一种提高血液吸附剂载体环氧率的方法与流程

文档序号:19149750发布日期:2019-11-15 23:56阅读:232来源:国知局
本发明涉及血液吸附剂制备领域,具体涉及一种提高血液吸附剂的载体环氧率的方法。
背景技术
:血液吸附也称血液灌流,是指借助体外循环设备,将血液引入装有固定吸附剂的容器中,将吸附清除某些外源性和内源性的有害物质,达到血液净化的一种治疗方法。其中,吸附剂的制备是血液吸附的核心技术,一般情况下,吸附剂的制备分为载体活化和配基偶联两大步骤,载体活化是第一步,高的环氧率是实现高的配基偶联率的基础,因此,提高载体活化效率是提高吸附剂性能的第一步。环氧氯丙烷活化法是目前应用最广泛的活化方法,一方面环氧氯丙烷试剂易得、偶联配基比较牢固,且价格比较便宜,另一方面,该法操作简单易行,危险性相对较小。但是该法活化度低,载体载量小,且偶联同时容易发生开环反应。主要原因有3点,首先,活化反应要求在碱性条件下进行,碱液起到了催化作用,但碱性条件下环氧氯丙烷自身易水解,其次,环氧氯丙烷的溶解性低,微溶于水,因此水溶液中的凝胶环氧化反应程度低;最后,环氧基高温长时间与碱液接触会生成二醇,活化反应的产物因带有环氧基,可能会继续与介质上的羟基反应产生交联产物。因此,采用环氧氯丙烷活化法时,提高其活化效率是提高吸附剂性能的关键。技术实现要素:针对现有技术中的问题,本发明的目的在于提供一种提高血液吸附剂的载体环氧率的方法。该方法通过将载体和碱性溶剂预先混合加热,再加入环氧氯丙烷进行反应,有效提高了载体的环氧活化反应效率。为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种提高血液吸附剂载体环氧率的方法,具体包括以下步骤:s1、将载体和碱性溶剂以一定比例混合,所述碱性溶剂为碱液和醇类溶剂的混合液,所述醇类溶剂为含碳原子数低于四的醇;s2、加入环氧试剂进行环氧活化反应;s3、清洗得到环氧化的载体。进一步的,在上述技术方案中,所述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液且浓度为0.5~2.5mol/l,所述醇类溶剂为甘油,所述碱性溶剂中的碱液和醇类溶剂的体积比为1:1~1:0.1。进一步的,在上述技术方案中,所述载体和碱性溶剂的质量体积比为1g:0.5~2ml。更进一步地,在上述技术方案中,所述载体和碱性溶剂混合均匀后,还需置于60~100℃的环境下预热3~30min。进一步地,在上述技术方案中,s2所述环氧试剂为环氧氯丙烷,所述环氧试剂与碱性溶剂的体积比为0.3:1,所述环氧活化反应的条件具体为20~45℃、1~10h。与现有技术相比,本发明的有益效果为:(1)将载体和碱性溶剂预先混合,碱性溶剂包括碱液和醇类溶剂,碱液是为环氧活化反应提供碱性条件,而醇类溶剂的加入可以增加环氧试剂环氧氯丙烷在水中的溶解,克服了现有技术中因环氧氯丙烷在水中的溶解度低,致使水溶液中的凝胶环氧化反应程度低,进而导致环氧氯丙烷活化法的活化度低、载体量小的缺点。(2)实验证明当醇类溶剂为甘油时效果最好,而甘油可应用于食品和药品领域,对人的毒副作用低,易于操作。(3)在加入环氧试剂之前在相对较高的温度下进行预热,而加入环氧试剂之后则在较低温度下反应,可以进一步提高载体的环氧率。具体实施方式下面将结合本发明中的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,以下实施例是为了更好地说明阐述本发明的内容。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。实施例1将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于80℃预热10min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例2将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例3将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于100℃预热3min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例4将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于60℃预热30min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例5将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钾溶液和乙醇按体积比1:0.5混合而成。加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例6将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和乙二醇按体积比1:0.5混合而成。加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例7将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于80℃预热10min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和乙二醇按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例8将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min,碱性溶剂由2.5mol/l氢氧化钾溶液和甘油按体积比1:1混合而成。加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例9将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:2ml的比例混合,充分震荡2min,碱性溶剂由0.5mol/l氢氧化钾溶液和甘油按体积比1:0.1混合而成。