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一种植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜及其制备方法与应用

阅读:678发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜及其制备方法与应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出一种 植物 多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液 透析 膜及其制备方法与应用,涉及改性 血液透析 膜技术领域。该方法包括如下步骤:1)配制植物多酚混合溶液;2)配制聚丙烯酰吗啉混合溶液;3)恒温下,将上述植物多酚混合溶液流过血液透析膜,得植物多酚改性血液透析膜;4)恒温下,将上述聚丙烯酰吗啉混合溶液流过上述植物多酚改性血液透析膜,得植物多酚–聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜。本发明 实施例 提出的植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜主要用于血液透析,具有良好 生物 相容性 ,实现了血液透析膜干预 氧 化应激的目的。,下面是一种植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜及其制备方法与应用专利的具体信息内容。

1.一种植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)配制植物多酚混合溶液;
2)配制聚丙烯酰吗啉混合溶液;
3)恒温下,将上述植物多酚混合溶液流过血液透析膜,得植物多酚改性血液透析膜;
4)恒温下,将上述聚丙烯酰吗啉混合溶液流过上述植物多酚改性血液透析膜,得植物多酚–聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括如下步骤:
5)重复步骤3)、4),得不同层数的植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤1)具体包括:向三羟甲基基甲烷缓冲溶液中加入植物多酚以及金属盐,混合,得植物多酚混合溶液;
步骤2)具体包括:向三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中加入聚丙烯酰吗啉,混合,得聚丙烯酰吗啉混合溶液。
4.根据权利要求1或3所述的方法,其特征在于,
步骤1)中,所述植物多酚包括单宁酸、咖啡酸、肉桂酸没食子酸鞣花酸、熊果苷中的至少一种。
步骤1)中,所述植物多酚混合溶液的植物多酚终浓度为2-8g/L。
步骤1)中,所述三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液浓度为0.5-5g/L,pH为8.0-11.0;
步骤1)中,所述金属盐终浓度为5-50g/L;
步骤1)中,所述金属盐包括氯化钠、氯化镁、氯化、氯化或氯化中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,
步骤2)中,所述聚丙烯酰吗啉混合溶液中聚丙烯酰吗啉的终浓度为1-10g/L。
步骤2)中,所述三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液浓度为0.5-5g/L,pH为8.0-11.0。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤3)中,还包括,对血液透析膜进行预处理;所述预处理为无乙醇浸泡处理和去离子水浸泡处理;
步骤3)中,还包括,对所得植物多酚改性血液透析膜冲洗。
步骤3)中,所述血液透析膜为聚砜膜、聚醚砜膜、聚丙烯腈膜、聚乙烯醇膜、聚乳酸膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚酸酯膜、聚酰胺膜或再生纤维素膜中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
步骤3)、步骤4)中,所述恒温的温度为25℃-35℃;流过的时间为10-30min。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
