技术摘要：
本发明公开了一种血液透析膜的制备方法，属于分离膜技术领域。本发明以β‑环糊精、醋酸纤维素、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、丝素蛋白溶液为原料，密封发酵得到铸膜液，将明胶溶液、羟甲基纤维素、蜘蛛丝、混合搅拌得到胶液，将其倒入海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热 全部
背景技术：
透析膜是一种以浓度差为推动力的分离膜。根据分离的溶质的粒径可分为均质膜 和多孔膜。目前主要用语人工肾的纤维素渗析膜。根据分离的溶质的粒径，要求渗析膜上有 相适应的孔径均匀的微孔。膜孔径在1μm以下的有机高聚物的均质膜，是一类不带电荷的多 孔膜，目前主要用于人工肾的纤维素渗析膜。常用的制备材料有铜氨法再生纤维素、醋酸纤 维素、聚丙烯腈、乙烯-乙烯醇共聚物以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚丙烯酰胺等。 血液透析的目的在于替代肾衰竭所丢失的部分功能，如清除代谢废物，调节水、电 解质和酸碱平衡。其基本原理有弥散、渗透、对流和超滤。透析时溶质、水分的交换，从而构 成血透时清除毒素，清除水分，补充必要物质的理论基础。尿毒症病人血中的小分子物质如 肌酐、尿素氮、钾等向透析液内扩散，透析液内的离子钠、氯等离子和血中浓度相同，所以， 膜内外仍保持平衡，透析液内的碱基、钙离子等则向血中扩散，从而达到清除毒素，纠正电 解质紊乱和酸中毒的目的。 血液透析用超纯水原理是利用透析膜，它是一种半透膜，通过血液和透析液在透 析膜内外两侧的相对流动，其溶质按浓度梯度差从高浓度一侧向低浓度一侧转运过程，称 为弥散，弥散的结果使半透膜两侧溶质浓度达到平衡。若在半透膜一侧加负压从而增加跨 膜压，则可使水分从压力高的一侧向压力低的一侧移动，这称为超滤。与此同时也有部分溶 质随水一起移动，这称之为对流。 目前，常用的如聚砜(PSF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚砜(PES)、聚酰胺(PA) 和聚丙烯腈(PAN)等合成血液透析膜孔径较大，对水的通透性和超滤率高，对中大分子毒素 的清除率高，还具有良好的力学性能、柔韧性和一定的生物相容性，应用较多，但是它们的 抗凝血性能不够理想，易引起血小板的聚集，发生凝血，此外膜材料表面亲水性不佳容易引 气膜表面的污染，导致透析效率的降低，甚至会影响到透析者的生命安全。 随着血液透析人数的增加，对透析器的需求会大大增加，同时对透析效果也会有 更高的要求。透析膜是决定透析器性能的主要部分，目前临床广泛应用的是醋酸比如在公 开号为CN1418904A的中国发明专利中，将壳聚糖与聚乳酸接枝共聚，来制备具有更好加工 性能和亲水性能的生物材料，具体方案是通过熔融缩聚反应制得低分子量的聚乳酸，然后 通过酯化及氧化反应，将聚乳酸的羟基转化为醛基，与壳聚糖反应。该方法虽然提高了亲水 性，但涉及熔融缩聚、酯化、氧化及醛化反应，过程繁琐，反应条件复杂。 因此，发明一种亲水性好且透析效率高的透析膜对分离膜技术领域是很有必要 的。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚酰胺 4 CN 111569666 A 说 明 书 2/7 页 和聚丙烯腈等有机材料合成血液透析膜，易引起血小板的聚集，发生凝血，此外膜材料表面 亲水性不佳容易引膜表面的污染，导致透析效率的降低，甚至会影响到透析者的生命安全 的缺陷，提供了一种血液透析膜的制备方法。 