CN117504834A - 一种用于清除肌红蛋白的吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于清除肌红蛋白的吸附剂及其制备方法,用于清除肌红蛋白的吸附剂的制备方法,包括如下步骤:苯乙烯类单体、多乙烯基类交联剂、含卤素的单体、引发剂和致孔剂互溶,得到油相,分散剂溶于水中得到水相,将水相和所述油相互溶,制得水包油的悬浮液,将水包油的悬浮液进行悬浮聚合反应,制得含卤代烃的苯乙烯大孔树脂;将含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和含有苯环的氨基酸进行亲核取代反应,使氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂。本发明制得的吸附剂对肌红蛋白的清除率及清除速率均具有明显的提高,将其应用于全血灌流治疗时,在早期就能够起到快速降低患者体内肌红蛋白浓度的作用,提高了对患者进行全血灌流治疗效果。
Description
技术领域
本发明涉及血液净化技术领域,具体而言,涉及一种用于清除肌红蛋白的吸附剂及其制备方法。
背景技术
肌红蛋白是由一条肽链和一个血红素辅基组成的结合蛋白,大量存在于横纹肌(骨骼肌以及心肌)细胞中的血红素蛋白。心肌或者骨骼肌受损时,肌红蛋白会因为细胞膜的破裂而释放到血管系统,可以在血液中检测到。并且在肌肉损伤较严重时,如急性横纹肌溶解,会导致肌红蛋白升高,肌红蛋白通过内质网应激诱导肾小管上皮细胞的凋亡,从而导致急性肾损伤。
现有技术中,虽然可以通过血液透析或者血液滤过清除肌红蛋白,但是在临床治疗过程中缺乏对肌红蛋白进行有效吸附的吸附剂,不仅使高肌红蛋白患者的治疗不便捷,也无法取得较好的治疗效果。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的上述缺陷,提供一种能够有效清除肌红蛋白的吸附剂。
为解决上述问题,本发明第一方面提供了一种用于清除肌红蛋白的吸附剂的制备方法,包括如下步骤:
苯乙烯类单体、多乙烯基类交联剂、含卤素的单体、引发剂和致孔剂互溶,得到油相,分散剂溶于水中得到水相,将所述水相和所述油相互溶,制得水包油的悬浮液,将所述水包油的悬浮液进行悬浮聚合反应,制得含卤代烃的苯乙烯大孔树脂;
将所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和含有苯环的氨基酸进行亲核取代反应,使氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂。
进一步地,所述将所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和含有苯环的氨基酸进行亲核取代反应,使氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂,包括:
配制含有苯环的氨基酸的水溶液;
将含有苯环的氨基酸的水溶液、所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和促进剂,在60℃至90℃的碱性环境中反应4h至24h,使所述含有苯环的氨基酸中的胺基与所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂中的卤素进行亲核取代反应,将氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂。
进一步地,所述含有苯环的氨基酸的水溶液和所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的体积比为2:1至1:1,所述含有苯环的氨基酸的水溶液的质量浓度为1%至10%。
进一步地,所述含有苯环的氨基酸为苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸中的至少一种,所述促进剂为碘化钾。
进一步地,所述悬浮聚合反应的温度为60℃至90℃,所述悬浮聚合反应的时间为8h至24h。
进一步地,所述致孔剂和所述反应单体的质量比为2:1至1:2,所述致孔剂为芳烃、高级醇和高级酮的组合物,所述芳烃和所述高级醇的质量比为2:1至1:1,所述芳烃和所述高级酮的质量比为2:1至1:1,所述芳烃为甲苯、乙苯、二甲苯和正丙苯中的至少一种;所述高级醇包括正辛醇、异辛醇和4-甲基-2-戊醇中的至少一种;所述高级酮包括4-甲基-2-戊酮和/或环己酮;
其中,所述反应单体为所述苯乙烯类单体、所述多乙烯基类交联剂和所述含卤素的单体。
进一步地,所述苯乙烯类单体为苯乙烯、甲基苯乙烯和乙基苯乙烯中的至少一种,所述苯乙烯类单体的用量为所述反应单体质量的15%至30%;
