一种纳米磁性血液透析膜及其制备方法
【专利摘要】一种纳米磁性血液透析膜及其制备方法，涉及生物材料领域，包括以下质量份数的各个组分：聚甲基丙烯酸甲酯25-40份、高分子改性纳米磁性颗粒6-12份、聚丙烯酰胺5-15份和溶剂24-45份；透析膜为中空纤维膜，平均内径为155-245μm，壁厚32-45μm，溶剂为丙酮和DMAC，两者的质量之比为0.5-1:1。一种纳米磁性血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺。本发明提供的纳米磁性血液透析膜能够有效提供其生物相容性和抗蛋白吸附性能，有效降低长期使用导致的血蛋白吸附，而且具有较高的水超滤性能和小分子渗析透过率，是一种使用前景较好的血液透析膜材料。
【专利说明】一种纳米磁性血液透析膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物材料领域，特别涉及一种纳米磁性血液透析膜及该血液透析膜的制备方法。
【背景技术】
[0002]血液透析膜是利用半透膜的原理，借助膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度，以达到清除毒素和体内潴留过多的水分，同时补充体内所需的物质，并维持电解质和酸碱平衡的目的。
[0003]聚甲基丙烯酸甲酯也是一种常用的血液透析膜材料，其具有良好的亲水性，其特点是对尿素和小分子物质的透过率较高，且成膜弹性较好。但是缺点是，长期使用，膜表面易被血蛋白污染，长时间接触还会导致血小板的聚集，因此需要添加对聚甲基丙烯酸甲酯进行改性或添加其他材料，以延长其使用寿命。
[0004]随着纳米技术的不断发展，纳米材料中的纳米磁性颗粒受到医学界的不断关注，现今多种磁性纳米材料已经被应用于热疗、核磁共振和生物科技领域。在生物科技领域中，改性过后的磁性纳米颗粒，因具备较好的生物相容性和抗蛋白吸附性，已经在多种载体材料中使用，具有广泛的使用前景。
[0005]申请号为201110106503.3的专利文献“一种低密度脂蛋白亲和吸附血液透析膜材料的制备方法”，公开了一种透析膜的制备方法，该方法包括:血液透析膜材料预清洗处理；置于等离子体处理机腔内，先通入惰性气体再通入活化气体至气氛组成恒定，进行等离子体处理；浸入肝素溶液中，加入偶联剂振荡反应，用PBS缓冲溶液振荡清洗、清水反复清洗并滤干，即得低密度脂蛋白亲和吸附血液透析膜材料。
[0006]由此可知，该技术方案是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，以改善高分子分离膜材料表面的亲水性和血液相容性，减小透析过程中的因膜污染引起堵塞效应，也是一种可行的改性方法。
【发明内容】
[0007]本发明解决的技术问题:针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种纳米磁性血液透析膜及其制备方法。
[0008]本发明的技术方案:一种纳米磁性血液透析膜，包括以下质量份数的各个组分:聚甲基丙烯酸甲酯25-40份、高分子改性纳米磁性颗粒6-12份、聚丙烯酰胺5-15份和溶剂24-45 份；
其中，透析膜为中空纤维膜，平均内径为155-245 μ m，壁厚32-45 μ m ;
其中，溶剂为丙酮和DMAC，两者的质量之比为0.5-1:1。
[0009]作为优选，所述高分子改性纳米磁性颗粒为聚乙二醇或白蛋白改性纳米Fe3O4颗粒。
[0010]作为优选，所述高分子改性纳米磁性颗粒为淀粉改性超顺磁性纳米Fe3O4颗粒。
[0011]作为优选，所述高分子改性纳米磁性颗粒为聚丙烯酸改性NiFe204。
[0012]作为优选，溶剂中丙酮和DMAC的质量之比为2:3。
[0013]一种纳米磁性血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下:
(O制备纺丝溶液，各个组分放入纺丝液罐内混合均匀，真空去泡之后，预热至35-65 0C ；
(2)以去离子水为芯液，调整芯液压为0.01-0.06MPa ；
(3)以DMSO为凝固浴，凝固浴中DMSO的浓度为65%_80%，温度55_70°C；
(4)调整纺丝液罐压力为0.3-0.6MPa，温度54°C，喷丝头温度42°C，设置收集筒的转速为400-600r/min，开始进行纺丝，即可制备得到纳米磁性血液透析膜。
[0014]有益效果:本发明提供的纳米磁性血液透析膜，是利用改性后的磁性纳米颗粒性能，加入到聚甲基丙烯酸甲酯之中，通过干湿法制备的中空纤维膜。
