专利名称：碳化树脂dna免疫吸附剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及医用吸附材料，特别是一种免疫吸附剂。将活性物质DNA固定到载体材料碳化树脂上，得到DNA免疫吸附剂，可用于血液灌流治疗系统性红斑狼疮。
系统性红斑狼疮(简称SLE)是一种自身免疫性疑难病症，临床上尚无有效疗法，病因不详，患者往往因全身重要器官衰竭而死亡，死亡率较高。
使用DNA免疫吸附剂对患者进行血液灌流，是近十几年来发展起来的新型疗法。Jones,Frank R(EP 0 272 792 A1,1987)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对致病物质抗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。本法疗效显著，目前日益受到临床医学的重视。
美国的Terman DS等[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，得到的DNA免疫吸附剂用于血液灌流治疗一名重度SLE患者，使患者生命延长了31天。从此开辟了免疫吸附疗法治疗SLE的新纪元。Terman的吸附剂由于使用活性炭作载体，机械强度和耐磨性较差，易脱落微小颗粒，堵塞毛细血管。所以，杨彦等[中国生物医学工程学报，1985,4(2):88-95；高等学校化学学报，1985,6(9):843-847]采用日本碳化树脂为载体，用火棉胶包膜固定DNA，DNA预先用氯化四氮唑兰(BT)络合。得到的DNA免疫吸附剂机械强度大大提高，DNA不脱落。该吸附剂在中国成功地应用于临床治疗SLE，疗效显著。但是临床应用中发现，病人存在寒颤现象，说明吸附剂存在热源物质。另外，有待改进包膜条件，提高吸附剂的吸附性能。进口碳化树脂价格昂贵，有必要自行研制碳化树脂，降低成本，有利于免疫吸附剂临床推广应用。
本发明的目的是提供一种改进的碳化树脂DNA免疫吸附剂的制备方法。载体材料的结构性能、血液相容性直接影响DNA免疫吸附剂的使用性能，本发明降低载体材料成本，改进碳化树脂包膜法固定DNA的包膜条件，提高吸附剂的吸附性能。制备过程不引入热源物质，得到符合临床医用要求的高效免疫吸附剂。
本发明首先从单体苯乙烯、二乙烯苯和丙烯腈开始，通过采用超大量致孔剂和严格的反应条件合成三元共聚超大孔树脂，在500-800℃高温下碳化得到碳化树脂。碳化树脂经过酸、碱、乙醇处理后烘干，利用火棉胶包膜法，将小牛胸腺DNA固定于碳化树脂表面，成为DNA免疫吸附剂，DNA含量为0.3-0.5mg/ml树脂。最后经过淋洗、漂洗、烘干，灭菌、包装等后处理，得到可直接用于临床的碳化树脂DNA免疫吸附剂。
将本发明制备的DNA免疫吸附剂装入特制吸附罐，经消毒处理成为医用吸附装置。血液从患者动脉引出，流经吸附装置，患者血液中的致病物质被DNA免疫吸附剂吸附，洁净的血液从静脉流回患者体内，灌流过程为2-3小时。血液灌流与血液透析相似，安全、简便、费用低。
现将本发明详细描述如下1．碳化树脂制备将5.0-7.5％w/w苯乙烯，10.0-12.5％w/w二乙烯苯，7.5-10.0％w/w丙烯腈，50.0％w/w甲苯混合均匀。加入0.15-0.3％w/w引发剂过氧化苯甲酰，溶解后加入25.0％w/w液体石蜡，充分混合均匀，成为有机相，致孔剂(甲苯和液体石蜡)是单体总量的三倍。在3000ml三口瓶中，加入2倍于有机相体积的1-2％聚乙烯醇溶液，水浴加热至50℃。将有机相加入到反应瓶中，搅拌，升温至80℃，反应3-5小时。升高水浴温度至90-100℃，蒸馏甲苯。100℃煮球2小时，过滤，用热蒸馏水洗涤树脂数遍。50℃烘干，用石油醚淋洗或加热提取，除去致孔剂液体石蜡，得到三元共聚超大孔树脂。用标准筛筛选0.45-1.0mm合格树脂。
在管式电阻炉中加入大孔树脂，100-300℃预烧8-10小时，在N2气保护下，以100℃/小时的速度升温至500-800℃，在此温度下通入水蒸汽，活化0.5-1.0小时，自然冷却至室温。得到0.45-0.9mm碳化树脂约350ml。
将得到的碳化树脂用2倍体积的5％盐酸煮沸30分钟，用二次蒸馏水洗至中性。再用2倍体积的5％氢氧化钠煮沸30分钟，用二次蒸馏水淋洗至中性。50℃烘干。用热无水乙醇提取24小时，烘干备用。
