双重修饰的聚偏氟乙烯膜血液相容性研究

发布时间：2017-08-08 05:07

  本文关键词：双重修饰的聚偏氟乙烯膜血液相容性研究

  更多相关文章： 聚偏氟乙烯 丙烯酰吗啉 乙二醇二甲基丙烯酸酯 阿加曲班 抗蛋白吸附性 血液相容性

【摘要】：聚偏氟乙烯(PVDF)膜具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和良好的机械特性,被广泛用于渗透汽化、超滤和微滤等方向。然而,在过滤含蛋白质溶液时,疏水的PVDF膜易吸附蛋白质导致膜污染,致使膜的渗透通量随时间延长而降低。此外,与血液接触时,PVDF膜表面会黏附大量的血红细胞和血小板,诱导形成血栓。因此,本文将从膜材料分子设计的角度出发,提高PVDF膜的亲水性和抗凝血性,使其具有高效的抗污性和血液相容性。聚丙烯酰吗啉(PACMO)具有高亲水性、低毒性及良好的生物相容性,可用于制备大分子药物载体、血液分离材料、酶和蛋白质的表面修饰等。碱处理后的PVDF粉末产生C-C双键,在引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)作用下可以与ACMO发生接枝反应得到PVDF-g-PACMO共聚物,再利用液液相分离法制备得到共聚物膜。为了提高PACMO的接枝率以增强膜的抗污性能,本文在接枝过程中加入亲水性好且无毒的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)。结果表明加入交联剂之后,PACMO在膜表面的接枝率从7.43%提高到10.68%,BSA蛋白在膜表面的吸附量从27.2 μg/cm2降到20.5 μg/cm2,明显增强了PVDF膜的抗蛋白吸附能力。结合ACMO的亲水性和阿加曲班(AG)的抗凝性,我们制备了ACMO和AG双重修饰的PVDF膜,并探究了改性膜的抗蛋白吸附性和血液相容性。首先,将PVDF、ACMO和丙烯酸(AA)共聚,反应得到PVDF-g-(PACMO-PAA)共聚物;然后,将PVDF-g-(PACMO-PAA)共聚物和AG反应得到PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物；最后制备出共聚物膜。结果表明,PVDF-g-(PACMO-PAA)共聚物膜和PVDF膜相比,亲水性显著提高,蛋白质吸附量从118.48μg/cm2下降到71.97μg/cm2,并且血小板黏附量、血红细胞粘附量和溶血率都显著下降。反应体系中加入AG后,膜表面的亲水性略微提高,蛋白质吸附量、血小板黏附量、血红细胞粘附量和溶血率进一步下降,血浆复钙时间、活化部分凝血活酶时间、凝血酶原时间和凝血酶时间延长,纤维蛋白原浓度显著下降。
【关键词】：聚偏氟乙烯 丙烯酰吗啉 乙二醇二甲基丙烯酸酯 阿加曲班 抗蛋白吸附性 血液相容性
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ051.893
【目录】：

