[发明专利]一种有效去除中等生物分子的纳米纤维复合膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种有效去除中等生物分子的纳米纤维复合膜及其制备方法和应用，所述纳米纤维复合膜为双层结构：基层为纳米纤维基膜，表层为表面活性分离层。制备方法包括：将聚丙烯腈溶液静电纺丝，冷压，得到基膜；将基膜浸入催化表层交联反应的催化凝固浴中；将交联剂加入到聚乙烯醇溶液中，预交联后，涂覆在基膜表面，得到复合膜；待表层完成交联反应后，复合膜经去离子水浸泡，即得。本发明的纳米纤维复合膜亲水性好、具有高渗透性且孔径分布均匀，在对生物大分子蛋白质保持高截留的同时可对中等生物分子有效去除。本发明的纳米纤维复合膜应用于血液透析、血液透析滤过、血液滤过、蛋白质分离、活性生物分子过滤等领域。

技术领域

本发明属于高分子材料复合膜领域，特别涉及一种有效去除中等生物分子的纳米纤维复合膜及其制备方法和应用。

背景技术

急、慢性肾脏病是人类在全球范围的高死亡率疾病之一。随着全球人口老龄化的发展以及糖尿病、高血压患者人数的不断增加，该疾病的发病率也在近几年迅速增加。据统计，全球约有301万人患有终末期肾脏疾病(ESRD)，且正以每年约6％～7％的速率增加。目前研究认为其致病机理是体内中保留了大量本应通过肾脏清除的有毒溶质即尿毒症毒素。当血液中尿毒症毒素的浓度超过标准范围时，毒性副作用便发生并引起急、慢性肾脏病。基于人类现有医学条件，两种治疗方法可延长患者寿命即肾脏器官移植和透析治疗。肾移植手术后的患者具有较高的存活率，但其往往受到供体器官严重短缺的限制。因此，绝大多数的肾功能衰竭患者需要透析治疗，血液透析也便成为了一种重要的临床治疗肾脏疾病患者的方法。血液透析的原理就是通过透析膜孔的对流、扩散、筛分作用清除血液中毒素和多余的水分并防止人类必要的蛋白损失，从而使血液得到净化。

由于在透析的过程中，其效果取决于透析膜性能，故高性能的血液透析膜的制备与研究成为了提高治疗质量、延长患者寿命的关键问题。高性能血液透析膜，应具有：(1)高渗透性；(2)高选择透过性；(3)良好的生物相容性。其中：高渗透性保证了在治疗过程中的透析效率；高选择透过性即要求透析膜尽可能的清除小分子量以及中等分子量的毒素的同时，可以最大限度保留人体中大分子有益物质；良好的生物相容性要求血液透析膜不易吸附蛋白质、不易凝血等，这样可以安全进行治疗且不产生新的并发症。

现有技术中第一代血液透析膜即是由纤维素及其衍生物材料制备的血液透析膜，由于其原料易得，价格低廉且小分子的去除率可以满足临床要求。但是由于材料本身的特性及结构，其具有低渗透性，纯水超滤率为0.12～55.69mL/m²·h·mmHg即在0.1Mpa下的纯水通量约为0.09～41.76L/m²·h[Kee C M,Idris A 2010Sep.Purif.Technol 75 102-113]，并且截留分子量约2000Da，几乎不能对中分子量毒素清除，故其限制了其发展前景。