本發(fā)明涉及生物醫(yī)用吸附材料領(lǐng)域，特別是涉及一種吸附樹脂的二次后交聯(lián)后改性方法。
背景技術(shù)：
：血液灌流主要是利用吸附劑清除血液中的毒素和致病物質(zhì)，從而達到凈化血液，緩解、治療疾病的目的。血液灌流在臨床上具有明顯的療效，是目前不可缺少的一種治療方法。而血液灌流器是血液灌流中常用的耗材，其填裝的吸附劑主要是聚苯乙烯二乙烯基苯吸附樹脂，但一般國產(chǎn)的聚苯乙烯二乙烯基苯吸附樹脂制備時采用56％純度的二乙烯基苯作為交聯(lián)劑，使得制成的樹脂強度不夠，所以需要對聚苯乙烯二乙烯基苯修飾改性進一步交聯(lián)。進行后交聯(lián)是在苯環(huán)上進行氯甲基化等改性，中國專利cn105859962a公開了一種咪唑修飾后交聯(lián)樹脂的制備方法及應用。咪唑修飾后交聯(lián)樹脂的制備方法是將含乙烯基咪唑類單體、二乙烯苯交聯(lián)劑、引發(fā)劑、鄰二甲苯和/或苯甲醇致孔劑及分散劑通過懸浮聚合，得到前驅(qū)體樹脂，其所得前驅(qū)體樹脂在路易斯酸催化作用下，進行friedel-crafts反應，得到比表面積較高和孔容較大且具有適宜孔結(jié)構(gòu)和極性的咪唑修飾后交聯(lián)樹脂。但friedel-crafts反應需使用具有強揮發(fā)性和嚴重致癌毒性的氯甲醚，其制備過程中難以避免殘留，這就使得其制成的血液灌流器潛在較大的風險。現(xiàn)有技術(shù)中也有用乙烯基芐基氯和苯乙烯、二乙烯基苯共聚制備吸附樹脂的，但乙烯基芐基氯價格又很高。因此上述現(xiàn)有技術(shù)中的這兩種方法都存在著嚴重的缺點。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種吸附樹脂的二次交聯(lián)后改性方法，其減少了有害物質(zhì)的使用，同時提高了吸附樹脂的交聯(lián)度、剛性和穩(wěn)定性。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：吸附樹脂的二次交聯(lián)后改性方法，其包括如下步驟：對聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂上的殘余雙鍵進行環(huán)氧活化，經(jīng)水解形成多羥基表面；羥基與環(huán)氧基團進行二次交聯(lián)。具體地，本發(fā)明中的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂是由56％及以上純度的二乙烯基苯作為交聯(lián)劑，經(jīng)與苯乙烯聚合制備而成的，其制備方法可為一步法懸浮聚合，這種經(jīng)一次交聯(lián)制備而成的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂上具有較多的殘余雙鍵。進一步地，所述聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂的表面羥基含量為0.5～4mmol/g，比表面積不低于400m2，孔徑范圍為3～200nm，以使其具有充足的面積空間吸附目標毒素分子。作為上述方案的進一步改進，所述的吸附樹脂的二次交聯(lián)后改性方法，更具體地包括如下步驟：對聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂上的殘余雙鍵進行環(huán)氧活化，經(jīng)水解形成多羥基表面；羥基與環(huán)氧基團進行二次交聯(lián)；對經(jīng)二次交聯(lián)后的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂固載配基。具體地，具有多羥基表面的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂經(jīng)二次交聯(lián)后表面會殘余未反應的環(huán)氧基團，因此進一步地，所述配基固載于殘余的環(huán)氧基團上。其中固載配基的方法及配基的種類是多樣化的，如含氨基的多粘菌素b、聚乙烯亞胺、賴氨酸、聚賴氨酸、聚天冬氨酸、聚谷氨酸等。作為上述方案的進一步改進，其中羥基與環(huán)氧基團進行二次交聯(lián)的具體操作方法為：將經(jīng)環(huán)氧活化后的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂和氫氧化鈉混勻靜置，后依次加入二甲亞砜、環(huán)氧氯丙烷，放到水浴搖床里進行二次交聯(lián)反應。具體地，所述氫氧化鈉和二甲亞砜質(zhì)量比為4:1～1:4；所述氫氧化鈉和環(huán)氧氯丙烷質(zhì)量比為3:1～12:1。再進一步地，二次交聯(lián)反應完成后，依次用食用酒精、去離子水洗滌，即可獲得聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂微球。一種由上述二次交聯(lián)后改性方法所制備得到的吸附樹脂及一種使用了該吸附樹脂的血液灌流裝置。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過活化水解使疏水性的吸附樹脂形成多羥基的表面，不僅使其親水性提高，還提供了改性的功能基團，使其無需在苯環(huán)上改性。再采用環(huán)氧氯丙烷進行二次交聯(lián)，獲得了強度更高、空間結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂微球。