步骤5)中,植物多酚-聚丙烯酰吗啉的层数为2-20层;
步骤5)还包括,将所得植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜进行后处理;所述后处理包括洗涤,干燥。
9.权利要求1-8任一所述方法制备得到的植物多酚–聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜。
10.权利要求9所述复合改性血液透析膜在血液透析中的应用,其特征在于,所述复合改性血液透析膜在干预化应激的应用。

说明书全文

一种植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜及其制备

方法与应用

技术领域

背景技术

[0002] 近年来,终末期肾病患者数量不断增加,此类患者由于肾功能不全甚至完全缺失,血液透析已成为其主要的替代肾脏治疗的措施。然而,血液透析膜作为血液透析的核心物质,由于透析膜的生物相容性问题,易引起患者血液中的白细胞粘附和活化,在透析过程中产生大量活性自由基(reactive oxygen species,ROS),过量的活性氧自由基导致其与抗氧化物质的平衡紊乱,造成氧化应激;并且,过量的活性氧自由基会与包括脂质、多肽、核酸等生物分子反应,引起脂质过氧化、蛋白质变性、血管损伤等,进一步加剧氧化应激。
[0003] 大量研究证实,氧化应激状态易诱导透析患者产生心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤及神经退行性疾病等并发症,严重影响着透析患者的预后效果及远期生存率。目前,市场上现存的血液透析膜并不能改善氧化应激状态,因此,研究开发一种功能化血液透析膜,在维持较好生物相容性的同时,实现对血液透析过程中氧化应激损伤的有效干预很有必要。

发明内容

[0004] 本发明采用植物多酚作为特殊的抗氧化物质,对血液透析膜进行功能化设计,提供了一种干预氧化应激,并具有良好生物相容性的血液透析膜及其制备方法和应用。
[0005] 本发明提出一种植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜的制备方法,包括如下步骤:
[0006] 1)配制植物多酚混合溶液;
[0007] 2)配制聚丙烯酰吗啉混合溶液;
[0008] 3)恒温下,将上述植物多酚混合溶液流过血液透析膜,得植物多酚改性血液透析膜;
[0009] 4)恒温下,将上述聚丙烯酰吗啉混合溶液流过上述植物多酚改性血液透析膜,得植物多酚–聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜。
[0010] 进一步地,还包括如下步骤:5)重复步骤3)、4),得不同层数的植物多酚- 聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜。
[0011] 进一步地,步骤1)具体包括:向三羟甲基基甲烷缓冲溶液中加入植物多酚以及金属盐,混合,得植物多酚混合溶液;
[0012] 步骤2)具体包括:向三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中加入聚丙烯酰吗啉,混合,得聚丙烯酰吗啉混合溶液。
[0013] 进一步地,步骤1)中,所述植物多酚包括单宁酸、咖啡酸、肉桂酸没食子酸鞣花酸、熊果苷中的至少一种。
[0014] 步骤1)中,所述植物多酚混合溶液的植物多酚终浓度为2-8g/L。
[0015] 步骤1)中,所述三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液浓度为0.5-5g/L,pH为8.0-11.0;
[0016] 步骤1)中,所述金属盐终浓度为5-50g/L;
[0017] 步骤1)中,所述金属盐包括氯化钠、氯化镁、氯化、氯化或氯化中的至少一种。
[0018] 进一步地,步骤2)中,所述聚丙烯酰吗啉混合溶液中聚丙烯酰吗啉的终浓度为1-10g/L。
[0019] 步骤2)中,所述三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液浓度为0.5-5g/L,pH为8.0-11.0;
[0020] 进一步地,步骤3)中,还包括,对血液透析膜进行预处理;所述预处理为无乙醇浸泡处理和去离子水浸泡处理;
[0021] 步骤3)中,还包括,对所得植物多酚改性血液透析膜冲洗。
