一种用于治疗高胆红素血症的胆红素吸附材料，包括选用琼脂糖凝胶为载体，采用Ｎ，Ｎ’羰基二咪唑活化载体，以双氨基试剂、双醛基试剂作为间隔臂分子，末端分别偶联赖氨酸、氨基乙醇、精氨酸和正丁胺的一系列对胆红素具有较高吸附容量的多糖型吸附材料的合成方法，其特征在于： ａ）利用Ｎ，Ｎ’羰基二咪唑活化琼脂糖凝胶，其中Ｎ，Ｎ’羰基二咪唑的质量浓度为６０～２２０ｇ／Ｌ，琼脂糖凝胶在溶液中的体积百分比为３０～５０％，反应温度２５～３７℃，反应时间１～２小时，反应后琼脂糖凝胶表面的活性基团密度为７２～１９２ｍｍｏｌ／Ｌｇｅｌ； ｂ）利用双氨基试剂合成带有氨基功能基团的琼脂糖凝胶，其中双氨基试剂在溶液中的体积百分比为２～２０％，Ｎ，Ｎ’羰基二咪唑活化的琼脂糖凝胶在溶液中的体积百分比为３０～５０％，反应温度２５～３７℃，反应时间２～４小时，反应后琼脂糖凝胶表面的氨基密度为５０～１０７ｍｍｏｌ／Ｌｇｅｌ； ｃ）利用双醛基试剂合成带有醛基功能基团的琼脂糖凝胶，其中双醛基试剂在溶液中的体积百分比为３～２５％，带有氨基功能基团的琼脂糖凝胶在溶液中的体积百分比为３０～５０％，反应温度２５～３７℃，反应时间２～１８小时，反应后琼脂糖凝胶表面的醛基密度为１３～２３ｍｍｏｌ／Ｌｇｅｌ； ｄ）分别利用赖氨酸、氨基乙醇、精氨酸和正丁胺与带有醛基功能基团的琼脂糖凝胶反应，合成系列胆红素吸附材料，其中，赖氨酸、氨基乙醇、精氨酸和正丁胺在溶液中的摩尔浓度分别为０．２～１．０ｍｏｌ／Ｌ，带有醛基功能基团的琼脂糖凝胶在溶液中的体积百分比为３０～５０％，反应温度２５～３７？，反应时间２～２４小时，反应后琼脂糖凝胶表面的吸附功能基密度为１３～２３ｍｍｏｌ／Ｌｇｅｌ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物分离工程
涉及到合成了具有赖氨酸、氨基乙醇、精氨酸和正丁胺吸附功能基的系列胆红素吸附材料，并在病人血浆中进行了吸附实验。
技术介绍
胆红素是衰老红细胞中血红素的代谢产物，正常情况下在肝脏与葡萄糖醛酸结合后经进一步代谢排出体外。如果肝脏对其代谢出现障碍，则血液中的胆红素浓度会升高，当胆红素浓度超过17μmol/L时就会产生黄疸，此时的胆红素又成为一种内源性毒素，极易透过生物膜，并透过血脑屏障与神经核团结合，干扰脑细胞的正常代谢及功能，对大脑产生不可逆的毒副作用。胆红素脑病易发生于新生儿，并往往导致死亡。胆道阻塞、急性及慢性黄疸性肝炎、中毒性肝炎、各种溶血性肝炎、新生儿黄疸症等都会导致肝脏对胆红素的代谢紊乱，从而导致病患者体内胆红素的积累，产生高胆红素血症，他们体内的胆红素浓度可高达近700μmol/L，致使患者生理失调。当前，急性肝功能衰竭导致的死亡率高达80％。如果能够及时的除去血液中过量的胆红素，将极大的缓解病情，给病人肝细胞进行自我修复和肝移植争取时间，对挽救病人的生命具有重大意义。大量研究表明，利用血液净化吸附疗法可以有效地治疗高胆红素血症。此疗法的关键是胆红素吸附材料的性能。近20年来，胆红素吸附材料的研究主要集中在载体和功能基团两方面，依据载体的类型可分为合成树脂类吸附剂和多糖类吸附剂，依据功能基团的类型可分为广谱类吸附剂和亲和吸附剂。合成树脂类吸附剂是网状结构的高分子聚合物，可根据不同的需要进行人工合成，使其具备特定的吸附性能，是目前研究较多的吸附剂。树脂类吸附剂可分为离子交换树脂和吸附树脂两大类。a)应用离子交换树脂型胆红素吸附材料去除胆红素的实例有以乙稀基苯共聚合体为骨架的BL-300阴离子交换树脂型胆红素吸附材料，此类吸附材料已商品化。在实际治疗中，该类吸附材料对病人血浆中胆红素的去除率可达到50~60％，但治疗时间较长，一般需要4~6小时。另外，此类吸附材料的价格昂贵(6000~9000RMB)，很难被广大高胆红素血症患者所接受。b)应用吸附树脂型胆红素吸附材料去除胆红素的实例有高分子树脂型胆红素吸附剂(中国专利号ZL 200410016088.2)、吸附胆红素的环糊精交联聚合物微球(中国专利号ZL 03111583.7)等。高分子树脂型胆红素吸附剂(中国专利号ZL 200410016088.2)是以聚苯乙烯-二乙烯苯为载体，β环糊精为功能基吸附胆红素。动物全血灌流实验表明这种吸附材料对胆红素的去除率可达61.2％，但没有给出更为详细的实验结果。吸附胆红素的环糊精交联聚合物微球(中国专利号ZL 03111583.7)是以二异氰酸酯为交联剂，与环糊精单体缩合而成。实验结果表明该类吸附材料在不含牛血清白蛋白胆红素溶液和含牛血清白蛋白胆红素溶液中对胆红素的去除率分别为87.5％和51.5％。可见白蛋白分子对吸附效果影响严重，并且专利中并没考察吸附材料在实际血浆中对胆红素的吸附性能，而只有在实际血浆中对胆红素具有良好吸附性能的吸附材料才具有临床意义。