所述多乙烯基类交联剂为二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基甲苯和二乙烯基乙基苯中的至少一种,所述多乙烯基类交联剂的用量为所述反应单体质量的30%至80%;
所述含卤素的单体为2-氯甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-2-溴乙酯和氯丙烯中的至少一种,所述含卤素的单体的用量为所述反应单体质量的5%至30%;
所述引发剂为过氧化-2-乙基已酸叔丁酯、偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰中的至少一种,所述引发剂的用量为所述反应单体质量的0.1%至10%;
进一步地,所述分散剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸、羟甲基纤维素、明胶和海藻酸钠中的至少一种,所述水相中所述分散剂的质量浓度为0.05%至0.15%。
本发明第二方面提供了一种吸附剂,采用如第一方面任一项所述的制备方法制备得到。
进一步地,所述吸附剂中所述氨基酸的接枝量为0.05mmol/mL至0.8mmol/mL。
本发明所述的用于清除肌红蛋白的吸附剂及其制备方法,先通过悬浮聚合反应制备苯乙烯大孔树脂,并在悬浮聚合反应之前加入含卤代烃的单体,实现在苯乙烯大孔树脂中引入卤素,制得含卤代烃的苯乙烯大孔吸附树脂,再通过氨基酸中的胺基与卤代烃的亲核取代反应,将含有苯环的氨基酸修饰到苯乙烯大孔树脂表面,得到氨基酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂,一方面,苯乙烯大孔吸附树脂表面接枝的氨基酸具有胺基和羧基,可以与肌红蛋白分子表面的氨基酸通过正负电荷的吸附作用形成静电结构,达到快速抓取肌红蛋白的作用;另一方面,苯乙烯大孔吸附树脂表面接枝的氨基酸带有苯环结构,该苯环结构与肌红蛋白内侧的疏水链具有疏水相互作用,能够吸附地更牢固,从而通过正负电荷的吸附作用和疏水相互作用相结合,使该吸附剂不仅能够更牢固地吸附肌红蛋白,还对肌红蛋白具有更高的吸附效率;此外,在苯乙烯大孔吸附树脂表面接枝氨基酸也增加了亲水基团的含量,提高了吸附剂的亲水性,有利于提高吸附剂的血液相容性。采用本发明的方法首次制备得到有效吸附肌红蛋白的吸附剂,该吸附剂对肌红蛋白的清除率及清除速率均具有明显的提高,将其应用于全血灌流治疗时,在早期就能够起到快速降低患者体内肌红蛋白浓度的作用,提高了对患者进行全血灌流治疗效果,采用本发明的方法制得的吸附剂具备更高的适用范围和临床治疗实用价值。
附图说明
图1为本发明实施例提供的制备用于清除肌红蛋白的吸附剂的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
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。
另外,术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”的含义是非限制性的,即可加入不影响结果的其它步骤和其它成分。如无特殊说明的,材料、设备、试剂均为市售。
此外,本发明虽然对制备中的各步骤进行了如S110、S120等形式的描述,但此描述方式仅为了便于理解,如S110、S120等形式并不表示对各步骤先后顺序的限定。
图1为本申请的实施例中提供的制备用于清除肌红蛋白的吸附剂的工艺流程图。结合图1所示,本申请的实施例第一方面提供了一种用于清除肌红蛋白的吸附剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤S110、苯乙烯类单体、多乙烯基类交联剂、含卤素的单体、引发剂和致孔剂互溶,得到油相,分散剂溶于水中得到水相,将水相和油相互溶,制得水包油悬浮液,将水包油悬浮液进行悬浮聚合反应,制得含卤代烃的苯乙烯大孔树脂。
具体地,将苯乙烯类单体、多乙烯基类交联剂、含卤素的单体、引发剂和致孔剂互溶,得到油相,分散剂溶于水中得到水相,将水相和油相混合,搅拌混合均匀,制得水包油悬浮液,在60℃至90℃下,使水包油悬浮液进行悬浮聚合反应,反应8h至24h后,制得含卤代烃的苯乙烯大孔树脂。
其中,将水相和油相搅拌混合时,搅拌转速为100rpm至200rpm。
本实施例中,通过悬浮聚合反应制备苯乙烯大孔树脂,并在悬浮聚合反应之前加入含卤代烃的单体,更易于在苯乙烯大孔树脂中引入卤素,制得含卤代烃的苯乙烯大孔树脂,该含卤代烃的苯乙烯大孔树脂以疏水性的苯乙烯为骨架,稳定性更好,且交联密度大、强度高,具有丰富的孔道结构,巨大的比表面积,有利于提高含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的吸附能力;此外,通过在悬浮聚合反应之前加入含卤代烃的单体,有利于调节苯乙烯大孔树脂表面接枝的卤素的含量,为后续在苯乙烯大孔树脂上接枝氨基酸提供了便利,提高了吸附剂的制备效率和制备便捷性。
