抗氧化血液透析膜的构建及其生物相容性研究

发布时间：2020-11-21 20:43

　　 聚砜(Polysulfone,PSF)由于其优异的热稳定性、化学稳定性且本身无毒在人造血管及组织工程等领域得到广泛应用。然而,由于PSF膜具有较强的疏水性以及PSF上的异丙基在与强氧化剂接触时易产生甲基自由基,加重尿毒症患者的氧化应激状态,限制了其在血液接触材料领域的应用。本文以PSF为基材,引入改性剂以提高膜的抗氧化性和生物相容性。水飞蓟宾(Silybin,SLB)是天然的抗氧化剂。以PSF为膜材料,SLB为改性剂,采用浸没沉淀相转化法制备具有抗氧化性能的PSF/SLB血液透析膜。通过X射线光电子能谱(XPS)和场发射扫描电镜(FESEM)等测试对改性膜的表面组成及形貌进行表征,结果表明在成膜过程中所引入的功能单体向膜表面迁移并富集。随着SLB在铸膜液中含量提高,PSF/SLB共混膜纯水通量增大、亲水性提高,PSF/SLB共混膜对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)清除率相比纯膜有显著性差异,抗氧化性提高。PSF/SLB共混膜相比于纯PSF膜不仅血小板、红细胞粘附量减少,而且具有较强的抑制全血中超氧化物歧化酶(SOD)产生的能力。水飞蓟宾-卵磷脂复合物(Silybin-Phosphatidylcholine Comples,SPC)具有良好的抗氧化性和生物相容性。将PSF和SPC共混,采用浸没沉淀相转化法制备PSF/SPC血液透析膜。XPS测试证实SPC偏析到PSF/SPC共混膜表面。随着SPC在铸膜液中含量提高,PSF/SPC共混膜纯水通量增大到187.9±6.9L/(m2h)、亲水性提高,PSF/SPC共混膜对DPPH和ABTS最高清除率可达到88.3±1.3%和99.4±0.3%,抗氧化性提高。PSF/SPC共混膜相比于纯PSF膜不仅血小板粘附量减少,细胞增殖能力增强,而且具有较强的抑制全血中超氧化物歧化酶(SOD)产生的能力。结果表明通过将PSF和SPC共混的方法赋予PSF膜良好的抗氧化性以及优良的生物相容性。
【学位单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ051.893
【部分图文】：

１．１．２氧化应激??氧化应激的定义为由于缺乏抗氧化能力或来自环境应激的自由基（ＲＯＳ和??ＲＮＳ）过多所导致的高度反应性分子的过度形成和／或不充分的去除之间的不平??衡ＲＯＳ和ＲＮＳ的产生量过多就会破坏细胞脂质、蛋白质或ＤＮＡ，从而抑??制其正常功能。自由基最重要的来源是线粒体内膜呼吸链中的氧化还原反应［５］。??因此，电子传递链的改变是自由基产生增加的首要原因。ＲＯＳ／ＲＮＳ的另一个非??常重要的来源是白细胞。嗜中性粒细胞利用氧化性自由基（超氧化物，过氧化??氢，羟基）来杀死细菌，当受到外来物质的作用时，这些细胞从静止状态转变??为活化状态，显著增加其耗氧量［６］，其结果是大量ＲＯＳ产生和蛋白水解酶、骨??髓过氧化物酶的释放。骨髓过氧化物酶参与氧化应激状态的发生，因为它的活??动负责形成次氯酸，是一种强有力的氧化剂。由炎症或缺血再灌注损伤＇（如器??官移植）引起的许多临床疾病特别容易引发氧化应激｜７］。因此，黄嘌呤氧化酶??活化，血红蛋白氧化，游离铁释放，前列腺素代谢和内皮细胞活化［８］等机制促??使大量自由基的产生。烟草烟雾和污染空气中的自由基会对肺，血管等身体组??

１．３．２生物相容性膜??血液透析膜的生物相容性影响患者氧化应激状态。在维持性血液透析阶段，治疗过程中没有考虑细胞或宿主对治疗的反应，而是采用了相对“相容性的材料”，并没有太多重视优化治疗。现在，一系列方法从生物相料和超纯透析液到强化去除毒素的对流方法来减少氧化应激状态，但血患者的并发症和心血管死亡率仍高于普通群众。血液透析替代肾功能促物材料工程的不断进化，提高了治疗效率和生物相容性。因此可以通过透析膜上引入抗氧化功能组分来改善氧化应激状态。??．３．２．１表面涂覆改性??表面涂覆改性是在膜表面涂覆或沉积一薄层来改性膜表面的简单方法。化层可以简单地涂覆在膜表面，以提高抗氧化效果。涂层与膜的结合可物理吸附、交联等方法来实现。Ｋｅｎｉｃｈｉｒｏ?Ｙａｍａｍｏｔｏａ等通过光纤的方定ＰＳＦ膜表面最佳的维生素Ｅ涂覆量和提高维生素Ｅ透析膜的抗氧化性

与适当的宿主响应执行的能力｜５４］。血液透析膜作为与血液直接接触的材料通常??要求其具有良好的血液相容性和组织相容性（即为其中的细胞相容性）。??１．４．１血液相容性概述??正常生理状态下，血液与内皮接触时，血液不会凝固主要与以下几个方面??的因素有关：（１）血管内膜的多相结构使其具有亲水、光滑、荷电等特点，从??而使血小板不会被破坏，血浆蛋白不会变性，凝血因子不会被激活；（２）血流??速度快，血小板不易在血管壁上大量粘附，血浆中偶然产生的凝血因子不断被??稀释，也不会因局部聚集达到一定浓度而相互作用；（３）血液中含有抑制血液??凝固的物质，如肝素、抗凝血酶ＩＩＩ、纤维蛋白溶酶（使纤维蛋白高聚物重新断??裂而溶解）。而血液透析膜是没有任何内皮功能的，在透析过程中膜引发一系列??血蛋白、血小板、白细胞的吸附，血栓导致纤维蛋白基质形成意味着一个外表??面引进。这些反应是高度相互关联的（图１－５），受到材料的表面性质和血液与??材料之间的初始接触等影响｜５５匕这种反应改变了?ＰＳＦ膜和改性膜表面并决定未??来的反应过程。??
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本文编号：2893573