一種用于血液灌流的膽紅素吸附劑的制作方法
【專利摘要】一種用于血液灌流的膽紅素吸附劑。本發(fā)明基于分子印跡的原理，以與人血清白蛋白具有類似分子量的低聚大分子等為致孔劑，以聚苯乙烯-二乙烯基苯為基本骨架，按自由基懸浮聚合法制備了超大孔徑高比表面積的吸附劑。該吸附劑不僅具有超高的比表面積，也具有適合白蛋白結(jié)合膽紅素自由擴(kuò)散的孔道，對(duì)結(jié)合與非結(jié)合膽紅素都具有良好的吸附效果。同時(shí)，該發(fā)明吸附劑較之傳統(tǒng)膽紅素吸附劑，還具有制備工藝簡(jiǎn)單，生物相容性好，吸附容量大，無(wú)電解質(zhì)紊亂風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)，不僅可用于血漿灌流，也可用于全血灌流清除膽紅素。
【專利說(shuō)明】
—種用于血液灌流的膽紅素吸附劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種新穎的醫(yī)用吸附劑，特別是適用于通過(guò)體外血液灌流清除血液中過(guò)高的膽紅素及膽酸的吸附劑。

【背景技術(shù)】
[0002]膽紅素(Bilirubin BR)是膽汁的主要色素之一，由衰老紅細(xì)胞產(chǎn)生，主要經(jīng)肝臟代謝后排泄。如體內(nèi)膽紅素產(chǎn)生過(guò)多，或肝臟對(duì)膽紅素的攝取、代謝或排泄功能發(fā)生障礙，膽紅素就會(huì)在體內(nèi)蓄積，導(dǎo)致發(fā)生膽紅素血癥。游離膽紅素是一種內(nèi)源性毒素，其親脂性是其極易通過(guò)生物膜，并在組織內(nèi)沉積，造成鞏膜、皮膚等黃染。當(dāng)血漿中未結(jié)合膽紅素濃度超過(guò)20-25mg/dl時(shí)，其可透過(guò)血-腦屏障和神經(jīng)核團(tuán)結(jié)合，干擾腦細(xì)胞功能，對(duì)大腦造成不可逆損傷，即膽紅素性腦病，預(yù)后很差，甚至危及患者生命。另外，臨床上很多疾病都和膽紅素在體內(nèi)的積蓄有關(guān)，如果能有效清除患者體內(nèi)過(guò)量的膽紅素，對(duì)于改善生命質(zhì)量、挽救患者生命具有重大意義。
[0003]目前臨床上對(duì)高膽紅素血癥的治療主要采用光療、藥物治療、血漿置換和血液凈化(透析和血液灌流等)治療等。光療主要針對(duì)癥狀較輕患者；藥物治療臨床效果不很理想，患者癥狀往往不能得到及時(shí)改善；血漿置換需要大量新鮮血漿，費(fèi)用較高且來(lái)源有限，而且存在交叉感染風(fēng)險(xiǎn)；血液透析對(duì)小分子、水溶性毒素有較好效果，對(duì)脂溶性膽紅素并不理想；就膽紅素的清除而言，血液灌流具有明顯優(yōu)勢(shì)，并得到臨床越來(lái)越多地關(guān)注。
[0004]在高膽紅素血癥的血液灌流治療方面，所采用的吸附劑材料主要為活性炭和合成樹(shù)脂?；钚蕴勘缺砻娣e高、平均孔徑較小，對(duì)膽紅素的吸附效果不太理想，且容易脫顆粒引起栓塞。合成樹(shù)脂的應(yīng)用則主要集中于大孔型陰離子交換樹(shù)脂領(lǐng)域，如日本Kuraray公司生產(chǎn)的BL-300，日本旭化成的BR-350，德國(guó)的MARS系統(tǒng)，我國(guó)鍵帆的BS-300等產(chǎn)品所用吸附劑均為陰離子樹(shù)脂，這些樹(shù)脂因帶有強(qiáng)堿性基團(tuán)，多采用血漿灌流方式，同時(shí)具有引起血液電解質(zhì)紊亂的風(fēng)險(xiǎn)。在研究領(lǐng)域，有采用苯乙烯載體，通過(guò)活化接枝活性氨基、糊精等為配基；采用聚乙烯醇為載體，接枝多胺配基；采用瓊脂糖載體，接枝帶有胺基的分子為配基；也有在苯乙烯骨架中引入氰基等的吸附樹(shù)脂，以上樹(shù)脂基于多種因素，仍停留在實(shí)驗(yàn)室研究，研究數(shù)據(jù)也多基于小分子游離膽紅素的清除，所以并不能真實(shí)反映臨床應(yīng)用所面臨的現(xiàn)實(shí)。
