[发明专利]用于血液灌流的磁性复合吸附剂及其制备方法和灌流器

说明书

本发明涉及用于血液灌流的磁性复合吸附剂及其制备方法和灌流器。该吸附剂包括磁性载体、粘附层和配基层；粘附层包括粘附在磁性载体上的聚多巴胺；配基层包覆粘附层，配基层包括连接在粘附层上的聚阴离子配基。该制备方法包括偶联反应、多巴胺聚合反应和配基聚合反应等步骤。本发明的吸附剂适用于血液灌流中对LDL以及放射性核素的吸附清除。

技术领域

本发明涉及血液净化领域，具体涉及一种适用于血液灌流中清除低密度脂蛋白和放射性核素的磁性复合吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

血液灌流是血液净化的一种方式，相比于血液透析、血浆滤过以及血浆置换等方式，其在对致病物质的选择性去除尤其是中大分子去除方面具有较明显的优势。而血液灌流的关键在于血液净化吸附剂的设计和合成，目前应用于血液灌流的吸附剂类型很多，从配体和目标毒素的相互作用来看有物理吸附类、离子交换类、生物亲和类以及物理化学亲和类，因此选择合适的作用配体对于提高吸附剂的性能至关重要。阴离子型吸附材料是血液灌流中常用的一类吸附剂，通常由发挥吸附功能的阴离子配基和承载配基的载体所组成，利用阴离子所带的负电荷与血液中带正电的毒素发生静电作用力，从而实现对目标物质的选择性去除。

低密度脂蛋白是一种典型的带正电的物质，血液中低浓度脂蛋白(LDL-C)和极低密度脂蛋白(VLDL-C)水平的异常升高导致氧化态的低密度脂蛋白的过量产生是引起动脉粥样硬化的主要因素，而由动脉粥样硬化引起的心脑血管疾病是近年来的主要死亡原因之一。目前对于轻度患者，可以通过饮食、药物等方式降低患者血液中的LDL-C水平，达到缓解和治愈该疾病的功效。但对于严重的高血脂症和家族性高血脂症，传统的方式治疗效果并不理想，需要借助血液净化疗法，不少学者在LDL清除吸附剂方面开展了很多的研究工作，主要包括免疫吸附剂和亲和吸附剂。前者主要是通过将LDL抗体、多肽等生物分子负载到基体材料上，利用配基对LDL的特异性识别，实现对血液中LDL水平的降低，例如德国Baxter公司将LDL抗体接枝到琼脂糖凝胶上，制备出LDL免疫吸附剂，但该方法制备成本昂贵且配基容易脱落，进而引发免疫反应，不利于实际应用。亲和吸附剂是LDL吸附剂的一个研究重点，主要是基于低密度脂蛋白带正电，通过与阴离子配基之间的静电作用结合，如磺酸、羧酸、磷酸等，实现对LDL的去除。南开大学Wang Shenqi等人(Wang Shenqi,Li Changming,GuoXinji et al，Reactive and Functional Polymers,2008,68:261-267)以磷酸、磺酸、羧酸等为配基，以纤维素为载体，制备的多种LDL吸附剂，并对吸附性能进行了考察和对比。

放射性核素是另一种典型的带正电的物质，其在体内的累积会引起长期的内照射，进而诱发多种疾病的发生，且从体内完全清除的难度较大。目前主要采用EDTA、促排灵(Ca-DTPA)等光谱性的促排药来清除体内的放射性核素，虽然这种方法能够在一定程度上去除血液中累积的放射新核素，但同时也会引起一些不良反应，比如肾脏毒性、微量元素缺乏等，对患者的身体造成很大的副作用。因此，急需找到一种替代方法用于清除人体内的放射性核素，而血液灌流在这方面表现出一定的应用前景，通过设计合适的吸附剂，选择性地去除血液中的放射性核素，而不对人体的其它器官造成影响，避免不良反应的出现，加快患者的康复。溶液中的放射性核素大多带正电，因此可以通过设计阴离子型的吸附剂，实现对核素的去除。苏州大学Zhang Shuang等人(Zhang Shuang,Shu Xiaowen,Zhou Yuan et al,Chemical Engineering Journal,2014,253:55-62)合成了聚丙烯酸功能化的高分子微球，用于去除溶液中的铀(VI)离子，其对铀(VI)的吸附容量达到990mg/g，表现出良好的吸附性能。

目前阴离子型吸附剂的基体材料很多都是生物高分子材料，虽然生物相容性较好，但机械强度不足，同时吸附性能容易受空间位阻的影响，尤其是对于LDL的吸附，由于其分子尺寸较大，直径约为7.5nm至10nm，随着LDL在吸附剂表面的覆盖，导致吸附位点被掩蔽，进而影响LDL分子的进一步吸附。虽然可以通过引入连接臂来减少空间位阻的影响，但会降低配基的接枝量，同样使得对LDL的吸附容量较低。