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种血液透析膜的制备方法为： 将脱胶竹纤维用质量分数为90%的醋酸溶液洗涤至洗涤液呈中性，再用清水洗涤，得到 粘性纤维，将粘性纤维和硫酸酯化多糖分散于天然吸附胶液中，得到复合膜液，将纤维素基 膜置于复合膜液中浸渍吸附，得抗凝血基膜，再对抗凝血基膜涂覆铸膜液，以-20～-30冷冻 干燥后得到血液透析膜； 所述的硫酸酯化多糖具体制备步骤为： （1）将白树花菌丝体用4～5倍质量沸水煮提3～5次，过滤，将所得滤液与无水乙醇混合 分散，静置10～12h，离心，所得沉淀用95%的乙醇水溶液、无水乙醇、无水乙醚依次脱水后， 置于盛有五氧化二磷的真空干燥器内真空干燥，得到白树花粗多糖； （2）配制质量含量为0.02g/L的白树花粗多糖溶液，加入木瓜蛋白酶，水解30～50min， 高温灭活，离心，取上清液加入3～4倍质量的无水乙醇，静置沉淀后，将沉淀取出风干后置 于冷冻干燥机中以-30～-20℃，冷冻干燥2～4h，得到精制多糖； （3）按重量份数计，将附有冷凝管和滴液漏斗的三角瓶置于冰浴中，加入1～2份吡啶， 磁力搅拌使之充分冷却，用滴液漏斗加入3～4份氯磺酸，滴加完毕后，再加入上述20～25份 精制多糖，磁力搅拌加热至100～110℃，恒温反应1～2h，冷却至室温，向反应液中加入质量 分数为10%的氨水中和后加入乙醇，离心后收集沉淀，将所得沉淀用4～5倍质量的蒸馏水溶 解，蒸馏水透析2～3天，将所得透析液用无水乙醇沉淀，随后将所得沉淀冷冻干燥机中冷冻 干燥，得硫酸酯化多糖； 所述的铸膜液具体制备步骤为： 将β-环糊精、醋酸纤维素、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、质量分数为10%的丝素蛋白 溶液置于水浴锅中，启动搅拌器以400～500r/min的转速开始搅拌，搅拌混溶12～15h后，得 到铸膜液； 所述的天然吸附胶液具体制备步骤为： 按重量份数计，将20～25份质量分数为25%的明胶溶液、6～8份羟甲基纤维素、10～12 份蜘蛛丝，混合搅拌20～25min，得到胶液，将胶液与质量分数为5%的海藻酸钠溶液，加入搅 拌反应釜中，加热升温至60～65℃，以400～500r/min的转速均质搅拌10～15min，得到天然 吸附胶液； 所述的脱胶竹纤维具体制备步骤为： 按重量份数计，将40～50份竹纤维置于反应釜中，向反应釜中加入200～230份质量分 数为20%的氢氧化钠溶液、6～10份亚硫酸钠、12～15份焦磷酸钠，随后水浴加热升温，保温 处理1～2h，降温，继续保温30～35min，离心，收集沉淀后干燥得到脱胶竹纤维。 所述的血液透析膜具体制备步骤粘性纤维、硫酸酯化多糖、天然吸附胶液质量比 为1︰2︰5。 所述的纤维素基膜为硝酸纤维素滤膜或醋酸纤维素滤膜，滤孔孔径为0.45～0.50 μm。 5 CN 111569666 A 说 明 书 3/7 页 所述的硫酸酯化多糖具体制备步骤（1）中滤液与无水乙醇混合质量比为1︰3。 所述的硫酸酯化多糖具体制备步骤（2）中高温灭活温度控制为90～100℃。 所述的硫酸酯化多糖具体制备步骤（3）中冷冻干燥温度控制为-40～-15℃。 所述的铸膜液具体制备步骤中各组分原料，按重量份数计，包括13～15份β-环糊 精、2～5份醋酸纤维素、50～60份二甲基乙酰胺、5～6份聚乙烯吡咯烷酮、4～5份质量分数 为10%的丝素蛋白溶液。 所述的天然吸附胶液具体制备步骤中胶液与质量分数为5%的海藻酸钠溶液混合 质量比为1︰3。 所述的脱胶竹纤维具体制备步骤中先水浴升温后温度为60～70℃，降温后温度为 45～48℃。 