[0015]磁性纳米颗粒,具有比表面积大,表面活性高的特点,但是也容易团聚和氧化,利用高聚物对其进行改性之后，效果得到提升，且不同的高聚物改性得到的磁性纳米颗粒的性能也有差异，通过聚乙二醇和白蛋白改性的超顺磁性铁氧体磁性材料，具有较高的生物相容性和抗蛋白吸附性能；通过淀粉改性的超顺磁性铁氧体磁性材料和聚丙烯酸改性NiFe204也具有提高生物相容性的特点，因此，将上述材料加入到聚甲基丙烯酸甲酯之中，能够有效提供其生物相容性和抗蛋白吸附性能，有效降低长期使用导致的血蛋白吸附，而且具有较高的水超滤性能和小分子渗析透过率，是一种使用前景较好的血液透析膜材料。
【具体实施方式】
[0016]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0017]实施例1:
一种纳米磁性血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分:聚甲基丙烯酸甲酯25份、聚乙二醇改性纳米Fe3O4颗粒6份、聚丙烯酰胺5份和溶剂24份，溶剂为丙酮和DMAC，两者的质量之比为0.5:1。
[0018]根据本发明提供的制备方法制备纳米磁性血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下:
(O制备纺丝溶液，各个组分放入纺丝液罐内混合均匀，真空去泡之后，预热至35°c ；
(2)以去离子水为芯液，调整芯液压为0.0lMPa ；
(3)以DMSO为凝固浴，凝固浴中DMSO的浓度为65%，温度55°C；
(4)调整纺丝液罐压力为0.3MPa，温度54°C，喷丝头温度42°C，设置收集筒的转速为400r/min,开始进行纺丝，即可制备得到纳米磁性血液透析膜。
[0019]制备的中空纤维的平均内径为158 μ m，壁厚33 μ m。
[0020]对制备的纳米磁性血液透析膜进行测定，其水超滤性为34.8mL.m_2.IT1.mmHg-1；牛清蛋白截留率99.3% ;尿素透过性173 Pm.14.cm.min—1;维生素B 12透过率86Pm.14.cm.min S拉伸强度为 44.1MPa0
[0021]实施例2: 一种纳米磁性血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分:聚甲基丙烯酸甲酯30份、白蛋白改性纳米Fe3O4颗粒7份、聚丙烯酰胺5份和溶剂29份，溶剂为丙酮和DMAC，两者的质量之比为2:3。
[0022]根据本发明提供的制备方法制备纳米磁性血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下:
(O制备纺丝溶液，各个组分放入纺丝液罐内混合均匀，真空去泡之后，预热至35°C ；
(2)以去离子水为芯液，调整芯液压为0.0lMPa ；
(3)以DMSO为凝固浴，凝固浴中DMSO的浓度为65%，温度55°C；
(4)调整纺丝液罐压力为0.3MPa，温度54°C，喷丝头温度42°C，设置收集筒的转速为400r/min,开始进行纺丝，即可制备得到纳米磁性血液透析膜。
[0023]制备的中空纤维的平均内径为158 μ m，壁厚33 μ m。
[0024]对制备的纳米磁性血液透析膜进行测定，其水超滤性为35.3mL.πΓ2.IT1.mmHg-1；牛清蛋白截留率99.4% ;尿素透过性174 Pm.14.cm.min—1;维生素B 12透过率85Pm.14.cm.min S拉伸强度为 43.7MPa。
[0025]实施例3:
一种纳米磁性血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分:聚甲基丙烯酸甲酯35份、淀粉改性超顺磁性纳米Fe3O4颗粒9份、聚丙烯酰胺10份和溶剂34份，溶剂为丙酮和DMAC，两者的质量之比为2:3。
[0026]根据本发明提供的制备方法制备纳米磁性血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下:
(O制备纺丝溶液，各个组分放入纺丝液罐内混合均匀，真空去泡之后，预热至50°C ；
(2)以去离子水为芯液，调整芯液压为0.04MPa ；
(3)以DMSO为凝固浴，凝固浴中DMSO的浓度为75%，温度65°C；
(4)调整纺丝液罐压力为0.5MPa，温度54°C，喷丝头温度42°C，设置收集筒的转速为500r/min,开始进行纺丝，即可制备得到纳米磁性血液透析膜。
[0027]制备的中空纤维的平均内径为187 μ m，壁厚40 μ m。
[0028]对制备的纳米磁性血液透析膜进行测定,其水超滤性为35.5mL.πΓ2.IT1.mmHg-1；牛清蛋白截留率99.3% ;尿素透过性173 Pm.14.cm.min—1;维生素B 12透过率84Pm.14.cm.min S拉伸强度为 43.9MPa。
[0029]实施例4:
