收藏本站
《大连理工大学》 2015年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

肝素化胆红素吸附剂和抗凝血表面涂层的制备及性能研究

韦厚良  
【摘要】:血液灌流是临床上去除血液中胆红素等肝衰竭毒素的有效方法之一。血液灌流的核心器件是吸附柱,提高血液灌流吸附柱的抗凝血能力一直是血液净化材料领域急需解决的关键问题。目前临床主要采用注射大剂量肝素的方法抗凝血,这一方法在长期使用过程中会导致一系列的副作用,且不适于具有出血倾向的患者。血液灌流胆红素吸附柱由吸附剂和外壳两部分组成,这两种材料和血液接触时均会发生凝血反应,因此提高血液灌流吸附柱的抗凝血能力需从外壳和吸附剂两部分入手进行研究。为了寻找并建立血液灌流吸附柱的材料抗凝血改性方法,本论文针对血液接触的吸附剂和外壳材料,提出了不同的表面肝素修饰策略。对于吸附剂,为提高对胆红素的吸附能力和效率,制备了壳聚糖/氧化石墨烯复合凝胶,并在其表面共价键合肝素,以此提高吸附剂抗凝血能力;对于外壳材料,采取在聚多巴胺修饰的表面构建壳聚糖/介孔二氧化硅肝素缓释涂层的策略。 论文的第一部分主要研究制备具有抗凝血能力的新型碳纳米材料基胆红素吸附剂。为了选择合适的碳纳米材料,首先考察了多壁碳纳米管(MWCNTs)和氧化石墨烯(GO)对胆红素的吸附特性。将MWCNTs和GO分别制备成磁性碳纳米管和自组装水凝胶形式,以方便纳米材料的回收。发现磁性MWCNTs和石墨烯水凝胶对胆红素都表现出了优异的吸附性能,30-C时,饱和吸附量均高于250mg/g。此外,磁性MWCNTs和石墨烯水凝胶对胆红素的吸附量受温度和离子强度的增加而增加,说明胆红素和MWCNTs或GO的作用可能为疏水作用。 由于GO具有更大的比表面积、更好的分散性以及自组装性能,选择GO作为吸附材料进一步制备胆红素吸附剂。利用壳聚糖和GO在酸性溶液中的自组装特性,将壳聚糖和GO的混合液经过冷冻干燥和碱中和处理,得到大孔的壳聚糖/GO水凝胶(CS/GH),然后在其表面共价键合肝素,得到了肝素改性的壳聚糖/GO水凝胶(hep-CS/GH)。结果表明:1) hep-CS/GH具高度的机械柔性,在经历80%的压缩应变条件下,撤去外力能快速恢复原始形貌;2) hep-CS/GH中的GO在吸附胆红素中起主导作用,当GO含量仅为9.09%时,其吸附量和未含GO的壳聚糖凝胶相比提高了2.7倍;3) hepCS/GH能选择性地从白蛋白溶液中吸附胆红素,并能够有效地从血清中去除胆红素,去除率可达16.9%(胆红素初始浓度305m/L,吸附剂/血清体积比1:16);4)肝素改性能够降低凝胶的蛋白吸附、血小板粘附和溶血率,并将其凝血时间从6.7min延长至23.6min,说明共价键合肝素有效提高了吸附剂的抗凝血能力。 论文的第二部分主要研究在吸附柱壳表面构建肝素缓释涂层的方法。首先研究了肝素缓释涂层通过聚多巴胺薄层作为粘合剂在表面稳定固定的方法。重点考察多巴胺和左旋多巴在不同亲疏水的材料(聚丙烯、聚偏氟乙烯和尼龙)表面通过氧化自聚成膜的特性,以及聚多巴胺(pDA)和聚左旋多巴(poly(DOPA))的稳定性与其所接触溶液酸碱性的关系。结果表明:1)多巴胺和左旋多巴在不同表面成膜有一定差异,多巴胺在上述三种材料表面都能够显著成膜,而左旋多巴在强疏水的聚丙烯表面基本不成膜。2) pDA和poly(DOPA)薄层在酸、碱溶液中的稳定性也有显著差异,经过0.1MHC16次冲洗处理,不同材料表面pDA的脱落率在30-57%,而poly(DOPA)的低于10%;经0.1MNaOH6次冲洗处理不同材料表面pDA的脱落率在69-95%,而poly(DOPA)的在50%左右;说明在酸性条件下pDA和poly(DOPA)的稳定性均好于碱性条件,而pDA的稳定性好于poly(DOPA)。3)采用NaIO4再次氧化pDA和poly(DOPA)薄层的方法可显著提高其稳定性,如聚丙烯表面新形成的pDA薄层在0.1MNaOH溶液中的脱落率高达95%,而经过NaIO4再次氧化后,pDA的脱落率减少到38%。 