本发明的有益效果是： （1）本发明以β-环糊精、醋酸纤维素、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、丝素蛋白溶液为 原料，加热搅拌混溶后，密封发酵得到铸膜液，将明胶溶液、羟甲基纤维素、蜘蛛丝、混合搅 拌得到胶液，将其倒入海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温搅拌乳化，得到天然吸附胶液， 将竹纤维置于氢氧化钠溶液、亚硫酸钠、焦磷酸钠等组成的混合碱液中加热处理，再酸洗得 到粘性纤维，最后将粘性纤维分散于天然吸附胶液中，得到复合膜液，将粘性纤维和硫酸酯 化多糖分散于天然吸附胶液中，得到复合膜液，将纤维素基膜置于复合膜液中浸渍吸附，得 抗凝血基膜，再对抗凝血基膜涂覆铸膜液，冷冻干燥后得到血液透析膜，本发明以纤维素基 膜作为血液透析膜内层基膜，在制备脱胶竹纤维过程中，本发明采用氯磺酸和吡啶对白树 花多糖进行硫酸酯化修饰，形成与肝素具有类似抗凝血效果的天然植物性抗凝血剂，相比 于肝素更有利于工业化生产，再用天然吸附胶液和粘性纤维复合，在纤维素基膜滤孔中吸 附抗凝血剂，形成具有抗凝血的基膜； （2）本发明中丝素蛋白和明胶液可以在血液中形成蛋白微球，提高血液透析膜透析效 率，所制备的天然吸附胶液由于海藻酸钠可以吸收过量的水液形成水凝胶，抑制血纤维蛋 白束的形成，有利于减少血液凝集，水凝胶包覆于纤维素基膜表面起到亲水化改性作用，铸 膜液中聚乙烯吡咯烷酮中的胺基和羧基分别可以与具有双功能团醛基、羧基及胺基之间发 生化学反应，在纤维素基膜表面及内部孔结构形成交联结构，从而使血液透析膜表面和膜 孔内部形成稳定的抗凝血功能层，得到稳定的亲水性结构，降低膜表面的污染，应用前景广 阔。
本发明公开了一种血液透析膜的制备方法，属于分离膜技术领域。本发明以β‑环糊精、醋酸纤维素、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、丝素蛋白溶液为原料，密封发酵得到铸膜液，将明胶溶液、羟甲基纤维素、蜘蛛丝、混合搅拌得到胶液，将其倒入海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热 全部
背景技术：
透析膜是一种以浓度差为推动力的分离膜。根据分离的溶质的粒径可分为均质膜 和多孔膜。目前主要用语人工肾的纤维素渗析膜。根据分离的溶质的粒径，要求渗析膜上有 相适应的孔径均匀的微孔。膜孔径在1μm以下的有机高聚物的均质膜，是一类不带电荷的多 孔膜，目前主要用于人工肾的纤维素渗析膜。常用的制备材料有铜氨法再生纤维素、醋酸纤 维素、聚丙烯腈、乙烯-乙烯醇共聚物以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚丙烯酰胺等。 血液透析的目的在于替代肾衰竭所丢失的部分功能，如清除代谢废物，调节水、电 解质和酸碱平衡。其基本原理有弥散、渗透、对流和超滤。透析时溶质、水分的交换，从而构 成血透时清除毒素，清除水分，补充必要物质的理论基础。尿毒症病人血中的小分子物质如 肌酐、尿素氮、钾等向透析液内扩散，透析液内的离子钠、氯等离子和血中浓度相同，所以， 膜内外仍保持平衡，透析液内的碱基、钙离子等则向血中扩散，从而达到清除毒素，纠正电 解质紊乱和酸中毒的目的。 血液透析用超纯水原理是利用透析膜，它是一种半透膜，通过血液和透析液在透 析膜内外两侧的相对流动，其溶质按浓度梯度差从高浓度一侧向低浓度一侧转运过程，称 为弥散，弥散的结果使半透膜两侧溶质浓度达到平衡。