[0005]目前在膽紅素吸附劑的研究方面，仍是基于膽紅素分子結(jié)構(gòu)的親脂性鏈段和負(fù)離子羧基，通過(guò)在吸附劑上引入正離子胺基增加對(duì)血液中膽紅素的清除效果。但該類吸附劑僅能用于血漿灌流，且生物相容性較差，存在電解質(zhì)紊亂等問(wèn)題需要關(guān)注，同時(shí)也大大增加了患者的醫(yī)療費(fèi)用。
[0006]我國(guó)目前尚沒(méi)有一種可以用于全血灌流，且對(duì)膽紅素清除效果優(yōu)異的吸附劑產(chǎn)品出現(xiàn)。因此，臨床急需一種新型膽紅素吸附劑產(chǎn)品，它不僅能用于全血灌流，而且能高效清除血液中的膽紅素，同時(shí)也具有相對(duì)低廉的成本，使血液灌流技術(shù)更廣泛服務(wù)于廣大患者。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有膽紅素吸附劑存在的不足，提供一種生物相容性好，強(qiáng)度高、吸附容量大且制造成本低，可用于全血灌流的膽紅素吸附劑及其制備方法。
[0008]本發(fā)明提供的用于血液灌流得膽紅素吸附劑，是以交聯(lián)聚苯乙烯-二乙烯苯微球?yàn)榛据d體，以低聚高分子(聚合度100-1000的低聚苯乙烯、聚合度100-1000的低聚甲基丙烯酸酯類、聚合度200-800的聚醋酸乙烯酯等)、甲苯、液蠟、固蠟、以及它們的比例混合物為致孔劑，按自由基懸浮聚合法制備的大孔吸附樹(shù)脂微球，然后將該微球采用具有良好生物相容性材料進(jìn)行包膜，進(jìn)一步提高吸附劑的生物相容性和吸附選擇性；
載體為球形，溶脹度低，機(jī)械強(qiáng)度良好，粒徑在0.3-1.0mm之間，比表面積500_1500m2/g,孔徑 5-50nm.本發(fā)明優(yōu)先選用苯乙烯-二乙烯苯聚合物微球?yàn)檩d體材料，該材料制備工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)可靈活調(diào)控。
[0009]本發(fā)明選用的包膜材料為火棉膠或聚甲基丙烯酸β羥乙酯。通過(guò)調(diào)節(jié)包膜材料的厚度，增加載體良好生物相容性的同時(shí)，也可賦予吸附劑載體的對(duì)血液中物質(zhì)的選擇性吸附效應(yīng)。所用的包膜材料也可為殼聚糖、肝素、聚乙烯醇、肝素等。
[0010]本發(fā)明提供的吸附劑可用于血漿灌流清除膽紅素，或者用于全血灌流。
[0011]本發(fā)明提供的吸附劑的制備方法，可通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):
第I步、交聯(lián)聚苯乙烯-二乙烯苯大孔微球制備
第1.1、在常溫下，將明膠或聚乙烯醇溶解于水中，配成1.0-2.0% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水相，加熱至30-55°C以使明膠或聚乙烯醇充分溶解；
第1.2、以質(zhì)量比為0-1:1的苯乙烯和二乙烯基苯為反應(yīng)單體；以反應(yīng)單體0.5-3倍(質(zhì)量比)的低聚苯乙烯、低聚甲基丙烯酸酯類、聚醋酸乙烯酯、甲苯、液蠟、固蠟等，或它們的比例混合物為致孔劑；將反應(yīng)單體和致孔劑混合，稱之為油相。
[0012]第1.3、將以上所述的水相與油相混合，其中水相與油相的體積比為3-4:1 ;以過(guò)氧化苯甲酰或偶氮二異丁氰為引發(fā)劑，用量為混合單體總質(zhì)量的1-3%;經(jīng)懸浮聚合、以1-20C /5分鐘的速度緩慢升溫至70-80°C，反應(yīng)3-5小時(shí)，再以1_2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至85°C反應(yīng)3-5小時(shí)，再以1_2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至95°C以上，反應(yīng)3_5小時(shí)，反應(yīng)體系經(jīng)過(guò)濾、洗滌處理后，制備出聚苯乙烯大孔球，備用。
