專利名稱：一種基于水滑石的血液凈化吸附劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種血液凈化吸附劑及其制備方法。
背景技術：
血液凈化療法(Blood Purfication)是隨著生物醫(yī)學工程材料和細胞分子生物學及其工業(yè)的發(fā)展而迅猛發(fā)展起來的新技術，作為血液凈化重要組成部分之一的血液灌流(Hemoperfusion，HP)適應癥廣泛，成本較低，能迅速促進疾病痊愈，挽救患者生命。隨著吸附劑種類和性能的改進，臨床應用日趨廣泛，由一般用于處理急、重癥藥物毒物中毒，發(fā)展到治療急慢性肝功能衰竭(人工肝)、急慢性腎功能衰竭(人工腎)、甲狀腺危象、精神分裂癥、系統性紅斑狼瘡、牛皮癬、膿毒血癥等。
血液灌流是生物醫(yī)學工程的重要組成部分，是介于醫(yī)學、材料科學和化學工程學之間的具有交叉性、邊緣性的學科，其確切含義是血液吸附，即借助體外循環(huán)，通過具有廣譜吸附解毒效應或特異性配體的吸附劑裝置(灌流器)，清除血液中內源性或外源性致病物質(吸附質)，調節(jié)機體內微環(huán)境的穩(wěn)定，達到緩解臨床癥狀、治愈疾病、降低死亡率的目的。目前常用的吸附劑主要是活性炭和各種樹脂，在不同程度上存在著吸附選擇性不良、血液相容性差、吸附過程中血液動力學不穩(wěn)定等問題，遠遠不能滿足血液灌流的臨床需求，研究開發(fā)高效、高選擇性，能實現灌流器小型化、差別化的吸附劑是血液凈化領域的重要課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種基于水滑石的血液凈化吸附劑及其制備方法。
本發(fā)明的基于水滑石的血液凈化吸附劑是一種以殼聚糖和明膠類包嵌的水滑石微囊。
其制備方法包括如下步驟1)用蒸餾水將殼聚糖配置成濃度為1～8％的水溶液，再加入與殼聚糖重量相等的明膠類，攪拌并加熱，直至固相完全溶解，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣備用；2)將重量相當于溶液重量15～35％的水滑石加入到上述溶液中，攪拌均勻制成懸濁液，然后在通氮氣條件下30～60℃恒溫2～6小時，并不時攪拌；
3)將上述懸濁液加壓噴入冷的、濃度為0.1～5％的NaOH溶液中，在通氮氣條件下攪拌至使其凝固；4)離心或過濾分離，水洗，消毒，室溫真空干燥，包裝即可。
本發(fā)明中，所說的明膠類為明膠、瓊脂和瓊脂糖中的一種或幾種。
所說的水滑石是氯離子型或硝酸根型水滑石，其化學結構通式如下[M1-xIIMxIII(OH)2]Ax·mH2O其中MII＝Mg2+，Zn2+，Fe2+等二價金屬陽離子；MIII＝Al3+，Fe3+等三價金屬陽離子；A為氯離子或硝酸根離子；X＝0.2～0.33間。上述水滑石可以為任意方式得到，如市場購得，也可以按以下步驟制成1)配制以下溶液溶液A將0.5至1.0克分子的鎂鹽和0.2至0.5克分子的鋁鹽，溶入1升去離子水中，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用；溶液B將1.5至2.5克分子的NaOH溶入1升去離子水中，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用；溶液C去離子水在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用；2)在氮氣保護、強烈攪拌條件下，將1升溶液A和1升溶液B共同滴注到100毫升溶液C中，得到懸混液D；或者在氮氣保護和強烈攪拌下，將溶液A和溶液B快速混合，得到懸混液D；3)懸混液D在氮氣保護下50～80℃恒溫10～24小時；4)重復水洗與離心分離數次，使沉淀與清液分離。沉淀物室溫抽真空干燥，研磨至小于200目。
上述制備水滑石所用的鎂鹽可以是氯化鎂、硝酸鎂及其水合物，鋁鹽可以是氯化鋁、硝酸鋁及其水合物。最終產品的消毒應在氮氣保護下蒸汽中加熱到110～120℃，并保持20～30分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點是1)水滑石對陰離子型毒物的吸附能力大大高于現有的血液灌流吸附材料球狀活性炭，對陽離子型和電中性毒物的吸附能力與球狀活性炭大致相當；2)水滑石、殼聚糖和明膠類均為生物親和物質，具有良好的血液相容性，使用安全。
具體實施例方式