鉴于pDA具有更宽范围的应用表面,进一步选择经NaIO4再氧化的pDA修饰基底表面制备壳聚糖/介孔二氧化硅复合肝素缓释涂层。采用介孔二氧化硅SBA-15作为肝素缓释载体,利用混有肝素的儿茶酚改性壳聚糖的成型特点,将载有肝素的介孔二氧化硅包埋在壳聚糖中,使涂层固定在pDA修饰的表面。首先通过硅烷偶联剂对SBA-15进行氨基化,当氨基密度为5.3×10-4mol/g时,可将SBA-15对肝素的吸附量从32.9mg/g提高至189.7m∥g,因为氨基化SBA-15能通过静电作用增加其对肝素的吸附量。pDA薄层作为一个粘性的中间层,可以和儿茶酚改性壳聚糖进行反应,从而使肝素缓释涂层稳定固定在基底表面。8h内肝素从涂层释放至表面的速率在15.8到2.1μg/cm2/h之间。涂层表现出良好的抗凝血能力,在2h内基本不发生凝血。肝素缓释涂层和直接注射肝素相比,可以大大降低进入血液的肝素量,提高治疗安全性。 综上所述,通过制备肝素改性的壳聚糖/氧化石墨烯复合凝胶,以及构建肝素缓释涂层,能有效提高吸附剂和外壳材料表面的抗凝血能力,并提高吸附剂对胆红素的吸附能力,为减少血液净化治疗过程中的肝素用量、提高治疗安全性提供了依据。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:R943;TQ424

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 宫永宽;;FABRICATION AND BIOCOMPATIBILITY OF CELL OUTER MEMBRANE MIMETIC SURFACES[J];Chinese Journal of Polymer Science;2011年01期
2 魏文,程为庄;血液相容性及表面改性的研究[J];高分子通报;2004年05期
3 胡淑婉;李文军;常志东;王环颖;郭会超;张经华;刘洋;;磁性碳纳米管吸附去除水中甲基橙的研究[J];光谱学与光谱分析;2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 任军;致病抗体血液净化吸附剂的合成及性能研究[D];大连理工大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄莉;赵国樑;王晓春;;聚酯纤维织物的抗凝血性能研究[J];北京服装学院学报(自然科学版);2007年02期
2 王晓光;韩德复;王井利;;Heparin和CRS-heparin对小鼠黑色素瘤细胞增殖和黏附的作用研究[J];长春师范学院学报(自然科学版);2009年10期
3 郭祖鹏;师存杰;焉海波;;磁性纳米材料在分离和检测中的应用研究进展[J];磁性材料及器件;2012年01期
4 代小霞;李原芳;黄承志;;流动注射-共振光散射联用技术测定注射液中肝素的含量[J];分析化学;2005年11期
5 张建达;袁直;;血液灌流材料研究进展[J];高分子通报;2006年04期
6 周永国;杨越冬;侯文龙;于九皋;;化学修饰壳聚糖的血液相容性[J];高分子通报;2008年06期
7 ;Progress in bioreactors of bioartificial livers[J];Hepatobiliary & Pancreatic Diseases International;2009年02期
8 郭丽;王迎军;任力;冷云霞;高前应;葛坚;;明胶固定化改性壳聚糖膜的制备与性能表征[J];功能材料;2008年11期
9 孟晓荣;江元汝;王琼;杨晓光;张敏;;壳聚糖-聚羟基丁酸酯共混膜的体外血液相容性评价[J];功能材料;2009年03期
10 王海艳;张平则;吴红艳;;纯钛表面渗铌合金层的血液相容性和耐腐蚀性[J];机械工程材料;2010年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王莺;新型肝素-紫杉醇药物输送系统的制备及生物学性能研究[D];湖南大学;2009年
