本发明涉及血液净化领域，具体涉及碳化树脂DNA免疫吸附剂及其制备方法。
背景技术：
系统性红斑狼疮(systemic lupuserythematosus,以下简称SLE)是一种常见的累及多系统多器官的自身免疫性疾病。由于患者机体免疫调节障碍及自身免疫耐受状态被打破，产生多种针对自身组织的抗体，导致组织和器官的损伤，这些抗体主要是抗Sm抗体、抗核抗体以及抗DNA抗体。其中抗DNA抗体可分为抗单链DNA抗体(抗ss-DNA抗体)和抗双链DNA抗体(抗ds-DNA抗体)。
根据国内外临床及基础研究表明，抗ds-DNA抗体的滴度与疾病严重程度及活动性呈正相关。最近几年，激素及免疫抑制剂的应用使SLE患者的愈后效果得到明显改善，但依旧存在很多患者药物疗效不显著的现象，过度的免疫抑制治疗所引起的感染是引起SLE患者死亡的主要原因。另外，多方面研究证实，抗双链DNA抗体(抗ds-DNA抗体)与DNA结合成为免疫复合物在肾小球基底膜沉积，或ds-DNA抗体直接作用于肾小球抗原，从而造成SLE患者的肾损伤。
使用DNA免疫吸附(IA)对患者进行血液灌流，是近二、三十年发展起来的新型疗法。Jones,Frank R(EP0272792A1,1987)对这种方法作了详细说明。DNA免疫吸附剂的吸附作用是依靠DNA对致病性抗ds-DNA抗体的特异识别作用，清除患者血液中的致病物质，缓解病情，改善患者的免疫功能，从而逐渐恢复健康。
美国的TermanDS等人(Lancet,1979,2(8147):824-7)首次使用活性炭为载体材料，采用火棉胶包膜固定DNA，得到DNA免疫吸附剂用于血液灌流治疗一名重度SLE患者，使患者生命延长，从此开辟了DNA吸附剂治疗SLE的先河。
使用火棉胶的包膜，使DNA免疫吸附剂的安全有效性得到了保证。但是该方法得到的包膜DNA免疫吸附剂中DNA系通过物理包埋作用固载在树脂上，DNA的有效固载率和固载稳定性并不十分理想吸附剂的吸附率仅能达到50％左右。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种吸附率高的包膜DNA免疫吸附剂。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：包膜DNA免疫吸附剂，包括作为吸附剂载体的碳化树脂和固载在碳化树脂上的DNA,包膜DNA免疫吸附剂还包括聚乙烯醇缩丁醛膜层，聚乙烯醇缩丁醛膜层对吸附剂载体形成包膜作用。
聚乙烯醇缩丁醛(以下简称PVB)是由聚乙烯醇与正丁醛在酸催化下的缩合产物，其分子链中含有羟基、丁醛基和乙酸酯基三种不同的官能团。其中，PVB结构中含有的缩丁醛独特的六元环结构提高了分子链的强度及耐热性，结构中含有的大量的羟基，使得膜层具备优良的亲水性和生物相容性。PVB结构中羟基可提高吸附剂的环氧功能化效果。具有聚乙烯醇缩丁醛膜层的包膜DNA包膜吸附剂，由于该膜层表面含有大量的亲水性的羟基，大大提高了免疫吸附剂的生物相容性，另一方面，膜层表面的羟基通过与带有环氧基团的分子如环氧氯丙烷反应将环氧基团引入膜层表面，DNA通过与环氧基团的开环反应固载于膜层表面，一方面有效防止了DNA的脱落，另一方面DNA完全裸露于膜层表面，大大提高了免疫吸附剂的吸附性能。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种新的包膜DNA免疫吸附剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：包膜DNA免疫吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：用聚乙烯醇缩丁醛与有机溶剂的混合溶液作为包膜溶液，对碳化树脂进行包膜处理制得包膜吸附剂；
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理；
步骤三：将环氧活化后的包膜吸附剂与DNA缓冲溶液混合，进行DNA接枝反应，反应结束后将所得产物烘干、冷却，最后制得所述包膜DNA免疫吸附剂。
聚乙烯醇缩丁醛(以下简称PVB)是由聚乙烯醇与正丁醛在酸催化下的缩合产物，其分子链中含有羟基、丁醛基和乙酸酯基三种不同的官能团。其中，PVB结构中含有的缩丁醛独特的六元环结构提高了分子链的强度及耐热性，结构中含有的大量的羟基，使得膜层具备优良的亲水性和生物相容性。此外，PVB结构中羟基可提高吸附剂的环氧功能化效果。具有聚乙烯醇缩丁醛膜层的包膜DNA包膜吸附剂，不但可提高吸附剂的强度，也可有效提高吸附剂的吸附效率。
较好的方案为聚乙烯醇缩丁醛的羟基含量为15％-30％。
PVB的羟基含量的增加可提高环氧活化效果，进而可以提高DNA的固载量，但PVB中羟基占比过高，将导致PVB的亲水性增大，膜层的机械性能、耐磨强度将会减小。优选的，PVB中羟基占比为15％-30％，即可保证膜层的机械性能和耐磨强度，又可获得较高的DNA固载量，使吸附剂的吸附效率得到保障。
更好的方案为步骤一中所述包膜溶液中聚乙烯醇缩丁醛的质量浓度为0.5％-1％。
更好的方案为步骤一中所述包膜溶液与所述碳化树脂的体积比为(2-3)：1，所述包膜溶液中聚乙烯醇缩丁醛的质量浓度为0.5％-1％。
籍此获得的包膜DNA免疫吸附剂的包膜层厚度适中，吸附效率高。
更好的方案为步骤三中，环氧活化后的包膜吸附剂与DNA缓冲溶液的体积比为1：(2.5-5)，其中所述DNA缓冲溶液中DNA的浓度为1-2mg/ml。
借此获得的包膜DNA免疫吸附剂DNA固载量高，吸附效率高。
另一更好的方案为步骤三中，接枝反应温度为70℃-85℃，反应时间为12-24h。
在接枝反应温度在70-85℃之间时包膜DNA免疫吸附剂的吸附性能均达到了90％以上，吸附性能优。
另一更好的方案为步骤三中，烘干温度为50℃-60℃。
另一更好的方案为步骤二中进行环氧活化处理所用的环氧活化物选自乙二醇双缩水甘油醚、1,4-丁二醇双缩水甘油醚、1,6-己二醇双缩水甘油醚和环氧氯丙烷中的任一一种。
包膜吸附剂通过其膜层上的羟基与单环或双环氧基团物质上的环氧基团(氯基)的开环反应(取代反应)可以实现包膜吸附剂的环氧化，DNA分子通过其碱基对与环氧基团的开环反应固定于包膜吸附剂上。
另一更好的方案为步骤二中进行所述环氧活化处理的方法为：
将步骤一制成的包膜吸附剂加入到环氧活化物和NaOH溶液中，其中包膜吸附剂、环氧活化物和NaOH溶液的体积比为1:(0.5-2):1，在40-50℃下反应1-2h，反应结束后使用纯化水洗涤，获得环氧活化后的包膜吸附剂。
本发明环氧活化处理的方法还可以是现有技术中的其它方法，对此没有严格的限制。在环氧活化后的包膜吸附剂与DNA缓冲溶液混合前，还可以先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤。