一种纳米磁性血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分:聚甲基丙烯酸甲酯38份、聚丙烯酸改性NiFe2O4颗粒9份、聚丙烯酰胺11份和溶剂40份，溶剂为丙酮和DMAC，两者的质量之比为1:1。
[0030]根据本发明提供的制备方法制备纳米磁性血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下:
(O制备纺丝溶液，各个组分放入纺丝液罐内混合均匀，真空去泡之后，预热至50°c ；
(2)以去离子水为芯液，调整芯液压为0.04MPa ；
(3)以DMSO为凝固浴，凝固浴中DMSO的浓度为75%，温度65°C；
(4)调整纺丝液罐压力为0.5MPa，温度54°C，喷丝头温度42°C，设置收集筒的转速为500r/min,开始进行纺丝，即可制备得到纳米磁性血液透析膜。
[0031]制备的中空纤维的平均内径为230 μ m，壁厚42 μ m。
[0032]对制备的纳米磁性血液透析膜进行测定，其水超滤性为35.5mL.m_2.IT1.mmHg—1;牛清蛋白截留率99.4% ;尿素透过性176 Pm.14.cm.min—1;维生素B 12透过率85Pm.14.cm.min S拉伸强度为 44.7MPa。
[0033]实施例5:
一种纳米磁性血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分:聚甲基丙烯酸甲酯40份、聚丙烯酸改性NiFe2O4颗粒12份、聚丙烯酰胺12份和溶剂45份，溶剂为丙酮和DMAC，两者的质量之比为1:1。
[0034]根据本发明提供的制备方法制备纳米磁性血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下:
(O制备纺丝溶液，各个组分放入纺丝液罐内混合均匀，真空去泡之后，预热至65°C ；
(2)以去离子水为芯液，调整芯液压为0.06MPa ；
(3)以DMSO为凝固浴，凝固浴中DMSO的浓度为80%，温度70°C；
(4)调整纺丝液罐压力为0.6MPa，温度54°C，喷丝头温度42°C，设置收集筒的转速为600r/min,开始进行纺丝，即可制备得到纳米磁性血液透析膜。
[0035]制备的中空纤维的平均内径为244 μ m，壁厚45 μ m。
[0036]对制备的纳米磁性血液透析膜进行测定，其水超滤性为35.7mL.πΓ2.IT1.mmHg-1；牛清蛋白截留率99.4% ;尿素透过性178 Pm.14.cm.min—1;维生素B 12透过率86Pm.14.cm.min S拉伸强度为 43.7MPa。
[0037]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种纳米磁性血液透析膜，其特征在于，包括以下质量份数的各个组分:聚甲基丙烯酸甲酯25-40份、高分子改性纳米磁性颗粒6-12份、聚丙烯酰胺5-15份和溶剂24-45份； 其中，透析膜为中空纤维膜，平均内径为155-245 μ m，壁厚32-45 μ m ; 其中，溶剂为丙酮和DMAC，两者的质量之比为0.5-1:1。
2.根据权利要求1所述的纳米磁性血液透析膜，其特征在于:所述高分子改性纳米磁性颗粒为聚乙二醇或白蛋白改性纳米Fe3O4颗粒。
3.根据权利要求1所述的纳米磁性血液透析膜，其特征在于:所述高分子改性纳米磁性颗粒为淀粉改性超顺磁性纳米Fe3O4颗粒。
4.根据权利要求1所述的纳米磁性血液透析膜，其特征在于:所述高分子改性纳米磁性颗粒为聚丙烯酸改性NiFe204。
5.根据权利要求1所述的纳米磁性血液透析膜，其特征在于:溶剂中丙酮和DMAC的质量之比为2:3。
6.一种根据权利要求1所述的纳米磁性血液透析膜的制备方法，其特征在于，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下: (O制备纺丝溶液，各个组分放入纺丝液罐内混合均匀，真空去泡之后，预热至35-65 0C ； (2)以去离子水为芯液，调整芯液压为0.01-0.06MPa ； (3)以DMSO为凝固浴，凝固浴中DMSO的浓度为65%_80%，温度55_70°C； (4)调整纺丝液罐压力为0.3-0.6MPa，温度54°C，喷丝头温度42°C，设置收集筒的转速为400-600r/min，开始进行纺丝，即可制备得到纳米磁性血液透析膜。
【文档编号】B01D67/00GK104437128SQ201410626542
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】全春兰, 金仲恩, 陈晋纳 申请人:苏州蔻美新材料有限公司