專利名稱：一種大孔徑膽紅素吸附劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬醫(yī)學生物工程領(lǐng)域，涉及一種大孔徑膽紅素吸附劑及其制備方法，具體為將保護游離胺基后的胺化殼聚糖進行交聯(lián)，在高壓靜電下噴入低溫存儲器內(nèi)快速成型。 所得的高胺基殼聚糖微球體積可控，大小均一、表面以及內(nèi)部孔徑豐富，對膽紅素吸附性能好。
背景技術(shù)：
膽紅素是血紅蛋白及其他血紅素蛋白中的血紅素在巨噬細胞或其他網(wǎng)織內(nèi)皮細胞及肝細胞中的代謝產(chǎn)物。80% 85%的膽紅素來自衰老的紅細胞崩解；15%左右是由在造血過程中尚未成熟的紅細胞在骨髓中被破壞(骨髓內(nèi)無效性紅細胞生成)而形成的；少量來自含血紅素蛋白，如肌紅蛋白、過氧化物酶、細胞色素等的破壞分解。異常的膽紅素增高可造成肝臟和膽管功能紊亂、對大腦和神經(jīng)系統(tǒng)引起不可逆的損害。目前有針對高膽紅素血癥的治療技術(shù)主要有光線療法和血液凈化療法。前者主要針對黃疸癥狀較輕的患者和新生兒患者；后者主要針對黃疸癥狀較重的患者，包括血漿置換和血液灌流。血漿置換療法需要大量新鮮血漿，價格昂貴。血漿灌注吸附療法費用低廉、 副作用小，應(yīng)用前景良好。其中具有良好吸附性能的膽紅素吸附劑是研究重點之一，研究范圍從早期的活性炭到后來的苯乙烯-二乙烯苯共聚物、環(huán)糊精、殼聚糖衍生物等?；钚蕴渴亲钤缡褂玫纳镂絼?，曾被廣泛用于內(nèi)、外源性毒素的清除，但對于膽紅素效果欠佳，主要原因是活性炭對膽紅素特異性差、吸附劑本身孔徑小。樹脂吸附劑具備一定的特異性，自身的胺基、羧基、疏水作用以及靜電吸附力可以有效的吸附膽紅素。但目前大多數(shù)樹脂吸附劑都是通過離子液體_水雙相/油雙相/反相體系懸浮聚合法制備，吸附劑體積大小難以控制、表面及內(nèi)部孔徑較小，一般為5 10 μ m，而且吸附效果欠佳。本發(fā)明采取胺化交聯(lián)后的殼聚糖通過高壓靜電下低溫凍存技術(shù)快速成型，得到體積可控、顆粒大小均一、表面及內(nèi)部孔徑較大的吸附劑顆粒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述的技術(shù)問題而提供一種體積可控、顆粒大小均一的一種大孔徑膽紅素吸附劑及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種大孔徑膽紅素吸附劑的制備方法，該方法包括以下步驟 (1)、殼聚糖的胺化
在濃度為5% (wt/v)的殼聚糖乙醇溶液中加入濃度為0. 08mmol/L 的胺化劑，即乙二胺水溶液，45°C反應(yīng)時間4h后，加入5%甲醛水溶液保護胺化后的殼聚糖上游離胺基，即得胺化后的殼聚糖溶液；
上述的各溶液的用量，按溶液的體積比例，即5% (wt/v)的殼聚糖乙醇溶液0. 08mmol/L的乙二胺水溶液5%的甲醛水溶液為10 3 1 ；
所用的殼聚糖的分子量為40萬，脫乙酰度為84、9% ； (2)、殼聚糖的交聯(lián)
在步驟(1)所得的胺化后的殼聚糖溶液中加入濃度為0. 1%的戊二醛水溶液，控制轉(zhuǎn)速為120r/min、溫度為65°C下反應(yīng)30min，即得交聯(lián)后的殼聚糖溶液；
濃度為0. 1%的戊二醛水溶液的加入量相對于步驟(1)所用的濃度為5% (wt/v)的殼聚糖乙醇溶液的體積比即濃度為0. 1%的戊二醛水溶液濃度為5% (wt/v)的殼聚糖乙醇溶液為1 :10 ； (3 )、高壓靜電下低溫快速成型
通過噴射泵控制噴射速度為70mm/h將步驟(2)所得的交聯(lián)后的殼聚糖溶液自上而下垂直滴入置于高壓靜電儀上的溫度為-196°C的低溫凍存器內(nèi)的液氮中以形成殼聚糖微球顆粒；
滴入過程中控制高壓靜電儀的U=55kv，f=90Hz, Pff=6ms ； (4)、微球的純化