[0022] 步骤3)中,所述血液透析膜为聚砜膜、聚醚砜膜、聚丙烯腈膜、聚乙烯醇膜、聚乳酸膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚酸酯膜、聚酰胺膜或再生纤维素膜中的至少一种;
[0023] 进一步地,步骤3)、步骤4)中,所述恒温的温度为25℃-35℃;流过的时间为10-30min。
[0024] 进一步地,步骤5)中,植物多酚-聚丙烯酰吗啉的层数为2-20层;
[0025] 步骤5)还包括,将所得植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜进行后处理;所述后处理包括洗涤,干燥。
[0026] 本发明还提出上述方法制备得到的植物多酚–聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜。
[0027] 本发明还提出上述复合改性血液透析膜在血液透析中的应用,所述复合改性血液透析膜在干预氧化应激的应用。
[0028] 相对于现有技术,本发明具有如下有益效果:
[0029] 1)本发明实施例提出的植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜的制备方法,采用植物多酚作为特殊的抗氧化物质,对血液透析膜进行功能化设计,基于植物多酚的非特异性沉积及植物多酚-聚丙烯酰吗啉之间的氢键作用,构建具有干预氧化应激同时具有良好生物相容性的血液透析膜,实现了血液透析膜干预氧化应激的目的。
[0030] 2)本发明实施例提出的复合改性血液透析膜,通过植物多酚-聚丙烯酰吗啉层层自组装,形成植物多酚-聚丙烯酰吗啉之间的氢键堆叠,从而实现膜改性厚度的可控化,进一步调控透析膜干预氧化应激的程度。
[0031] 3)DPPH,ABTS自由基溶液评估改性血液透析膜体外抗氧化性能试验,不同活性氧自由基溶液模拟患者体内氧化应激试验,均监测到改性透析膜可猝灭相应自由基,且试验表明复合改性膜对氧化应激诱导产生的有害代谢产物也有阻滞作用。血小板与红细胞的粘附实验,说明血液透析膜具有良好的生物相容性。因此,植物多酚-PACMO改性血液透析膜可明显的改善血液透析中氧化应激。附图说明
[0032] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0033] 图1为改性前后血液透析膜对自由基的清除能
[0034] 图2为改性前后血液透析膜对脂质过氧化物的抑制率;
[0035] 图3(a)为改性前后血液透析膜表面血小板黏附情况,图3(b)为改性前后血液透析膜表面红细胞黏附情况;
[0036] 图4为改性前后血液透析膜对尿素、溶菌酶的清除率,对血清蛋白的截留率。

具体实施方式

[0037] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038] 本发明实施例提出一种植物多酚-聚丙烯酰吗啉复合改性血液透析膜的制备方法,包括下述步骤:
[0039] 1)配制植物多酚混合溶液;
[0040] 2)配制聚丙烯酰吗啉(PACMO)混合溶液;
[0041] 3)恒温下,将上述植物多酚混合溶液流过血液透析膜,得植物多酚改性血液透析膜;
[0042] 4)恒温下,将上述PACMO混合溶液流过上述植物多酚改性血液透析膜,得植物多酚–PACMO复合改性血液透析膜。
[0043] 本发明实施例提出的植物多酚-PACMO复合改性血液透析膜的制备方法,采用植物多酚作为特殊的抗氧化物质,对血液透析膜进行功能化设计,基于植物多酚的非特异性沉积及植物多酚-PACMO之间的氢键作用,构建具有干预氧化应激同时具有良好生物相容性的血液透析膜,实现了血液透析膜干预氧化应激的目的。
[0044] 植物多酚(Polyphenols)是一类广泛存在于植物体内的具有多个酚羟基的次生代谢产物,植物多酚因能使未成对电子离域而具有较强的活性,能够通过清除自由基、螯合金属离子、抑制氧化酶活性而起到抗氧化作用,并能通过保护机体的内源性抗氧化酶而起到间接的抗氧化效果。
[0045] 聚丙烯酰吗啉(PACMO)同时含有亲水的吗啉基团和疏水的碳链结构,其亲水性、生物相容性极佳,无毒,免疫原性低,对蛋白质吸附、细胞黏附有排斥性能。
[0046] 现有技术中,由于透析膜的生物相容性问题,引起患者血液中的白细胞粘附和活化,在透析过程中产生大量活性氧自由基,造成氧化应激。
