一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜及其制备方法与流程

本发明属于血液净化领域，具体是一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜及其制备方法。

背景技术：

1、重症肺炎等疾病严重影响人类生命健康，其危重症死亡率高，原因之一是由于细胞因子风暴导致的多器官功能衰竭，目前，缺乏特效治疗方法。阻断细胞因子风暴是治疗重症肺炎等疾病的关键环节。血浆灌流是一种体外去除促炎性细胞因子的重要技术手段，其通过清除血浆内的促炎性细胞因子，进一步阻断细胞因子风暴，在重症肺炎等疾病的治疗中发挥了十分重要的作用。

2、清除促炎性细胞因子的血浆灌流吸附树脂主要以活性炭或大孔树脂为载体，经过物理或化学方法修饰改性后获得，例如将纳米碳酸钙掺入聚苯乙烯树脂、用石墨烯纳米片改性聚四氟乙烯等。然而，现有研究主要集中在研制开发促炎性细胞因子清除效率高的新型吸附材料上，对于材料血液相容性研究较少。而用于血浆灌流领域的吸附材料需要与人体血液接触，材料的血液相容性至关重要。

3、在现有技术领域，增强血浆灌流吸附材料血液相容性的方法很多，主要包括共混改性、涂覆改性和表面接枝改性等。现有研究大多存在一个共性问题，就是提高吸附材料血液相容性的同时，往往导致其对致病毒素清除率的降低，这是由于提高血液相容性的方法会使树脂的孔径发生变化或者树脂表面毒素吸附官能团减少。因此，传统提高血液灌流树脂血液相容性与提高毒素清除率间存在“trade-off”效应。

4、临床上，为弥补血浆灌流吸附材料血液相容性不足问题，需借助血浆分离器，首先将含毒素血浆分离，然后分离出的血浆再与血浆灌流吸附材料接触，吸附清除毒素，避免吸附材料与血细胞直接接触。而现有临床治疗解决方案还会引发新的问题，如：血浆分离器的引入增加了新的感染风险，并且增加了患者治疗成本。

5、血浆分离膜是近年来发展迅速的一种血液净化技术，现有血浆分离膜主要为聚砜、乙烯-乙烯醇聚合物、聚醚砜等。血浆分离膜在使用过程中，可与血液直接接触，具有血浆筛分性能和血液相容性，现已被广泛用于临床中各类疾病的治疗，如肝衰竭、高胆红素血症等。然而，目前的血浆分离膜只有血浆分离的功能，无法实现血浆分离的同时清除致病毒素。该类血浆分离膜用于临床血浆置换疗法时，将血浆分离膜分离出的含致病毒素血浆直接抛弃处理，同时，对人体补充新鲜的无致病毒素的血浆，完成治疗过程。但是，新鲜血浆来源有限，并且，采用该治疗方法时存在感染新鲜血浆供体内病毒的风险，如乙肝病毒等，引发新的疾病。

6、采用血浆分离膜治疗的另一个方案是血浆分离膜与血浆灌流吸附树脂联合使用，将血浆分离膜分离出的含致病毒素的血浆与血浆灌流吸附树脂接触，通过血浆灌流吸附树脂吸附清除致病毒素后，再将处理后的血浆回输人体完成治疗过程。该方案解决了血浆置换疗法受制于血浆来源和病毒感染的风险，但是血浆灌流吸附树脂的引入，使治疗过程更加复杂，增加治疗的操作难度和体外循环血量。因此，治疗的风险和治疗成本增加。

7、因此，现阶段重症肺炎等疾病的治疗依旧只能采用现有的血浆置换疗法和血液灌流疗法，无法实现一步法直接清除重症肺炎等疾病患者血液内的促炎性细胞因子，阻断细胞因子风暴。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜及其制备方法。

2、本发明解决所述方法技术问题的技术方案是，提供一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

3、步骤1、配置铸膜液：将成膜材料和添加剂溶解于溶剂中，得到均相的铸膜液；

4、成膜材料采用聚醚砜、聚偏氟乙烯或聚砜；

5、步骤2、利用非溶剂相转化法制备中空纤维血浆分离膜；

6、步骤3、在中空纤维血浆分离膜的外表面构建促炎性细胞因子吸附功能层，得到同质血液净化膜；

7、一、聚醚砜中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：

8、a3.1、将聚醚砜溶解于浓硫酸中，形成均相溶液；再滴加氯磺酸进行聚醚砜的磺化反应，得到反应混合液；再将反应混合液固化，然后洗涤除杂，干燥后，得到磺化聚醚砜；

9、a3.2、将磺化聚醚砜溶解于二氯甲烷溶液中，得到磺化聚醚砜溶液；然后加入mes、edc、nhs和聚乙烯亚胺进行酰胺化反应，得到胺化聚醚砜；

10、a3.3、将胺化聚醚砜、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇溶解于二甲基乙酰胺中，制得胺化聚醚砜铸膜液；将两端封端的聚醚砜中空纤维血浆分离膜置于胺化聚醚砜铸膜液中，使得铸膜液均匀涂敷于基膜上；成膜固化后，洗涤除杂，再干燥，得到聚醚砜血液净化膜；

11、二、聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：

12、b3.1、将聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入二乙烯三胺溶液中进行迈克尔加成反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂；

13、b3.2、将膜置于含有色氨酸、edc和nhs的mes缓冲液中进行酰胺化反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂，再干燥，得到聚偏氟乙烯血液净化膜；

14、三、聚砜中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：

15、c3.1、将聚砜中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入多巴胺溶液中进行浸渍涂覆；涂覆结束，将膜取出，固化后，洗涤除杂；

16、c3.2、将膜置于含有mes、edc和nhs的环丙沙星的醋酸溶液中进行酯化反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂，再干燥，得到聚砜血液净化膜。

17、本发明解决所述血液净化膜技术问题的技术方案是，提供一种所述清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法制备得到的血液净化膜，其特征在于，该血液净化膜的内径为100～400μm，壁厚为10～50μm，装填密度为5～20cm2/cm3；血液净化膜的孔径为0.2～2μm。

18、与现有技术相比，本发明有益效果在于：

19、(1)本发明制备的血液净化膜不仅具有血浆分离功能，将促炎性细胞因子由膜内侧分离至膜外侧，而且膜内表面具有优异的血液相容性、膜外表面具有致病毒素促炎性细胞因子的吸附清除功能。

20、(2)本发明将优异血液相容性和高毒素特异性吸附功能分别构建在膜内、外两侧，且在构建过程中互不干扰，在提高材料血液相容性的同时，不影响对致病毒素的清除率，解决了现有提高血浆灌流吸附树脂血液相容性技术导致的毒素吸附清除效果降低的问题。

21、(3)与传统的血浆灌流治疗中需联合血浆分离器和血浆灌流器同时使用的两步法清除毒素的方式不同，本发明采用同一膜、一步完成滤过-吸附的方式清除致病毒素。因此，本发明将两个ⅲ类医疗器械功能集结于一种ⅲ类医疗器械，将传统血浆灌流治疗技术中的血浆分离器的分离功能和血浆灌流器的毒素清除功能集于一体，显著简化治疗过程，降低治疗过程中感染风险；同时减少治疗过程中体外循环血量，从而避免患者由于体内血液降低引发的低血压风险；同时减少ⅲ类医疗器械和体外循环管路使用数量，大大减少患者治疗成本。

22、(4)本发明制备的血液净化膜具有小内径(是传统水处理膜的1/2～1/5)、薄壁厚(是传统水处理膜的1/2～1/10)和大孔径的优势，提高了在有效面积内的装填密度，提升了血液净化的效果。