本發(fā)明使用的主原料是人工合成的水滑石，其化學結構通式如下[M1-xIIMxIII(OH)2]Ax/nn-·mH2O其中MII＝Mg2+，Zn2+，Fe2+等二價金屬陽離子；MIII＝Al3+，Fe3+等三價金屬陽離子；An-＝CO32-，Cl-，NO3-，SO42-等陰離子，x＝0.2～0.33間。其結晶結構類似于粘土礦物，具有水鎂石(Mg(OH)2)的層片狀結構。所不同的是，其基本結構層是由MII-OH、MIII-OH八面體組成，形成帶正電荷的層板，在結構層之間充填了陰離子層和水分子。不同的MII和MIII，不同的填隙陰離子An-，便可形成不同種類的水滑石。典型的水滑石常見形式為鎂鋁復合和鋅鋁復合氫氧化物。以半徑相似的二價、三價過渡金屬陽離子部分或全部取代Mg，Al可合成多種二元、三元甚至四元水滑石類化合物。
水滑石類化合物能夠用作血液凈化吸附劑，是因為它的層間陰離子具有一定的遷移性和很強的可交換性，即處于結構層之間的CO32-，Cl-，NO3-，SO42-等陰離子，易被介質中的其它陰離子所置換，從而起到從血液中捕獲并去除有毒有害組分，使其失去活性的作用。選用氯離子型和硝酸根型水滑石，是因為它具有更高的分子活性，它對血液中的各類陰離子具有更強的選擇性吸附能力，而且反應后釋放出的氯離子對人體的電解質平衡以及血液化學成份無明顯影響。
包嵌材料選用殼聚糖和明膠類，主要是因為它們具有良好的生物親和性和血液相容性，此外，這兩種材料都容易獲得，且成本低廉。
在水滑石的合成、包嵌和消毒過程中使用氮氣保護，是為了防止它與空氣中的CO2反應，反應產物碳酸根型水滑石的分子活性與吸附能力大大低于氯離子型和硝酸根型水滑石。產品采用真空干燥是為了同一目的。產品在使用前仍應注意隔絕空氣和水氣保存。
配置殼聚糖和明膠類溶液時，最好采用水浴加熱，以加快溶解速度。
水滑石在殼聚糖和明膠類溶液中的濃度，最好控制在25％左右，過濃則難以進行下一步操作，過稀則會影響最終產品的性能。
將水滑石、殼聚糖和明膠類的懸混液噴入NaOH溶液中，可選用常規(guī)性噴霧設備。水滑石微囊的大小，可以通過噴霧壓力與噴頭微孔直徑加以調節(jié)。
最終產品的消毒，推薦使用蒸汽加熱與氮氣保護，以免水滑石因加熱溫度過高而脫水分解，或因與CO2反應而失去吸附活性。
實施例1氯離子型水滑石的合成1)將71.25克MgCl2和33.375克AlCl3溶入1升去離子水中，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用，記為溶液A；將80克NaOH溶入1升去離子水中，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用，記為溶液B；將去離子水在氮氣保護下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用，記為溶液C；2)在氮氣保護、強烈攪拌和pH值等于10.0±0.1條件下，將1升溶液A和1升溶液B共同滴注到100毫升溶液C中，得到懸混液D；3)懸混液D在氮氣保護下60℃恒溫10小時；4)重復水洗與離心分離3次，使沉淀與清液分離。沉淀物室溫抽真空干燥，研磨至小于200目，待用；實施例2硝酸根型水滑石的合成1)將111克Mg(NO3)2和53.25克Al(NO3)3溶入1升去離子水中，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用，記為溶液A；將80克NaOH溶入1升去離子水中，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用，記為溶液B；將去離子水在氮氣保護下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用，記為溶液C；2)在氮氣保護、強烈攪拌的條件下，將1升溶液A和1升溶液B共快速混合，得到懸混液D；3)懸混液D在氮氣保護下80℃恒溫24小時；4)重復水洗與離心分離3次，使沉淀與清液分離。沉淀物室溫抽真空干燥，研磨至小于200目，待用；實施例3水滑石的包嵌1)在1升蒸餾水中加入殼聚糖和瓊脂各40g，在50℃水浴中加熱并攪拌，直至完全溶解。
2)在氮氣保護下將上述溶液煮沸，冷至60℃左右加入300g水滑石，攪拌均勻，并在60℃水浴中恒溫3小時，期間不時攪拌。
3)在容器中加入預先配制好的濃度為1％的NaOH溶液，在通氮氣、攪拌的同時，將水滑石、殼聚糖和瓊脂的懸混液噴入容器中。
4)繼續(xù)輕微攪拌20分鐘后，離心或過濾分離，水洗至中性，氮氣保護下蒸汽消毒，室溫真空干燥，包裝即可。
實施例4水滑石的包嵌1)在1升蒸餾水中加入殼聚糖和明膠各30g，在50℃水浴中加熱并攪拌，直至完全溶解。
2)在氮氣保護下將上述溶液煮沸，冷至50℃左右加入250g水滑石，攪拌均勻，并在50℃水浴中恒溫3小時，期間不時攪拌。
3)在容器中加入預先配制好的濃度為1.5％的NaOH溶液，在通氮氣、攪拌的同時，將水滑石、殼聚糖和明膠的懸混液噴入容器中。
4)繼續(xù)輕微攪拌20分鐘后，離心或過濾分離，水洗至中性，氮氣保護下蒸汽消毒，室溫真空干燥，包裝即可。