通過羥基與環(huán)氧基團實現(xiàn)二次交聯(lián)，進一步在吸附樹脂基體中引入化學鍵，從而提高聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂的強度。本發(fā)明無需使用到具有強烈致癌物的氯甲醚或昂貴的乙烯基芐基氯，且成本較低。經(jīng)二次交聯(lián)后的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂，還可以對其表面部分殘余的環(huán)氧基團固載不同功能的配體，進行修飾改性，進而提高吸附樹脂對致病物質(zhì)的選擇性清除能力和改善吸附樹脂的血液相容性。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行具體描述，以便于所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員對本發(fā)明的理解。有必要在此特別指出的是，實施例只是用于對本發(fā)明做進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)熟練人員，根據(jù)上述
發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出的非本質(zhì)性的改進和調(diào)整，應仍屬于本發(fā)明的保護范圍。同時下述所提及的原料未詳細說明的，均為市售產(chǎn)品；未詳細提及的工藝步驟或制備方法為均為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的工藝步驟或制備方法。吸附樹脂的二次交聯(lián)后改性方法，其包括如下步驟：對聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂上的殘余雙鍵進行環(huán)氧活化，經(jīng)水解形成多羥基表面；羥基與環(huán)氧基團進行二次交聯(lián)。進一步地，所述聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂的表面羥基含量為0.5～4mmol/g，比表面積不低于400m2，孔徑范圍為3～200nm。作為進一步改進的實施方式，所述的吸附樹脂的二次交聯(lián)后改性方法，更具體地包括如下步驟：對聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂上的殘余雙鍵進行環(huán)氧活化，經(jīng)水解形成多羥基表面；羥基與環(huán)氧基團進行二次交聯(lián)；對經(jīng)二次交聯(lián)后的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂固載配基。實際上，所述配基固載于殘余的環(huán)氧基團上。其中固載配基的方法及配基的種類是多樣化的，如含氨基的多粘菌素b、聚乙烯亞胺、賴氨酸、聚賴氨酸、聚天冬氨酸、聚谷氨酸等。作為進一步改進的實施方式，其中羥基與環(huán)氧基團進行二次交聯(lián)的具體操作方法為：將經(jīng)環(huán)氧活化后的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂和氫氧化鈉混勻靜置，后依次加入二甲亞砜、環(huán)氧氯丙烷，放到水浴搖床里進行二次交聯(lián)反應。具體地，所述氫氧化鈉和二甲亞砜質(zhì)量比為4:1～1:4；所述氫氧化鈉和環(huán)氧氯丙烷質(zhì)量比為3:1～12:1。再進一步地，二次交聯(lián)反應完成后，依次用食用酒精、去離子水洗滌，即可獲得聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂微球。一種由上述二次交聯(lián)后改性方法所制備得到的吸附樹脂及一種使用了該吸附樹脂的血液灌流裝置。實施例11.1吸附樹脂的環(huán)氧活化：取聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂(合成交聯(lián)劑為純度80wt％的二乙烯基苯)加入40ml的二氯乙烷浸泡過夜，逐滴加入20ml的含有1.5％間氯過氧苯甲酸的二氯乙烷溶液，于冰水浴中(溫度控制在0～4℃)攪拌反應24h，轉(zhuǎn)速200rpm。反應完成后分別用食用酒精、去離子水清洗，得到環(huán)氧化改性的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂。1.2吸附樹脂的水解：將上述環(huán)氧活化后的吸附樹脂加入100ml質(zhì)量濃度為5％的氫氧化鈉溶液中，浸泡過夜，而后水洗至中性。1.3吸附樹脂的二次交聯(lián)：取上述水解后的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂40g于500ml的具塞三角燒瓶中，加入60ml摩爾濃度為3.0moi/l的氫氧化鈉溶液，30℃靜止10min，再依次加入32ml二甲亞砜和10ml環(huán)氧氯丙烷，放到170rpm的水浴搖床中，于40℃反應2h，然后用食用酒精、去離子水洗滌，得到二次交聯(lián)吸附樹脂。