• 学位论文的主要创新点3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 血液相容性11-17
• 1.1.1 血液相容性概述11-13
• 1.1.2 血液相容性评价13-15
• 1.1.2.1 蛋白质吸附13-14
• 1.1.2.2 血小板黏附14
• 1.1.2.3 溶血率14
• 1.1.2.4 凝血时间14-15
• 1.1.2.5 接触活化和补体激活15
• 1.1.3 血液相容性改性15-17
• 1.1.3.1 表面接枝16
• 1.1.3.2 表面涂覆16
• 1.1.3.3 共混16-17
• 1.1.3.4 本体聚合17
• 1.2 PVDF膜17-18
• 1.2.1 PVDF膜概述17
• 1.2.2 PVDF膜改性17-18
• 1.2.2.1 共混18
• 1.2.2.2 共聚18
• 1.2.2.3 涂覆18
• 1.3 PVDF膜血液相容性研究18-21
• 1.3.1 PVDF膜血液相容性概述18-20
• 1.3.2 丙烯酰吗啉20
• 1.3.3 阿加曲班20-21
• 1.4 研究目的和研究内容21-23
• 1.4.1 研究目的21-22
• 1.4.2 研究内容22-23
• 第二章 PVDF-g-PACMO共聚物膜的抗蛋白质吸附性研究23-37
• 2.1 实验部分23-28
• 2.1.1 实验试剂23-24
• 2.1.2 实验仪器24
• 2.1.3 PVDF-g-PACMO共聚物的制备24-25
• 2.1.3.1 PVDF粉末的碱处理24
• 2.1.3.2 PVDF-g-PACMO共聚物的制备24-25
• 2.1.4 PVDF-g-PACMO共聚物表征25
• 2.1.4.1 红外光谱(FT-IR)25
• 2.1.5 PVDF-g-PACMO共聚物膜的制备25
• 2.1.6 PVDF-g-PACMO共聚物膜的表征25-28
• 2.1.6.1 X-射线光电子能谱(XPS)25
• 2.1.6.2 接触角25-26
• 2.1.6.3 场发射扫描电镜(SEM)26
• 2.1.6.4 静态蛋白质吸附26-27
• 2.1.6.5 渗透性能测试27
• 2.1.6.6 抗蛋白质污染性27-28
• 2.2 结果与讨论28-36
• 2.2.1 FT-IR28-29
• 2.2.2 膜表面组成29-30
• 2.2.3 膜的亲水性30-31
• 2.2.4 膜的形态结构31-33
• 2.2.5 膜的蛋白质吸附33
• 2.2.6 膜的渗透性能33-34
• 2.2.7 膜的抗蛋白质污染性34-36
• 2.3 本章小结36-37
• 第三章 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物膜的抗蛋白质吸附性研究37-59
• 3.1 实验部分37-41
• 3.1.1 实验试剂37-38
• 3.1.2 实验仪器38
• 3.1.3 不同AG含量的PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的制备38-39
• 3.1.3.1 PVDF粉末的碱处理38
• 3.1.3.2 PVDF-g-(PACMO-PAA)共聚物的制备38
• 3.1.3.3 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的制备38-39
• 3.1.4 不同AA含量的PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的制备39-40
• 3.1.4.1 PVDF粉末的碱处理39
• 3.1.4.2 PVDF-g-(PACMO-PAA)共聚物的制备39-40
• 3.1.4.3 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的制备40
• 3.1.5 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的表征40
• 3.1.5.1 红外光谱40
• 3.1.5.2 核磁光谱(~1H-NMR)40
• 3.1.6 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物膜的制备40-41
• 3.1.6.1 不同AG含量的PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物膜的制备40
• 3.1.6.2 不同AA含量的PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物膜的制备40-41
• 3.1.7 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物膜的表征41
• 3.1.7.1 X-射线光电子能谱41
• 3.1.7.2 接触角41
• 3.1.7.3 场发射扫描电镜41
• 3.1.7.4 静态蛋白质吸附41
• 3.1.7.5 渗透性能测试41
• 3.1.7.6 抗蛋白质污染性41
• 3.2 结果与讨论41-58
• 3.2.1 AG对共聚物膜抗蛋白质吸附性的影响41-51
• 3.2.1.1 FT-IR41-42
• 3.2.1.2 ~1H-NMR42-43
• 3.2.1.3 膜表面组成43-45
• 3.2.1.4 膜的亲水性45-46
• 3.2.1.5 膜的形态结构46-48
• 3.2.1.6 膜的蛋白质吸附48
• 3.2.1.7 膜的渗透性能48-49
• 3.2.1.8 膜的抗蛋白质污染性49-51
• 3.2.2 AA对共聚物膜抗蛋白质吸附性的影响51-58
• 3.2.2.1 膜表面组成51-53
• 3.2.2.2 膜的亲水性53
• 3.2.2.3 膜的形态结构53-55
• 3.2.2.4 膜的蛋白质吸附55
• 3.2.2.5 膜的渗透性能55-56
• 3.2.2.6 膜的抗蛋白质污染性56-58
• 3.3 本章小结58-59
• 第四章 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物膜的血液相容性研究59-79
• 4.1 实验部分59-63
• 4.1.1 实验试剂59-60
• 4.1.2 实验仪器60
• 4.1.3 不同AG含量的PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的制备60
• 4.1.4 不同AA含量的PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的制备60
• 4.1.5 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物膜的制备60-61
• 4.1.5.1 不同AG含量的PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的制备60
• 4.1.5.2 不同AA含量的PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物的制备60-61
• 4.1.6 PVDF-g-(PACMO-PAA-g-AG)共聚物膜的表征61-63
• 4.1.6.1 血小板黏附61
• 4.1.6.2 溶血率61
• 4.1.6.3 血浆复钙时间61
• 4.1.6.4 活化部分凝血活酶时间61-62
• 4.1.6.5 凝血酶原时间62
• 4.1.6.6 凝血酶时间62
• 4.1.6.7 纤维蛋白原62-63
• 4.2 结果与讨论63-77
• 4.2.1 AG对共聚物膜血液相容性的影响63-71
• 4.2.1.1 血小板黏附63-64
• 4.2.1.2 血红细胞黏附64-65
• 4.2.1.3 溶血率65-66
• 4.2.1.4 血浆复钙时间66-67
• 4.2.1.5 活化部分凝血活酶时间67-68
• 4.2.1.6 凝血酶原时间68
• 4.2.1.7 凝血酶时间68-69
• 4.2.1.8 纤维蛋白原69-71
• 4.2.2 AA对共聚物膜血液相容性的影响71-77
• 4.2.2.1 血小板黏附71-72
• 4.2.2.2 血红细胞黏附72-73
• 4.2.2.3 溶血率73
• 4.2.2.4 血浆复钙时间73-74
• 4.2.2.5 活化部分凝血活酶时间74-75
• 4.2.2.6 凝血酶原时间75
• 4.2.2.7 凝血酶时间75-76
• 4.2.2.8 纤维蛋白原76-77
• 4.3 本章小结77-79
• 第五章 全文总结79-81
• 参考文献81-89
• 硕士生期间发表论文和参加科研情况89-91
• 致谢91

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