[0047] 本申请发明人分别采用植物多酚和PACMO对透析膜进行改性,其中,植物多酚可通过其氢原子转移和单电子转移机制猝灭自由基,也即,植物多酚中酚羟基易被氧化,可通过还原反应中止活性氧自由基引发的连琐反应,清楚体内过剩的自由基,对氧化应激的损伤起到保护作用。同时,PACMO与植物多酚可通过氢键相结合,经PACMO涂覆改性后的血液透析膜在接触血液时,PACMO链段仍可阻碍血浆蛋白、血小板和红细胞等在膜表面的黏附,阻碍凝血反应,提高透析膜的血液相容性,进一步降低了由于透析膜相容性问题导致的活性氧自由基的过量。可见,植物多酚和PACMO二者相互协同作用,使所得复合改性膜在血液中具有良好的相容性,实现了血液透析膜干预氧化应激的目的。
[0048] 本发明实施例中,步骤1)中,配制植物多酚混合溶液,采用植物多酚混合溶液浸涂改性,具有操作简便、反应温和的特点,对透析膜的外形、尺寸、膜材料等均无限制。
[0049] 本发明一实施例中,步骤1)具体包括:向三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中加入植物多酚以及金属盐,混合,得植物多酚混合溶液。
[0050] 本发明一实施例中,植物多酚包括狭义植物多酚和广义植物多酚,只要具有没食子酚羟基结构即可。狭义植物多酚包括单宁或鞣质,广义植物多酚包括小分子酚类化合物,如咖啡酸、肉桂酸、花青素、儿茶素、栎精、没食子酸、鞣花酸、熊果苷等天然酚类。
[0051] 本发明一优选实施例中,所述植物多酚包括单宁酸、咖啡酸、肉桂酸、没食子酸、鞣花酸、熊果苷中的至少一种。更优选的,所述植物多酚包括单宁酸。
[0052] 本发明一实施例中,步骤1)中,所述植物多酚混合溶液的植物多酚终浓度为 2-8g/L。
[0053] 本发明一实施例中,步骤1)中,所述三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液浓度为0.5-5g/L,pH为8.0-11.0。
[0054] 本发明一实施例中,步骤1)中,所述金属盐终浓度为5-50g/L。
[0055] 本发明一实施例中,步骤1)中,所述金属盐包括氯化钠、氯化镁、氯化铜、氯化铁或氯化铝中的至少一种。
[0056] 本发明实施例中,步骤2)中,配制PACMO混合溶液。具体包括:向三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中加入PACMO,混合,得PACMO混合溶液。
[0057] 本发明一实施例中,步骤2)中,PACMO混合溶液中PACMO的终浓度为 1-10g/L。
[0058] 本发明一实施例中,步骤2)中,所述三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液浓度为0.5 -5g/L,pH为8.0-11.0。
[0059] 本发明实施例中,步骤3)中,植物多酚改性血液透析膜的制备。植物多酚具有潜在反应性,其作为表面涂层,在温和条件下可对膜进行二次功能化修饰,且植物多酚涂层与基体的粘合力强,改性透析膜的长期稳定性好。且植物多酚与血液透析膜结合反应介质为水,避免了有机溶剂所造成的膜本体性能损伤和环境污染。
[0060] 本发明一实施例中,步骤3)中,所述血液透析膜为中空结构;混合溶液从中空膜的内表面流过。当血液透析膜多数为中空结构,植物多酚混合溶液、PACMO 混合溶液从中空膜内流过,主要在中空膜的内表面上负载改性物质。
[0061] 本发明一实施例中,步骤3)中,还包括,对血液透析膜进行预处理;所述预处理为无水乙醇浸泡处理和去离子水浸泡处理。具体地,所述步骤3)中,将所述血液透析膜浸没于无水乙醇中浸泡0.5-1h,再在去离子水中浸泡0.5-1h,如此反复2-4次;经处理后,将所述血液透析膜置于去离子水中待用。
[0062] 本发明一实施例中,步骤3)中,还包括,对植物多酚改性血液透析膜冲洗。对改性透析膜进行冲洗可除去膜表面结合力较弱的植物多酚及PACMO,确保改性透析膜在应用过程中可以长期高效得使用。
[0063] 本发明一实施例中,步骤3)中,所述血液透析膜为聚砜膜、聚醚砜膜、聚丙烯腈膜、聚乙烯醇膜、聚乳酸膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰胺膜或再生纤维素膜中的至少一种。
[0064] 本发明一实施例中,步骤3)中,所述恒温的温度为25℃-35℃;流过的时间为10-30min。步骤3)中,每次混合溶液流过膜的时间为10-30min。