材料表面功能基与胆红素具有亲和作用的吸附剂被称为亲和吸附剂，以人血清白蛋白(中国专利号ZL 01128196.0)以及三嗪染料(Denizli A等，Journal of Chromatography BBiomedical Sciences and Applications，1998，707(1-2)25-31)为功能基的吸附剂均属此类。用于治疗高胆红素血症的免疫吸附材料(中国专利号ZL 01128196.0)是以琼脂糖凝胶为载体，人血清白蛋白HSA为吸附胆红素的功能分子。此类吸附材料虽然血液相容性良好，在血浆中对胆红素的去除率达到57.3％。但末端偶联人血清白蛋白HSA为配基吸附胆红素，使得制备成本偏高，而且人血清白蛋白HSA的使用也使得吸附材料易被微生物所污染，不易保存。以三嗪染料为功能基的胆红素吸附剂，以二甲基丙烯酸乙二醇酯和甲基丙烯酸-2-羟基乙酯的共聚物为载体。此类吸附材料对胆红素的吸附量可达24.2mg/g，但染料配基的脱落问题使得该类吸附材料很难应用于临床。目前，只有日本生产的乙稀基苯共聚合体阴离子树脂在临床上得到了应用，其它吸附剂离临床应用还有很大的距离。研究新型的胆红素吸附剂解决目前胆红素吸附材料存在的(1)病人血浆体系中对胆红素的吸附容量低；(2)血液相容性差、价格昂贵等缺陷，对挽救重症肝炎病人的生命具有重要意义。我们提出了以天然的多糖类材料为载体，通过筛选功能基团链以提高吸附材料对胆红素的吸附容量，最终合成对血液中胆红素去除率高、血液相容性好的吸附材料。总体构想是(1)选择多糖类材料琼脂糖凝胶为载体以增强血液相容性。(2)鉴于间隔臂和末端功能基对胆红素的吸附都有贡献，通过计算机软件计算吸附材料的整个功能基团链与胆红素分子的疏水性常数，根据“相似相溶”原理，推测与胆红素分子疏水性常数最接近的吸附材料对胆红素的吸附性能最优。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计、合成一种无毒、无害、胆红素吸附效果好、成本低的多糖型吸附材料，以克服现有技术中主要存在的吸附材料在实际病人血浆中对胆红素吸附容量低、价格昂贵等缺陷。达到对胆红素高选择性的去除，并且具有良好的血液相容性的目的。本专利技术的技术方案如下(1)选用血液相容性良好的琼脂糖凝胶为载体，它是从天然植物中提取出来的多糖类物质，含有大量的羟基。通常情况下，它是惰性的，不具有吸附性，所以血液相容性好。使用N，N’羰基二咪唑活化载体，以双氨基试剂、双醛基试剂作为间隔臂分子，根据吸附材料与胆红素分子之间可能存在的氢键、疏水、离子键等作用机制，键合几种不同的末端功能基(赖氨酸、氨基乙醇、精氨酸和正丁胺)合成一系列胆红素吸附材料。(2)通过计算机软件优化吸附材料的最低能量构型，并计算此构型时整个功能基团链的疏水性常数，通过与胆红素分子疏水性常数的比较来确定吸附性能最佳的吸附材料。一般认为，与胆红素分子疏水性常数较接近的吸附材料具有较好的吸附性能，这是因为根据“相似相溶”原理，其与胆红素分子的吸附作用力应该较强。按照上述实验构思，本专利技术提供出了用于治疗高胆红素血症的胆红素吸附材料，包括选用琼脂糖凝胶为载体，采用N，N’羰基二咪唑活化载体，以双氨基试剂、双醛基试剂作为间隔臂分子，末端分别偶联赖氨酸、氨基乙醇、精氨酸和正丁胺的一系列对胆红素具有较高吸附容量的多糖型吸附材料的合成过程，其特征在于1)利用N，N’羰基二咪唑活化琼脂糖凝胶，其中N，N’羰基二咪唑的质量浓度为60~220g/L，琼脂糖凝胶在溶液中的体积百分比为30~50％，反应温度25~37℃，反应时间1~2小时，反应后琼脂糖凝胶表面的活性基团密度为72~192mmol/Lgel；2)利用双氨基试剂合成带有氨基功能基团的琼脂糖凝胶。其中双氨基试剂在溶液中的体积百分比为2~20％，N，N’羰基二咪唑活化的琼脂糖凝胶在溶液中的体积百分比为30~50％，反应温度25~37℃，反应时间2~4小时，反应后琼脂糖凝胶表面的氨基密度为50~107mmol/Lgel；3)利用双醛基试剂合成带有醛基功能基团的琼脂糖凝胶。其中双醛基试剂在溶液中的体积百分比为3~25％，带有氨基功能基团的琼脂糖凝胶在溶液中的体积百分比为30~50本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贾凌云，陈书博，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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