[发明专利]吸附细菌内毒素的三维纳米纤维海绵吸附材料及制备方法

说明书

本发明主要属于生物医用材料技术领域，具体涉及用于吸附细菌内毒素的三维纳米纤维海绵吸附材料及其制备方法。所述三维纳米纤维海绵吸附材料由经修饰改性的功能性聚丙烯腈纳米纤维和二氧化硅纳米纤维均匀分布组成，所述三维纳米纤维海绵吸附材料均匀修饰有多粘菌素B。本发明提供的所述三维纳米纤维海绵吸附材料比表面积大、孔隙率高、吸附位点多，对细菌内毒素吸附选择性强，吸附率高。

技术领域

本发明主要属于生物医用材料技术领域，具体涉及用于吸附细菌内毒素的三维纳米纤维海绵吸附材料及其制备方法。

背景技术

细菌内毒素，又称脂多糖(LPS)，广泛存在于自然界中，与蛋白质和磷脂共同构成革兰氏阴性细菌的外膜。内毒素由类脂A，核心多糖和O-特异性多糖链3部分组成，显示出亲水性和疏水性。内毒素具有很强的热稳定性，其生物活性不会受到破坏，除非在160℃下至少2个小时。内毒素进入血液时，会出现发热，心动过速，白细胞减少，骨髓坏死，低血压，弥漫性血管内凝血(DIC)，甚至脓毒血症等不良反应。内毒素刺激单核巨噬细胞和多形核白细胞，通过与特异性受体CD14结合，产生并释放TNF，IL-1，IL-6，IL-8等细胞因子，导致全身炎症反应综合征，进而导致脓毒症，引发多器官功能衰竭，最终导致死亡。

内毒素血症常用方法为抗生素药物治疗和血液净化，与药物治疗相比，血液净化法不会引入新的物质，因而具有更大的发展潜力。血液灌流是血液净化最常用的方法之一，其基本原理为当血液通过血液灌流柱时，内毒素将被选择性去除，而后流回人体。自体血液循环净化备受人们的关注。

多粘菌素B是一种多肽类抗生素，与细菌内毒素能特异性结合，选择性良好，因而人们期望将其用于细菌内毒素的去除。但是多粘菌素B具有神经毒性和肾毒性，因此不能直接用于内服或静脉注射，这极大地限制的它在临床上的应用，因此人们期望将它固定到吸附剂上，进行体外吸附。

到目前为止，常用的多粘菌素B载体有聚苯乙烯纤维、聚苯乙烯微球、氯甲基的聚苯乙烯-二乙苯烯微球、交联纤维素微球、琼脂糖凝胶、多粘菌素B纤维柱(PMX-F)等，但是这些载体材料对多粘菌素B的固定量比较低。其中，多粘菌素B纤维柱(PMX-F)是临床上应用最广泛的一种，其中，PMX-F上固定的多粘菌素B的氨基末端与α-氯乙酰胺-甲基聚苯乙烯纤维共价结合，能选择性去除细菌内毒素。但是PMX-F价格昂贵，大多数患者不能承担高额的治疗费用；此外，PMX-F结构致密，在去除细菌内毒素的同时，也会导致血浆蛋白的大量损失。因此，研发廉价、高效、高通量、高选择性的内毒素吸附剂以满足临床应用的需求就显得尤为重要。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种用于吸附细菌内毒素的三维纳米纤维海绵吸附材料，所述三维纳米纤维海绵吸附材料比表面积大、孔隙率高、吸附位点多，能够特异性吸附细菌内毒素。

本发明是通过以下技术方案实现的：

用于吸附细菌内毒素的三维纳米纤维海绵吸附材料，所述三维纳米纤维海绵吸附材料包括经修饰改性的功能性聚丙烯腈纳米纤维和二氧化硅纳米纤维，两种纳米纤维均匀分布，所述功能性聚丙烯腈纳米纤维上均匀修饰有多粘菌素B；

经过修饰改性的所述功能性聚丙烯腈纳米纤维的表面覆盖有羧基，能够提高所述功能性聚丙烯腈纳米纤维对多粘菌素B的固定量。

进一步地，在所述三维纳米纤维海绵吸附材料中，所述功能性聚丙烯腈纳米纤维和所述二氧化硅纳米纤维质量比为1～2:1。

进一步地，所述三维纳米纤维海绵吸附材料为多级孔结构，孔隙率为90～95％。

进一步地，所述功能性聚丙烯腈纳米纤维是通过对聚丙烯腈纳米纤维依次进行氢氧化钠氧化和盐酸质子化修饰改性制备获得。

一种所述用于吸附细菌内毒素的三维纳米纤维海绵吸附材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

制备聚丙烯腈纳米纤维膜和二氧化硅纳米纤维膜；