本發(fā)明專利技術涉及一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法及吸附裝置，該制備方法包括以下步驟：步驟一：將硅氧烷單體在低于常溫和氮氣氛圍條件下混合并分散均勻；步驟二：將高分子微球胺基化和醛基化，再裝載致孔劑；步驟三：將蛋白水溶液和步驟二所得混合物在步驟一所得混合物中分散均勻，加酸，進行縮合反應；步驟四：將步驟三所得混合物過濾，洗滌至中性并干燥，制得蛋白印跡高分子吸附劑。該制備方法操作簡單，所得蛋白印跡高分子吸附劑對毒素吸附率高，尤其適用于尿毒癥血液灌流。
【技術實現步驟摘要】
一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法及吸附裝置
本專利技術涉及血液凈化吸附劑領域，具體涉及一種尤其適用于尿毒癥血液灌流的蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法及吸附裝置。
技術介紹
據估計，全世界有超過120萬人患終末期腎臟病(ESRD)，患者人數以每年6％至7％的速度增長。尿毒綜合癥與患者殘疾率和死亡率直接相關。在已知的尿毒癥毒素中，蛋白結合毒素約占24％。大量研究表明蛋白結合毒素參與了慢性腎衰竭(CKD)的進展，是腎臟間質纖維化以及CKD心血管并發(fā)癥的基礎。例如，硫酸吲哚酚(IS)和硫酸對甲酚(PCS)參與了腎臟間質纖維化、動脈粥樣硬化、血管鈣化的病理生理過程，與CKD進展及ESRD并發(fā)癥密切相關。多年來，人們對蛋白結合類毒素的認識不足，傳統(tǒng)的透析、濾過、透析濾過及高通量透析等技術對高蛋白結合率的毒素清除能力很有限，導致維持性血液透析患者體內毒素水平顯著升高，是造成并發(fā)癥的主要原因。在尿毒癥領域，血液灌流(HP)能有效清除尿酸、肌酐和中分子物質等，但對尿素的清除卻很差，而且無法解決水、電解質、酸堿紊亂的問題，因此不宜單獨作為尿毒癥的常規(guī)治療方法。將吸附劑與傳統(tǒng)透析器聯(lián)用，既有吸附功能，又可調節(jié)水、電解質、酸堿平衡，可明顯提高患者的治療質量，是當前研究的一個熱點。當前的將吸附劑和透析器聯(lián)用的血液凈化系統(tǒng)，如分子吸附再循環(huán)系統(tǒng)(MARS)、血漿成分分離吸附系統(tǒng)(FPSA)和血液濾出吸附系統(tǒng)(HFR)等，雖相比于傳統(tǒng)透析等血液凈化方式，對蛋白結合毒素的清除能力有了顯著的提高。但這些血液凈化系統(tǒng)的清除效果仍不理想，而且運行相對復雜，價格昂貴，限制了它們在國內的運用。目前血液凈化系統(tǒng)中的吸附劑對蛋白結合毒素的吸附缺少選擇性，仍以廣譜吸附劑為主。這也是MARS、FPSA等系統(tǒng)對蛋白結合毒素清除效果不理想的主要直接原因。其次，當前國內外對蛋白結合毒素的吸附研究仍停留在材料對蛋白結合毒素吸附清除的有效性上，而對材料表面性能與吸附蛋白結合毒素性能之間的關系則幾乎是一片空白。這對于新型蛋白結合毒素吸附劑的研發(fā)很不利，是MARS、FPSA等系統(tǒng)對蛋白結合毒素清除效果不理想的主要間接原因。中國專利201380067689.3公開了用于從血漿移除蛋白結合性毒素的設備；中國專利201280065650.3公開了用于除去吸附劑透析中的毒素的材料及使用其的方法和體系；中國專利201510069884.0公開了青蒿琥酯表面分子印跡多孔磁性纖維素微球及其制備方法和應用；中國專利200510034263.5公開了硅膠載體蛋白A免疫吸附材料及其制備方法和應用；劉秋葉等(劉秋葉，李文友，何錫文.硅膠修飾-表面分子印跡牛血紅蛋白及其識別性能的研究,化學學報,2008.1.56-62)對制備的硅膠修飾-表面分子印跡牛血紅蛋白進行研究；郭敏杰等(郭敏杰，宋艾芳，樊志.在硅膠表面制備牛血紅蛋白分子印跡聚合物，化學學報,2011.23.2877-2881)對制備的牛血紅蛋白分子印跡進行研究。但上述血液凈化系統(tǒng)中所用的吸附劑缺少對蛋白結合毒素吸附的特異性，或者模板分子的去除工藝較為復雜，不利于產業(yè)化。