實施例22.1吸附樹脂的環(huán)氧活化：取聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂(合成交聯(lián)劑為純度80wt％的二乙烯基苯)加入40ml的二氯乙烷浸泡過夜，再加入5ml質(zhì)量濃度為30％的雙氧水和5g的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(edc)在60℃中攪拌反應4h，轉(zhuǎn)速200rpm。反應完成后分別用食用酒精、去離子水清洗，得到環(huán)氧化改性的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂。2.2吸附樹脂的水解：將上述環(huán)氧活化后的吸附樹脂加入100ml質(zhì)量濃度為5％的氫氧化鈉溶液中，浸泡過夜，而后水洗至中性。2.3吸附樹脂的二次交聯(lián)：取上述水解后的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂40g于500ml的具塞三角燒瓶中，加入60ml摩爾濃度為3.0moi/l的氫氧化鈉溶液，30℃靜止5min，再依次加入30ml二甲亞砜和10ml環(huán)氧氯丙烷，放到200rpm的水浴搖床中，于30℃反應2h，然后用食用酒精、去離子水洗滌，得到二次交聯(lián)吸附樹脂。實施例3：吸附樹脂二次交聯(lián)后固載配基3.1固載多粘菌素b取實施例1制備得的二次交聯(lián)吸附樹脂，加入2g聚賴氨酸的水溶液200ml，于50℃反應24h。反應完成后用食用酒精、去離子水清洗。3.2固載聚乙烯亞胺取實施例1制備得的二次交聯(lián)吸附樹脂，加入3g聚賴氨酸的水溶液200ml，于60℃反應24h。反應完成后用食用酒精、去離子水清洗。3.3固載聚賴氨酸取實施例1制備得的二次交聯(lián)吸附樹脂，加入4g聚賴氨酸的水溶液200ml，于55℃反應24h。反應完成后用食用酒精、去離子水清洗。實施例4：血液相容性分別取實施例1、實施例2和實施例3中3.1、3.2、3.3制備得的吸附樹脂1ml濕樹脂(共5個試樣)，經(jīng)生理鹽水浸泡10h后裝入灌流器內(nèi)，用注射器注入10ml經(jīng)過肝素鈉抗凝的兔子全血，以50ml/min的流速灌流2h，同時加一支空灌流器進行對照實驗。經(jīng)過beckmanlh750血細胞分析儀測定灌流前后血液各組分的變化。結(jié)果表明，本發(fā)明制備得的吸附樹脂，灌流前后血液中各主要組分的變化不大，由此表明本發(fā)明制備得到的吸附樹脂具有良好的血液相容性。實施例5：吸附實驗取無熱原試管，分別加入實施例1中未經(jīng)處理的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂(合成交聯(lián)劑為純度80wt％的二乙烯基苯)和實施例1中1.3制備得的經(jīng)二次交聯(lián)改性的吸附樹脂1ml，再加入含β2微球蛋白1820ng/ml的血漿10ml，震蕩吸附2h(溫度37℃，震蕩速率100±10rpm)，然后檢測β2微球蛋白濃度，分別計算兩種吸附樹脂對其清除率。表1吸附樹脂對β2微球蛋白的清除率一般的交聯(lián)會使吸附樹脂的孔徑減少，從而影響吸附效果。通過表1數(shù)據(jù)可得，本發(fā)明的聚苯乙烯二乙烯基苯吸附樹脂二次交聯(lián)后相對于未經(jīng)二次交聯(lián)改性的聚苯乙烯二乙烯基苯吸附樹脂在清除性能方面上沒有明顯下降，其清除率可達到85％以上。實施例6：吸附樹脂顆粒強度測定用顆粒強度測定儀分別測定實施例1中未經(jīng)處理的聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂(合成交聯(lián)劑為純度80wt％的二乙烯基苯)和實施例1中1.3制備得的經(jīng)二次交聯(lián)改性的吸附樹脂。表2吸附樹脂的強度項目強度(n)未經(jīng)二次交聯(lián)處理的吸附樹脂3.41經(jīng)二次交聯(lián)處理的吸附樹脂16.52由此可見，經(jīng)過二次交聯(lián)的吸附樹脂的強度明顯提高至未經(jīng)二次交聯(lián)處理前的4～5倍，交聯(lián)增強效果顯著。實施例7：溶血實驗分別取實施例1、實施例2和實施例3中3.1、3.2、3.3制備得的吸附樹脂測定其溶血率(其中溶血試驗是根據(jù)《gb/t16886.4-2003醫(yī)療器械生物學評價第4部分與血液相互作用試驗選擇》、《gb/t16175-2008醫(yī)用有機硅材料生物學評價試驗方法》)。取樣品組每管加入供試品5g，再加入氯化鈉注射液10ml；陰性對照組每管加入氯化鈉注射液10ml；陽性對照組每管加入蒸餾水10ml。每組平行操作3管。全部試管放入恒溫水浴中(37±1)℃保溫30min后，每支試管加入0.2ml稀釋兔血，輕輕混勻，置(37±1)℃水浴中繼續(xù)保溫60min。倒出管內(nèi)液體以800g離心5min。吸取上清液移入比色皿內(nèi)，用分光光度計在545nm波長處測定吸光度。樣品組合對照組吸光度均取3管的平均值。陰性對照管的吸光度應不大于0.03，陽性對照管的吸光度應為0.8±0.3，否則應重新試驗。其中：a——樣品組吸光度；b——陰性對照組吸光度；c——陽性對照組吸光度。結(jié)果得到實施例1、實施例2和實施例3中3.1、3.2、3.3制備得的吸附樹脂的溶血率均小于1％，符合國家標準要求的低于5％。上述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡與本發(fā)明類似的工藝及所作的等效變化，均應屬于本發(fā)明的保護范疇。當前第1頁12