基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂，属于生物材料技术领域，所述血液灌流吸附剂包括交联壳聚糖/纤维素微球，所述交联壳聚糖/纤维素微球外接枝有肝素涂层，还公开了其制备方法以及应用；本发明专利技术的吸附剂具有较好的力学强度和稳定性，从而更好地满足血液灌流对血液灌流吸附剂机械强度的需要，所含壳聚糖分子中所带丰富的氨基使得吸附剂带有丰富的正电荷，可高效清除带负电荷的内毒素；吸附剂外层中的肝素涂层则可与组蛋白形成复合物，从而快速清除血液中的组蛋白；本发明专利技术的的血液灌流吸附剂可通过多吸附靶点清除脓毒症患者血液中多种致病因子，从而增强血液净化治疗对脓毒症患者的治疗效果。强血液净化治疗对脓毒症患者的治疗效果。强血液净化治疗对脓毒症患者的治疗效果。

【技术实现步骤摘要】
基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂、其制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及生物材料/血液接触材料
，尤其涉及一种基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂、其制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]脓毒症是机体由于细菌、病毒或真菌感染导致的免疫系统失调从而导致危及生命的器官功能障碍的一系列临床综合征。脓毒症在危重患者中发病率高，是危重患者最主要死因，我国每年约有250万人被确诊为脓毒症，约70万人死于脓毒症。目前，脓毒症的治疗主要包括广谱抗生素抗感染治疗、液体复苏及必要时血管升压药治疗等；但这些传统治疗的治疗效果较差，脓毒症患者的死亡率仍高达20％，重症脓毒症和脓毒性休克患者的死亡率则更高。
[0003]血液净化治疗(如血液灌流、血浆置换及血液透析率过等)是重症脓毒症和脓毒性休克患者的重要辅助治疗。血液净化可清除脓毒症患者血液中异常蓄积的多种致病因子(如内毒素、炎症因子、致病细菌等)从而改善脓毒症患者预后。
[0004]在脓毒症中，血液循环中较高的内毒素及组蛋白浓度均与患者多器官功能衰竭严重程度及病死率均密切相关。
[0005]其中，内毒素是革兰氏阴性细菌外膜的主要成分，是在脓毒症中研究最多的病原相关分子模式。内毒素可特异性激活免疫细胞表面的多种辅助因子(内毒素结合肽及Toll样受体等)，从而激活免疫细胞内下游的多个信号通路，诱发机体在脓毒症发生时产生过度激活的免疫应答，促进促炎性细胞因子及抑炎性细胞因子在血液循环中的释放，导致宿主免疫失衡。内毒素是公认的诱发脓毒症患者体内异常免疫应答的扳机点。然而，在临床试验中，多种中和脓毒症患者血液中内毒素的药物并不能改善脓毒症患者预后，降低脓毒症患者死亡率。鉴于此，血液净化逐步成为脓毒症患者内毒素清除的主要治疗方法，目前商业化的用于内毒素吸附的血液净化吸附材料主要包括oXiris膜及多粘菌素B吸附柱两种，但其内毒素吸附效果不佳(最大内毒素吸附量低)，不适用于血液中内毒素浓度超过10ng/mL的重症脓毒症患者。例如，最新的EUPHRATES随机对照临床试验发现多粘菌素B吸附柱用于脓毒血症患者治疗时无法显著地改善患者28天生存率，具体原因可能是：1)多钻菌素B吸附柱内毒素吸附效果不佳，在治疗过程中无法实现对内毒素的有效清除；2)多钻菌素B吸附柱不能吸附脓毒症患者血液中细菌及组蛋白等其他致病因子，治疗原理单一，而单一的内毒素吸附治疗模式可能严重影响其对脓毒血症的治疗效果(Dellinger RP,Bagshaw SM,Antonelli M,et al.Effect of Targeted Polymyxin B Hemoperfusion on 28
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Day Mortality in Patients With Septic Shock and Elevated Endotoxin Level:The EUPHRATES Randomized Clinical Trial[J].JAMA.2018:320(14):1455
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1463)。
[0006]另外，组蛋白是脓毒症发生、进展过程中另一个重要的致病因子。脓毒症患者在入侵病原体的刺激下出现免疫细胞激活、大量中性粒细胞细胞外陷阱形成及细胞凋亡/坏死，
从而导致细胞内组蛋白释放到血液中，引起血液循环中组蛋白异浓度常增高，进而引起血管内皮细胞损害、炎性细胞因子风暴、弥漫性血管内凝血及多器官功能衰竭。组蛋白是近年来研究最火热的脓毒症治疗靶点之一。
[0007]因而，解决脓毒症血液净化治疗难题的突破点在于研发可从血液中同时高效清除内毒素及组蛋白等多种致病因子的新型血液灌流吸附剂。这种多吸附靶点的血液净化治疗模式可以最大程度地减少脓毒血症发病及进展中的两个关键致病因子：内毒素及组蛋白，从而避免机体发生免疫失衡及多器官功能衰竭，在现有治疗基础上进一步降低重症脓毒症及脓毒性休克患者的死亡率，减轻脓毒症引起的卫生经济负担，对脓毒症防治具有重要临床意义。
[0008]同时，脓毒症患者普遍存在着弥散性血管内凝血、血小板降低等凝血功能障碍问题，患者自身出血风险高。而传统血液灌流治疗过程中，患者需要接受系统性肝素抗凝来防止体外循环管路及血液灌流吸附剂中血液凝结，这不仅增加了血液净化治疗成本，而且增加了脓毒症患者在血液灌流后发生严重大出血的风险。申请人前期的研究表明，具有自抗凝特性的血液灌流吸附剂相较于传统治疗模式能更小程度地影响患者凝血系统功能，更好地防止血液净化过程中(后)严重大出血的发生(Song X,Ji HF,Li YP,et al.Transient blood thinning during extracorporeal blood purification via the inactivation of coagulation factors by hydrogel microspheres[J].Nature Biomedical Engineering.2021.DOI:10.1038/s41551
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020
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00673