加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例10将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于80℃预热10min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为20℃、10h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例11将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于80℃预热10min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为45℃、1h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例12将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于80℃预热10min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、6h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例13将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于80℃预热10min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为1:2的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。实施例14将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,充分震荡2min后,置于80℃预热10min,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和甘油按体积比1:0.5混合而成。待温度冷却至50℃以下时,加入与碱性溶剂的体积比为1:2的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为55℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。对比例1将琼脂糖凝胶微球、1mol/l氢氧化钠溶液和环氧氯丙烷按质量体积比1g:1ml:0.3ml的比例混合,发生环氧活化反应,反应条件为30℃、2h,反应后用纯化水清洗得到环氧化的载体。对比例2将琼脂糖凝胶微球和碱性溶剂以质量体积比1g:1ml的比例混合,碱性溶剂由1.5mol/l氢氧化钠溶液和乙醚按体积比1:0.5混合而成。加入与碱性溶剂的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。对比例3将琼脂糖凝胶微球和1.5mol/l氢氧化钠溶液以质量体积比1g:1ml的比例混合,置于80℃预热10min,待温度冷却至50℃以下时,加入与氢氧化钠溶液的体积比为1:0.5的甘油,再加入与氢氧化钠溶液的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。对比例4将琼脂糖凝胶微球、1mol/l氢氧化钠溶液、甘油和环氧氯丙烷按质量体积比1g:1ml:0.5ml:0.3ml的比例混合,发生环氧活化反应,反应条件为30℃、2h,反应后用纯化水清洗得到环氧化的载体。对比例5将琼脂糖凝胶微球和甘油以质量体积比1g:0.5ml的比例混合,置于80℃预热10min,待温度冷却至50℃以下时,加入与甘油的体积比为0.5:1的1.5mol/l氢氧化钠溶液,再加入与氢氧化钠溶液的体积比为0.3:1的环氧氯丙烷进行环氧活化反应,反应的条件为30℃、2h。反应后,用纯化水清洗得到环氧化的载体。测定各实施例和对比例中得到的环氧化的载体的环氧率,环氧率的测试方法为:称取真空抽滤去水的载体,加入na2s2o3,ph7.0,室温下反应2h后加入h2o,用hcl滴定,实验中用未活化凝胶作为空白对照。每种载体环氧率测定实验重复3次,取平均值。将实施例1~9、对比例1和对比例2的载体环氧率进行对比,结果见表1;将实施例1、实施例10~14的载体环氧率进行对比,结果见表2。由表1中,从对比例1、对比例3、对比例4和对比例5中可以看出,在活化过程中,加入适量的醇可以略微提高载体的环氧率,推测其原因为:醇类溶剂的加入可以增加环氧氯丙烷在水中的溶解;当醇类溶剂为甘油时,载体的环氧率最高,原因可能在于,环氧试剂环氧氯丙烷高温下长时间与碱液接触会自身水解生成甘油,而甘油不仅可以增加环氧氯丙烷在水中的溶解,还可以在一定程度上抑制环氧氯丙烷的水解反应。从实施例和对比例1~2的对比可以看出,将载体与碱和醇组成的碱性试剂预先混合后再加入环氧试剂的效果要远大于将其直接混合得到的效果。从各实施例与对比例3~5的对比可以看出,醇类试剂在本申请的作用除了促进环氧丙烷的溶解和一致环氧丙烷的水解外,还存在其他的积极作用,而且与碱液还存在协同作用,提高载体环氧率。表1不同预处理条件对环氧率的影响载体样品环氧率(μmol/g)实施例162实施例245实施例356实施例453实施例529实施例627实施例742实施例838实施例937对比例121对比例216对比例327对比例425对比例529从实施例1~4、实施例6和实施例7的对比可以看出,先将载体与碱性试剂预先混合后再进行预热,可以进一步的提高环氧活化效率,且预热的最佳温度为80℃,原因可能在于在较高温度下,载体浸没于碱性溶剂时的粒径、孔径或表面积存在细微变化,利于环氧活化反应。从实施例2、实施例8和实施例9的对比可以得出各物质最佳的浓度和比例。综上所述,醇类溶剂的加入提高了载体的环氧率,将甘油作为醇类溶剂与碱液混合时,得到的载体环氧率高,而且在此基础上,通过对载体和碱性溶剂的混合液进行预热处理,能够进一步提高载体的环氧率。通过表2可以看出,环氧活化的反应温度对环氧效率的影响较大,原因在于环氧基高温长时间与碱液接触的副反应较多,而温度较低时反应也较为缓慢;环氧试剂与碱性溶剂的比例对反应效率也造成了一定影响。表2环氧活化反应条件对环氧率的影响载体样品环氧率(μmol/g)实施例162实施例1042实施例1130实施例1253实施例1352实施例1423综上所述,醇类溶剂的加入提高了载体的环氧率,将甘油作为醇类溶剂与碱液混合时,得到的载体环氧率高,而且在此基础上,通过对载体的预热处理,能够进一步提高载体的环氧率;另外,环氧活化反应时的温度也对反应影响较大。本领域相关的技术人员可以借助实施例更好地理解和掌握本发明。但是,本发明的保护和权利要求范围不限于所提供的案例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。当前第1页12
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