從低溫凍存器內(nèi)的液氮中過濾出步驟(3)所形成的殼聚糖微球顆粒后，放入溫度為_55°C，真空度為20. 92 μ bar的真空凍干機中凍干后，依次應(yīng)用無水酒精、磷酸鹽緩沖液 (PBS)、去離子水洗滌兩遍，最終得到本發(fā)明的一種大孔徑膽紅素吸附劑。所得的一種大孔徑膽紅素吸附劑，其平均顆粒直徑約500 μ m，表面以及內(nèi)部孔徑約40 μ m并且相互交通。所得的大孔徑膽紅素吸附劑用于清除血液中游離膽紅素。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的大孔徑膽紅素吸附劑的原材料生物相容性好，凍干后三次洗滌，經(jīng)X線衍射分析(X-RD )檢測，未見化學殘基遺留。本發(fā)明的一種大孔徑膽紅素吸附劑，由于其制備過程通過胺化、保護胺基，從而增加了大孔徑膽紅素吸附劑的胺基含量，大量的胺基使得吸附劑顆粒對膽紅素的吸附作用增加。又由于制備過程中采用高壓靜電下的噴射泵使得所得的吸附劑顆粒直徑可調(diào)控。同時，由于制備過程采用低溫快速成型技術(shù)，噴入液氮中的吸附劑溶劑凝固膨脹，增大了吸附劑表面及內(nèi)部孔徑。


圖1、掃描電子顯微鏡100X下的膽紅素吸附劑顆粒掃描2、掃描電子顯微鏡500X下的膽紅素吸附劑顆粒掃描圖。圖3、掃描電子顯微鏡1000X下的膽紅素吸附劑顆粒表面及內(nèi)部孔徑掃描圖。
具體實施例方式下面通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明所用的制備大孔徑膽紅素吸附劑的設(shè)備，包括噴射泵、注射器、低溫凍存器、高壓靜電儀，噴射泵提供動力給注射器，控制注射器中的胺化交聯(lián)的殼聚糖溶液在高壓靜電場中以一定的速率自上而下垂直注入到低溫存儲器； 本發(fā)明所用的高壓靜電儀上海理工大學； 所用的噴射泵=Angel 5805型，上海安潔電子； 所用的真空凍干機VIRTIS，BT3. 3EL ； 所用的掃描電子顯微鏡PHILIPS，XL30 FEG ； 殼聚糖Sigma，USA;
乙二胺AR，上海國藥集團化學試劑有限公司； 甲醛AR，上海太平洋化工公司； 戊二醛BR，上海國藥集團化學試劑有限公司； 實施例1
一種大孔徑膽紅素吸附劑，其通過如下方法制備
(1)、殼聚糖的胺化
在IOml濃度為5%的殼聚糖溶液中加入3ml濃度為0. 08mmol/L 的乙二胺水溶液，于45°C反應(yīng)4h后，加入濃度為5%的甲醛水溶液 Iml ；
所用的殼聚糖的分子量為40萬，脫乙酰度為84、9% ；
(2)、殼聚糖的交聯(lián)
在步驟(1)胺化后的殼聚糖單體中加入Iml濃度為0. 1%的交聯(lián)劑戊二醛水溶液，控制轉(zhuǎn)速為120r/min，溫度為65°C，反應(yīng)30min ； (3 )、高壓靜電下低溫快速成型
將步驟(2)交聯(lián)后的殼聚糖溶液15ml加入噴射泵，通過噴射泵，控制噴射速度為70mm/ h，垂直滴入到置于高壓靜電儀上的溫度為_196°C的低溫凍存器內(nèi)的液氮中以形成殼聚糖微球顆粒；
滴入過程中控制高壓靜電儀的U=55kv，f=90Hz, Pff=6ms ； (4)、微球的純化
步驟(3 )滴入完成后，從低溫凍存器內(nèi)的液氮中過濾出殼聚糖微球顆粒，放入溫度為_55°C，真空度為20. 92 μ bar的真空凍干機中凍干后，依次應(yīng)用無水酒精、磷酸鹽緩沖液(PBS)、去離子水洗滌兩遍，最終得到本發(fā)明的一種大孔徑膽紅素吸附劑。上述所得的大孔徑膽紅素吸附劑通過掃描電子顯微鏡掃描，見圖1、圖2、圖3。其中，圖1為掃描電子顯微鏡100X下的膽紅素吸附劑顆粒掃描圖，從圖1中可以看出，其顆粒的平均直徑約500 μ m。圖2為掃描電子顯微鏡500X下的膽紅素吸附劑顆粒的掃描圖，從圖2中可以看出，本發(fā)明的大孔徑膽紅素吸附劑表面孔徑均一。圖3為掃描電子顯微鏡1000X下的膽紅素吸附劑顆粒表面及內(nèi)部孔徑的掃描圖， 從圖3中可以看出，其表面及內(nèi)部孔直徑約40 μ m且相互交通。應(yīng)用實施例1
大孔徑膽紅素吸附劑用于清除血液中過多游離膽紅素。
