[发明专利]一种柠檬酸和壳聚糖改性的抗凝血聚氨酯血液透析膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，特别涉及一种柠檬酸和壳聚糖改性的抗凝血聚氨酯血液透析膜及其制备方法。

背景技术

聚氨酯具有良好的生物相容性和物理性能，是常用的透析膜材料之一。但其与血液直接接触时，容易被血蛋白污染，又因为其抗凝血性能不足，与血液接触还会导致血栓的形成。本发明致力于解决现有聚氨酯血透膜的在抗凝血方面的不足，提供了一种抗凝血改性聚氨酯血液透析膜及其制备方法。

关于血液透析膜的研究报道已有很多。例如，中国专利CN 103316596 A公开了一种抗凝血聚乳酸血液透析膜的制备方法，以提高其亲水性和抗凝血性。该技术在制备聚乳酸中空纤维膜后，经二胺活化，在膜表面引入肝素以得到聚乳酸中空纤维膜。该技术存在工艺较复杂、所使用的改性物质肝素价格昂贵、且表面引入肝素存在稳定性较差等缺陷。中国专利CN 102258946 A公开了一种低密度脂蛋白亲和吸附血液透析膜材料的制备方法。该技术通过常压低温等离子活化改性处理方法引入活性反应基团，膜材料表面的亲水性和血液相容性都得到了提高，但实际操作工程中存在工艺复杂、表面改性的均匀性难以保证。中国专利CN 102755844 A公开了一种表面离子化改性聚砜超滤膜的制备方法。该发明采用含聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的两亲性嵌段共聚物与聚砜进行溶液共混，通过浸没沉淀相转化法制备聚砜超滤膜，用溴代酸溶液进行表面季胺化处理后，膜表面带有阴、阳离子，使膜的亲水性和抗污染能力得到提高，但其血液相容性未有明显提高。

本发明的突出特点是充分利用聚氨酯具有良好的生物相容性和物理性能，通过以柠檬酸和壳聚糖改性得到的抗凝血改性聚氨酯为基材料，制备一种新型抗凝血改性聚氨酯血液透析膜。该聚氨酯长链键合的聚乙二醇结构确保了材料较强亲水性，以降低非特异蛋白在膜表面的吸附从而抑制血液凝固；且该改性聚氨酯材料的长链两端键合的柠檬酸结构和壳聚糖结构，起到了进一步提高其生物相容性的作用。并且，该抗凝血改性聚氨酯血液透析膜具有制备工艺简单易控的特点，所制备的血液透析膜具有良好的抗凝血性、生物相容性和抗菌性。

发明内容

本发明的目的是解决现有血液透析膜在血液相容性方面存在的不足的问题。该改性聚氨酯血液透析膜的特点在于采用一种柠檬酸和壳聚糖改性的抗凝血聚氨酯作为基材以制备血液透析膜，从而提高血液透析膜亲水性、抗凝血性、化学稳定性。

该抗凝血改性聚氨酯血液透析膜的起始原料配比如下：

(1)该抗凝血改性聚氨酯的结构为：

上述结构式链端中的R表示壳聚糖结构；n＝4～140，m＝30～200。

(2)改性聚氨酯膜液的质量组成为

抗凝血改性聚氨酯15～30％

溶剂75～85％。

其中溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或以上溶剂的混合物。

一种抗凝血改性聚氨酯血液透析膜的制备方法，包括以下步骤：

1)改性聚氨酯血液透析膜原液的制备：

1)膜液的制备：

将以上所述的抗凝血改性聚氨酯15～30％，溶剂70～85％(以上均为质量百分浓度，下同)，加入原料罐中，在70～95℃下加热搅拌溶解2～20小时，待充分溶解后，在温度20～40℃下静置8～24小时脱泡，得到均匀的改性聚氨酯膜液。

2)中空纤维膜的制备：

打开氮气阀，使原料罐压力维持0.050～0.20MPa，改性聚氨酯膜液经过滤，通过计量泵压入纺丝头，膜液流量为0.8～2mL/min(对单孔喷丝头而言，下同)，同时通入芯液，流量为1.0～1.5mL/min。初生态膜经过2～20cm空气间距后，在卷丝机的牵引下经过凝固浴和清洗浴后，缠绕于卷丝机上。其中，卷丝速度为20～50m/min，凝固浴温度为0～30℃，清洗浴温度为20～35℃。制备的抗凝血改性聚氨酯血液透析膜，其内径为150～250um，壁厚为30～50um，超滤系数为6～60mL/m².h.mmHg，尿素清除率为60～90％，β2微球蛋白清除率为30～60％，白蛋白清除率为2～10％，抗致病性大肠杆菌99％。

本发明与现有技术相比，拥有以下突出优点：

1.拥有柠檬酸结构和壳聚糖结构的改性聚氨酯具有优良的血液相容性、抗菌性和抗微生物污染能力，同时亲水性和抗蛋白污染能力也远高于未改性的聚氨酯血液透析膜。

2.本发明的制备方法简单易控，所制备的血液透析膜稳定性好。