[发明专利]用于血液灌流的植物胶包膜活性炭、制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种用于血液灌流的植物胶包膜活性炭、制备方法及其应用，制备方法包括以下步骤：S1、将一定量的植物胶分散于去离子水中，加热搅拌至获得均匀透明的植物胶水凝胶溶液；S2、将活性炭加入植物胶水凝胶溶液中，在一定温度下浸渍，形成活性炭浸渍液；S3、将活性炭浸渍液转移至旋转包衣机中，加热旋转包覆，制得植物胶包膜活性炭。本发明采用浸渍与旋转包覆相结合，避免了机械搅拌对活性炭颗粒的破坏，改善了喷涂法的不均匀性，植物胶均匀分布于活性炭表面，使得包覆膜均匀完整，且与活性炭的结合强度高，所制得的植物胶包膜活性炭具有良好的机械强度、吸附性能及血液相容性。

技术领域

本发明生物医用材料技术领域，特别是涉及一种用于血液灌流的植物胶包膜活性炭、制备方法及其应用。

背景技术

血液净化疗法对某些人体自身免疫系统无法去除的毒素，如急性药物中毒、尿毒症、肾衰竭、肝衰竭、高脂血症、系统性红斑狼疮等免疫性疾病的治疗起着至关重要的作用。其可以通过血液透析、血浆过滤、血液灌流、血浆置换等方法将血液中积累的有害成分去除，以达到血液净化的目的。血液灌流技术由于过敏反应微弱，适应性广，治疗成本低而受到广泛关注，血液灌流是将患者的血液引入装有固态吸附剂的灌流器中，通过吸附作用，清除血液中透析不能清除的外源性或内源性毒素、药物或代谢废物，其中，吸附材料的选择是目前最为重要的核心技术与难题。吸附材料要求不仅应具有良好的吸附性能，还要不易破碎脱落，具有稳定的物理化学性质、良好的血液相容性及对人体安全无毒、无过敏反应等性能。

活性炭是一种经过植物高温炭化、活化过程所形成的多孔隙、高比表面积物质，由于其孔径较小，孔隙率高，孔径分布较宽，常用作吸附材料，特别是，活性炭对于药物和毒素具有良好的清除率。直接使用一般的商业活性炭吸附材料对血液进行灌流，存在血液相容性差、化学性质不稳定等缺点，容易引起血细胞和血小板的大量减少，活性炭的微粒脱落还会引起栓塞，使其应用受到限制。因此，必须对多孔碳吸附材料进行包膜处理，来提高其生物相容性，且不能降低材料的吸附性能；而使用凝胶类物质对活性炭进行包覆，在保证吸附容量的同时，还可以解决微小炭粒脱落的问题，提高生物相容性，确保吸附薄膜的通透性。

传统的机械搅拌法包覆活性炭，会破坏活性炭的颗粒尺寸，许伟等人[许伟,刘军利,缪存标,孙康,宋曜光.乙基纤维素包覆成型活性炭的制备及其性能研究[J].林产化学与业,2017,37(02):49-56.]以乙基纤维素为包覆材料，采用喷涂的方式使其包覆在活性炭表面，形成的薄膜具有较高的机械强度和柔韧性，但喷涂过程中易出现活性炭团聚现象，需反复转动活性炭，且膜液喷涂不够均匀。孔岩等人[孔岩,庄媛,石宝友,韩志勇,郝昊天,韩昆,于建伟.活性炭/高分子复合水凝胶对水中亚甲基蓝和Cu(Ⅱ)的去除性能[J].环境科学,2018,39(02):819-827.]制备了一种聚乙烯醇/海藻酸钠凝胶球包覆活性炭，但制备的凝胶球无法确保结构一致性及凝胶球内活性炭分布的均匀性，且操作复杂，活性炭表面胶体较厚，影响了其吸附性与通透性。邹玲玲等人(申请号：201811569076.0，公开号：CN109621912 A)制备了一种壳聚糖包膜活性炭，并用环氧氯丙烷交联增加薄膜强度，在薄膜表面接枝具有抗凝血作用的肝素钠，改善了活性炭的血液相容性，减少了活性炭的微粒脱落，但其制备过程反应较多，方法复杂，不同批次的产品差异较大，严重影响其性能。赵长生等人(申请号：201910081977.3，公开号：CN 109692371 A)发明了一种自抗凝双层活性炭血液灌流器，该血液灌流器本体内沿血液流动方向依次设有凝胶微球抗凝层和活性炭吸附层，解决了活性炭容易脱落的问题，但该方法过程繁琐，对有毒物质吸附效果欠佳。钟永科等人(申请号：201210014664.4，公开号：CN 102527359 A)用硝酸、浓硫酸、30％的过氧化氢和饱和过硫酸铵溶液为氧化改性剂处理活性炭，应用于血液灌流器中，该方法简单、易操作，但大量的酸类物质极易对环境造成污染。于之渊等人(申请号：202010489454.5，公开号：CN 109692371 A)制备了一种无需将纤维素完全溶解的纤维素微球，可显著缩小制备获得的纤维素微球的截留分子量，但其混合体系在处理过程中需要与环氧氯丙烷混合进行交联反应，环氧氯丙烷具有中等毒性，在动物实验中证明有潜在致癌作用。