將實施例1所得的大孔徑膽紅素吸附劑IOmg與高膽紅素血癥大鼠血液上清 500 μ 1作為實驗組在37°C、60轉(zhuǎn)/分鐘的培養(yǎng)箱中振蕩共培養(yǎng)2小時。以普通殼聚糖吸附劑顆粒(未高胺化、小孔徑)10mg與高膽紅素血癥大鼠血液上清 500 μ 1作為對照組在37°C、60轉(zhuǎn)/分鐘的培養(yǎng)箱中振蕩共培養(yǎng)2小時。各組實驗前后總膽紅素值用全自動生化儀檢測(DXC800，Beckman) 0結(jié)果實驗組總膽紅素從117. 4士 12. 2 μ mol/L降到67. 8 士 21. 5 μ mol/L。對照組總膽紅素從 117. 4士 12. 2 μ mol/L降到94. 0 士 18. 3 μ mol/L。從而說明本發(fā)明的大孔徑高胺基化殼聚糖顆粒作為膽紅素吸附劑具有較大改進。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種大孔徑膽紅素吸附劑的制備方法，其特征在于以殼聚糖為單體、乙二胺為胺化劑、甲醛為胺基保護劑、戊二醛為交聯(lián)劑制備而成，其具體包括如下步驟(1)、殼聚糖的胺化在濃度為5% (wt/v)的殼聚糖乙醇溶液中加入濃度為0. 08mmol/L 的乙二胺水溶液，控制溫度為45°C，反應(yīng)4h后，加入5%的甲醛水溶液，得胺化后的殼聚糖溶液；上述的各溶液的用量，按溶液的體積比例，5% (wt/v)的殼聚糖乙醇溶液0. 08mmol/L的乙二胺水溶液5%的甲醛水溶液為10 3 1 ；(2)、殼聚糖的交聯(lián)在步驟(1)所得的胺化后的殼聚糖溶液中加入濃度為0. 1%的戊二醛水溶液，控制轉(zhuǎn)速為120r/min、溫度為65°C下反應(yīng)30min，即得交聯(lián)后的殼聚糖溶液；濃度為0. 1%的戊二醛水溶液的加入量相對于步驟(1)所用的濃度為5% (wt/v)的殼聚糖乙醇溶液的體積比即濃度為0. 1%的戊二醛水溶液濃度為5% (wt/v)的殼聚糖乙醇溶液為1 :10 ； (3 )、高壓靜電下低溫快速成型通過噴射泵控制噴射速度為70mm/h，將步驟(2)所得的交聯(lián)后的殼聚糖溶液自上而下垂直滴入置于高壓靜電儀上的溫度為 -196°C的低溫凍存器內(nèi)的液氮中以形成殼聚糖微球顆粒； 滴入過程中控制高壓靜電儀的U=55kv，f=90Hz, Pff=6ms ； (4)、微球的純化從低溫凍存器內(nèi)的液氮中過濾出步驟(3)所形成的殼聚糖微球顆粒后，放入溫度為_55°C，真空度為20. 92 μ bar的真空凍干機中凍干后，依次應(yīng)用無水酒精、磷酸鹽緩沖液、去離子水洗滌兩遍，最終得到本發(fā)明的一種大孔徑膽紅素吸附劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大孔徑膽紅素吸附劑的制備方法，其特征在于步驟(1)所用的殼聚糖的分子量為40萬，脫乙酰度為84、9%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種大孔徑膽紅素吸附劑的制備方法所得的大孔徑膽紅素吸附劑，其特征在于顆粒平均直徑約500 μ m,表面以及內(nèi)部孔徑約40 μ m并且相互交通。
4.如權(quán)利要求3所述的一種大孔徑膽紅素吸附劑的制備方法所得的大孔徑膽紅素吸附劑用于清除血液中游離膽紅素。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大孔徑膽紅素吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。它是在殼聚糖單體與胺化劑乙二胺反應(yīng)并保護游離胺基后加入交聯(lián)劑戊二醛，在高壓靜電環(huán)境下噴入低溫凍存器內(nèi)快速成型。所得的大孔徑膽紅素吸附劑顆粒大小均一，直徑約500μm，吸附劑顆粒表面以及內(nèi)部孔徑豐富、直徑約40μm并且相互交通。本發(fā)明的大孔徑膽紅素吸附劑的原材料生物相容性好，凍干后三次洗滌，未見化學殘基遺留，對膽紅素的吸附作用增加，其制備過程吸附劑顆粒直徑可調(diào)控。使用該吸附劑進行體外血漿灌洗或者共培養(yǎng)時，胺基、疏水作用以及靜電作用可以有效地吸附膽紅素；該吸附劑表面及內(nèi)部豐富的孔徑增大了濾過面積，提高了吸附效率。
文檔編號B01J20/28GK102441364SQ20111029918
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者崔龍, 彭承宏, 董亞東, 韓寶三, 黃芳 申請人:上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院