作为一种可选实施方式,苯乙烯类单体为苯乙烯、甲基苯乙烯和乙基苯乙烯中的至少一种,苯乙烯类单体的用量为反应单体质量的15%至30%,其中,反应单体是指苯乙烯类单体、多乙烯基类交联剂和含卤素的单体,反应单体的质量为苯乙烯类单体、多乙烯基类交联剂和含卤素的单体的质量之和,也即,苯乙烯类单体的用量为苯乙烯类单体、多乙烯基类交联剂和含卤素的单体的质量之和的15%至30%,下同,后续不再进一步解释说明。由此,通过选用上述几种物质作为苯乙烯类单体,并限定苯乙烯类单体和反应单体的质量比在上述范围内,有利于调整含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的交联度,从而避免交联度太低,不利于含卤代烃的苯乙烯大孔树脂成球,并避免交联度太高,含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的刚性大,易出现开裂的问题。
作为一种可选实施方式,多乙烯基类交联剂为二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基甲苯和二乙烯基乙基苯中的至少一种,多乙烯基类交联剂的用量为反应单体质量的30%至80%。由此,通过选用上述几种物质作为多乙烯基类交联剂,并限定多乙烯类交联剂和反应单体的质量比在上述范围内,有利于调整含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的交联度,从而避免交联度太低,不利于含卤代烃的苯乙烯大孔树脂成球,并避免交联度太高,含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的刚性大,易出现开裂的问题。
作为一种可选实施方式,含卤素的单体为2-氯甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-2-溴乙酯和氯丙烯中的至少一种,含卤素的单体的用量为反应单体质量的5%至30%。由此,通过选用上述几种物质作为含卤素的单体,并限定含卤素的单体和反应单体的质量比在上述范围内,不仅有利于调整含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的交联度,也有利于在苯乙烯大孔树脂上引入卤代烃,并能够在苯乙烯大孔树脂上接枝适量的卤代烃,以便于后续接枝适量的氨基酸,提高吸附剂的吸附作用。
作为一种可选实施方式,引发剂为过氧化-2-乙基已酸叔丁酯、偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰中的至少一种,引发剂的用量为反应单体质量的0.1%至10%。由此,选用上述几种物质作为引发剂,并限定引发剂和反应单体的质量比在上述范围内,有利于引发水包油悬浮液的悬浮聚合反应。
作为一种可选实施方式,致孔剂为芳烃、高级醇和高级酮的组合物,芳烃和高级醇的质量比为2:1至1:1,芳烃和高级酮的质量比为2:1至1:1,其中,芳烃为甲苯、乙苯、二甲苯和正丙苯中的至少一种;高级醇包括正辛醇、异辛醇和4-甲基-2-戊醇中的至少一种;高级酮包括4-甲基-2-戊酮和/或环己酮;并且,致孔剂和反应单体的质量比为2:1至1:2。由此,选用芳烃、高级醇和高级酮的组合物作为致孔剂,芳烃为良溶剂,高级醇和高级酮属于不良溶剂,通过限定芳烃、高级醇和高级酮的质量比在上述范围内,并限定致孔剂和反应单体的质量比在上述范围内,有利于调整含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的孔结构,从而调整含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的孔体积和孔径。
作为一种可选实施方式,分散剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸、羟甲基纤维素、明胶和海藻酸钠中的至少一种,水相中分散剂的质量浓度为0.05%至0.15%。由此,选用上述几种物质作为分散剂,并通过限定分散剂的用量在上述范围内,有利于调整含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的粒径。
