[发明专利]氨基酸修饰聚醚砜血液透析膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及血液透析膜技术，特别涉及一种低蛋白吸附，生物相容性优异的氨基酸修饰聚醚砜中空纤维膜的制备方法。

背景技术

血液透析是利用半透膜原理，将患者血液与透析液同时引入到透析器，在透析膜两侧逆向流动，凭借半透膜两侧溶质的浓度梯度，通过扩散来清除毒素。通过渗透清除体内多余的水分，使血液中的有害物质通过透析膜进入到透析液中。而经过透析过的血液再重新流回人体，并补充人体所需要的有用物质，保持血液的电解质平衡和酸碱平衡。由此看出透析膜是决定透析器性能的重要部分。通常来说，血液透析膜需具备较高的毒素清除效率，良好的生物相容性，适宜的透水性能，稳定的物理、化学性能，且不含对人体有害的物质。

目前，临床常用的血液透析膜可分为三类：1、纤维素膜；2、改性或再生纤维素膜；3、高分子合成膜。其中合成高分子膜主要包括聚丙烯腈膜、聚乙烯醇膜、聚砜膜以及芳香族类的聚醚砜膜。聚丙烯腈具有很好的耐候性，较好的耐溶剂性和化学稳定性。此外聚丙烯腈与其单体丙烯腈具有互不相容性，易于提纯，有利于用于体外血液净化。日本的旭化成株式会社首次将聚丙烯腈制成了中空纤维膜，并用于血液透析和血液透析过滤。然而聚丙烯腈膜也存在着较多缺点，如膜的脆性较大，机械强度差、不耐高温消毒、干态膜的透水性能明显下降等。聚乙烯醇是一种水溶性聚合物，因此须预先对其进行适当的交联共聚。与其共聚的单体有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、乙烯等。日本的可乐丽株式会社成功的开发了乙烯-乙烯醇共聚物非对称膜，其外层致密、内层多孔。用该膜制成的血液透析器对β₂微球蛋白具有很强的去除能力。聚砜化学结构中的硫原子处于最高的氧化价，加上苯环的存在，使其具有良好的化学稳定性，可在128℃下进行灭菌处理，并可在90℃下长期使用，具有较好的柔韧性和良好的力学性能。美国Amicom公司研制的不对称聚砜中空纤维膜具有机械性能优良、化学性能稳定、孔隙率高等优点。中国的威高血液净化制品有限公司分别开发了高通量及低通量的聚砜血液透析膜。近年来，血液相容性更好、耐热性更高、溶解性能更好的聚醚砜也常被用作血液透析膜材料。目前商品化应用最成功的聚醚砜血液透析膜是由德国的Membrana公司生产的。然而由于聚醚砜材料的疏水性，在使用过程中存在残凝血量大、易吸附蛋白等缺点，因而需对聚醚砜膜进行改性以提高膜在血液净化的应用。现如今报道的方法主要包括三大类：1、本体改性，即对聚醚砜膜材料进行本体改性；2、表面改性，通过化学接枝方法(采用臭氧、紫外光照射、等离子体等技术)在膜表面接枝亲水性高分子或生物活性大分子；3共混方法，如共混聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯-氧化丙烯嵌段聚合物、生物活性大分子类。其中尤以报道共混改性的方法居多。专利CN200510020277.1报道了一种生物活性大分子改性聚醚砜中空纤维膜的制备方法，内容涉及了一种包含疏水性分子，亲水性分子组成的血液透析膜，其中疏水性分子为聚醚砜，亲水性分子为生物活性大分子，据专利描述所制得的改性聚醚砜膜具有生物相容性好、通量高、选择分离性好等特点，然而这种生物活性大分子是DNA和蛋白质类，因而在使用的过程中会引起血液中补体的激活。专利CN201110256230.0报道了一种采用两亲性三嵌段共聚物共混改性聚醚砜中空纤维膜的制备方法。据专利描述所制备的膜具有永久亲水性、抗蛋白污染能力和优异的血液相容性等特点。专利CN201210590594.7报道了一种采用类肝素聚氨酯共混改性聚醚砜中空纤维膜的制备方法，据专利描述所制备的膜具有较强的抗凝血功能。专利CN201410425668.0报道了一种采用聚苯胺原位自掺杂改性聚醚砜中空纤维膜，并通过磺化处理在材料表面形成聚两性离子的高抗污型聚醚砜血液净化器及其制备方法。据专利描述所制备的改性膜具有较低的各类蛋白非特异性吸附性。但是由于这类两亲性三嵌段共聚物的加入，因而在膜的制备过程中，会导致聚醚砜与添加剂之间的微观相分离，进而导致膜表面粗糙度，以及膜机械强度等一系列问题。专利CN201410084111.5报道了一种纳米改性羟基二氧化钛混合物共混改性聚醚砜中空纤维膜的制备方法。据专利描述所制备的聚醚砜中空纤维膜具有较好的生物相容性及血液相容性、亲水性及光滑度，并具有较高的去除率及超滤系数。但由于这种无机纳米粒子与聚醚砜膜，尤其是膜表面，只是一种简单的物理吸附，因而在随后的使用过程中存在从膜表面脱落的重大隐患。