新型生物相容性血液净化吸附剂的开发

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1、新型生物相容性血液净化吸附剂的开发Developmentofnovelbiocompatiblehemoadsorbents学科专业：生物化工作者姓名：蔡娜娜指导教师：张雷教授天津大学化工学院二零一七年五月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签

2、名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要血液灌流（HP）是利用适宜的吸附材料除去血液中积累的有害物质，以起到净化血液、解救危重病人生命的目的。目前血液灌流领域广泛使用活性炭和树脂作为吸

3、附剂，但由于生物相容性不足，它们在血液净化领域的成功应用受到一定限制：与血液直接接触时引起非特异性蛋白吸附，覆盖吸附位点，影响吸附性能；在血液净化过程中引起微粒栓塞、溶血、凝血等副反应。因此，活性炭和树脂表面需要进行涂层修饰以提高其生物相容性。目前主要采用火棉胶、聚甲基丙烯酸羟乙酯和聚丙烯酸等聚合物作为吸附剂包埋材料。但目前的修饰涂层在临床应用过程中仍不能完全消除血液灌流过程中的副作用，所以需要开发一种新型吸附剂包埋材料。本文主要是采用具有优异的生物相容性的两性离子聚羧基甜菜碱（PCB）水凝胶作为活性炭或树脂包埋材料，制备

4、性能优异的血液净化吸附剂，考察PCB水凝胶材料包埋活性炭和树脂的稳定性和对其血液相容性的改善，并进一步评价新型吸附材料对不同性质的中小分子物质的吸附性能。本文主要研究内容如下：1.利用具有优异特性的PCB水凝胶包埋材料，开发了两种新型血液净化吸附材料，包埋吸附剂采用粉末状活性炭（PAC）和树脂（PH103）。2.发现PCB水凝胶包埋的活性炭和树脂吸附材料具有较好的稳定性和血液相容性，在实验过程中没有明显的活性炭或树脂微粒泄漏，在与血液直接接触时不会引起溶血反应。3.发现PCB水凝胶包埋材料能保留活性炭或树脂原有的吸附能力：

5、PCB-PAC对小分子物质（亚甲基蓝）具有较快的吸附速度和较高的吸附容量，具有与蛋白质竞争吸附胆红素的能力；PCB-PH103对苯酚红（与白蛋白结合的小分子模型物质）、维生素B12（中分子模型物质）和胆红素（与白蛋白结合的中分子毒素）均具有较好的清除能力。PCB水凝胶包埋材料具有优异的生物相容性和抗生物吸附能力：在蛋白溶液或100%的血清中，制备的新型吸附材料均能在防止蛋白吸附的前提下保持较好的吸附性能，而纯活性炭或树脂的吸附速度和吸附容量均明显下降，甚至丧失吸附能力。实验结果表明两性离子水凝胶作为血液净化吸附剂包埋材料具

6、有潜在使用前景。关键词：血液净化，两性离子水凝胶，活性炭，树脂，吸附，血液相容性IABSTRACTBasingonadsorption,hemoperfusion(HP)technologycanbeusedtoremovetoxicsubstancesfromthebloodofpatients.Activatedcarbonandresinhavebeenroutinelyusedinhemoperfusionfield.However,pristineactivatedcarbonandresinparticlesp

7、resentpoorbloodcompatibilitywhichhinderstheirsuccessfulpracticalapplications:firstly,uponcontactingwithblood,theysufferfromnon-specificbloodproteinadsorptionwhichwouldcovertheadsorbents’surfaceandsignificantlyreducetheiradsorptionability;secondly,pristineadsorbent

8、swouldresultinseriousclinicalsideeffectssuchasparticulatemicroemboliformation,hemolysisandbloodcoagulation.Therefore,activatedcarbonorresinparticlesshou