本发明专利技术公开了一种细菌纤维素血液透析膜及其制备方法。该制备方法包括以下步骤:将细菌纤维素粉末用NaOH溶液活化,然后在加热的条件下将其溶解在LiCl/DMAC溶剂体系中,将溶解体系冷却、静置、刮膜;将刮膜板缓慢浸没于凝固浴中,静置待膜片脱离刮膜板后将其取出,即得到可用于血液透析的细菌纤维素再生膜。本发明专利技术以细菌纤维素为原料,用浸入沉淀相转化法制得再生纤维素膜,可作为一种治疗急慢性肾功能衰竭的新型血液透析膜来使用。与传统透析膜相比其具有化学纯度高、生物相容性好、机械强度强,水超滤速率较大等优点,并且制备过程简单、绿色、温和、可控,适合于不同需求的血液透析膜的工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及血液透析膜的
,特别涉及一种细菌纤维素血液透析膜。
技术介绍
血液透析是通过弥散、对流、超滤、吸附等机制清除体内有害物质,是治疗急慢性肾功能衰竭的主要措施,血液透析膜的性能决定透析治疗的效果。血液透析膜主要包括再生纤维素血液透析膜、改性纤维素血液透析膜、人工合成血液透析膜等。其中再生纤维素血液透析膜具有价格低、亲水性高、机械强度大、耐污染性好、小分子毒素清除能力强等优点, 是研究最早,也是应用最广泛的一类血液透析膜。目前最常用的再生纤维素血液透析膜为铜氨纤维素膜,但是铜氨纤维素膜不能有效清除中等分子的有毒物质(如β -微球蛋白),而且制备过程对环境造成严重的污染。细菌纤维素是细菌分泌到细胞外的产物,由葡萄糖聚合而成。与植物纤维素相比较,细菌纤维素具有许多优良的性能,如高纯度、高结晶度、高聚合度、高杨氏模量和纳米纤维结构,且具有良好的生物相容性和生物合成可调控性。因此细菌纤维素被广泛用于生物医用材料领域,如烫伤辅料、人造血管、组织工程支架等。1987年以来巴西已报道了 400余例用细菌纤维素膜处理烧伤、烫伤及慢性皮肤溃疡和皮肤移植等的实例。国内贾原媛(细菌纤维素作为生物医学材料的应用研究.天津科技大学,2008)等研究发现,角膜基质细胞以细菌纤维素湿膜为支架可以较好的生长,说明细菌纤维素可以作为角膜细胞的良好支架。细菌纤维素在医学材料方面的成功应用表明其符合医用材料所需的独特的物理,化学性能以及较好的生物相容性能。文献(陈楚楚,李大纲,邓巧云.一种利用细菌纤维素制备高阻隔性包装用薄膜的方法,公布号CN102391534A,申请日2010. 11. 18)公开了一种利用细菌纤维素制备高阻隔性包装用薄膜的方法,该专利技术利用LiCl/DMAC溶剂体系溶解细菌纤维素制备的薄膜具有一定的柔软性、力学强度以及阻隔性能。但是它的制膜方法是通过玻璃棒涂布或者流延法涂膜,过程较为粗糙,所获得的再生膜微观结构不均匀,影响了所制薄膜力学性能测试数据的准确性与可靠性;另外,该专利技术中细菌纤维素溶液最大浓度仅为I. 5% (wt% )左右,远低于本专利3.0% (wt% )的最大浓度,低浓度溶液制膜过程中容易导致膜片收缩与褶皱。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种机械强度高、生物相容性好、毒素清除能力强、以及对纤维素杂质去除过程简便的细菌纤维素血液透析膜。实现本专利技术的技术解决方案为一种细菌纤维素血液透析膜,其特征在于该血液透析膜由细菌纤维素制备而得,且该血液透析膜呈无色透明状,具有致密、均匀的显微结构;所述血液透析膜的拉伸强度为28. IMPa 41. 4Mpa、水超滤速率UFR彡20mL · m_2 · IT1 · mmHg'牛血清蛋白截留率彡96 %、尿素渗析透过性彡IOOXlO4Cm · mirT1、维生素B12渗析透过性彡20XlO4Cm · mirT1,以上性能参数都满足血液透析的要求。本专利技术细菌纤维素血液透析膜的水超滤速率UFR为20. ImL · m_2 · IT1 · mmHg—1 23mL · m_2 · tf1 · mmHg'牛血清蛋白截留率为96 % 98. 5 %、尿素渗析透过性为118 X 104cm · min 1 168 X 104cm · min \ 维生素 B12 渗析透过性为 60 X 104cm · min 1 75 X 104cm · min、制备本专利技术细菌纤维素血液透析膜的方法,包括以下步骤第一步,细菌纤维素预处理将细菌纤维素浸泡于重量3% 9%浓度的NaOH溶液并搅拌,然后用去离子水洗涤至中性,再用无水乙醇浸泡,最后烘干;第二步,LiCl/DMAC溶解体系的配制将LiCl粉末放入鼓风干燥箱中,于80 150°C下烘干,然后与DMAC溶剂配制成重量8%浓度的LiCl/DMAC溶液,密闭保存;第三步,细菌纤维素粉末的溶解将第一步预处理后的细菌纤维素,与第二步配制 的LiCl/DMAC溶液混合,加热搅拌配置成重量2. 