采用本实施例的方法制得的含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的粒径范围为0.3mm至0.8mm,比表面积(BET法测量)范围为400m2/g至600m2/g,孔体积范围为0.8cm3/g至1.5cm3/g,平均孔径范围为8nm至20nm。由此,能够保证后续制得的吸附剂具有较好地吸附能力,有利于吸附并清除血液中的肌红蛋白。采用实施例的方法制得的含卤代烃的苯乙烯大孔树脂中卤素的含量范围为2%至10%,由此,有利于后续接枝适量的氨基酸,提高吸附剂的吸附作用。
步骤S120、将含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和含有苯环的氨基酸进行亲核取代反应,使氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂。
具体地,配制含有苯环的氨基酸的水溶液,将含有苯环的氨基酸的水溶液、含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和促进剂,在60℃至90℃的碱性环境中反应4h至24h,使含有苯环的氨基酸中的胺基与含卤代烃的苯乙烯大孔树脂中的卤素进行亲核取代反应,将氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂。
本实施例中,通过氨基酸中的胺基与卤代烃的亲核取代反应,将含有苯环的氨基酸修饰到苯乙烯大孔树脂表面,得到氨基酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂,即本实施例中的吸附剂,该苯乙烯大孔吸附树脂表面接枝的氨基酸具有胺基和羧基,而肌红蛋白分子表面存在氨基酸,接枝的氨基酸中的胺基和羧基与肌红蛋白分子表面的氨基酸通过正负电荷的吸附作用形成静电结构,达到快速抓取肌红蛋白的作用;另一方面,接枝的氨基酸带有苯环结构,该苯环结构与肌红蛋白内侧的疏水链具有疏水相互作用,能够吸附地更牢固。本实施例中通过在苯乙烯大孔吸附树脂表面接枝带有苯环结构的氨基酸,通过正负电荷的吸附作用和疏水相互作用相结合,使该吸附剂能够更牢固地吸附肌红蛋白。
作为一种可选实施方式,含有苯环的氨基酸的水溶液和含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的体积比为2:1至1:1,其中,含有苯环的氨基酸的水溶液的质量浓度为1%至10%。
本实施例中通过调整氨基酸的浓度、亲核取代反应温度和反应时间,以调整苯乙烯大孔树脂上氨基酸的接枝量,从而使吸附剂具有良好的吸附性。
作为一种可选实施方式,含有苯环的氨基酸为苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸中的至少一种。由此,选用上述带有苯环结构的氨基酸,含有苯环的氨基酸与含卤代烃的苯乙烯大孔树脂,通过苯环之间的π-π相互作用,使苯乙烯大孔树脂接枝的氨基酸更加靠近苯乙烯大孔树脂的骨架,从而在进行吸附时,肌红蛋白被氨基酸捕获后,能够快速地被苯乙烯大孔树脂吸附。
作为一种可选实施方式,促进剂为碘化钾,促进剂的加入量为含有苯环的氨基酸质量的1%至10%。
作为一种可选实施方式,碱性环境为pH值在8至11之间的反应环境,本实施例中对调节pH值的碱性溶液的种类不做进一步地限定,可选地,通过加入氢氧化钠将反应环境的pH值调节至8至11之间。由此,氨基酸的胺基带正电荷,在该pH值范围内,氨基酸中胺基的亲核性强,亲核性较好,有利于亲核取代反应的进行。
采用本实施例的方法制得的氨基酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂(即吸附剂)上的氨基酸的接枝量为0.05mmol/mL至0.8mmol/mL,也即,每1ml固态氨基酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂上接枝了0.05mmol至0.5mmol的氨基酸。
本实施例中,先通过悬浮聚合反应制备苯乙烯大孔树脂,并在悬浮聚合反应之前加入含卤代烃的单体,实现在苯乙烯大孔树脂中引入卤素,制得含卤代烃的苯乙烯大孔吸附树脂,再通过氨基酸中的胺基与卤代烃的亲核取代反应,将含有苯环的氨基酸修饰到苯乙烯大孔树脂表面,得到氨基酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂,一方面,苯乙烯大孔吸附树脂表面接枝的氨基酸具有胺基和羧基,可以与肌红蛋白分子表面的氨基酸通过正负电荷的吸附作用形成静电结构,达到快速抓取肌红蛋白的作用;另一方面,苯乙烯大孔吸附树脂表面接枝的氨基酸带有苯环结构,该苯环结构与肌红蛋白内侧的疏水链具有疏水相互作用,能够吸附地更牢固,从而通过正负电荷的吸附作用和疏水相互作用相结合,使该吸附剂不仅能够更牢固地吸附肌红蛋白,还对肌红蛋白具有更高的吸附效率;此外,在苯乙烯大孔吸附树脂表面接枝氨基酸也增加了亲水基团的含量,提高了吸附剂的亲水性,有利于提高吸附剂的血液相容性。采用本实施例的方法首次制备得到有效吸附肌红蛋白的吸附剂,该吸附剂对肌红蛋白的清除率及清除速率均具有明显的提高,将其应用于全血灌流治疗时,在早期就能够起到快速降低患者体内肌红蛋白浓度的作用,提高了对患者进行全血灌流治疗效果,采用本实施例的方法制得的吸附剂具备更高的适用范围和临床治疗实用价值。