[0065] 本发明实施例中,步骤4)中,植物多酚-PACMO复合改性血液透析膜的制备。植物多酚与PACMO通过氢键层层自组装共同改性血液透析膜,方法简便、无毒无污染。
[0066] 本发明一实施例中,步骤4)中,所述恒温的温度为25℃-35℃;循环流过时,每次流过的时间为10-30min。
[0067] 本发明一优选实施例中,所述方法还包括如下步骤:
[0068] 5)重复步骤3)、4),得不同层数的植物多酚-PACMO复合改性血液透析膜。
[0069] 本发明实施例中,步骤5)中,通过植物多酚-PACMO层层自组装,形成植物多酚-PACMO之间的氢键堆叠,从而实现膜改性厚度的可控化,进一步调控透析膜干预氧化应激的程度。
[0070] 具体而言,所述步骤5)中,植物多酚-PACMO层数为2-20层。其中,植物多酚混合溶液流过血液透析膜后得植物多酚改性血液透析膜,PACMO混合溶液流过上述植物多酚改性血液透析膜后即形成一层植物多酚-PACMO改性的复合膜。如此循环,重复步骤3)、4),即可形成多层植物多酚-PACMO。
[0071] 本发明一实施例还提出上述方法制备得到的植物多酚-PACMO复合改性血液透析膜。所得复合改性血液透析膜,可有效干预氧化应激,并维持良好的生物相容性。
[0072] 本发明一实施例还提出所述复合改性血液透析膜在血液透析中的应用。
[0073] 具体而言,所述复合改性血液透析膜在干预氧化应激的应用。本发明实施例将植物多酚和PACMO二者相互协同作用,使所得复合改性血液透析膜,在血液透析过程中,具有良好的相容性,降低氧化应激发生险,同时,植物多酚也可与过量的ROS反应,进一步干预氧化应激,使得血液透析膜更好的适应患者。
[0074] 下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
[0075] 实施例1植物多酚-PACMO改性血液透析膜的制备
[0076] 1)血液透析膜预处理:将血液透析膜浸没于含有无水乙醇的烧杯中浸泡0.5h,再在去离子水中浸泡0.5h,如此反复3次。处理完后将膜置于去离子水中待用。其中,血液透析膜为聚醚砜膜。
[0077] 2)配制植物多酚混合溶液:配制浓度为1g/L、pH为8.5的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液。将2g植物多酚、35.06g氯化钠加入到1L Tris缓冲溶液中,搅拌5min使其充分溶解,得到均匀的植物多酚混合溶液;其中,植物多酚为单宁酸。
[0078] 3)配制PACMO混合溶液:配制浓度为1g/L、pH为8.5的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液。将3g PACMO加入到1L Tris缓冲溶液中,搅拌5min使其充分溶解,得到均匀的PACMO混合溶液。
[0079] 4)植物多酚改性血液透析膜(M-TA)的制备:在25℃恒温条件下,将植物多酚混合溶液流过预处理完的血液透析膜,流过的时间(即反应时间)为20min。
[0080] 5)植物多酚-PACMO改性血液透析膜的制备:将植物多酚改性血液透析膜用去离子水反复冲洗3分钟,去除表面结合不牢固的植物多酚。在25℃恒温条件下,将PACMO混合溶液流过植物多酚改性的血液透析膜,流过的时间(即反应时间)为20min。
[0081] 6)分别重复步骤4)、5),得到不同层数的植物多酚-PACMO血液透析膜。本发明实施例植物多酚-PACMO的层数为15层。
[0082] 7)植物多酚-PACMO改性血液透析膜的后处理:将植物多酚-PACMO改性血液透析膜用去离子水反复冲洗3分钟,去除表面结合不牢固的PACMO。最后,将改性透析膜自然晾干。
[0083] 实施例2-4植物多酚-PACMO改性聚合物膜的制备
[0084] 同实施例1,不同之处在于,步骤6)中,实施例2-4分别制备得到5层、 10层、20层的植物多酚-PACMO的复合改性透析膜。
[0085] 实施例5植物多酚-PACMO改性聚合物膜的制备
[0086] 1)血液透析膜预处理:将血液透析膜浸没于含有无水乙醇的烧杯中浸泡 0.6h,再在去离子水中浸泡0.6h,如此反复3次。经处理后,将所述血液透析膜置于去离子水中待用。其中,血液透析膜为聚砜膜。
[0087] 2)配制植物多酚混合溶液:向三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液中加入植物多酚以及金属盐,搅拌3min,得到植物多酚混合溶液,使植物多酚混合溶液的植物多酚终浓度为2.5g/L,金属盐终浓度为20g/L;其中Tris缓冲溶液浓度为2g/L,用浓度为0.1mol/L的HCl或NaOH水溶液调节pH为8.0;其中植物多酚为咖啡酸、肉桂酸的混合;其中金属盐是氯化镁与氯化铜的混合。