技術實現思路
為了解決上述的問題，本專利技術的主要目的是提供一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法，該制備方法操作簡單，所得蛋白印跡高分子吸附劑對毒素吸附率高。本專利技術的另一目的是提供用于血液灌流的吸附裝置。為實現本專利技術的主要目的，本專利技術提供一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟：步驟一：將硅氧烷單體在低于常溫和氮氣氛圍條件下混合并分散均勻；步驟二：將高分子微球胺基化和醛基化，再裝載致孔劑；步驟三：將蛋白水溶液和步驟二所得混合物在步驟一所得混合物中分散均勻，加酸，進行縮合反應；步驟四：將步驟三所得混合物過濾，洗滌至中性并干燥，制得蛋白印跡高分子吸附劑。本專利技術通過蛋白印跡技術，制備得到一種印記聚合物吸附劑。印跡聚合物是采用印跡技術，以目標物質作為模板，與功能單體之間通過化學鍵接或物理包埋作用等方式相結合形成配合物，然后在交聯(lián)劑的存在下交聯(lián)聚合，形成高度交聯(lián)且具有一定機械性能的高分子聚合物，最后用洗脫劑將模板分子洗脫清除，得到的功能基團和空間結構與模板分子相對應的具有三維孔穴結構的印跡材料。這種獨特的制備過程使得印跡聚合物具有構效預定性、高效選擇性、廣泛適用性三大特點，可以作為一種固相吸附劑選擇性地吸附目標分子。具體地，本專利技術的制備方法是先準備硅氧烷聚合前驅體、胺基化和醛基化并載有致孔劑的高分子微球以及蛋白水溶液，再將高分子微球和蛋白水溶液在硅氧烷聚合前驅體混合物中分散均勻，加酸進行反應，最后對混合物進行處理，脫去蛋白模板，得到蛋白印跡高分子吸附劑。本專利技術利用蛋白印跡技術，以蛋白作為印跡分子，通過在聚合物微球表面上鍵合負載蛋白印跡分子的硅膠聚合體，并裝載致孔劑，所制得的吸附劑具有納米級的內核孔道及微米級的表面孔道。本專利技術制備了具有開放的納米-微米多級孔結構的蛋白印跡高分子吸附劑，可有效同時吸附游離態(tài)的毒素和結合態(tài)的蛋白結合毒素。且吸附劑外表層為硅膠，生物相容性好。本專利技術制備得到的吸附劑具有安全性高、制備操作簡單、成本低等優(yōu)點，可應用于硫酸吲哚酚和硫酸對甲酚等尿毒癥蛋白結合毒素的血液灌流吸附。本專利技術制備得到的吸附劑具有20μm的外表層，外表層上的結構識別位點可方便蛋白結合毒素進出印跡空穴，對結合了毒素的蛋白的選擇性較高。內核的微觀結構可提高對游離態(tài)毒素的吸附率。進一步的技術方案是，步驟一中，低于常溫是指溫度為-5℃至5℃。進一步的技術方案是，步驟二中，高分子微球為纖維素、瓊脂糖和殼聚糖中的一種或多種。優(yōu)選地，高分子微球為纖維素。當采用纖維素時，內核纖維素和外表層硅膠都具有良好的生物相容性及親水性，使吸附劑具有良好的血液相容性。進一步的技術方案是，步驟四所得的蛋白印跡高分子吸附劑的粒徑為520μm至650μm。進一步的技術方案是，步驟一中，硅氧烷單體為雙氨基硅烷偶聯(lián)劑和硅氧烷的混合液，兩者體積比為1：(1至3)；雙氨基硅烷偶聯(lián)劑為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，硅氧烷為四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷。優(yōu)選地，雙氨基硅烷偶聯(lián)劑為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，硅氧烷為四乙氧基硅烷。本專利技術的硅氧烷單體含有雙氨基硅烷偶聯(lián)劑，氨基可提高對結合了蛋白的毒素的選擇性，并從蛋白上“奪”下結合的毒素，使離開印跡空穴的蛋白繼續(xù)結合環(huán)境中游離的毒素。