2．碳化树脂DNA免疫吸附剂的制备(1)．DNA溶液配制高纯度小牛胸腺DNA溶解于0.2mol/L Tris-HCl(pH=7.4)缓冲溶液中，浓度为4mg/ml。依次加入等体积氯化四氮唑兰饱和水溶液和等体积无水乙醇，搅拌或振荡至完全溶解。
(2)水棉胶配制5％火棉胶乙醚溶液用无水乙醚稀释7.4倍。
(3)包膜将19-20％v/vDNA溶液与21.4-22.9v/v火棉胶混合均匀，在搅拌下倒入57.1-59.5％v/v碳化树脂，搅拌均匀，液体被迅速吸干。在50-60℃热水浴上恒温1-2小时，不时搅拌，50℃真空干燥2小时。用高纯度注射用水漂洗和淋洗，至流出液在260nm处的紫外吸收为0.000。50℃真空干燥数小时，即得成品碳化树脂DNA免疫吸附剂。
本发明制备的碳化树脂DNA免疫吸附剂装入吸附罐中，共250ml，密封后消毒。使用前用无菌生理盐水浸泡30分钟以上，再用3000ml无菌生理盐水冲洗。在患者股动脉和臂静脉插管，灌流前10-20分钟静脉注入肝素1-1.5mg/kg体重。整个灌流系统保温37℃。接通动静脉开始灌流，流速由50ml/min逐渐增加至200ml/min。于动脉端取血，测定DNA抗体、免疫复合物及其它生化指标。
本发明采用新的工艺合成方法合成了性能优良的免疫吸附剂载体材料碳化树脂，首先采用超大量致孔剂(致孔剂用量为单体和交联剂总量的三倍)，严格控制引发剂用量和升温速度，即严格控制聚合速度。另外，快速蒸馏出致孔剂甲苯，这样才能最终得到具有超大孔和大比表面积的树脂。碳化过程的预烧、程序升温、碳化温度和水蒸气活化至关重要，直接影响和决定碳化树脂的收率和结构性能。本发明制备的碳化树脂具有适宜的孔径和比表面积(孔径20～35，比表面积800～1200m2/ml)，是制备DNA免疫吸附剂的优良载体材料，同时具有非常好的血液相容性，对血小板和红细胞白细胞的破坏率很低，临床应用结果也证明本发明碳化树脂的优越性能。
本发明制备的碳化树脂DNA免疫吸附剂，已在全国17个城市28家医院进行了150多例床应用，有效率达98％。患者不仅延长了生命，而且恢复了健康和劳动能力。表1和表2分别列举了部分SLE临床报告。如表1所示，十名患者经血液灌流后，血液中的致病物质抗ds-DNA抗体的浓度明显降低，尿蛋白、血沉和抗核抗体滴度均明显改善。除一人死亡外(存活38个月)，其余9人已存活32个月以上，恢复了生活和劳动能力。另外如表2所示，通过对5名SLE患者进行多次血液灌流治疗发现，患者血液生化指标、临床症状越来越改善，特别是患者经治疗后，均停止服用任何激素类药物，其中4人目前已分别存活9,12,24,24(随访日期至1996年底)，只有1人在存活一年后死于综合症。这表明DNA免疫吸附剂疗法不仅能缓解病情，而且能改善患者免疫系统功能，保持长期疗效，并有治愈的可能。
实施例1．将45.0g苯乙烯，60.0g二乙烯苯，45.0g丙烯腈，甲苯300.0g混合均匀，加入1.5g引发剂过氧化苯甲酰，溶解后加入160.0g液体石蜡，充分混合均匀。于3000ml三口瓶中，加入1％聚乙烯醇水溶液1150ml，水浴加热至50℃，将上述单体溶液倒入反应瓶，搅拌，在1小时内使反应液升温至80℃。反应5小时。升高水浴温度至90℃以上，蒸馏甲苯约1小时，直到不再有甲苯蒸出为止。100℃煮球2小时，过滤，用热蒸馏水洗涤数遍，除去聚乙烯醇。50℃烘干。用石油醚(60-90℃)淋洗树脂，除去致孔剂液体石蜡。用标准筛筛选0.45-1.0mm范围的合格树脂，约400ml。
实施例2．在管式电阻炉中加入1000ml上述树脂，200℃预烧10小时后，在N2气保护下，以100℃/小时的速度升温至800℃，在此温度下通入水蒸汽活化1小时，自然冷却至室温，得到约350ml 0.45-0.9mm的合格碳化树脂。比表面积1000-1200m2/g，平均孔径20-35。
实施例3．采用实施例2的方法和步骤，碳化温度改为580℃，产品比表面积仅100m2/g左右。
实施例4．采用实施例2的方法和步骤，水蒸汽活化0.5小时，产品比表面积为800-1000m2/g。
实施例5．采用实施例2的方法和步骤，不经过200℃预烧，产品收率低，不足200ml。
