[发明专利]血液净化用内毒素吸附材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及医用生物材料领域，特别是涉及血液净化用内毒素吸附材料及 其制备方法与应用。

背景技术

内毒素是革兰氏阴性杆菌(gram-negativebacteria，GNB)细胞膜外壁的主 要组成部分，对细菌的稳定性起重要作用。内毒素几乎无处不在，是一种毒性 极强的致炎和热原物质，是内毒素血症及感染性休克的主要致病介质。内毒素 血症是由于血液中或病灶内细菌释放出大量细菌内毒素至血液，或输入大量内 毒素污染的液体而引起的一种病症。当机体受到创伤(包括手术)、烧伤、感 染、放疗、化疗和接受长期传统的肠外营养时，肠黏膜通透性增高，肠黏膜对 细菌和内毒素的通透性增高，细菌和内毒素就会大量进入血液。在某些情况下， 细菌感染可能被控制，但内毒素仍可通过“漏”的肠黏膜，引起炎症的激活及细胞 介质的释放。内毒素血症可引起一系列病理生理改变，比如生物体的发热反应， 促使血管活性物质释放而导致微循环障碍。同时，可引起白细胞和血小板的减 少，产生出血倾向，还可直接或间接损害肝脏和引起糖代谢紊乱及酶学、蛋白 质代谢的改变。内毒素血症进一步的发展可能引起脓毒性休克，弥散性血管内 凝血，急性呼吸窘迫综合症(SARS)，全身炎症反应综合症(SIRS)或多器官 功能衰竭(MODS)，甚至因多脏器功能衰竭(MOF)的发生而导致死亡。

目前对内毒素血症的治疗尚缺乏成熟的经验。主要是采取综合措施，包括 控制菌血症、减少内毒素产生和吸收、抗内毒素药物的应用、拮抗内源性介质 的作用以及清洗、吸附等。尽管对内毒素血症的治疗方式很多，但是目前为止 真正有效的方法并不多，从目前的研究进展看，比较有前景的治疗方法为内毒 素吸附血液净化方法。对一些重大疑难性病症，血液净化疗法有着独特疗效， 甚至能出现“起死回生”般的奇迹，是临床治疗不可缺少的重要手段。其中，血液 灌流是将血液借助体外循环，通过具有光谱解毒效应或固定特异性配体的吸附 剂装置，清除血中内源性或外源性毒物或致病物质，达到净化血液、缓解和治 疗疾病的目的。

1997年，在Toray公司的资助下，日本研究人员将多粘菌素B偶联到树脂上 制备成内毒素吸附柱产品(Toraymyxin)，从1997年到2002年期间对206名败血 症患者进行了治疗，可将病人血中内毒素浓度从0.46EU/mL降低到0.15EU/mL， 病人成活率达到69％。国内仅有利用活性炭血液灌流法吸附内毒素的实验报道， 动物实验表明，用活性炭灌流可直接吸附血中内毒素，由于活性炭血液相容性 差，对内毒素吸附容量太小，而且吸附无选择性，影响使用，所以效果并不明 显。亲和吸附是选择性吸附内毒素的一种很有前景的方法，该方法选用特定的 吸附配体，只选择性吸附内毒素，对溶液中的其他成分没有作用，是一种较理 想的方法。

多粘菌素B(PMB)由多粘芽孢杆菌产生的一组多肽类抗生素，其分子量约 为1450，PMB上的疏水氨基酸与内毒素的活性部分脂质A上的脂肪酸通过疏水键 合作用，以及PMB上带正电荷的氨基与脂质A上的带负电荷的磷酸基通过离子键 作用结合从而可以除去血浆中的内毒素。如果将PMB固定在某一载体上制备成 载体-PMB复合物吸附柱，当人体血浆通过该吸附柱时，血浆中的内毒素就会被 特异性地吸附，从而由内毒素引起的内毒素血症、脓毒性休克就可得到治疗和 缓解。内毒素吸附治疗的关键是内毒素吸附柱的研制，具体的说就是内毒素吸 附柱中的内毒素吸附材料的合成，所以将PMB固定在载体上的合成技术至关重 要。目前，研究使用的内毒素吸附材料采用的载体基质主要是琼脂糖凝胶和纤 维素球载体，偶联试剂一般采用溴化氰、三氯三嗪、羰基二咪唑、高碘酸钠和 环氧氯丙烷等。由于溴化氰是剧毒物质，合成过程对人体和环境危害较大；并 且用溴化氰方法偶联的PMB基团容易脱落进入人体，对病人产生较大的副作用。 所以这一合成工艺不甚理想。

袁直和贾凌云等人发明了PMB-琼脂糖内毒素吸附材料的新方法，它们分别 采用环氧氯丙烷(申请号：03144231.5，公开号：CN1239210C)和羰基二咪唑 (申请号：200710012501.1，公开号：CN100493695C)作为偶联试剂活化琼脂 糖载体。虽然这两种方法避免了使用剧毒物质溴化氰，其制备的材料使用也更 安全，但其制备过程反应步骤较多，需要经过五步化学反应才能合成吸附材料， 方法复杂，因此得到的吸附材料产品批间差异大，性能不稳定。

发明内容