琼脂糖包膜活性炭的制备及内毒素吸附剂的研制

摘要

内毒素能够引起多种生物学效应，最典型的是引发内毒素血症的发生，此时，大量的内毒素作用于机体的巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞、血小板，以及补体系统和凝血系统等，造成功能紊乱而导致微循环障碍，导致病人休克，严重患者可发展成多脏器功能衰竭甚至死亡的发生。因此，研制能够有效去除内毒素的吸附剂至关重要。
　　本论文利用琼脂糖对活性炭进行了包膜处理，随后进一步偶联功能性配基，合成了具有协同吸附能力的内毒素吸附剂，并对吸附剂的合成进行了优化，随后对吸附剂的吸附机理进行了研究。实验结果表明:
　　(1)反相悬浮制备琼脂糖包膜活性炭时，搅拌转速为600 rpm、水相油相比为1∶3.5、分散剂浓度为6％及分散剂HLB值为6.5，此时反应体系最为稳定，成膜反应能够顺利进行。
　　(2)琼脂糖浓度用量为4％-6％（m/v）时，活性炭表面的包膜厚度适中。环氧氯丙烷用量为0.39∶1(v/m)时，所合成的交联琼脂糖包膜活性炭能耐受湿热灭菌。
　　(3)选择以聚赖氨酸为间隔臂，继续偶联赖氨酸的吸附剂进行后续实验的吸附剂优化及性能评价。当赖氨酸偶联密度为55μmol/mL时，吸附剂对初浓度为3.43 EU/mL的内毒素血清溶液的内毒素吸附容量为38.06 EU/g，去除率可达55.4％。
　　(4)吸附剂与内毒素之间的静电作用随着离子强度的增加而逐渐减弱;随pH的增加，吸附剂与内毒素分子之间的静电作用逐渐减弱;温度越高，分子布朗运动越快，内毒素分子与吸附剂配基碰撞的概率越高，对吸附越有利。
　　(5)在Tris-HCl缓冲体系中，吸附剂对内毒素的吸附可在60 min左右达到吸附平衡，符合二级动力学方程。等温吸附过程符合Freundlich等温吸附模型，饱和吸附量大于2200 EU/g。
　　(6)综合考虑吸附容量和去除率两方面的原因，吸附剂用量和血清溶液的质量体积比值在1∶20时为宜。
　　(7)在血清体系中的内毒素静态吸附实验表明，即使此种吸附剂在血清中对内毒素的去除率仅为46％，但是相比其他吸附剂，此种吸附剂仍具有价格低廉的优势，并且此种吸附剂具有协同吸附炎症因子等中小毒素分子的作用，这是其他吸附剂不可比拟的一大优点。