交聯(lián)殼聚糖表面仿細胞膜結(jié)構(gòu)改性.pdf

1、膽紅素是血紅蛋白的降解產(chǎn)物，當肝臟組織受到損傷或發(fā)生病變時，會導(dǎo)致血液中游離膽紅素含量增高，人體無法依靠自身代謝排除過高濃度的膽紅素。過高濃度的膽紅素可以對機體產(chǎn)生嚴重的神經(jīng)毒性作用，使胃腸道、脾、腎、性腺、骨髓和呼吸道粘膜等處出現(xiàn)漸進性壞死。其中，未結(jié)合膽紅素的毒性尤其明顯，出現(xiàn)高未結(jié)合膽紅素血癥。對于高膽紅素癥，通過吸附作用直接從血液中吸附過量的膽紅素的血液灌流法是最具吸引力的體外血液凈化療法。這就要求吸附劑具有較好的吸附性能和良好

2、的血液相容性，并且制備容易，成本較低。而通常所用的吸附材料存在著血液相容性較差的問題，如材料表面發(fā)生蛋白質(zhì)的吸附和血小板的黏附聚集，臨床上難以達到滿意的效果。本論文以殼聚糖為原料，用二氯磷酰膽堿對殼聚糖表面進行改性得到了一種新型的吸附樹脂，對改性過程和改性后的性能進行了較系統(tǒng)的研究。本論文主要的研究內(nèi)容有以下幾個方面： (1)在無水條件下通過一步法合成了二氯磷酰膽堿。通過對投料方式和反應(yīng)配比的研究發(fā)現(xiàn)，增加三氯氧磷的投料量，可以

3、顯著提高目標產(chǎn)物的含量。同時采用抽氣法對產(chǎn)物進行處理，能夠進一步的提高產(chǎn)物含量。用改進的磷酸電位滴定法對產(chǎn)物中二氯磷酰膽堿的含量進行了分析，結(jié)果表明當三氯氧磷與氯化膽堿按照3：1的比例投料時，二氯磷酰膽堿的含量可達88％，再將該產(chǎn)物進行抽氣處理后二氯磷酰膽堿的含量可增加至96％。 (2)用戊二醛對殼聚糖進行交聯(lián)，制得交聯(lián)殼聚糖膜。X射線光電子能譜(xPs)、衰減全反射紅外光譜(ATR-FTIR)的結(jié)果表明殼聚糖成功發(fā)生交聯(lián)，交聯(lián)

4、度約為17％，同時還確定了實驗中所用殼聚糖的脫乙酰度約為92％。在氯仿介質(zhì)中將二氯磷酰膽堿接枝到交聯(lián)殼聚糖膜的表面，通過x射線光電子能譜(xPs)、衰減全反射紅外光譜(ATR.FTIR)和動態(tài)接觸角(DCA)等方法對改性后交聯(lián)殼聚糖膜表面磷酰膽堿基團的接枝率以及親水性變化進行了分析。ATR-FTIR和DCA的測試結(jié)果表明了改性反應(yīng)的成功，根據(jù)XPS的測試數(shù)據(jù)估算出了改性材料表面磷酰膽堿的接枝率為28％。血小板黏附實驗說明了血小板在交聯(lián)殼

5、聚糖膜表面產(chǎn)生了激活、凝聚。相比之下，在磷酰膽堿改性交聯(lián)殼聚糖膜表面黏附的血小板基本保持2~4μxm的原始尺寸，這表明血小板未發(fā)生激活和凝聚。蛋白質(zhì)吸附試驗表明牛血清白蛋白(BSA)在交聯(lián)殼聚糖表面的吸附量為0.74 ttg/cm2，而在磷酰膽堿基團改性的交聯(lián)殼聚糖表面的吸附量為0.21 gg/cm2。該結(jié)果表明交聯(lián)殼聚糖表面接枝磷酰膽堿基團后，BSA的吸附量減少了72％。纖維蛋白原(Fg)在交聯(lián)殼聚糖表面的吸附量為0.87 p,g/c

6、m2，而在磷酰膽堿基團改性的交聯(lián)殼聚糖表面的吸附量為0.35 gg/cm2，交聯(lián)殼聚糖表面接枝磷酰膽堿基團后Fg的吸附量減少了60％。血小板黏附和蛋白質(zhì)吸附實驗結(jié)果表明，表面接枝磷酰膽堿基團可以顯著提高交聯(lián)殼聚糖膜的血液相容性。 (3)采用乳化交聯(lián)法制備了交聯(lián)殼聚糖微球，在氯仿介質(zhì)中用二氯磷酰膽堿制備了改性交聯(lián)殼聚糖微球。紅外光譜結(jié)果表明，在2950 cm-1出現(xiàn)了明顯的亞甲基伸縮振動峰，同時在1646 cm-1處出現(xiàn)了Sch

7、iff堿中.C=N的特征吸收峰，證明了交聯(lián)反應(yīng)的完成。與交聯(lián)殼聚糖微球相比，磷酰膽堿基團改性交聯(lián)殼聚糖微球在1475 cm-1處的峰明顯增強，這是由于磷酰膽堿(PC)基團中N(CH3)3上的-CH3所造成的，這說明，改性過程的成功。同時掃描電鏡結(jié)果顯示交聯(lián)殼聚糖微球的粒徑約為100 tun，改性前后交聯(lián)殼聚糖微球的大小和表面形貌未發(fā)生明顯變化，說明改性過程未改變交聯(lián)殼聚糖微球的表面形貌。蛋白吸附實驗顯示，改性前后的樹脂微球?qū)SA的吸附

8、量隨吸附時間的增加而增加：相同吸附時間下，磷酰膽堿改性交聯(lián)殼聚糖微球?qū)SA的吸附容量明顯低于交聯(lián)殼聚糖微球的吸附容量。對膽紅素的吸附實驗顯示，磷酰膽堿接枝改性的交聯(lián)殼聚糖微球，在顯著降低蛋白質(zhì)吸附的同時，對膽紅素的吸附量和清除率沒有明顯降低。在37℃、pH=7.4、初始濃度為10 rtg/mL，的膽紅素溶液中吸附2 h后，基本達到吸附平衡，對膽紅素的吸附率可達最大吸附量的93％。該初步研究結(jié)果說明，通過表面磷酰膽堿接枝改性，血液灌流吸