专利名称：一种用于血液灌流的活性炭改性方法
技术领域：
本发明涉及用于血液灌流的活性炭改性。
背景技术：
活性炭是血液灌流中最常使用的吸附剂，用于吸附脱除肝功能衰竭、败血症、尿毒症等疾病患者体中，以及农药、安眠药等药物中毒患者体中的有毒有害物质，以减缓、治疗病人的疾病或抢救危重病人的生命。在血液灌流中，由于活性炭直接与血液接触，因此要求活性炭对血液具有较好的血液相容性，此外，有较大的吸附容量和无粉末产生也是血液灌流对活性炭的另外两个重要要求，其中，以血液相容性最为关键。在血液灌流中，直接使用一般的商业活性炭对病人进行灌流，其血液相容性差， 表现在使用后病人的血细胞(包括白、红细胞)和血小板大量减少，为此，需要对活性炭进行改性，目前普遍使用的方法是对活性炭包胶，即使用硝化棉、硅胶、琼脂糖等对活性炭包裹(L. M. Barnes, G. J. Phillips, et al. . The cytotoxicity of highly porous medical carbon adsorbents, Carbon, 2009， 47:1887-1895. G. Kibarerj G. Akovali. Optimization studies on the features of an activated charcoal-supported urease system, Biomoteriols，1996，17:1473-1479)，包裹以后活性炭对血液的血液相容性明显提高，但是，由于薄膜的包裹作用，活性炭的吸附容量会有较大的降低(一般在30%左右)，尤其对血液灌流中需要脱除的中等尺度的分子，其吸附能力会急剧下降，极大限制了活性炭在血液灌流中的作用与应用(L.M. Barnes，G.J.Phillips，et al. · The cytotoxicity of highly porous medical carbon adsorbents, Carbon, 2009， 47:1887-1895)。同时，包膜技术还要求较高，包膜薄了则相容性不好，而厚了则影响薄膜的通透性能。另外一种制备血液灌流用活性炭的方法是聚合物热解，要点是以含氮聚合物为原料，在高温下用氮气保护热分解聚合物(D.J.Malik，G. L. arwick, I. Mathieson, et al.. Structured carbon haemoadsorbents for the removal of middle molecular weight toxins, Carbon, 2005, 43: 2317-2329. S. R. Sandeman, C. A. Howell, G. J. Phillips, et al. . Assessing the in vitro biocompatibility of a novel carbon device for the treatment of sepsis, Biomaterials, 2005, 26: 7124-7131 )，这样就使热解所得活性炭含有部分氮而具备较好的血液相容性。该法的优点在于不使用包膜即可以获得较好的血液相容性而活性炭的吸附性质又不受影响，但存在的缺点原料来源有限，且活性炭其性质受原料的影响，因此应用有限。
发明内容
本发明的目的是提供一种使活性炭的血液相容性提高的简单方法，同时，还使所得的活性炭吸附容量改变不大甚至提高，以改变现有血液灌流用活性炭经包膜后吸附容量下降较大甚至不能吸附中等尺度分子的缺点。以现有的商品活性炭为原料，以硝酸、浓硫酸、过氧化氢和过硫酸铵为改性剂将活性炭改性处理，然后，使用超声波在超声下水洗至pH=7，烘干后无菌保存。使用硝酸为改性剂时，处理条件为温度0-100°C，浓度0. 1-12 mol/L，时间2- 小时。—种用于血液灌流的活性炭改性方法，其具体步骤如下
第一步，改性活性炭将粒径为80-100目的市售煤质活性炭用水洗除去浮炭，然后用硝酸、浓硫酸、30%的过氧化氢和饱和过硫酸铵溶液为氧化改性剂处理活性炭，使用硝酸为改性剂时，处理条件为温度0-100°C，浓度0. 1-12 mol/L，时间2-M小时，活性炭重量与氧化剂体积的比例大约为Ig活性炭加2. 5mL硝酸溶液，