進一步的技術方案是，步驟二中，高分子微球的平均孔徑為3nm至8nm，平均粒徑為500μm至600μm，比表面積為400m2/g至800m2/g。進一步的技術方案是，步驟二中，高分子微球氨基化方法是：在高分子微球中加入1mol/L的NaOH水溶液和環(huán)氧氯丙烷，攪拌反應4h，高分子微球、NaOH水溶液和環(huán)氧氯丙烷的質量體積比為30g：60mL：20mL；再加入0.035mol/L的二胺水溶液和1mol/L的NaOH水溶液，于60℃反應2h至4h，用去離子水洗至中性，高分子微球、二胺水溶液和NaOH水溶液的質量體積比為30g：100mL：20mL；二胺為乙二胺、己二胺、碳酰胺、苯二胺、1,5-萘二胺中的一種；高分子微球醛基化方法是：在胺基化的高分子微球中加入(10本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟一：將硅氧烷單體在低于常溫和氮氣氛圍條件下混合并分散均勻；步驟二：將高分子微球胺基化和醛基化，再裝載致孔劑；步驟三：將蛋白水溶液和步驟二所得混合物在步驟一所得混合物中分散均勻，加酸，進行縮合反應；步驟四：將步驟三所得混合物過濾，洗滌至中性并干燥，制得蛋白印跡高分子吸附劑。
【技術特征摘要】
1.一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟一：將硅氧烷單體在低于常溫和氮氣氛圍條件下混合并分散均勻；步驟二：將高分子微球胺基化和醛基化，再裝載致孔劑；步驟三：將蛋白水溶液和步驟二所得混合物在步驟一所得混合物中分散均勻，加酸，進行縮合反應；步驟四：將步驟三所得混合物過濾，洗滌至中性并干燥，制得蛋白印跡高分子吸附劑。2.根據權利要求1所述的一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟一中，所述低于常溫是指溫度為-5℃至5℃；步驟二中，所述高分子微球為纖維素、瓊脂糖和殼聚糖中的一種或多種。3.根據權利要求1或2所述的一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟一中，所述硅氧烷單體為雙氨基硅烷偶聯(lián)劑和硅氧烷的混合液，兩者體積比為1：(1至3)；所述雙氨基硅烷偶聯(lián)劑為N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，所述硅氧烷為四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷。4.根據權利要求1或2所述的一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟二中，所述高分子微球的平均孔徑為3nm至8nm，平均粒徑為500μm至600μm，比表面積為400m2/g至800m2/g。5.根據權利要求1或2所述的一種蛋白印跡高分子吸附劑的制備方法，其特征在于：步驟二中，高分子微球氨基化方法是：在高分子微球中加入1mol/L的NaOH水溶液和環(huán)氧氯丙烷，攪拌反應4h，高分子微球、NaOH水溶液和環(huán)氧氯丙烷的質量體積比為30g：60mL：20mL；再加入0.035mol/L的二胺水溶液和1mol/L的NaOH水溶液，于60℃反應2h至4h，用去離子水洗至中性，高分子微球、二胺水溶液和NaOH水溶液的質量體積比為30g：100mL：20mL...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：董凡，許為康，陳曉峰，
申請(專利權)人：珠海健帆生物科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44
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