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x)。
[0009]壳聚糖是自然界中存在的唯一带正电荷的多糖,它具有良好的生物相容性及亲水性,已被多个研究作为基材用于血液净化材料的研发。申请人前期公开了一种基于京尼平交联壳聚糖微球的血液灌流吸附剂可有效地清除血液中内毒素及细菌，但尚不能吸附组蛋白(基于壳聚糖的血液灌流吸附剂及其在制备用于脓毒血症血液净化的血液灌流器中的应用，专利号：ZL 2020 1 0095433.5)。
[0010]肝素是从动物小肠黏膜中提取的一种抗凝物质，它是由D
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葡糖胺，L
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艾杜糖醛酸以及D
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葡糖醛酸交替组成的黏多糖硫酸酯，负电荷密度高，可通过静电作用与组蛋白形成复合物从而中和组蛋白病理生理作用，发挥免疫调节作用，但无法直接从脓毒症患者血浆中清除组蛋白(Alhamdi Y,Abrams ST,Lane S,et al.Histone
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associated thrombocytopenia in patients who are critically ill[J].JAMA,2016,315(8):817
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819.)。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的之一就在于提供一种基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂，以解决上述问题。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂所述血液灌流吸附剂包括交联壳聚糖/纤维素微球，所述交联壳聚糖/纤维素微球外接枝有肝素涂层。
[0013]作为优选的技术方案：所述交联壳聚糖/纤维素微球采用相转化法制成。
[0014]本专利技术的微球优选使用壳聚糖和纤维素的混合溶液通过相转化法一步制备出壳聚糖/纤维素微球，在微球中引入纤维素分子使之与壳聚糖分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂，其特征在于：所述血液灌流吸附剂包括交联壳聚糖/纤维素微球，所述交联壳聚糖/纤维素微球外接枝有肝素涂层。2.根据权利要求1所述的基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂，其特征在于：所述交联壳聚糖/纤维素微球采用相转化法制成。3.根据权利要求1所述的基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂，其特征在于：所述吸附剂的平均粒径为0.5
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2mm。4.根据权利1所述的基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂，其特征在于：所述肝素涂层是由1
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乙基
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(3
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二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐接枝到壳聚糖/纤维素微球表面。5.权利要求1
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4任意一项的基于肝素改性壳聚糖/纤维素微球的血液灌流吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)配制壳聚糖/纤维素的溶剂，溶剂组成为下述重量份的组分：氢氧化锂4.5份氢氧化钾7份尿素8份去离子水80.5份称取上述重量份的组分，加入容器中，室温搅拌溶解完全，得到纤维素和壳聚糖的溶剂；2)取步骤1)所得溶剂，配置壳聚糖溶液,溶液组成为下述重量份的组分：2)取步骤1)所得溶剂，配置壳聚糖溶液,溶液组成为下述重量份的组分：称取上述重量份的组分，加入容器中，室温搅拌均匀，得到壳聚糖的悬浊液。密封放置于
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40～
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20℃的恒温冰箱中2～6小时，冰冻结束后，在室温充分融化后开始搅拌使壳聚糖溶解均匀，再放入
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40～
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20℃的冰箱2～6小时，取出后在室温再次充分融化后，开始搅拌使壳聚糖溶解均匀，得到壳聚糖溶液；3)取步骤1)所得溶剂，配置纤维素溶液,溶液组成为下述重量份的组分：纤维素2
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4份步骤1)所得溶剂96
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98份称取上述重量份的组分，加入容器中，室温搅拌均匀，得到纤维素的悬浊液。密封放置于
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40～

【专利技术属性】
技术研发人员：苏白海，李育霈，杨嘉庆，张斯睿，宋涛，于乔，罗欣瑶，杨钦博，耿际雯，张竹韵，赵伟锋，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：