氨基酸接枝改性PAN纳米纤维膜制备及其性能研究

发布时间：2020-10-23 01:45

　　 高胆红素血症会导致黄疸、肝炎、脑损伤,严重情况甚至会导致死亡。目前临床主要通过血液灌流进行治疗。血液灌流器中的胆红素(BR)吸附剂应具有高的吸附能力和良好的血液相容性。聚丙烯腈(PAN)具有低成本、易改性、良好的成膜性等优点,被广泛的用作血液净化材料。但静电纺PAN膜疏水性太强,易引起膜污染;血液相容性差,与血液材料接触时会诱导血栓形成,使其应用于生物医学领域前需要进行必要的修饰。因PAN具有反应活性较高的氰基,易于进行化学接枝改性。本文以有机改性锂皂石(OHec)为增强相,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为致孔剂,静电纺PAN@OHec纳米纤维膜为基体,设计两种方案将赖氨酸(Lys)接枝在PAN@OHec纳米纤维膜表面。方案一是对PAN@OHec纳米纤维膜进行偕胺肟改性,将氰基转换成氨基,与Lys羧基发生接枝反应:方案二是对PAN@OHec纳米纤维膜进行碱水解改性,使膜上氰基部分水解生成羧基,再与Lys氨基发生接枝反应。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X-射线光电子能谱(XPS)、动态热机械分析仪(DMA)、表面动态水接触角(WCA)、表面电势(Zeta电位)等方法表征纳米纤维膜的形貌、结构、力学性能、润湿性和电荷性。采用静态和动态抗蛋白吸附实验对纳米纤维膜抗污染性能进行研究。通过体外血小板、红细胞粘附和溶血率实验对血液相容性进行初步研究。分别考察温度、离子强度、白蛋白干扰等因素对Lys-PAN@OHec和Lys-HPAN@OHec纳米纤维膜BR吸附性能的影响,进一步进行改性膜动力学吸附和等温吸附研究。研究结果表明,OHec的加入显著提高PAN纳米纤维膜力学性能。Lys成功接枝在AO-PAN@OHec和HPAN@OHec纳米纤维膜表面。接枝纳米纤维膜亲水性均显著提高,具有较好的抗蛋白污染效果。Lys-PAN@OHec纳米纤维膜表现出优异血液相容性。Lys-PAN@OHec和Lys-HPAN@OHec纳米纤维膜BR最大吸附量分别为35 mg/g和37 mg/g,去除率分别为87%和93%。本论文成功制备具有良好BR吸附性能的Lys-PAN@OHec和Lys-HPAN@OHec纳米纤维膜,接枝纳米纤维膜在血液净化和血液灌流领域具有广阔的应用前景。
【学位单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ340.64;TB383.2
【部分图文】：

Ｎ—Ｃ一ＣＨｒ－Ｓ－ＯＨ??ｆｃ?Ｊｈ，?ａ??图１－２紫外光引发接枝ＡＭＰＳ在ＮＷＦＰＰ膜上的示意图Ｉ??ｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＵＶ－ｉｎｄｕｃｅｄ?ｇｒａｆｔｉｎｇ?ｏｆ?ＡＭＰＳ?ｏｎ?ＮＷＦＰＰ?ｆｉｌ离子体接枝??

?？?０－｛＇?Ｖ１＂?〇??Ｎ—Ｃ一ＣＨｒ－Ｓ－ＯＨ??ｆｃ?Ｊｈ，?ａ??图１－２紫外光引发接枝ＡＭＰＳ在ＮＷＦＰＰ膜上的示意图Ｉ??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＵＶ－ｉｎｄｕｃｅｄ?ｇｒａｆｔｉｎｇ?ｏｆ?ＡＭＰＳ?ｏｎ?ＮＷＦＰＰ?ｆｉｌｍ??１．２．３．２等离子体接枝??等离子体接枝的原理是气体在电场作用下，部分气体发生电离，生成共存的??电子、正离子、激发态分子及自由基，气体整体呈电中性，这是物质存在的一种??状态一等离子状态。等离子体因富集活性离子具有较高能量，能激活物质分子，??发生物理或化学变化。该方法制备纳米纤维膜不改变本体结构，具有较好的保形??性。Ｙｕ：：＂’等人采用Ｎ２低温等离子体处理对ＰＰ中空纤维微孔膜（ＰＰＨＦＭＭＳ）进??行表改性，改性ＰＰＨＦＭＭＳ中空纤维微孔膜的静态水接触角明显减小，防污??性能提高，随等离子体处理时间的增加改性ＰＰＨＦＭＭＳ中空纤维微孔膜纯水通??ｈｉ：增加。Ｚｈａｏ［３Ｓ１等人利用等离子体结合紫外光引发方法在ＰＰ表面接枝Ｎ，Ｎ二??甲基丙烯酸季铵盐乙酸甲酯