2 王小梅;肝素化壳聚糖/大豆蛋白质复合材料的制备及其抗凝血功能研究[D];武汉大学;2011年
3 杨冬芝;新型功能基淀粉衍生物的制备及其对肌酐的吸附[D];天津大学;2003年
4 侯长军;聚醚砜(PES)改性血液相容性材料的制备及相关生物学特性研究[D];重庆大学;2004年
5 于广利;系列硫酸寡糖的制备及其结构与序列分析[D];中国海洋大学;2004年
6 段维勋;人工心脏高分子材料表面共价结合肝素及其生物相容性研究[D];第四军医大学;2005年
7 梁足培;新型高效尿素氮及肌酐吸附剂[D];天津大学;2005年
8 丁仲如;新型全镍钛合金室间隔封堵器的研制及动物实验[D];第二军医大学;2006年
9 郑彩虹;蛋白类生物可降解微球的设计[D];浙江大学;2006年
10 孟晓荣;壳聚糖基衍生物的合成、表征与体外应用评价[D];西安建筑科技大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王秀芬,汪浩,曹传宝,杨新林,朱鹤孙;等离子体引发聚乙烯表面肝素化及其生物相容性[J];北京理工大学学报;1999年03期
2 崔成志;周六斤;刘晓红;;血浆免疫吸附治疗重症急性格林-巴利综合征8例[J];第四军医大学学报;2007年02期
3 徐鹏,李翔,杜强国,杨玉良;聚氯乙烯表面肝素化的研究[J];复旦学报(自然科学版);2001年04期
4 应锡璋,王蓓蓓,姚诗凯,朱建国,朱立红,邵慧珍,马挺,姚洪熹;一种新颖的抗血栓材料的研究[J];高等学校化学学报;1996年05期
5 艾飞,袁幼菱,吴一多,周静,沈健,林思聪;血液相容材料的合成研究Ⅷ.磺铵两性离子单体在聚醚氨酯表面的臭氧活化接枝[J];高分子学报;2002年04期
6 贾兰;徐建平;计剑;沈家骢;;细胞膜仿生修饰树枝状聚酰胺-胺的研究[J];高分子学报;2008年11期
7 李刚,孙求实,後晓淮;等离子体引发甲基丙烯酸缩水甘油酯在聚丙烯膜上的接枝反应及肝素的固定化[J];高分子学报;1997年05期
8 王安峰,车波,李逸云,林思聪;抗凝血生物材料研究 Ⅵ. 聚乙烯的表面肝素化[J];高分子学报;1998年04期
9 李昌荣,王向晖,郑志宏,林梓鑫,俞柳江,张峰,柳襄怀,陈安清,蒋振斌;热解碳的氮离子注入处理及其血液相容性评价[J];功能材料与器件学报;2002年01期
10 何斌,罗祥林,钟银屏,乐以伦;医用高分子材料表面的润滑改性进展[J];功能高分子学报;1999年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许济美;曹鸿义;郭秀珍;;应用胆汁制备胆红素参考标准品[J];内蒙古医学杂志;1991年03期
2 刘湘陶,周生来,李光平,王夔,张秀纹;胆汁酸盐存在下胆红素的解离及胆红素钙沉淀的形成[J];北京医科大学学报;1987年06期
3 赵守财;储照虎;马领松;陈奕农;汪飞;;急性动脉粥样硬化性脑梗死患者血清胆红素变化的临床意义[J];皖南医学院学报;2013年06期
4 裴雪梅;陈昌辉;牛会琴;吴青;李茂军;;不同浓度胆红素对新生儿脐血单核细胞白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α分泌的影响[J];实用儿科临床杂志;2009年02期
5 于建新;;胆红素具有抗氧化剂的作用[J];国外医学情报;1995年01期
6 高建慧,杨华姿,陈宇明,刘玉玲,郭小玲;新生儿重度高间接胆红素血症脑脊液胆红素浓度测定的研究[J];中国基层医药;2003年10期
7 高建慧,杨华姿,陈宇明,刘玉玲,郭小玲;新生儿重度高间接胆红素血症脑脊液胆红素浓度测定及其临床意义[J];中华围产医学杂志;2004年01期
8 刘悠南;新生儿黄疸的胆红素浓度与碳氧血红蛋白及血氧饱和度关系研究[J];广西医科大学学报;1997年01期
9 单从娟,姜秀俐;新生儿缺氧缺血性脑病血清及脑脊液胆红素浓度变化[J];右江医学;2001年02期
