一种用于血液或血浆灌流去除内毒素的吸附剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及用于血液或血浆灌流去除内毒素(脂多糖)的吸附剂及其制备方法。该吸附剂是一种纳米复合结构吸附剂，是以大孔径聚乙烯醇为载体，以胺(铵)基化碳纳米管(单壁或多壁)为配基，以环氧氯丙烷或戊二醛等为交联剂，使配基与载体微球共价偶联制得。该吸附剂制备简单，对内毒素吸附性能好。适宜于用于血液或血浆灌流清除患者体内过量的内毒素。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于生物医药
涉及用于血液灌流去除血液中内毒素的吸附剂及其制备方法。技术背景：内毒素(ET)是一种毒性极强的热原物质，一般是由格兰氏阴性菌死亡后细胞壁所释放的脂多糖(LPS),脂多糖进入血液后即形成内毒素血症。内毒素血症是一种临床常见的致死性疾病之一，死亡率高达40％-90％。美国、欧洲和日本每年有近400万人患内毒素血症，我国因为抗生素的过度使用，每年内毒素血症患者也高达数百万人，且目前尚无有效的治疗手段。血液灌流技术可有效去除血液总的毒素和致病物质，并已被广泛应用于多种疾病的治疗。在欧、美、日等国，其中以多粘菌素B为配基的纤维素球形吸附剂已被成功应用于临床，用以清除血液中含量过高的内毒素，国内外学者也对该产品有较多研究报道，但因多粘菌素B配基脱落及毒性问题，部分国家食品药品监督管理局FDA已经警告谨慎使用该产品。而我国至今还没有该类产品的临床应用。国内学者或产业界也做了诸多努力，申请了很多专利如200810028948.2、ZL03144383.4、200510046452.4等分别以纤维素、壳聚糖、琼脂糖凝胶为载体，以内毒素亲和分子为配基制成吸附剂，虽取得了不错的体外吸附效果，但因载体强度差、配基偶联量小等问题给实际应用带来了障碍。为了改善吸附剂的强度，专利200180040297.9、201310161110.1等以苯乙烯-二乙烯苯为骨架，共价修饰小分子配基制备内毒素吸附剂，但因该类吸附剂一般平均孔径较小(5-10nm左右)，而LPS分子量一般在10万道尔顿以上，分子尺寸较大，不能充分有效进入吸附剂内孔，同时由于该类载体的疏水作用较强，缺乏对血液中有益蛋白的吸附选择性。201110113987.4专利采用琼脂糖载体上接枝分子簇，然后再接枝赖氨酸或甜菜碱制成内毒素吸附剂，分子簇作为一个大分子由于空间位阻效应，在载体上的固载量有限，且制作过程复杂，价格昂贵。以多粘菌素B为内毒素亲和配基的吸附剂也有较多研究，但多粘菌素B潜在的肾和神经毒性，使其在临床应用时增加了诸多风险，美国FDA已经对该产品的应用发出了警示。因此，开发一种生物相容性良好，能选择性吸附内毒素，而较少吸附血液中有益蛋白，且工艺简单的内毒素吸附剂产品，是当前临床急需，具有重要经济和社会价值的产品。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种新型可用于血液灌流清除血液或血浆中内毒素的吸附剂及其制备方法。本专利技术提供的用于血液或血浆灌流去除内毒素的吸附剂是一种纳米复合结构的吸附剂，是以多孔性大孔径聚乙烯醇为载体，以单壁或多壁胺(铵)基化碳纳米管为配基，以环氧氯丙烷或戊二醛为交联剂，使配基与载体共价偶联而制成的新型选择性内毒素吸附剂，载体上配基的负载量在10-50mg/mL。所述的聚乙烯醇载体为球形，粒度在100-500um之间，载体支架上羟基含量在100-900umol/ml之间；载体材料为多孔结构，孔径分布在50-500nm之间，优选50-100nm之间。所述的吸附剂配基为胺(铵)基化碳纳米管(单壁或多壁)，纳米管上胺(铵)基含量在0.1％-1％之间，碳纳米管长度在0.5-5微米之间，碳纳米管直径0.5-100nm之间。碳纳米管上胺(铵)基可通过交联臂与载体共价键联。本专利技术提供的用于血液或血浆灌流去除内毒素的吸附剂的制备方法包括以下步骤：1、高分子载体(聚乙烯醇-三烯丙基异氰酸酯共聚物)微球合成；1.1聚合：单体乙酸乙烯酯，交联剂三烯丙基异氰脲酸酯，致孔剂乙酸乙酯和正庚烷的混合物按比例混合均匀，加入适量(一般取0.5％-2％)引发剂偶氮二异丁腈，溶解后加入含聚乙烯醇和氯化钠的水溶液中，调整搅拌速度至液滴均匀分散，升温引发聚合、固化。反应完毕后，出球，乙醇充分洗涤后晾干，得高分子载体微球。1.2醇解：将上述聚合物微球加入氢氧化钠甲醇溶液中进行酯交换反应，反应完毕后用甲醇充分洗涤，晾干，得高分子载体(聚乙烯醇-三烯丙基异氰酸酯共聚物)微球。2、载体活化用已知的试剂和方法对载体进行活化，如环氧氯丙烷和戊二醛等，但不限于这些，活化后洗涤干净。3、配基固定活化后的载体微球和0.1-2倍量(重量比)胺(铵)基化碳纳米管(单壁或多壁)在超声作用下20-50℃下反应，反应完毕后充分洗涤干净。