实施例6．取实施例2制得的碳化树脂250ml，用2倍体积的5％盐酸煮沸30分钟，用重蒸水漂洗至中性。再用2倍体积的5％氢氧化钠溶液煮沸30分钟，用重蒸水漂洗、淋洗至中性。50℃烘干。在提取装置内用无水乙醇回流24小时，烘干备用。
所用溶液均用注射用水配制，使用纯化DNA。在洁净无菌的环境下操作，目的是保证产品无热源。
于1000ml烧杯中加入80ml小牛胸腺DNA溶液(DNA溶解在0.2MpH=7.4的Tris-HCl缓冲溶液中，浓度为4mg/ml，然后依次加入等体积的氯化四氮唑兰饱和水溶液和无水乙醇，搅拌至絮状物完全溶解)，90ml火棉胶溶液(55ml5％火棉胶的乙醚溶液，用350ml无水乙醚稀释)，在搅拌下加入250ml上述经过预处理的碳化树脂，迅速搅拌均匀，液体被很快吸干。在50-60℃热水浴上，恒温2小时，不时搅拌，至溶剂完全挥发。50℃真空干燥2小时。用注射用水漂洗数遍，装入柱子淋洗，直到流出液在260nm处无紫外吸收。再漂洗数遍，50℃真空干燥，得到成品吸附剂。DNA含量为0.38mg/ml树脂。用免子进行热源实验，产品无热源。
实施例7．按实施例6的方法和条件进行包膜，投料改为87.5ml小牛胸腺DNA溶液，100ml火棉胶溶液，250ml碳化树脂。最终产品DNA含量为0.42mg/ml树脂。
实施例8．按实施例6的方法和条件进行包膜，只是全部使用重蒸水。如此所得的DNA免疫吸附剂经免子实验，发现有明显热源反应，产品有热源。表1．10例SLE病例报告总结(随访至1998年2月)<
表2．5例SLE病例报告总结(随访至1996年底)
权利要求
1．一种碳化树脂DNA免疫吸附剂的制备方法，它是使用碳化树脂作为载体，固定有效量的DNA构成，DNA含量为0.3-0.5mg/ml树脂，其特征在于它是经过下述步骤(1)．碳化树脂的制备以苯乙烯和丙烯腈为单体，二乙烯苯为交联剂，以三倍于单体和交联剂(重量比)的甲苯和液体石蜡为致孔剂，过氧化苯甲酰为引发剂，分散介质为1-2％聚乙烯醇水溶液，进行悬浮聚合，80℃反应5小时。于96℃蒸馏甲苯，100℃煮球3小时，用热水洗涤，50℃烘干，石油醚淋洗脱蜡，得到三元共聚超大孔树脂；将上述树脂于管式电阻炉中100-300℃预烧8-10小时，在惰气保护下，升温至500-800℃，通入水蒸汽活化0.5-1.0小时，冷却，即得碳化树脂；(2)．碳化树脂DNA免疫吸附剂的制备把小牛胸腺DNA溶液与火棉胶乙醚溶液混合均匀，在搅拌下加入经过预处理的碳化树脂，迅速搅拌，液体被很快吸干，在50-60℃热水浴上，恒温2小时，不时搅拌，至溶剂完全挥发，50℃真空干燥2小时，用水漂洗数遍，装入柱子淋洗，直到流出液在260nm处无紫外吸收，再漂洗数遍，50℃真空干燥，得到成品吸附剂。
2．按照权利1所说的碳化树脂DNA免疫吸附剂的制备方法，其特征在于各个物料配比为(1)．大孔树脂的制备有机相由单体苯乙烯5.0-7.5％w/w，丙烯腈7.5-10.0％w/w，交联剂二乙烯苯10.0-12.5％w/w，致孔剂甲苯50.0％w/w，液体石蜡25.0％w/w和0.15-0.3％w/w引发剂组成，引发剂过氧化苯甲酰为苯乙烯和二乙烯苯总量的0.5-1.0％，水相为1-2％聚乙烯醇溶液，有机相与水相的重量比为1/2；(2)．免疫吸附剂的制备碳化树脂57.1-59.5％v/v,DNA溶液19-20％v/v，火棉胶乙醚溶液21.4-22.9％v/v,DNA浓度为1.33mg/ml，火棉胶浓度为0.68％。
全文摘要
本发明涉及医用吸附材料,特别是一种免疫吸附剂。本发明从苯乙烯、二乙烯苯和丙烯腈开始,通过采用超大量致孔剂和严格的反应条件合成三元共聚超大孔树脂,在500—800℃高温下碳化得到碳化树脂,经过酸、碱、乙醇处理后烘干,利用火棉胶包膜法,将小牛胸腺DNA固定于碳化树脂表面,成为DNA免疫吸附剂,DNA含量为0.3—0.5mg/ml树脂。本发明得到的碳化树脂DNA免疫吸附剂,可直接用于血液灌流治疗系统性红斑狼疮,是一种新型疗法,经过近200例临床应用,疗效显著,无毒副作用,无热源。是一种良好的医用血液净化吸附材料。
文档编号A61P37/02GK1209548SQ9810235
公开日1999年3月3日 申请日期1998年6月8日 优先权日1998年6月8日
发明者俞耀庭, 陈长治, 孔德领 申请人:南开大学