實施例5水滑石的包嵌1)在1升蒸餾水中加入殼聚糖和瓊脂糖各40g，在60℃水浴中加熱并攪拌，直至完全溶解。
2)在氮氣保護下將上述溶液煮沸，冷至60℃左右加入300g水滑石，攪拌均勻，并在60℃水浴中恒溫3小時，期間不時攪拌。
3)在容器中加入預先配制好的濃度為0.5％的NaOH溶液，在通氮氣、攪拌的同時，將水滑石、殼聚糖和瓊脂糖的懸混液噴入容器中。
4)繼續(xù)輕微攪拌20分鐘后，離心或過濾分離，水洗至中性，氮氣保護下蒸汽消毒，室溫真空干燥，包裝即可。
權利要求
1.一種基于水滑石的血液凈化吸附劑，其特征在于它是以殼聚糖和明膠類包嵌的水滑石微囊。
2.根據權利要求1所述的血液凈化吸附劑，其特征在于所說的水滑石是氯離子型或硝酸根型水滑石，其化學結構通式如下[M1-xIIMxIII(OH)2]Ax·mH2O其中MII＝Mg2+，Zn2+，Fe2+等二價金屬陽離子；MIII＝Al3+，Fe3+等三價金屬陽離子；A為氯離子或硝酸根離子；X＝0.2～0.33間。
3.根據權利要求1所述的血液凈化吸附劑，其特征在于所說的明膠類為明膠、瓊脂和瓊脂糖中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的基于水滑石的血液凈化吸附劑的制備方法，其特征在于它的步驟如下1)用蒸餾水將殼聚糖配置成濃度為1～8％的水溶液，再加入與殼聚糖重量相等的明膠類，攪拌并加熱，直至固相完全溶解，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣備用；2)將重量相當于溶液重量15～35％的水滑石加入到上述溶液中，攪拌均勻制成懸濁液，然后在通氮氣條件下30～60℃恒溫2～6小時，并不時攪拌；3)將上述懸濁液加壓噴入冷的、濃度為0.1～5％的NaOH溶液中，在通氮氣條件下攪拌至使其凝固；4)離心或過濾分離，水洗，消毒，室溫真空干燥，包裝即可。
5.根據權利要求4所述的基于水滑石的血液凈化吸附劑的制備方法，其特征在于所說的水滑石是氯離子型或硝酸根型水滑行，其化學結構通式如下[M1-xIIMxIII(OH)2]Ax·mH2O其中MII＝Mg2+、Zn2+，Fe2+等二價金屬陽離子；MIII＝Al3+，Fe3+等三價金屬陽離子；A為氯離子或硝酸根離子；X＝0.2～0.33間。
6.根據權利要求4所述的基于水滑石的血液凈化吸附劑的制備方法，其特征在于所說的水滑石按以下步驟制成1)配制以下溶液溶液A將0.5至1.0克分子的鎂鹽和0.2至0.5克分子的鋁鹽，溶入1升去離子水中，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用；溶液B將1.5至2.5克分子的NaOH溶入1升去離子水中，在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用；溶液C去離子水在通氮氣條件下煮沸，隔絕空氣冷卻至室溫備用；2)在氮氣保護、強烈攪拌條件下，將1升溶液A和1升溶液B共同滴注到100毫升溶液C中，得到懸混液D；或者在氮氣保護和強烈攪拌下，將溶液A和溶液B快速混合，得到懸混液D；3)懸混液D在氮氣保護下50～80℃恒溫10～24小時；4)重復水洗與離心分離數次，使沉淀與清液分離，沉淀物室溫抽真空干燥，研磨至小于200目。
7.根據權利要求6所述的一種血液凈化吸附劑及其制備方法，其特征在于，所說的鎂鹽是氯化鎂、硝酸鎂及其水合物，所說的鋁鹽是氯化鋁、硝酸鋁及其水合物。
8.根據權利要求4所述的基于水滑石的血液凈化吸附劑的制備方法，其特征在于所說的明膠類為明膠、瓊脂和瓊脂糖中的一種或幾種。
9.根據權利要求4所述的一種血液凈化吸附劑及其制備方法，其特征在于，所說的消毒是指在氮氣保護下蒸汽中加熱到110～120℃，并保持20～30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于水滑石的血液凈化吸附劑及其制備方法，它是一種殼聚糖和明膠類包嵌的水滑石微囊。這種血液凈化吸附劑的制備方法，是采用氯離子型、硝酸根型水滑石與殼聚糖和明膠類溶液混合，制成懸濁液，再加壓噴入冷的凝固液中，攪拌使其凝固后，離心或過濾分離，水洗，消毒，烘干，包裝即可。這種吸附劑對陰離子型毒物的吸附能力大大高于現有的血液灌流吸附材料球狀活性炭，對陽離子型和電中性毒物的吸附能力與球狀活性炭大致相當。它具有良好的生物親和性和血液相容性，使用安全。
文檔編號B01J20/30GK1431043SQ0311501
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月20日 優(yōu)先權日2003年1月20日
發(fā)明者葉瑛, 鄭麗波, 王璞, 沈忠悅, 周懷陽 申請人:浙江大學