第二步，使用超声波，将处理好的活性炭用无菌蒸馏水或去离子水在超声波震荡中反复洗涤，直洗至流出液的pH=7为止，然后，将洗好的活性炭在120°C下烘干，使用消毒的包装袋无菌保存。采用上述技术方案的有益效果是
1)本发明使用一般商业活性炭经简单的处理后超声水洗即制得，方法简单、易操作。2)使用硝酸、浓硫酸、过氧化氢和过硫酸铵等氧化剂处理直接引入含氧基团等，从而达到与血液的相容性。3)无膜包裹，可使所得血液灌流炭的吸附量下降少，甚至还会增加，同时对中等尺度的分子等无吸附阻碍。4)在水洗中使用超声波处理，将粉末活性炭或使用中易破碎的活性炭除去，从而最大程度避免了血液灌流中粉末炭粒的产生。
具体实施例方式实施例1
80-100目煤质活性炭10g，加3mol/L的硝酸25mL在25°C的恒温水浴中处理10小时， 然后，使用超声波用蒸馏水对活性炭进行清洗，至流出液达到PH=7后，烘干，活性炭收率为 87%。取Ig活性炭加入50mL水，经反复循环用水冲洗30次，水体未见明显粉末生成。活性炭的血液灌流操作如下准确称取处理好的活性炭lg，放入灌流柱以后，先用pH=7. 3的磷酸二氢钠缓冲溶液浸泡，然后再用生理盐水冲洗灌流柱，最后用30mL新鲜血液进行灌流， 流速为4. OmL/min,同时与原活性炭进行对比，灌流40分钟后，所得结果如下 ▲液I白细胞(WBC) I红细胞(RBC) I血小板(PLT)
未灌流的血液—5.611.74121
-经原活性炭灌流的’3.41" 1.4782—
1处理后的活性炭灌流的 |4.22|l.68|95实施例2
处理时间的影响
取IOg 80-100目煤质活性炭，三份，分别加3mol/L的硝酸25mL，在60°C恒温水浴中分别处理2、12和M小时，然后，分别用蒸馏水超声水洗，至流出液达到pH=7后，烘干，活性炭收率分别为83、77和65%。分别取Ig活性炭按前述方法进行血液灌流，并与未处理的活
性炭对比，灌流40分钟后，结果如下___
血液I白细胞(WBC) I红细胞(RBC) I血小板(Ρ ~
原血液 86~ 1. 7783
经原活性炭灌流的3.29'1.5512
经2h处理活性炭灌流的 —3.53~1.59 —19
经12h处理活性炭灌流的 —3.81~1.62 —31
经24h处理活性炭灌流的 |4. 12|l.64\47
实施例3
处理温度的影响
取IOg 80-100目煤质活性炭，三份，分别加6mol/L的硝酸25mL,再分别在5,60和 100°C恒温水浴中分别处理12小时，然后，分别用蒸馏水超声水洗，至流出液达到pH=7后， 烘干，活性炭收率为85、76和62%。分别取Ig活性炭按前述方法进行血液灌流，并与原活性
炭对比，灌流40分钟后，结果如下___
权利要求
1. 一种用于血液灌流的活性炭改性方法，其特征在于，该方法的具体步骤为 第一步，改性活性炭将粒径为80-100目的市售煤质活性炭用水洗除去浮炭，然后用硝酸、浓硫酸、30%的过氧化氢和饱和过硫酸铵溶液为氧化改性剂处理活性炭，使用硝酸为改性剂时，处理条件为温度0-100°C，浓度0. 1-12 mol/L，时间2-M小时，活性炭重量与氧化剂体积的比例大约为Ig活性炭加2. 5mL硝酸溶液，第二步，使用超声波，将处理好的活性炭用无菌蒸馏水或去离子水在超声波震荡中反复洗涤，直洗至流出液的pH=7为止，然后，将洗好的活性炭在120°C下烘干，使用消毒的包装袋无菌保存。
全文摘要
一种用于血液灌流的活性炭改性方法，该方法的具体步骤为第一步，改性活性炭将粒径为80-100目的市售煤质活性炭用水洗除去浮炭，然后用硝酸、浓硫酸、30%的过氧化氢和饱和过硫酸铵溶液为氧化改性剂处理活性炭，使用硝酸为改性剂时，处理条件为温度0-100℃，浓度0.1-12mol/L，时间2-24小时，活性炭重量与氧化剂体积的比例大约为1g活性炭加2.5mL硝酸溶液,第二步，使用超声波，将处理好的活性炭用无菌蒸馏水或去离子水在超声波震荡中反复洗涤，直洗至流出液的pH=7为止，然后，将洗好的活性炭在120℃下烘干，使用消毒的包装袋无菌保存。本发明方法简单、易操作。
文档编号B01J20/30GK102527359SQ20121001466
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者谢波, 钟永科 申请人:遵义医学院