本专利技术所述第一步高分子载体微球合成的具体操作为：在单体乙酸乙烯酯和交联剂三烯丙基异氰脲酸酯以重量比0.5-5:1的混合体系中，加入混合体系0.5-5倍(体积比)的致孔剂(致孔剂乙酸乙酯和正庚烷的质量比为0.5-2:1)，按质量比加入占混合体系重量0.1％-2％的引发剂偶氮二异丁腈，搅拌溶解后升温至30-50℃，然后加入到1-10倍体积的含0.5％-2％聚乙烯醇和0.5％-10％的氯化钠水溶液中，搅拌使之分散均匀，升温至60-85℃聚合2-6小时，再升温至85-95℃，聚合1-5小时，反应完毕后，过滤，依次用水、乙醇充分洗涤，干燥后加入到氢氧化钠-甲醇溶液中进行醇解，反应完毕后用甲醇充分洗涤、干燥，即得高分子载体聚合物微球。本专利技术高分子载体微球和配基的偶联是通过文献可知的方法和反应条件进行偶联，可通过先活化载体微球，然后固定配基；也可直接用双官能团偶联试剂来偶联载体和配基。本专利技术涉及高分子载体微球制备时，反应单体和交联剂的重量比宜为0.5-5：1，优选1-4:1.本专利技术涉及的配基【胺(铵)基化碳纳米管(单壁或多壁)】固定量为20-120mg/ml,优选40-100mg/ml。本专利技术设计的吸附剂具有较高的机械强度和物理化学稳定性，可采用常规方法如湿热和射线灭菌等。本专利技术提供的吸附剂可用于血浆或全血灌流用于清除患者血液中的内毒素，用于治疗内毒素血症相关的疾病。本专利技术的优点和有益效果本专利技术依据结合内毒素的分子大小和表面化学性质，设计合成了大孔径聚乙烯醇微球，然后在微球孔径内部或外部接枝带有与内毒素表面相反电荷的胺(铵)基化碳纳米管(单壁或多壁)，制备出具有纳米复合结构的吸附剂，该纳米复合结构吸附剂具有较大孔径，内毒素分子可以自由进入吸附剂内部，同时碳纳米管疏水作用和纳米效应(小尺寸效应等)与碳纳米管上胺/铵基的静电作用力协同，极大提高了吸附剂对内毒素的吸附能力。吸附实验表明，本专利技术的内毒素吸附剂对血液中的内毒素具有优良的吸附能力，可用于治疗内毒素血症。具体实施方式实施例1(1)载体微球制备分别将15g乙酸乙烯酯，30g三烯丙基乙氰脲酸酯，15ml乙酸乙酯和30ml正庚烷加入到2000ml三口平中，升温至30℃，搅拌均匀后加入0.9g偶氮二异丁氰，溶解后加入1500ml水溶液(含有0.5％的聚乙烯醇和10％的氯化钠)，调整搅拌速度使液滴至合适大小并分散均匀，升温至65℃，保温聚合2小时，然后升温至85℃在保温2小时，过滤得白色球状聚合物。白色球状聚合物用水、乙醇依次充分清洗，晾干。将上述晾干的白色球状聚合物加入到2％的NaOH甲醇溶液中，于40℃醇解反应12小时，反应完毕后，抽滤，甲醇充分洗涤，晾干，即得所需载体微球。载体微球粒径150-450um，平均孔径100nm，羟基含量为120umol/ml载体微球。(2)载体微球活化取15g干燥的载体微球，加入150ml二甲基亚砜，100ml环氧氯丙烷，用3mol/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于血液或血浆灌流去除内毒素的吸附剂，其特征在于该吸附剂是一种纳米复合结构的吸附剂，该吸附剂以大孔径聚乙烯醇为载体，以单壁或多壁胺(铵)基化碳纳米管为配基，以环氧氯丙烷或戊二醛为交联剂，使配基与载体共价偶联，所得到的纳米复合结构吸附剂制备简单，对内毒素具有良好的吸附性能。

【技术特征摘要】
1.一种用于血液或血浆灌流去除内毒素的吸附剂，其特征在于该吸附剂是一种纳米复合结构的吸附剂，该吸附剂以大孔径聚乙烯醇为载体，以单壁或多壁胺(铵)基化碳纳米管为配基，以环氧氯丙烷或戊二醛为交联剂，使配基与载体共价偶联，所得到的纳米复合结构吸附剂制备简单，对内毒素具有良好的吸附性能。2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于所述聚乙烯醇载体为球形，粒度在100-500um之间，载体支架上羟基含量在100-900umol/ml之间；载体材料为多孔结构，孔径分布在50-500nm之间。3.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于所述配基碳纳米管上胺(铵)基含量在0.1％-1％之间，碳纳米管长度在0.5-5微米之间，碳纳米管直径0.5-100nm之间，所述载体上配基的负载量在10-50mg/mL；碳纳米管上胺(铵)基可通过交联臂与载体共价键联。4.权利要求1所述的吸附剂，不仅可用于血浆灌流清除内毒素，也可用于全血灌流。5.权利要求1所述用于血液或血浆灌流去除内毒素的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：第1步、高分子聚乙烯醇-三烯丙基异氰酸酯共聚物载体微球合成；第1.1步、聚合：单体乙酸乙烯酯，交联剂三烯丙基异氰脲酸酯，致孔剂乙酸乙酯和正庚烷的混合物混合均匀，加入0.5％-2％引发剂偶氮二异丁腈，溶解后加入含聚乙烯醇和氯化钠的水溶液中，调整搅拌速度至野地均匀分散，升温引发聚合、固化；反应完毕后，出球，乙醇充分洗涤后晾干，得聚合物微球；第1.2步、醇解：将上...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧来良，宗文辉，俞耀庭，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12