[0013]第2步、包膜
第2.1、將包膜劑(火棉膠或聚甲基丙烯酸β羥乙酯等)溶于溶劑(乙醇、乙醚等或它們的混合溶劑)中，制備得到濃度為0.1-1% (包膜劑和溶劑質(zhì)量比)的包膜劑溶液。
[0014]第2.2、然后取第I步所制備吸附劑，將包膜劑溶液加入到吸附劑中，使吸附劑得到充分浸泡，包膜劑用量為吸附劑的1-3倍(體積比)。再用乙醇或去離子水充分清洗，得到包膜的吸附劑產(chǎn)品。
[0015]本發(fā)明所制備膽紅素吸附劑的外觀和理化參數(shù)為:乳白色球形顆粒，粒徑0.3-1.0mm,比表面積500_1500m2/g干樹(shù)脂，含水量50-65%,平均孔徑5_50nm，孔隙率50-80%。該吸附劑可用于血液灌流清除血液中的膽紅素。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果
本發(fā)明依據(jù)結(jié)合白蛋白的膽紅素的分子大小，設(shè)計(jì)了大孔徑、高比表面積聚苯乙烯型吸附劑。通過(guò)調(diào)節(jié)包膜材料的種類和厚度，不僅可以增加載體良好生物相容性的同時(shí)，也可賦予吸附劑載體的對(duì)血液中物質(zhì)的選擇性吸附效應(yīng)。吸附實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明的膽紅素吸附劑對(duì)血液中的膽紅素具有優(yōu)良的吸附性能和血液相容性，用于治療高膽紅素血癥安全、有效。
[0017]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是不同吸附劑對(duì)膽紅素的吸附率測(cè)試結(jié)果圖。
[0019]

【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1高交聯(lián)大孔微球的制備
在常溫下，將1g明膠溶解于100ml水中，配成1.0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水溶液，置于2000ml的三口瓶中加熱至45°C以使明膠充分溶解；將50g苯乙烯、10g 二乙烯基苯、IlOg甲苯、190g液體石臘、1g低聚苯乙烯(聚合度1000)和1.5g偶氮二異丁氰混合均勻后加入三口瓶中，開(kāi)動(dòng)攪拌，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使油珠分散成適度大小，經(jīng)懸浮聚合、以1_2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至78 V，反應(yīng)3小時(shí)，再以1-2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至85°C，反應(yīng)3小時(shí)，再以1_2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至95°C以上，反應(yīng)5小時(shí)，然后停止反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌處理后，制備出交聯(lián)聚苯乙烯_ 二乙烯基苯大孔球。粒徑0.5-1.0mm,平均孔徑25nm,比表面積620m2/g。
[0021]實(shí)施例2高交聯(lián)大孔微球的制備