有大量研究通过接枝或共混亲水性聚合物，改善纳米纤维膜疏水性，减少蛋白质??吸附。Ｙｕ?５１］等人制备以聚乙烯醇（ＰＶＡ）为超薄亲水分离层，ＰＡＮ纳米纤维为??支撑层的新型双层纳米纤维膜，应用于血液透析领域（如图１－４所氺）。ＰＶＡ／ＰＡＮ??膜亲水性表面显著降低蛋白质吸附，牛血清白蛋白（ＢＳＡ）保留率为９９?°／ｃ＾Ｚｈａ〇１５２］??等人采用绿色水热法制备支化聚乙烯亚胺（ｂＰＥＩ）接枝ＰＡＮ的ｂＰＥＩＰＡＮ纳米纤??维膜。ｂＰＥＩＰＡＮ纳米纤维膜具有良好的生物相容性和血液相容性。??９??
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈艳明;;PAN纤维在铁路桥混凝土结构中的应用研究[J];四川水泥;2017年10期

2 崔荣庆;谌磊;李春红;杨永岗;温月芳;王茂章;;电化学氧化处理对PAN基炭纤维表面浸润性的影响[J];材料导报;2012年02期

3 卢伟;王亮;薛立伟;张力;易凯;魏坤;孙国防;金日光;;群子统计理论研究PAN一定牵伸下预氧化过程的成环机理[J];化工新型材料;2011年S1期

4 孟祥利;殷金玲;张宝宏;;PAN基凝胶聚合物电解质超级电容器的研究[J];应用科技;2006年11期

5 李全明,王浩;磷酸活化制备PAN基活性炭纤维的研究[J];炭素技术;2002年05期

6 刘振宇,郑经堂;PAN基活性炭纤维研究及展望[J];化工进展;1998年01期

7 罗永义;杨正文;易振凯;申天才;赵高明;;PAN—石油醚萃取原子吸收分光光度法测定空气中锰[J];重庆环境保护;1987年02期

8 彭蓓;齐洪斌;;适用于整浸电机防晕用的有机半导纤维——聚丙烯腈(PAN)催化予氧丝的应用[J];绝缘材料通讯;1988年02期

9 刘丽秋;王珂;韩润鸿;宋起;;雷公藤甲素对PAN致足细胞损伤中自噬作用的影响[J];中国中西医结合肾病杂志;2015年12期

10 刘丽秋;任帆;韩润鸿;赵娜;;雷公藤甲素对PAN致足细胞损伤中mTOR/p70S6K/4EBP1信号通路的影响[J];中国中西医结合肾病杂志;2016年02期

相关博士学位论文 前10条

1 徐海萍;射频等离子法制备的TiO_2纳米晶、PAN预氧化纤维纳米尺度微观结构研究[D];太原理工大学;2005年

2 季敏霞;PAN原丝在预氧化和碳化过程中微观结构的演变[D];山东大学;2008年

3 肖士洁;聚丙烯腈（PAN）热稳定化反应机理及动力学研究[D];北京化工大学;2012年

4 李昭锐;PAN基碳纤维表面物理化学结构对其氧化行为的影响研究[D];北京化工大学;2013年

5 赵圣尧;高质量PAN纤维及其纺丝原液制备工艺研究[D];山东大学;2015年

6 李春庆;miRNA对PAN肾病大鼠nephrin介导蛋白尿调控机制及雷公藤制剂的保护作用[D];南京中医药大学;2011年

7 高学平;PAN纤维微缺陷及微晶结构的形成与演变[D];山东大学;2014年

8 林雪;PAN基碳纤维制备过程中纤维的近程有序结构及晶态结构研究[D];山东大学;2014年

9 刘海洋;PAN基碳纳米纤维杂化复合材料及其生物特性研究[D];北京化工大学;2010年

10 易凯;共聚型高分子量PAN的合成及其原丝湿法纺丝成形工艺的研究[D];北京化工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 王卫静;偕胺肟功能化氧化石墨烯/PAN基复合纳米纤维膜的制备及其性能的研究[D];天津工业大学;2019年

2 岳盼;氨基酸接枝改性PAN纳米纤维膜制备及其性能研究[D];天津工业大学;2019年

3 康宸;PAN取向分子热松弛行为控制研究[D];北京化工大学;2018年

4 武丁胜;PAN基功能性纳米纤维的制备及其固定化酶研究[D];安徽工程大学;2017年

5 刘峰钰;PAN纺丝原液及其流变学研究[D];山东大学;2011年

6 王亮;PAN纤维直径对预氧化工艺及碳纤维结构性能的关联性研究[D];北京化工大学;2016年

7 马雷;碳纳米管/PAN复合纤维的制备及结构研究[D];北京化工大学;2008年

8 徐萌;碳化过程中纤维改性对PAN基炭纤维结构性能的影响[D];北京化工大学;2007年

9 相恒学;PAN基相变材料的制备及性能研究[D];大连工业大学;2011年

10 古春江;北京PAN公司系统开发发展战略研究[D];电子科技大学;2005年

本文编号：2852386