血液净化/抗凝血双配位基导电亲和膜的制备及性能研究

摘要

亲和膜分离技术兼具亲和色谱与膜分离技术两者的优点,具有特异性高、分离速度快、操作压降低、处理量大等优点。在化学工程和生物工程等诸多领域具有实用价值,目前已在血液净化领域展现了潜在的应用前景。然而,较差的血液相容性是制约其临床应用的主要瓶颈问题之一。本文将导电高分子应用于亲和膜分离领域,采用气相沉积法构建导电复合膜,利用导电复合膜的活性基团通过化学法固定具有抗凝血作用的聚阴离子肝素,再固载吸附血液中毒素的亲和配基,首次获得了一种新型的亲和膜一双配位基导电亲和膜,并提出一种新型的改善材料血液相容性的方式一电刺激。主要研究内容如下:
　　 1.双配位基导电亲和膜的制备及表征。
　　 采用气相沉积法将导电高分子聚N-羧乙基毗咯(PPyCOOH)沉积到尼龙膜表面,形成PPyCOOH—尼龙复合膜。利用PPyCOOH的活性基团(羧基),通过化学法固定具有抗凝血作用的聚阴离子肝素,再固载赖氨酸作为吸附血液中毒素的亲和配基,制得具有理想形貌的双配位基导电亲和膜。肝素的固定量为7.36μg/cm2,赖氨酸的固载量为4.82mg/g膜。膜的电导率为2.58×10-6S/cm。
　　 2.双配位基导电亲和膜的血液相容性。
　　 采用恒电流技术对膜施加电刺激,通过检测活化部分凝血活酶时间(APTT)和凝血酶时间(TT)、膜材料表面的蛋白质吸附、溶血率、血小板和白细胞在膜材料表面的黏附这五个方面指标对膜材料的血液相容性进行评价。与非电刺激条件下相比较,9μA恒电流刺激可显著改善膜的血液相容性:(1)活化部分凝血活酶时间(APTT)和凝血酶时间(TT)显著性延长;(2)白蛋白与纤维蛋白原的吸附比值显著变大(p<0.01):(3)获得低的溶血率:(4)膜表面几乎无血小板的黏附及变形,白细胞PMN没有被激活。
　　 3.双配位基导电亲和膜的吸附性能、吸附机理、沈脱和再生性能。
　　 以体内毒素—白蛋白结合胆红素作为对象,研究双配位基导电亲和膜在电刺激及非电刺激条件下的吸附性能,考察了吸附时间、温度、离子强度、白蛋白结合胆红素的初始浓度对吸附容量的影响,分析了亲和吸附机理。结果表明:(1)9μA恒电流刺激对双配位基导电亲和膜的吸附容量无显著影响;(2)在考察范围内,吸附量随时间延长而增大,随温度的升高而增大,随白蛋白结合胆红素初始浓度的增高而增大,随离子强度的增大出现先增大后降低的趋势。(3)白蛋白结合胆红素在双配位基导电亲和膜上的吸附机理符合Freundlich模型。洗脱液NaSCN/Tris-HCl缓冲液(pH8.0)对膜的洗脱率高,膜具有良好的再生性。