本实施例的第二方面提供了一种吸附剂,该吸附剂采用第一方面所述的制备方法制备得到,该吸附剂中氨基酸的接枝量为0.05mmol/mL至0.8mmol/mL。
为了对本发明进行进一步详细说明,下面将结合具体实施例对本发明进行进一步说明。本发明中的实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法;本发明中的实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均为市场购买所得。
实施例1
本实施例提供了一种用于清除肌红蛋白的吸附剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备:在1000mL三颈烧瓶中加入含0.1%wt的聚乙烯醇的水溶液400mL作为水相;在烧杯中加入苯乙烯类单体为苯乙烯10g,多乙烯基类交联剂为40g 80%的二乙烯基苯(其中含二乙烯基苯32g、乙基苯乙烯8g),含卤素的单体为2-氯甲基丙烯酸乙酯10g,引发剂为偶氮二异丁腈0.06g,致孔剂为甲苯40g,异辛醇20g,环己酮20g,将上述几种物质在烧杯中混合均匀,得到油相;将配制好的油相加入到水相中,调节机械搅拌转速为140rpm,待液滴粒径稳定后,制得水包油悬浮液;将水包油悬浮液升温至80℃,进行悬浮聚合反应12小时,反应结束后,用水洗树脂以除去多余的分散剂,然后利用索氏提取器,用乙醇抽提树脂12h后,干燥,筛分,选取粒径为0.4mm至0.8mm之间的树脂,即得到含卤代烃的苯乙烯大孔树脂;该含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的比表面积(BET法测量)为550m2/g,孔体积为1.2cm3/g,平均孔径为12.5nm,氯含量占含卤代烃的苯乙烯大孔树脂质量的3.5%。
(2)氨基酸的接枝改性:取步骤(1)中制得的含卤代烃的苯乙烯大孔树脂100mL于三口烧瓶中,然后配制100mL的质量分数5%为苯丙氨酸水溶液,加入1g的碘化钾,并用氢氧化钠调节将混合液的pH调节为10,将配好的混合液加入到上述烧瓶中,于80℃的条件下,进行亲核取代反应8小时,反应结束后,用大量的水除去未反应的苯丙氨酸、碘化钾,即得到苯丙氨酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂,即吸附剂,该吸附剂中苯丙氨酸的接枝量为0.3mmol/mL。
实施例2
本实施例提供了一种用于清除肌红蛋白的吸附剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备:在1000mL三颈烧瓶中加入含0.05%wt的羟甲基纤维素的水溶液400mL作为水相;在烧杯中加入苯乙烯类单体为甲基苯乙烯15g,多乙烯基类交联剂为45g 63%的二乙烯基甲苯(其中含二乙烯基甲苯28.35g、乙基苯乙烯16.65g),含卤素的单体为甲基丙烯酸-2-溴乙酯10g,引发剂为过氧化苯甲酰0.08g,致孔剂为乙苯36g,4-甲基-2-戊醇18g,4-甲基-2-戊酮24g,将上述几种物质在烧杯中混合均匀,得到油相;将配制好的油相加入到水相中,调节机械搅拌转速为160rpm,待液滴粒径稳定后,制得水包油悬浮液;将水包油悬浮液升温至70℃,进行悬浮聚合反应16小时,反应结束后,用水洗树脂以除去多余的分散剂,然后利用索氏提取器,用乙醇抽提树脂12h后,干燥,筛分,选取粒径为0.4mm至0.8mm之间的树脂,即得到含卤代烃的苯乙烯大孔树脂;该含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的比表面积(BET法测量)为610m2/g,孔体积为1.1cm3/g,平均孔径为11.2nm,溴含量占含卤代烃的苯乙烯大孔树脂质量的4.6%。
(2)氨基酸的接枝改性:取步骤(1)中制得的含卤代烃的苯乙烯大孔树脂100mL于三口烧瓶中,然后配制100mL的质量分数8%为色氨酸水溶液,加入0.5g的碘化钾,并用氢氧化钠调节将混合液的pH调节为11,将配好的混合液加入到上述烧瓶中,于70℃的条件下,进行亲核取代反应12小时,反应结束后,用大量的水除去未反应的色氨酸、碘化钾,即得到色氨酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂,即吸附剂,该吸附剂中色氨酸的接枝量为0.42mmol/mL。
实施例3