0% 3. O %浓度的细菌纤维素溶液,待细菌纤维素溶解后冷却,冰箱静置脱泡;第四步,细菌纤维素血液透析膜的制备将第三步处理后的细菌纤维素溶液倾倒于刮膜机上,调整刮刀高度为450 μ m,刮膜速度为O. 5m · mirT1进行刮膜,刮膜结束后立即将刮模板浸入凝固浴中凝固,得固态凝胶膜,将该固态凝胶膜用自来水冲洗,再用去离子水浸泡;将清洗干净的固态凝胶膜浸泡于塑化剂中塑化,然后平铺在干净的玻璃板上并在自然环境下干燥,得到细菌纤维素血液透析膜样品;第五步,将所得的细菌纤维素血液透析膜样品通过SEM表征和膜性能测试,评价是否满足血液透析的要求,如果不满足,根据测试结果调整制备条件,继续按照第一步 第四步的方法制备细菌纤维素血液透析膜;其中调整的制备条件包括细菌纤维素粉末的预处理过程、细菌纤维素溶解后的溶液浓度、凝固浴的组成与浓度、凝固温度、塑化剂的浓度。本专利技术细菌纤维素血液透析膜的制备方法,第四步中所述凝固浴为温度10 26°C、重量20 40%浓度的DMAC水溶液,或者温度4°C、重量95%浓度的乙醇溶液;第四步中所述的塑化剂为温度26°C、重量10% 20%浓度的甘油水溶液。本专利技术细菌纤维素血液透析膜的制备方法,第五步所述的SEM表征的血液透析膜样品先在去离子水中充分溶胀,然后经液氮冷冻、脆断、喷金后测试;第五步所述的膜性能测试包括拉伸强度测试、水超滤速率测试、牛血清蛋白截留率测试、尿素渗析透过性测试和维生素B12渗析透过性测试,具体如下I)拉伸强度测试将制备的血液透析膜样品用微机控制电子万能拉力试验机测试;2)水超滤速率测试使用去离子水,在O. IMPa下利用超滤杯进行超滤;3)牛血清蛋白截留率测试使用浓度为I. Omg · mL—1的BSA溶液,在O. IMPa下利用超滤杯进行超滤;4)尿素渗析透过性测试将制备的血液透析膜样品夹在渗透池中间,渗透池一边加入O. Img mr1尿素溶液,另一边加入去离子水,整个渗透池放入水浴锅中,恒温保持37°C进行测试;5)维生素B12渗析透过性测试将制备的血液透析膜样品夹在渗透池中间,渗透池一边加入O. 05mg · mL—1维生素B12溶液,另一边加入去离子水,用黑色塑料薄膜把渗透池包裹起来,整个渗透池放入水浴锅中,恒温保持37°C进行测试。本专利技术与现有技术相比,其显著优点是1)制备过程简便,易操作,且条件温和,原料易于回收,对环境影响小;2)所使用的溶剂体系为良性,纤维素在该体系中溶解速度较快,无衍生物产生,且不易引起纤维素的降解,所得的纤维素溶液澄清透明,在室温下非常稳定,可长期保存;3)制备的血液透析膜除具备优良的生物相容性与机械强度外,其热稳定性也较高,高温灭菌时可保持原有的物理化学性质不变;4)制备的血液透析膜满足血液透析的相关要求,并且尿素渗析透过性与维生素B12渗析透过性均比市售的再生纤维素血液透析膜性能要好。四附图说明图I为本专利技术细菌纤维素血液透析膜的实验步骤示意图。图2为本专利技术细菌纤维素血液透析膜截面的SEM图。 图3为本专利技术细菌纤维素血液透析膜表面的SEM图。五具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述。一种细菌纤维素血液透析膜,其特征在于该血液透析膜由细菌纤维素制备而得,且该血本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种细菌纤维素血液透析膜,其特征在于该血液透析膜由细菌纤维素制备而得,且该血液透析膜呈无色透明状,具有致密、均匀的显微结构;所述血液透析膜的拉伸强度为28.1MPa~41.4Mpa、水超滤速率UFR≥20mL·m?2·h?1·mmHg?1、牛血清蛋白截留率≥96%、尿素渗析透过性≥100×104cm·min?1、维生素B12渗析透过性≥20×104cm·min?1,以上性能参数都满足血液透析的要求。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:孙东平,杨加志,黄洋,刘广梅,朱春林,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:
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