若在半透膜一侧加负压从而增加跨 膜压，则可使水分从压力高的一侧向压力低的一侧移动，这称为超滤。与此同时也有部分溶 质随水一起移动，这称之为对流。 目前，常用的如聚砜(PSF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚砜(PES)、聚酰胺(PA) 和聚丙烯腈(PAN)等合成血液透析膜孔径较大，对水的通透性和超滤率高，对中大分子毒素 的清除率高，还具有良好的力学性能、柔韧性和一定的生物相容性，应用较多，但是它们的 抗凝血性能不够理想，易引起血小板的聚集，发生凝血，此外膜材料表面亲水性不佳容易引 气膜表面的污染，导致透析效率的降低，甚至会影响到透析者的生命安全。 随着血液透析人数的增加，对透析器的需求会大大增加，同时对透析效果也会有 更高的要求。透析膜是决定透析器性能的主要部分，目前临床广泛应用的是醋酸比如在公 开号为CN1418904A的中国发明专利中，将壳聚糖与聚乳酸接枝共聚，来制备具有更好加工 性能和亲水性能的生物材料，具体方案是通过熔融缩聚反应制得低分子量的聚乳酸，然后 通过酯化及氧化反应，将聚乳酸的羟基转化为醛基，与壳聚糖反应。该方法虽然提高了亲水 性，但涉及熔融缩聚、酯化、氧化及醛化反应，过程繁琐，反应条件复杂。 因此，发明一种亲水性好且透析效率高的透析膜对分离膜技术领域是很有必要 的。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚酰胺 4 CN 111569666 A 说 明 书 2/7 页 和聚丙烯腈等有机材料合成血液透析膜，易引起血小板的聚集，发生凝血，此外膜材料表面 亲水性不佳容易引膜表面的污染，导致透析效率的降低，甚至会影响到透析者的生命安全 的缺陷，提供了一种血液透析膜的制备方法。 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种血液透析膜的制备方法为： 将脱胶竹纤维用质量分数为90%的醋酸溶液洗涤至洗涤液呈中性，再用清水洗涤，得到 粘性纤维，将粘性纤维和硫酸酯化多糖分散于天然吸附胶液中，得到复合膜液，将纤维素基 膜置于复合膜液中浸渍吸附，得抗凝血基膜，再对抗凝血基膜涂覆铸膜液，以-20～-30冷冻 干燥后得到血液透析膜； 所述的硫酸酯化多糖具体制备步骤为： （1）将白树花菌丝体用4～5倍质量沸水煮提3～5次，过滤，将所得滤液与无水乙醇混合 分散，静置10～12h，离心，所得沉淀用95%的乙醇水溶液、无水乙醇、无水乙醚依次脱水后， 置于盛有五氧化二磷的真空干燥器内真空干燥，得到白树花粗多糖； （2）配制质量含量为0.02g/L的白树花粗多糖溶液，加入木瓜蛋白酶，水解30～50min， 高温灭活，离心，取上清液加入3～4倍质量的无水乙醇，静置沉淀后，将沉淀取出风干后置 于冷冻干燥机中以-30～-20℃，冷冻干燥2～4h，得到精制多糖； （3）按重量份数计，将附有冷凝管和滴液漏斗的三角瓶置于冰浴中，加入1～2份吡啶， 磁力搅拌使之充分冷却，用滴液漏斗加入3～4份氯磺酸，滴加完毕后，再加入上述20～25份 精制多糖，磁力搅拌加热至100～110℃，恒温反应1～2h，冷却至室温，向反应液中加入质量 分数为10%的氨水中和后加入乙醇，离心后收集沉淀，将所得沉淀用4～5倍质量的蒸馏水溶 解，蒸馏水透析2～3天，将所得透析液用无水乙醇沉淀，随后将所得沉淀冷冻干燥机中冷冻 干燥，得硫酸酯化多糖； 所述的铸膜液具体制备步骤为： 将β-环糊精、醋酸纤维素、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、质量分数为10%的丝素蛋白 