本实施例提供了一种用于清除肌红蛋白的吸附剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备:在1000mL三颈烧瓶中加入含0.15%wt的明胶水溶液400mL作为水相;在烧杯中加入苯乙烯类单体为苯乙烯10g,乙基苯乙烯8g,多乙烯基类交联剂为50g 80%的二乙烯基苯(其中含二乙烯基苯40g、乙基苯乙烯10g),含卤素的单体为氯丙烯20g,引发剂为过氧化-2-乙基已酸叔丁酯0.2g,致孔剂为二甲苯50g,正辛醇36g,4-甲基-2-戊酮32g,将上述几种物质在烧杯中混合均匀,得到油相;将配制好的油相加入到水相中,调节机械搅拌转速为100rpm,待液滴粒径稳定后,制得水包油悬浮液;将水包油悬浮液升温至75℃,进行悬浮聚合反应14小时,反应结束后,用水洗树脂以除去多余的分散剂,然后利用索氏提取器,用乙醇抽提树脂12h后,干燥,筛分,选取粒径为0.4mm至0.8mm之间的树脂,即得到含卤代烃的苯乙烯大孔树脂;该含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的比表面积(BET法测量)为580m2/g,孔体积为1.16cm3/g,平均孔径为11.8nm,氯含量占含卤代烃的苯乙烯大孔树脂质量的9.6%。
(2)氨基酸的接枝改性:取步骤(1)中制得的含卤代烃的苯乙烯大孔树脂100mL于三口烧瓶中,然后配制100mL的质量分数10%为酪氨酸水溶液,加入0.6g的碘化钾,并用氢氧化钠调节将混合液的pH调节为9,将配好的混合液加入到上述烧瓶中,于85℃的条件下,进行亲核取代反应9小时,反应结束后,用大量的水除去未反应的酪氨酸、碘化钾,即得到酪氨酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂,即吸附剂,该吸附剂中酪氨酸的接枝量为0.72mmol/mL。
对比例1
本实施例提供了一种含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备方法,该含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备方法与实施例1的步骤(1)中的制备方法相同,此处不再进一步赘述。
对比例2
本实施例提供了一种含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备方法,该含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备方法与实施例2的步骤(1)中的制备方法相同,此处不再进一步赘述。
对比例3
本实施例提供了一种含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备方法,该含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的制备方法与实施例3的步骤(1)中的制备方法相同,此处不再进一步赘述。
将实施例1至实施例3所制得的吸附剂作为实验组,并以对比例1至对比例3中制得的含卤代烃的苯乙烯大孔树脂作为对照组,将实施例1至3以及对比例1至3的吸附剂分别作为血液灌流吸附剂,精确量取1mL各组吸附剂,加入10mL浓度为600ng/mL的肌红蛋白的血浆中,于37℃条件下振荡,依次取0.5小时,1小时,1.5小时以及2小时吸附后的血浆,利于电化学发光发进行肌红蛋白浓度测试,各实施例中的吸附剂和对比例的吸附剂对肌红蛋白的吸附性能结果如表1所示。
表1对肌红蛋白的吸附性能表
通过表1可见,本发明的实施例先通过悬浮聚合反应制备苯乙烯大孔树脂,并在悬浮聚合反应之前加入含卤代烃的单体,制得含卤代烃的苯乙烯大孔吸附树脂,再通过氨基酸中的胺基与卤代烃的亲核取代反应,将含有苯环的氨基酸修饰到苯乙烯大孔树脂表面,得到氨基酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂,该氨基酸接枝改性的苯乙烯大孔树脂不仅保留了苯乙烯-二乙烯基苯大孔树脂骨架结构的稳定性,以及丰富的孔道结构,并且接枝的带苯环结构的氨基酸,可以通过正负电荷的吸附作用和疏水相互作用相结合,使该吸附剂不仅能够更牢固地吸附肌红蛋白,还对肌红蛋白具有更高的吸附效率,从而能够明显提高吸附剂对肌红蛋白的吸附率和吸附效率。
采用本发明的方法制得的吸附剂对肌红蛋白的清除率及清除速率均具有明显的提高,将其应用于全血灌流治疗时,在早期就能够起到快速降低患者体内肌红蛋白浓度的作用,提高了对患者进行全血灌流治疗效果。
虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于清除肌红蛋白的吸附剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
