用于毒素物质吸附的大孔吸附树脂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于血液净化领域，具体涉及一种用于毒素物质吸附的大孔吸附树脂的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 血液灌流技术已经广泛应用于中毒急救、肾病、肝病及危重病领域，其原理是血液 借助体外循环动力装置，引入装有固态吸附剂的容器中，以吸附清除血液中外源性或内源 性毒素物质。吸附剂是血液灌流技术的核心部分，其吸附性能的好坏直接影响治疗效果，血 液相容性的好坏又直接影响治疗的安全性。随着血液灌流技术在临床的广泛应用，对吸附 剂的有效性和安全性的要求不断提高，尤其在急性中毒领域，要求吸附剂能有效、快速地吸 附中毒物质，尤其像百草枯等对人体毒性极大、且无特效解毒方法的毒素物质。目前急救中 心等医疗机构对能吸附百草枯、乙草胺等毒素物质的血液净化产品有着巨大的需求。
[0003] 大孔吸附树脂由于具有优异的三维网络孔道结构和巨大的比表面积，可以利用 孔道筛分作用和分子间范德华力吸附各种毒素物质，另外大孔吸附树脂还具有物理化学 稳定性高、微粒脱落少等优点，因此大孔吸附树脂已经被越来越多地应用到血液灌流领域。 聚（N-乙烯基吡咯烷酮）具有良好的血液相容性，不少血液透析器制造厂家以参杂、共混 的物理方式在血液透析器器的膜材料中添加聚（N-乙烯基吡咯烷酮)，从而提高了血液透 析器的血液相容性。大孔聚苯乙烯树脂具有良好的强度，常被用于血液灌流用吸附树脂 的骨架材料。而聚（N-乙烯基吡咯烷酮）具有良好的血液相容性，是较为理想表面接枝材 料。CN103533830A号中国发明专利公开中公开一种用于血液纯化装置的吸附剂组合物，由 血液相容性表面与交联聚合物材料化学结合而成，其中交联聚合物材料由交联剂和苯乙烯 类单体反应制成，血液相容性表面选自纤维素、聚酯、聚醇、聚（N-乙烯基吡咯烷酮）等。CN 103533830A号中国发明专利公开的说明书中还公开了血液相容性表面为聚乙烯醇的吸附 剂组合物的制备方法，但未公开血液相容性表面为聚（N-乙烯基吡咯烷酮)的吸附剂的制备 方法。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的问题是提供一种制备用于毒素物质吸附的大孔吸附树脂的方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：用于毒素物质吸附的大孔吸附 树脂的制备方法，其特征在于：包含以下步骤： 步骤一：制备大孔聚苯乙烯基树脂 用苯乙烯类单体和多乙烯基类交联剂，通过悬浮聚合得到大孔聚苯乙烯基树脂，所述 大孔聚苯乙烯基树脂基体的粒径范围为0. 4-2mm;其中，所述苯乙稀类单体选自苯乙稀、甲 基苯乙烯、乙基苯乙烯中的一种或多种，多乙烯基类交联剂选自二乙烯苯（DVB)、二乙烯基 甲苯、二乙烯基二甲苯、二乙烯基乙基中的一种或多种； 步骤二：氯甲基化反应 取步骤一所制得的大孔聚苯乙烯基树脂进行氯甲基化，制备氯球； 步骤三：后交联反应 取步骤二所制得的氯球，进行后交联反应，制得超高交联大孔吸附树脂； 步骤四：酰基化反应 取步骤三所制得的超高交联大孔吸附树脂，进行酰基化反应，使制得的酰基化的超高 交联大孔吸附树脂的聚苯乙烯骨架上含有羧酸基团和烯烃双键基团，所述羧酸基团和烯烃 双键的含量均为0. 1-lmmol/g; 步骤五：接枝反应 取步骤四所得酰基化的超高交联大孔吸附树脂进行双键接枝反应，在所述烯烃双键上 接枝聚乙烯吡咯烷酮，制得用于毒素物质吸附的大孔吸附树脂；以N-乙烯基吡咯烷酮计， 用于所述毒素物质吸附的大孔吸附树脂上聚乙烯基吡咯烷酮的接枝量为5-50mmol/g。
