[发明专利]血液透析用抗菌复合中空纤维膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合中空纤维膜及其制备方法，具体涉及一种血液透析用抗菌复合中空纤维膜及其制备方法。

背景技术

血液透析发展至今已有90多年历史，透析膜材料从铜仿膜、再生纤维素膜、改良纤维素膜发展为人工合成膜。合成膜是高分子聚合物，生物相容性好，种类很多。目前，常用的合成膜材料主要有聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯膜(PC)、聚醚砜(PES)、聚甲基丙烯酸甲酯膜(PMMA)、醋酸纤维素(CA)等。这些膜材料应用广泛，目前应用较多的为聚砜，由于其具有优良的机械性能、物化性质稳定、溶质透过性高，对中分子毒素清除率高且价廉易得。然而，目前先进的血液透析器灭菌方法采用水分蒸汽，而聚砜多孔膜的孔结构在80℃长期使用即可发生变化，不适合采用138℃蒸汽灭菌工艺。聚醚砜的Tg高达223℃，并可在140℃长期使用，是目前首选的可耐蒸汽杀菌的血液透析膜材料。但聚醚砜的亲水性不如醋酸纤维素等，一般选择加入聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)等水溶性聚合物做致孔剂，由于PVP等水溶性聚合物会在膜的水洗过程中被部分甚至完全除去，因此膜的亲水性不高。同时，虽然目前的人工肾透析器无论结构和功能都有了很大的提高，但与人体肾脏的功能相比仍然相差甚远，尤其是一些膜材料在进行血液透析时会造成体外凝血的不良事件。另外，微生物污染是血液透析用中空纤维膜使用过程中常见的一个严峻问题，研制血液透析用抗菌中空纤维膜具有良好的社会效益和经济效益。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种血液透析用抗菌复合中空纤维膜及其制备方法，其采用海藻酸盐对含水溶性聚合物的聚醚砜中空纤维膜进行改性，聚醚砜可耐蒸汽杀菌；炉甘石粉主能抑制细菌生长；一价海藻酸盐能克服炉甘石的分散性差、在溶液中容易沉降的缺点，同时能提高膜的亲水性；通过二价离子交联后形成的海绵体网状结构具有高亲水性和离子吸附性，能够吸附抗凝血剂而避免血液透析时容易出现的体外凝血现象，因此该膜将具有广泛的应用前景。

炉甘石主要成分为碳酸锌(ZnCO₃)，有防腐、收敛、消炎作用，并能抑制细菌生长。但炉甘石的分散性差，在溶液中容易沉降，因此必须向体系中加入增稠剂来增加体系的稳定性。

一价海藻酸盐具有优异的亲水性，溶于水，但与高价金属离子发生离子交换，即形成不溶于水的海绵体网状结构，因此具有高离子吸附性；同时可作为增稠剂或稳定剂来应用于食品、医药、纺织、印染、造纸、日用化工等领域。

为实现上述目的，本发明的技术方案概述如下：

一种血液透析用抗菌复合中空纤维膜，其包括有聚醚砜、海藻酸盐和炉甘石粉，所述聚醚砜占纤维膜固含量的85％-99％，所述海藻酸盐占纤维膜固含量的0.95％-12％，所述炉甘石粉占纤维膜固含量的0.05％-3％。

优选的是，所述的血液透析用抗菌复合中空纤维膜，其中，所述聚醚砜的粘均分子量为40000-120000g/mol。

优选的是，所述的血液透析用抗菌复合中空纤维膜，其中，所述海藻酸盐的粘均分子量为70000-150000g/mol。

优选的是，所述的血液透析用抗菌复合中空纤维膜，其中，所述炉甘石粉的粒径≤1微米。

一种血液透析用抗菌复合中空纤维膜的制备方法，其包括：

步骤1)将聚醚砜、致孔剂和有机溶剂混合搅拌溶解，制得均一的聚合物溶液，所述聚合物溶液中聚醚砜的质量分数为8％-20％，再经过滤、脱泡后得到纺丝原液；

步骤2)将所述纺丝原液与水配成纺丝凝固浴，控制有机溶剂的质量分数为1-20％，所述纺丝凝固浴的温度控制在0℃-70℃；

步骤3)在质量分数为0.5％-15％的一价海藻酸盐溶液中，加入炉甘石粉，制得一价海藻酸盐/炉甘石粉混合液，其中，混合液中炉甘石粉的质量分数为5％-20％；

步骤4)将一价海藻酸盐/炉甘石粉混合液加入到步骤2)得到的纺丝凝固浴中搅拌溶解，其中，一价海藻酸盐和炉甘石粉的总质量占纺丝凝固浴总重量的0.5％-15.0％；

步骤5)将步骤4)得到的液体用纺制中空纤维膜的喷丝头挤出，采用湿法纺丝或干-湿法纺丝法固化成型，得到含一价海藻酸盐/炉甘石粉的聚醚砜中空纤维膜，该中空纤维膜中的空气层高度为0.1-20cm；

步骤6)将含一价海藻酸盐/炉甘石粉的聚醚砜中空纤维膜经过质量分数为0.5％-3.5％的二价金属盐水溶液处理，再经50℃-99℃的水浴拉伸1-3倍，在70℃-99℃水浴中水洗，在80℃-180℃干燥，即得到血液透析用抗菌复合中空纤维膜。