苯乙烯类单体、多乙烯基类交联剂、含卤素的单体、引发剂和致孔剂互溶,得到油相,分散剂溶于水中得到水相,将所述水相和所述油相互溶,制得水包油的悬浮液,将所述水包油的悬浮液进行悬浮聚合反应,制得含卤代烃的苯乙烯大孔树脂;
将所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和含有苯环的氨基酸进行亲核取代反应,使氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂。
2.根据权利要求1所述的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述将所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和含有苯环的氨基酸进行亲核取代反应,使氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂,包括:
配制含有苯环的氨基酸的水溶液;
将含有苯环的氨基酸的水溶液、所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂和促进剂,在60℃至90℃的碱性环境中反应4h至24h,使所述含有苯环的氨基酸中的胺基与所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂中的卤素进行亲核取代反应,将氨基酸接枝到苯乙烯大孔树脂上,制得吸附剂。
3.根据权利要求2所述的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述含有苯环的氨基酸的水溶液和所述含卤代烃的苯乙烯大孔树脂的体积比为2:1至1:1,所述含有苯环的氨基酸的水溶液的质量浓度为1%至10%。
4.根据权利要求1或2所述的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述含有苯环的氨基酸为苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸中的至少一种,所述促进剂为碘化钾。
5.根据权利要求1所述的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述悬浮聚合反应的温度为60℃至90℃,所述悬浮聚合反应的时间为8h至24h。
6.根据权利要求1所述的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述致孔剂和所述反应单体的质量比为2:1至1:2,所述致孔剂为芳烃、高级醇和高级酮的组合物,所述芳烃和所述高级醇的质量比为2:1至1:1,所述芳烃和所述高级酮的质量比为2:1至1:1,所述芳烃为甲苯、乙苯、二甲苯和正丙苯中的至少一种;所述高级醇包括正辛醇、异辛醇和4-甲基-2-戊醇中的至少一种;所述高级酮包括4-甲基-2-戊酮和/或环己酮;
其中,所述反应单体为所述苯乙烯类单体、所述多乙烯基类交联剂和所述含卤素的单体。
7.根据权利要求6所述的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述苯乙烯类单体为苯乙烯、甲基苯乙烯和乙基苯乙烯中的至少一种,所述苯乙烯类单体的用量为所述反应单体质量的15%至30%;
所述多乙烯基类交联剂为二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基甲苯和二乙烯基乙基苯中的至少一种,所述多乙烯基类交联剂的用量为所述反应单体质量的30%至80%;
所述含卤素的单体为2-氯甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸-2-溴乙酯和氯丙烯中的至少一种,所述含卤素的单体的用量为所述反应单体质量的5%至30%;
所述引发剂为过氧化-2-乙基已酸叔丁酯、偶氮二异丁腈和过氧化苯甲酰中的至少一种,所述引发剂的用量为所述反应单体质量的0.1%至10%。
8.根据权利要求1所述的吸附剂的制备方法,其特征在于,所述分散剂为聚乙烯醇、聚丙烯酸、羟甲基纤维素、明胶和海藻酸钠中的至少一种,所述水相中所述分散剂的质量浓度为0.05%至0.15%。
9.一种吸附剂,其特征在于,采用如权利要求1至8任一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的吸附剂,其特征在于,所述吸附剂中所述氨基酸的接枝量为0.05mmol/mL至0.8mmol/mL。
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