本发明对包膜溶液中有机溶剂的选择没有严格的限制，可使用醇类溶剂，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等，亦可以使用酮类溶剂，如丙酮、环己酮等，还可以使用酯类溶剂或醚类溶剂，如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醚、丙醚等。优选乙醇。
本发明对作为吸附剂载体的碳化树脂的选择没有严格的限制，可以通过商业途径购买，可以通过任何公知的方法制备，亦可以通过以下方法制得：
以苯乙烯和二乙烯苯为单体，二乙烯苯占混合单体总质量的0.5％，以三倍于单体(重量比)的甲苯为致孔剂，以过氧化苯甲酰为引发剂，用量为混合单体总质量的1％，以1％明胶水溶液为分散介质，进行悬浮聚合，在80℃下反应5小时，获得大孔树脂；
将上述制备的树脂放入电阻炉中，在惰性气体保护下，在300℃的温度下烧灼10小时，然后升温至800℃，即获得碳化树脂。
本发明对DNA缓冲溶液亦没有严格的要求，可通过公知技术手段制备，如通过以下的方法制备：
将高纯度小牛胸腺DNA(DNA含量85％以上)溶解于0.2mol/L Tris-HCL(pH＝7.9)缓冲溶液中，配制DNA浓度为1-2mg/ml的DNA缓冲溶液，备用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
用聚乙烯醇缩丁醛与有机溶剂的混合溶液作为包膜溶液，对碳化树脂进行包膜处理制得包膜吸附剂。具体地，将羟基占比为10％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为0.5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌5min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。具体地，将10ml包膜吸附剂加入到10ml环氧氯丙烷和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应1h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，获得环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
将环氧活化后的包膜吸附剂与DNA缓冲溶液混合，进行DNA接枝反应，反应结束后将所得产物烘干、冷却，最后制得所述包膜DNA免疫吸附剂。具体地，取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA浓度为1mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于70℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时，再冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例2 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为15％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为150ml的包膜溶液中，搅拌5min后过滤，再在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml环氧氯丙烷和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在45℃下反应2h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤，然后与10ml DNA浓度为1mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于70℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例3 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为20％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌10min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml环氧氯丙烷和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应2h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA浓度为2mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于70℃反应24h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例4 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为30％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为125ml的包膜溶液中，搅拌10min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml环氧氯丙烷和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应2h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA浓度为1mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于70℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例5 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为35％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌5min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到15ml环氧氯丙烷和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应2h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与6ml DNA浓度为1mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于70℃反应24h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例6 