[发明专利]一种沸石-肝素模拟聚合物共混微球、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种沸石‑肝素模拟聚合物共混微球，属于生物材料技术领域，由重量比为(65～85)：(12～32)：(1～5)的聚醚砜溶液、沸石粉末及聚合反应原液组成，本发明还公开了上述微球的制备方法及其应用，将上述单体在聚醚砜溶液中自由基聚合得到通过肝素模拟聚合物上，加入沸石粉末后超声分散均匀，混合溶液在凝固浴中相分离形成微球；本发明的沸石‑肝素模拟聚合物共混微球，对血液和水溶液中的钾离子具有选择性吸附的能力，与血液接触时具有抗凝特性和良好的血液相容性；可应用于血液净化治疗，作为高效的吸附剂，为高钾血症患者提供一种高效且安全的的治疗方案；并且原料简单易得，可通过化工大量制得，制备微球工艺简单，易于实现工业量产。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，尤其涉及一种沸石-肝素模拟聚合物共混微球、其制备方法及其应用。

背景技术

高钾血症是一种潜在且严重的电解质紊乱，描述血钾水平超高5.5mmol/L。由于肾脏在钾离子平衡中起到关键作用，慢性肾病患者有更高的可能性患有高血钾症，也将承受比普通患者更为严重的后果。高钾血症与死亡率显著增加、致命性心律失常和限制使用肾素-血管紧张素-醛固酮系统抑制剂有关。清除多余血钾的途径包括向细胞内再分配，通过肾脏和胃肠道清除，以及体外血液净化清除。在血液净化治疗中，传统的血液透析仍然是决定性的策略，它基于血液和低钾透析液之间的钾梯度浓度梯度，作为离子扩散的驱动力。可穿戴式人工肾消除了对固定式血液透析机的依赖，减轻了患者日常生活的负担，但仍然无法解决透析液再生的问题。基于吸附剂的血液灌流可快速清除毒素，但尚未有针对血钾的具有良好选择性和血液相容性的吸附剂，是其目前面临的主要挑战。

沸石、环硅酸锆钠、层状磷酸盐、碳基材料、聚合物材料、冠醚及其石墨烯衍生物等多种试剂具有选择性的离子交换/检测/存储能力。从生产成本和吸附能力考虑，沸石是理想的材料。沸水作为铝硅酸盐晶体，其相互连接的微孔容纳了可交换的阳离子以补偿框架的负电荷。沸石以粉末的形式与血液接触具有不可避免的局限性，微小的颗粒泄漏难以避免并导致血液净化失败。采用聚合物-沸石复合材料可获得更好的血液相容性，如聚合物-沸石共混微球。聚醚砜由于理想的力学和化学稳定性，是微小颗粒的良好载体，可作为微球的基质。生物分子的利用(如表面肝素化、一氧化氮传递)可为心脏支架、血管等其他血液接触材料提供理想的生物相容性。肝素模拟聚合物表现出良好的血液相容性和抗凝效果，有望作为肝素的替代品用于血液净化。这些聚合物可能有利于高钾血症的治疗，因为肝素本身是高钾血症的风险因素，干扰肾钾排泄。

因此，发明一种同时具有选择性钾离子清除能力、良好的力学稳定性和理想的血液相容性的材料，作为针对高钾血症的血液净化吸附剂，具有极大的研究意义和应用前景。

发明内容

本发明的目的之一，就在于提供一种沸石-肝素模拟聚合物共混微球，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种沸石-肝素模拟聚合物共混微球，由下述重量份的组分组成：

1)聚醚砜溶液：

聚醚砜6～12份

有机溶剂88～94份

2)沸石粉末

3)聚合反应原液：

丙烯酸55～75份

N-乙烯基吡咯烷酮10～30份

油溶性偶氮引发剂2～10份

含酰胺基交联剂2～15份

上述聚醚砜溶液、沸石粉末及聚合反应原液的重量比为(65～85)：(12～32)：(1～5)。

作为优选的技术方案：所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜中的至少一种。