在常溫下，將18g聚乙烯醇溶解于1200ml水中，配成1.5% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水溶液，置于3000ml的三口瓶中加熱至45°C以使聚乙烯醇充分溶解；將苯乙烯25g，125g 二乙烯基苯、20g低聚甲基丙烯酸酯類、80g甲苯、25g液體石臘、25g固體石臘和2.0g過(guò)氧化苯甲酰混合均勻后加入三口瓶中，開(kāi)動(dòng)攪拌，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使油珠分散，經(jīng)懸浮聚合、以1_2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至78°C，反應(yīng)3小時(shí)，再以1-2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至85°C，反應(yīng)3小時(shí)，再以1-2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至95°C以上，反應(yīng)5小時(shí)，然后停止反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌處理后，制備出高交聯(lián)聚苯乙烯-二乙烯苯大孔球。粒徑0.3-1.0mm,平均孔徑25nm,比表面積 700m2/g。
[0022]實(shí)施例3高交聯(lián)超大孔微球的制備
在常溫下，將20g聚乙烯醇溶解于100ml水中，配成2.0% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水溶液，置于2000ml的三口瓶中加熱至45°C以使聚乙烯醇充分溶解；將150g 二乙烯基苯、200g甲苯、190g固體石臘、15g聚醋酸乙烯酯(聚合度500)和1.5g過(guò)氧化苯甲?；旌暇鶆蚝蠹尤肴谄恐校_(kāi)動(dòng)攪拌，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使油珠分散成適度大小，經(jīng)懸浮聚合、以1_2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至78°C，反應(yīng)3小時(shí)，再以1-2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至85°C，反應(yīng)3小時(shí)，再以1_2°C /5分鐘的速度緩慢升溫至95°C以上，反應(yīng)5小時(shí)，然后停止反應(yīng)，過(guò)濾、洗滌處理后，制備出高交聯(lián)超大孔微球。粒徑0.3-1.0mm,平均孔徑45nm,比表面積1200m2/g。
[0023]實(shí)施例4火棉膠包膜
準(zhǔn)確稱取實(shí)施例1中處理好的微球10ml，攪拌下加入到1ml含1% (質(zhì)量比)火棉膠的乙醇溶液中，繼續(xù)攪拌，使火棉膠均勻分布于微球表面，回收乙醇溶劑后，將包膜后樹(shù)脂用注射用水反復(fù)漂洗后，干燥備用，編號(hào):SSL-1。
[0024]實(shí)施例5包膜
將0.1g的0.5%交聯(lián)度的甲基丙烯酸β羥乙酯聚合物，溶于20ml的乙醚中，配制得到0.5%的包膜劑溶液，然后準(zhǔn)確稱取實(shí)施例2中處理好的微球1ml，攪拌下加入到乙醚溶液中，繼續(xù)攪拌，使聚甲基丙烯酸β羥乙酯聚合物均勻分布于微球表面，回收乙醚溶劑后，將包膜后樹(shù)脂用注射用水反復(fù)漂洗后，干燥備用，編號(hào):SSL-2。
[0025]實(shí)施例6包膜
將0.02g的0.5%交聯(lián)度的甲基丙烯酸羥乙酯聚合物，溶于20ml的乙醚中，配制得到
0.1%的包膜劑溶液，然后準(zhǔn)確稱取實(shí)施例3中處理好的微球1ml，攪拌下加入到乙醚溶液中，繼續(xù)攪拌，使甲基丙烯酸羥乙酯聚合物均勻分布于微球表面，回收乙醚溶劑后，將包膜后樹(shù)脂用注射用水反復(fù)漂洗后，干燥備用，編號(hào):SSL-3。
[0026]實(shí)施例7大孔微球靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