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为20％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌5min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml 1,4-丁二醇双缩水甘油醚和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应2h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA浓度为1mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于70℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例7 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为20％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌10min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml 1,4-丁二醇双缩水甘油醚和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应1h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA浓度为2mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于60℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例8 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为20％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌10min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml 1,4-丁二醇双缩水甘油醚和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应2h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA浓度为1mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于75℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例9 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为20％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌10min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml 1,4-丁二醇双缩水甘油醚和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应1h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA浓度为1mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于80℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例10 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为20％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌5min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml 1,4-丁二醇双缩水甘油醚和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应2h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA浓度为1mg/ml的DNA缓冲溶液混合，于85℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
实施例11 制备包膜DNA免疫吸附剂
步骤一 制备包膜吸附剂
将羟基占比为20％的PVB溶解于乙醇溶液中，配制质量浓度为5％的PVB乙醇溶液作为包膜溶液；量取50ml的干燥碳化树脂，倒入到体积为100ml的包膜溶液中，搅拌10min后过滤，在60℃烘干2小时后冷却，即为包膜吸附剂。
步骤二：将步骤一得到的包膜吸附剂进行环氧活化处理。
将10ml包膜吸附剂加入到5ml 1,4-丁二醇双缩水甘油醚和10ml 0.6mol/L NaOH溶液中，在40℃下反应2h，反应结束后使用纯化水充分洗涤，制备环氧活化包膜吸附剂。
步骤三：DNA接枝反应
取2ml环氧活化包膜吸附剂，先用0.1mol/L Tris-HCl缓冲液洗涤，抽滤后与5ml DNA缓冲溶液混合，于90℃反应12h。结束后将吸附剂在60℃烘干2小时后冷却，即得到包膜DNA免疫吸附剂。
性能测试：
取各DNA免疫吸附剂样品2ml，分别加入至20ml SLE患者血浆中，于37℃下震荡吸附2小时，取吸附前后的SLE患者血浆检测抗ds-DNA抗体浓度。检测方法为酶联免疫吸附法，试剂盒为上海科新生产，仪器为深圳爱康Uranus AE120。
DNA免疫吸附剂样品制备方式汇总如下表1所示，性能检测结果如下表2所示：
表1 DNA免疫吸附剂样品制备方式汇总表
表2 吸附性能检测结果
根据表2的数据，我们可以得出：
从实施例1-5的结果来看，随着PVB中羟基占比的增加，DNA免疫吸附剂的性能亦逐步提高，在PVB中羟基占比为15％-30％时吸附性能最优。
对比实施例3和6的结果可知，与采用环氧氯丙烷相比，采用1,4-丁二醇双缩水甘油醚作为活化物质可以大幅度提高吸附剂的吸附性能，达到了92.1％，这与1,4-丁二醇双缩水甘油醚提供了一个较长碳链的手臂作用有关。
对比实施例6-11的结果可知，DNA接枝温度对DNA免疫吸附剂的性能有一定影响，随着接枝温度的提高吸附剂的性能逐步升高，在接枝温度为70-85℃之间时吸附剂的吸附性能均达到了90％以上，因此优选的DNA接枝温度为70-85℃。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。