[0088] 3)配制PACMO混合溶液:配制浓度为2.5g/L、pH为8.0的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液。将4g PACMO加入到1L Tris缓冲溶液中,搅拌3min使其充分溶解,得到均匀的PACMO混合溶液。
[0089] 4)植物多酚改性血液透析膜的制备:在30℃恒温条件下,将植物多酚混合溶液流过预处理完的血液透析膜,流过的时间(即反应时间)为10min。
[0090] 5)植物多酚-PACMO改性血液透析膜的制备:将植物多酚改性血液透析膜用去离子水反复冲洗1min,去除表面结合不牢固的植物多酚。在30℃恒温条件下,将PACMO混合溶液流过植物多酚改性的血液透析膜,流过的时间(即反应时间) 为10min。
[0091] 6)分别重复步骤4)、5),得到不同植物多酚-PACMO层数的血液透析膜。本发明实施例植物多酚-PACMO的层数为10层。
[0092] 7)植物多酚-PACMO改性血液透析膜的后处理:将植物多酚-PACMO改性血液透析膜用去离子水反复冲洗1min,去除表面结合不牢固的PACMO。最后,将改性透析膜自然晾干。
[0093] 实施例6植物多酚-PACMO改性聚合物膜的制备
[0094] 1)血液透析膜预处理:将血液透析膜浸没于含有无水乙醇的烧杯中浸泡1h,再在去离子水中浸泡1h。经处理后,将所述血液透析膜置于去离子水中待用。其中,血液透析膜为再生纤维素膜中的一种。
[0095] 2)配制植物多酚混合溶液:向三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液中加入植物多酚以及金属盐,搅拌5min,得到植物多酚混合溶液,使植物多酚混合溶液的植物多酚终浓度为5g/L,金属盐终浓度为50g/L;其中Tris缓冲溶液溶液浓度为 5g/L,用浓度为0.1mol/L的HCl或NaOH水溶液调节pH为11.0;其中植物多酚为没食子酸、鞣花酸以及熊果苷的混合;其中,金属盐为氯化镁。
[0096] 3)配制PACMO混合溶液:配制浓度为5g/L、pH为11.0的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液。将8g PACMO加入到1L Tris缓冲溶液中,搅拌1min使其充分溶解,得到均匀的PACMO混合溶液。
[0097] 4)植物多酚改性血液透析膜的制备:在恒温条件下,将植物多酚混合溶液流过预处理完的血液透析膜,流过的时间(即反应时间)为30min。
[0098] 5)植物多酚-PACMO改性血液透析膜的制备:将植物多酚改性血液透析膜用去离子水反复冲洗,去除表面结合不牢固的植物多酚。恒温条件下,将PACMO 混合溶液流过植物多酚改性的血液透析膜,流过的时间(即反应时间)为30min。
[0099] 6)分别重复步骤4)、5),得到不同植物多酚-PACMO层数的血液透析膜。本发明实施例植物多酚-PACMO的层数为5层。
[0100] 7)植物多酚-PACMO改性血液透析膜的后处理:将植物多酚-PACMO改性血液透析膜用去离子水反复冲洗,去除表面结合不牢固的PACMO。最后,将改性透析膜自然晾干。
[0101] 下面对复合改性血液透析膜进行性能测试。
[0102] 空白组:纯聚醚砜(PES)血液透析膜,记为M-pure。
[0103] 实验组:将实施例1制备得到的植物多酚改性血液透析膜,记为M-TA。
[0104] 将实施例1-4制备得到的不同层数(15层、5层、10层、20层)的植物多酚-PACMO的复合改性透析膜分别记为M-15、M-5、M-10、M-20。
[0105] 试验例1复合改性膜干预氧化应激性能——清除自由基测试
[0106] 活泼自由基种类包括:两种体外活泼自由基1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、体外活泼自由基2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)以及三种活性氧自由基·OH(hydroxyl radical)、·O2-(superoxide anion)、H2O2(hydrogen peroxide)。