模擬高膽紅素血請(qǐng)的配制:稱取2.0g牛血清白蛋白，加入PBS緩沖液133ml溶解，得到模擬血清液。再精確稱取15mg膽紅素，用3.0ml 二甲亞砜和2.0ml碳酸鈉溶液(0.1 mol/L)溶解，并用已配得的模擬血清液定容，得到10ml的膽紅素溶液。
[0027]取實(shí)施例4、5、6中的SSL-1、SSL_2、SSL-3大孔微球?yàn)樵囼?yàn)組，以XAD-4 (美國(guó)羅門哈斯公司購(gòu)買)樹(shù)脂為對(duì)照研究對(duì)象，分別取各類樹(shù)脂0.5ml于25ml錐形瓶中，用注射器將水吸干，加入15ml模擬高膽紅素血清液，用塞子塞緊，并用封口膜密封。避光置于空氣搖床中，37°C震蕩吸附2h。
[0028]取上清測(cè)膽紅素濃度，并設(shè)空白對(duì)照，每組試驗(yàn)重復(fù)三次，并根據(jù)下列公式計(jì)算吸附量和單位體積樹(shù)脂的吸附率:
AP= (Cl-Cs)/Cix 100%
式中，AP為吸附率(%)，CjPCf2分別為吸附前后膽紅素的濃度(mg/dl)。
[0029]測(cè)試結(jié)果為見(jiàn)圖1，結(jié)果可見(jiàn)，XAD-4對(duì)模擬血清中的膽紅素的吸附率在40%左右，而本發(fā)明樹(shù)脂對(duì)同體系中的膽紅素的吸附率均在85%以上，較之對(duì)照組高出一倍以上。
[0030]實(shí)施例8大孔微球靜態(tài)血液相容性測(cè)試
分別稱取0.2mL吸附劑SSL-1、SSL-2、SSL-3，用氯化鈉注射液充分沖洗后加入到2mLEDTA-K2抗凝的人血液中，空白對(duì)照組血液中不加吸附劑，37 °C水浴放置2h，分別取20μ1于血液細(xì)胞分析儀測(cè)定血細(xì)胞指標(biāo)變化。
[0031]結(jié)果見(jiàn)下表: 吸附劑白綑廳紅鑛廳血小板CfBC 107L) ClBC 11VD CPLT 107i)Control I 12 + 0, 06 7.83士O, 0-1 158.37 士:L !8SSL-1.107 ±0,08 7.64 + 0.28 132+.56±1.S5SSL-2 4.05 + 0.09 7.53十0.33 150.63 + 2.06__SSL-3_3.98 +0.11_7.3.9 + 0.26_I'H.+.13 十 2- 23
從表中結(jié)果可知:本發(fā)明所得的吸附劑，均具有良好的血液相容性。
【權(quán)利要求】
1.一種用于血液灌流的膽紅素吸附劑，其特征在于該吸附劑以聚苯乙烯-二乙烯基苯為載體，以甲苯、液蠟、固體石蠟、低聚高分子以及它們的比例混合物為致孔劑，按自由基懸浮聚合法制備的大孔吸附樹(shù)脂微球，然后將該微球采用具有良好生物相容性材料進(jìn)行包膜，進(jìn)一步提高吸附劑的生物相容性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附劑，其特征在于所述的載體微球粒徑0.3-1.0mm之間，比表面積 500-1500m2/g,孔徑 5_50nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附劑，其特征在于所用的包膜材料為火棉膠或交聯(lián)聚甲基丙烯酸β羥乙酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附劑，其特征在于所述的低聚高分子致孔劑為聚合度100-1000的低聚苯乙烯、聚合度200-800的聚醋酸乙烯酯和聚合度100-1000的聚甲基丙烯酸酯。
5.權(quán)利要求1所述的吸附劑的應(yīng)用，用于血漿灌流清除膽紅素，或者用于全血灌流。
【文檔編號(hào)】B01J20/26GK104174385SQ201410362280
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】歐來(lái)良, 俞耀庭, 陳建, 王為超 申請(qǐng)人:南開(kāi)大學(xué)