[0006] 较好的技术方案之一是步骤二的氯甲基化反应为：取步骤一所制得的大孔聚苯乙 烯基树脂，加入相当于大孔聚苯乙烯基树脂4-6倍质量的氯甲醚，室温静置4- 5小时，机 械搅拌下，加入相当于大孔聚苯乙烯基树脂〇. 5-1. 5倍质量的无水氯化锌，在50-52°C反应 3_24小时，得到氣球。
[0007] 另一较好的技术方案是步骤三的后交联反应为：取步骤二所得到的氯球，加入相 当于所述氯球5-7倍质量的1，2-二氯乙烷，35-45°C下静置溶胀4-5小时，机械搅拌下，加 入相当于氯球质量〇. 1-0. 5倍质量的无水三氯化铁，78-83°C下加热反应10-16小时，得到 超高交联大孔吸附树脂，超高交联大孔吸附树脂的比表面积范围为700-1300m2/g，孔体积 范围为I. 2-2. 0cm3/g，平均孔径范围为2-15nm，粒径范围为0. 4-2mm。
[0008] 另一较好的技术方案是步骤四的酰基化反应为：取步骤三所得超高交联大孔吸附 树脂，加入相当于超高交联大孔吸附树脂4-6倍质量的1，2-二氯乙烷，升温至40-60°C后， 加入相当于超高交联大孔吸附树脂0. 01-0. 2倍质量的顺丁烯二酸酐，搅拌分散0. 5-2小时 后，加入相当于顺丁烯二酸酐质量0. 5-2倍的无水三氯化铁，保持40-60°C反应5-10小时， 得到酰基化的超高交联大孔吸附树脂。
[0009] 另一较好的方案是步骤五的接枝反应为：向步骤四所得酰基化的超高交联大孔吸 附树脂中加入质量分数为〇. 1%_〇. 5%的磷酸三钠水溶液，机械搅拌下升温至60_80°C;然后 再加入过硫酸钾，使溶液中过硫酸钾的质量分数为0. 4%-1%，搅拌；待过硫酸钾溶解后加入 质量分数为5-15%的N-乙烯基吡咯烷酮水溶液，保持60-85°C反应3-6小时，得到用于毒素 物质吸附的大孔吸附树脂；其中，磷酸三钠水溶液与所述酰基化的超高交联大孔吸附树脂 的质量比为4-6 ;N-乙烯基吡咯烷酮水溶液与酰基化的超高交联大孔吸附树脂的质量比为 0?2-1〇
[0010] 更好的技术方案是步骤一中的悬浮聚合是在致孔剂和引发剂的作用下，于分散介 质中完成；其中，分散介质与油相的体积比为1-3 : 1。
[0011] 更好的技术方案为致孔剂选自-甲苯、二甲苯、丁醇、己醇、环己醇、正庚烷、200# 汽油、液体石蜡、固体石蜡、乙酸丁酯、乙酸乙酯、丁酸丁酯中任意一种或其中任意两至三种 的混合物；致孔剂与单体的重量比为160% -230%，其中单体由苯乙烯类单体及多乙烯基 类交联剂组成。
[0012] 更好的技术方案为引发剂为氧化苯甲酰、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过 氧化-2-乙基己酸叔戊酯中的任意一种，引发剂的用量为苯乙烯类单体总质量的 0? 5%-1.5%〇
[0013] 更好的技术方案为悬浮聚合的聚合反应温度为50-100°C，反应时间为12-20小 时。
[0014] 更好的技术方案为分散液的分散介质为水或盐水，分散剂为明胶、聚乙烯醇、羧甲 基纤维素中的任一种，其中分散剂的量为所述分散介质重量的0. 5% -2%。
[0015] 本发明通过在超高交联吸附树脂制备过程中引入酰基化反应和接枝反应，成功制 备出含羧酸基团、接枝聚乙烯基吡咯烷酮的超高交联大孔吸附树脂，该树脂不仅具有巨大 的比表面积、丰富的孔道结构，还含有部分的羧酸离子基团，树脂表面接枝聚乙烯基吡咯烷 酮。因此该树脂可以利用超高交联吸附树脂特有的聚苯乙烯骨架的疏水性、巨大比表面积 带来的势能效应、丰富孔道结构具备的孔筛分作用，以及羧酸基团的电荷作用，增加对百草 枯、乙草胺等含阳离子或碱性基团的毒素物质的吸附能力；另外树脂表面