[0107] 实验步骤:将血液透析膜分别置于已经配制好的不同自由基混合溶液中,反应一段时间后,通过检测分析,得到1cm2透析膜对自由基的清除效果,见图1。
[0108] 参阅图1,纯血液透析膜没有清除自由基的能力。植物多酚改性血液透析膜(M-TA)基本没有清除自由基能力。而复合改性透析膜(M-15、M-5、M-10、 M-20)清除自由基的能力显著提高,当植物多酚-PACMO改性层数为15层时,对三种活性氧自由基的清除能力达到0.023μmol/cm2、0.129μmol/cm2、3.880 mmol/cm2。但当植物多酚-PACMO改性层数为20层时,三种自由基的清除能力下降。
[0109] 另外,透析过程中,氧化应激会导致过氧化,产生有害代谢产物,例如晚期氧化蛋白产物(AOPPs),晚期脂质过氧化终末产物(ALEs),氧化低密度脂蛋白 (Ox-LDL),晚期糖基化终产物(AGEs)等。
[0110] 本发明还考察了膜对过氧化产生有害产物的抑制效果试验。
[0111] 采用硫代巴比妥酸法测试实施例1所得复合改性膜对脂质过氧化物ALEs的抑制能力。
[0112] 取10%的猪肝匀浆3ml,加入6cm2的复合改性膜,最后加100mmol/L的H2O2 0.3ml启动反应,37℃温育1h后,加入3ml15%三氯乙酸,终止反应,以3000r/min 离心10min,取上清液加入3ml的0.67%硫代巴比妥酸,沸水浴15min,流水冷却,采用紫外分光光度计测定其在532nm处的吸光度。结果见图2。
[0113] 参阅图2,观察其对氧化应激诱导产生的有害代谢产物的阻滞作用可达 13.89%/cm2。
[0114] 综上,DPPH,ABTS自由基溶液评估改性血液透析膜体外抗氧化性能试验,不同活性氧自由基溶液模拟患者体内氧化应激试验,均监测到改性透析膜可猝灭各种自由基;同时改性膜可对氧化应激诱导产生的有害代谢产物产生阻滞作用;因此,植物多酚-PACMO改性血液透析膜可明显改善氧化应激。
[0115] 试验例2膜的生物相容性——血小板及红细胞黏附试验
[0116] 本发明选用人血作为实验对象。对其进行离心后的到上层血清及下层红细胞溶液。
[0117] 实验步骤:低温条件下,将人血进行离心,得到贫血小板血浆(PPP)及富血小板血浆(PRP)。将1×1cm的膜样品分别置于1mLPPP/1mLPRP中,浸泡60min 后,用PBS冲洗,并放在4℃的2.5wt%戊二中固定过夜。取出膜样品,用PBS 冲洗,分别用PBS水溶液-乙醇体积分数为50%、70%、90%、100%进行一系列的脱水,然后自然晾干膜样品,相同膜样品至少做三组以上。在真空条件下对膜片进行金,用SEM观察血小板/红细胞黏附。
[0118] 图3(a)为血小板黏附结果,图3(b)为红细胞黏附结果。血小板及红细胞黏附性能是检测膜生物相容性的基本指标,也是评估血液透析膜好坏的一个重要标志。若血小板及红细胞黏附量少且维持本体形状,则血液透析膜的生物相容性良好。
[0119] 参阅图3,与纯血液透析膜(M-pure)及植物多酚改性透析膜(M-TA)相比,植物多酚-PACMO复合改性膜(M-15、M-5、M-10、M-20)上血小板与红细胞黏附量明显减少,且能维持其原本形态。
[0120] 试验例3复合改性血液透析膜的模拟透析实验
[0121] 实验步骤:将溶菌酶(14KD),尿素(60D)及牛血清蛋白(67KD)溶于PBS缓冲液(pH=7.4)作为模拟透析液,其最终浓度分别为0.4g/L、0.3g/L、0.5g/L,流速为 200mL/min;PBS缓冲液(pH=7.4)作为透析液,其流速为300mL/min。模拟透析 4h后,观察改性透析膜对中小分子毒素的清除能力及对蛋白的截留能力。
[0122] 图4显示了透析4h后,纯血液透析膜及改性膜对尿素和溶菌酶的清除率 (solute clearance)以及对牛血清蛋白的截留率(solute rejection)。发现植物多酚-PACMO改性透析膜在保证牛血清蛋白截留率为95%以上的同时,对尿素、溶菌酶的清除率分别可高达60%和70%,证明复合改性透析膜较纯膜相比,具有优异透析性能。
[0123] 可见,血小板与红细胞的粘附实验,说明植物多酚-PACMO复合改性透析膜很好的维护了血液透析膜的生物相容性。
[0124] 以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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