10 何平;杨达宽;;血红素氧合酶1及胆红素与心肌缺氧损伤关系研究进展[J];中国新生儿科杂志;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 牛会琴;裴雪梅;陈昌辉;;胆红素对新生儿脐血单核巨噬细胞凋亡、吞噬功能和表面分子的影响[A];全国围产医学专题学术研讨会论文汇编[C];2007年
2 段志军;李蕾蕾;高志红;鞠佳;贺高红;陈兆安;;静、动态观察螯合铜亲和膜吸附胆红素的实验研究[A];第五届全国肝脏疾病临床暨中华肝脏病杂志成立十周年学术会议论文汇编[C];2006年
3 林青;;兔实验性动脉粥样硬化形成与胆红素的预防作用[A];第五次全国中青年检验医学学术会议论文汇编[C];2006年
4 陈娟;李成芳;宋功武;;胆红素与金属离子产生羟基自由基的光谱研究[A];湖北省化学化工学会第十一届分析化学专业年会论文集[C];2007年
5 高原;徐婷;张淑娟;;经皮测胆红素仪在黄疸患儿中的应用[A];2007年浙江省儿科学、小儿外科学学术年会论文汇编[C];2007年
6 黄小培;;脑卒中患者血清胆红素浓度的临床观察[A];2008年浙江省检验医学学术年会论文汇编[C];2008年
7 孙柯;;胆红素的不同作用时间对NRK52E细胞生长的影响[A];第十五次长江流域麻醉学学术年会暨2010年中南六省麻醉学学术年会暨2010年湖北省麻醉学学术年会论文集[C];2010年
8 王勇;;聚四氟乙烯中空纤维管外壁修饰牛血清白蛋白滤过并透析吸附胆红素初步试验[A];第一届全国疑难重型肝病大会、第四届全国人工肝及血液净化学术年会论文集[C];2008年
9 段志军;李蕾蕾;高志红;鞠佳;贺高红;陈兆安;;静、动态观察螯合铜亲和膜吸附胆红素的实验研究[A];第五届全国肝脏疾病临床暨中华肝脏病杂志成立十周年学术会议论文汇编[C];2006年
10 位静;;胆红素通过缝隙连接促进或抑制NRK52E细胞生长[A];第十五次长江流域麻醉学学术年会暨2010年中南六省麻醉学学术年会暨2010年湖北省麻醉学学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 陕西省人民医院消化科主任医师 李增烈;黄疸少为人知的那些事[N];健康报;2009年
2 甘梅容;正确对待新生儿的黄疸症[N];中国石油报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韦厚良;肝素化胆红素吸附剂和抗凝血表面涂层的制备及性能研究[D];大连理工大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 祖宝利;胆红素对肝肺综合征大鼠肺微血管内皮细胞影响的研究[D];第三军医大学;2014年
2 骆娟;静脉注入胆红素对新生大鼠脾IRAK-4及p-JNK蛋白表达的影响[D];泸州医学院;2013年
3 张春立;HB-H-6树脂血浆灌流吸附胆红素实验研究[D];天津医科大学;2003年
4 陈兆夷;胆红素致L-02细胞生长抑制与凋亡关系的研究[D];桂林医学院;2011年
5 袁西华;胆红素对新生儿脐血单核细胞MD-2、TRAF6 mRNA基因表达的影响[D];泸州医学院;2009年
6 都馨遥;多胺氧化纤维素的制备及其对胆红素和金属离子Pb~(2+)的吸附性能[D];东北林业大学;2012年
7 姜达琳;聚苯乙烯—二乙烯苯对肝衰竭患者血浆胆红素及炎性因子吸附作用的研究[D];天津医科大学;2014年
8 张晓凡;联合检测血清前白蛋白、a-L-岩藻糖苷酶、胆红素与2型糖尿病患者糖代谢及糖尿病肾病的相关性[D];郑州大学;2013年
9 肖元丕;聚苯乙烯多孔树脂的制备及其对胆红素吸附性能的研究[D];北京化工大学;2009年
10 黄桂兰;不同光疗方式时新生儿高间接胆红素血症血清IL-2、IL-10水平的变化及其意义[D];南昌大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026