Page?*血液净化高分子材料介绍第1页,共25页,星期日,2025年,2月5日一.需求与研究背景根据国务院卫生部全国透析病例统计数据,血液透析机数量由1999年的4967台(1999年全国透析移植登记报告)增加到2012年的35769台,血液透析在透患者由1999年37371人增加到243863人。在血液净化器中几乎全部是医用高分子材料,只有在血液灌流中以活性炭为主。血液净化材料的研究和临床应用在日本和欧洲已成为生物材料发展的热点。我国在这一研究领域具有一定的实力,但临床应用不够,应予以加强。第2页,共25页,星期日,2025年,2月5日?二.作用与意义血液净化材料,利用滤膜、吸附剂等生物材料,将体内内源性或外源性毒物(致病物质)专一性或高选择性地去除,从而达到治病的目的。是治疗尿毒症、各种药物中毒、免疫性疾病、高脂血症等各种疑难病症的有效手段。?第3页,共25页,星期日,2025年,2月5日血液透析原理图第4页,共25页,星期日,2025年,2月5日血液透析病房第5页,共25页,星期日,2025年,2月5日三.血液净化高分子材料的一般要求1.良好的血液相容性与组织相容性2.无三致(致畸致癌致突变)反应3.良好的通透性、吸附性、机械强度,还有适当的膜孔大小第6页,共25页,星期日,2025年,2月5日四、血液净化高分子材料4.1现在的血液净化膜材料血液净化膜材料目前已研究和开发的制备血液净化膜材料有数十种,由于临床上对高分子膜的要求十分严格,所以实际应用只有下面几种:(1)再生纤维素膜(2)聚丙烯腈膜(3)聚烯烃膜(4)聚乙烯醇膜第7页,共25页,星期日,2025年,2月5日中空纤维膜的微观结构第8页,共25页,星期日,2025年,2月5日聚砜膜-结构第9页,共25页,星期日,2025年,2月5日血液滤过器的结构血液入口透析液入口透析液和滤出液出口横断面空心纤维膜血液出口空心纤维里面(血液)空心纤维外面(滤出液))第10页,共25页,星期日,2025年,2月5日4.1.1纤维素类膜由于纤维素类膜性能良好,且原料来源丰富、价格低廉,纤维素类膜在血液净化用膜的发展史上一直占据着主导地位,但长期用纤维素类透析膜进行血液透析易产生并发症。现已查明引起并发症的主要原因是纤维素膜无法排除的尿毒性物质在体内的沉积。第11页,共25页,星期日,2025年,2月5日制备再生纤维素膜有三种工艺过程①铜氨工艺,是将纤维素溶解于铜氨溶液中,最终用酸再生;②黏胶液工艺,是纤维素在碱性条件下与二硫化碳反应生成可溶性的黄原酸酯,再用酸再生;③乙酸酯工艺,是通过乙酰化制备热塑性纤维衍生物,最后经碱水解再生。第12页,共25页,星期日,2025年,2月5日?4.1.2聚丙烯腈膜(PAN)
???由于聚丙烯腈与单体丙烯腈的互不相容性,聚丙烯腈易于提纯。这个特点有利于它用于体外血液净化。聚丙烯腈是少数已临床使用的合成高分子膜之一。同再生纤维素膜相比,聚丙烯腈膜对中等分子量物质的去除能力强,超滤速率是前者的几倍,同时有优良的耐菌、耐有机溶剂等特性。虽然聚丙烯腈膜在血液净化应用上获得了成功,但仍存在着诸如膜脆、机械强度差、不耐高温消毒等缺陷,膜科学工作者正进一步对之进行改进。例如,日本东丽公司采用重均分子量为20万的PAN制备中空纤维膜,机械强度有明显的提高,可耐反冲洗,从而提高膜组件的使用寿命引[4]。
???聚丙烯晴通过溶液聚合法制备,并通过沉淀法提纯,并具有优良的成膜性能和纺织性能。为改善溶质和水的通透性,往往采取共聚、化学修饰、膜拉伸或非对称等方法制膜[1]。第13页,共25页,星期日,2025年,2月5日?4.1.3聚烯烃膜
???聚丙烯(PP)及聚乙烯(PE)是近年开发出的血液净化用膜家族中的新秀。其制造过程不同于以往的干湿法制膜过程,而是先将PP或PE熔融纺丝,然后进行热处理,再经拉伸致孔、热定型即获得微孔中空纤维膜,主要用于血浆分离过程[4]。
?4.1.4聚乙烯醇膜
???聚乙烯醇通常由聚醋酸乙烯醇解制得,产品因分子量及残留的乙酰基团的含量不同而不同。由于聚乙烯醇是水溶性聚合物,聚乙烯醇膜的制备有两种方法:进行适当的交联和交联前先共聚,共聚采用的单体有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、乙烯等[。
第14页,共25页,星期日,2025年,2月5日4.2血液净化吸附材料?膜材料虽然得到广泛应用,但尚存在对大分子溶质,脂溶性好或与蛋白质结合的毒物透析和滤过清除率差等缺陷,为了弥补膜材料的不足,提高血液净化过程中毒物的清除率,减少副作用,研制具有高选择