溶液置于水浴锅中，启动搅拌器以400～500r/min的转速开始搅拌，搅拌混溶12～15h后，得 到铸膜液； 所述的天然吸附胶液具体制备步骤为： 按重量份数计，将20～25份质量分数为25%的明胶溶液、6～8份羟甲基纤维素、10～12 份蜘蛛丝，混合搅拌20～25min，得到胶液，将胶液与质量分数为5%的海藻酸钠溶液，加入搅 拌反应釜中，加热升温至60～65℃，以400～500r/min的转速均质搅拌10～15min，得到天然 吸附胶液； 所述的脱胶竹纤维具体制备步骤为： 按重量份数计，将40～50份竹纤维置于反应釜中，向反应釜中加入200～230份质量分 数为20%的氢氧化钠溶液、6～10份亚硫酸钠、12～15份焦磷酸钠，随后水浴加热升温，保温 处理1～2h，降温，继续保温30～35min，离心，收集沉淀后干燥得到脱胶竹纤维。 所述的血液透析膜具体制备步骤粘性纤维、硫酸酯化多糖、天然吸附胶液质量比 为1︰2︰5。 所述的纤维素基膜为硝酸纤维素滤膜或醋酸纤维素滤膜，滤孔孔径为0.45～0.50 μm。 5 CN 111569666 A 说 明 书 3/7 页 所述的硫酸酯化多糖具体制备步骤（1）中滤液与无水乙醇混合质量比为1︰3。 所述的硫酸酯化多糖具体制备步骤（2）中高温灭活温度控制为90～100℃。 所述的硫酸酯化多糖具体制备步骤（3）中冷冻干燥温度控制为-40～-15℃。 所述的铸膜液具体制备步骤中各组分原料，按重量份数计，包括13～15份β-环糊 精、2～5份醋酸纤维素、50～60份二甲基乙酰胺、5～6份聚乙烯吡咯烷酮、4～5份质量分数 为10%的丝素蛋白溶液。 所述的天然吸附胶液具体制备步骤中胶液与质量分数为5%的海藻酸钠溶液混合 质量比为1︰3。 所述的脱胶竹纤维具体制备步骤中先水浴升温后温度为60～70℃，降温后温度为 45～48℃。 本发明的有益效果是： （1）本发明以β-环糊精、醋酸纤维素、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、丝素蛋白溶液为 原料，加热搅拌混溶后，密封发酵得到铸膜液，将明胶溶液、羟甲基纤维素、蜘蛛丝、混合搅 拌得到胶液，将其倒入海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温搅拌乳化，得到天然吸附胶液， 将竹纤维置于氢氧化钠溶液、亚硫酸钠、焦磷酸钠等组成的混合碱液中加热处理，再酸洗得 到粘性纤维，最后将粘性纤维分散于天然吸附胶液中，得到复合膜液，将粘性纤维和硫酸酯 化多糖分散于天然吸附胶液中，得到复合膜液，将纤维素基膜置于复合膜液中浸渍吸附，得 抗凝血基膜，再对抗凝血基膜涂覆铸膜液，冷冻干燥后得到血液透析膜，本发明以纤维素基 膜作为血液透析膜内层基膜，在制备脱胶竹纤维过程中，本发明采用氯磺酸和吡啶对白树 花多糖进行硫酸酯化修饰，形成与肝素具有类似抗凝血效果的天然植物性抗凝血剂，相比 于肝素更有利于工业化生产，再用天然吸附胶液和粘性纤维复合，在纤维素基膜滤孔中吸 附抗凝血剂，形成具有抗凝血的基膜； （2）本发明中丝素蛋白和明胶液可以在血液中形成蛋白微球，提高血液透析膜透析效 率，所制备的天然吸附胶液由于海藻酸钠可以吸收过量的水液形成水凝胶，抑制血纤维蛋 白束的形成，有利于减少血液凝集，水凝胶包覆于纤维素基膜表面起到亲水化改性作用，铸 膜液中聚乙烯吡咯烷酮中的胺基和羧基分别可以与具有双功能团醛基、羧基及胺基之间发 生化学反应，在纤维素基膜表面及内部孔结构形成交联结构，从而使血液透析膜表面和膜 孔内部形成稳定的抗凝血功能层，得到稳定的亲水性结构，降低膜表面的污染，应用前景广 阔。
