二次交聯吸附樹脂的製備方法

二次交聯吸附樹脂的製備方法

《二次交聯吸附樹脂的製備方法》是珠海健帆生物科技股份有限公司於2015年12月23日申請的專利,該專利的公布號為CN105418946A,授權公布日為2016年3月23日,發明人是董凡、揭油平、邵柯。

《二次交聯吸附樹脂的製備方法》其包括二次交聯步驟:由聚苯乙烯類樹脂氯球經過二次交聯反應得到二次交聯吸附樹脂;在二次交聯步驟中包括靜置溶脹過程,按重量份,加入1份聚苯乙烯類樹脂氯球、0.5份至4份醇類物質和4份至6份1,2-二氯乙烷,進行靜置溶脹過程,該二次交聯吸附樹脂用於血液淨化。通過這種製備方法,降低了超高交聯聚苯乙烯二乙烯苯樹脂殘留的氯甲基,達到提高吸附樹脂化學穩定性與血液相容性的目的。

2020年7月14日,《二次交聯吸附樹脂的製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

(概述圖為《二次交聯吸附樹脂的製備方法》摘要附圖)

基本介紹

  • 中文名:二次交聯吸附樹脂的製備方法
  • 申請人:珠海健帆生物科技股份有限公司
  • 申請日:2015年12月23日
  • 申請號:2015109883616
  • 公布號:CN105418946A
  • 公布日:2016年3月23日
  • 發明人:董凡、揭油平、邵柯
  • 地址:廣東省珠海市高新區科技六路98號
  • Int. Cl.:C08J3/24(2006.01)I、C08F212/08(2006.01)I、C08F212/36(2006.01)I等
  • 代理機構:珠海智專專利商標代理有限公司
  • 代理人:林永協
  • 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

血液灌流是藉助動力將患者的血液引至體外循環,通過血液灌流器中具有特殊吸附功能的吸附劑而除去患者血液中的內源性或外源性毒物或致病物質,從而達到血液淨化的一種治療技術。2015年前,血液灌流技術已經廣泛套用於腎功能衰竭、重症肝病、中毒、感染及危重病領域。
血液灌流器中的吸附劑可為樹脂吸附劑、活性炭吸附劑、碳化樹脂吸附劑、天然高分子吸附劑等。樹脂吸附劑中較常用的為中性大孔吸附樹脂,其是通過苯乙烯-二乙烯苯微球(俗稱白球)聚合,氯甲基化,再經傅克反應(Friedel-Crafts)而製得的超高交聯高比表面積樹脂。例如,在申請號為CN201410013169.0的中國發明專利申請中就公開了一種這樣的製備方法,其在後交聯(二次交聯)步驟中採用1,2-二氯乙烷進行靜置溶脹。
但是,由於上述製備過程中的後交聯反應不夠徹底,導致最終產物中氯甲基的殘留量大,一般會占樹脂質量的2%至4%。這就降低了樹脂吸附劑的化學穩定性,改變樹脂親疏水性能,同時使樹脂的血液相容性變差,並且其水解產物容易腐蝕後續的生產設備。
在已公開專利中,申請號為CN200910143423.8的中國發明專利申請中公開了一種採用乙醇代替二氯乙烷等作為氯甲基化產物的後交聯反應的溶脹劑。然而,採用該方法進行後交聯時,乙醇的溶脹效果有限,造成後交聯反應進行的程度極低,所得後交聯產物(吸附劑樹脂)的比表面積小、氯殘留含量高,並且其對血液中外源性或內源性毒素物質清除能力很低,血液相容性差。

發明內容

專利目的

《二次交聯吸附樹脂的製備方法》的主要目的是提供一種降低氯殘留的二次交聯(後交聯)吸附樹脂的製備方法。

技術方案

《二次交聯吸附樹脂的製備方法》包括二次交聯步驟:由聚苯乙烯類樹脂氯球經過二次交聯反應得到二次交聯吸附樹脂;在二次交聯步驟中包括靜置溶脹過程,按重量份,加入1份聚苯乙烯類樹脂氯球、0.5份至4份醇類物質和4份至6份1,2-二氯乙烷,進行靜置溶脹過程,該二次交聯吸附樹脂用於血液淨化。
由上可見,通過在二次交聯反應中加入一定比例的醇類物質,利用醇羥基與氯甲基之間的化學反應,消耗交聯樹脂中的殘留氯,從而降低交聯聚苯乙烯-二乙烯苯樹脂(聚苯乙烯類樹脂的一種)殘留的氯甲基,達到提高吸附樹脂化學穩定性與血液相容性的目的。同時,通過增加吸附樹脂表面的親水基團含量,提高樹脂親水性,降低樹脂對血液有形成分如紅細胞的破壞,進一步改善樹脂的血液相容性;通過溶血試驗,發現按照該發明方法製備的樹脂相對於改進前得到的樹脂,其溶血率明顯降低,並且樹脂對白蛋白,總蛋白的吸附率及血小板滯留率也較改進前明顯降低,從而進一步提高了樹脂作為血液灌流吸附劑的安全性,具體參見下文中表1、表2和表3的數據以及相關的分析結論。另外,通過圖1中傅立葉紅外圖譜的數據可見,相比於其它類型的樹脂(A),該發明的製備方法得到的樹脂(B、C、D、E)中羰基峰(1708厘米)及其衍生基團特徵峰面積提高;而元素分析法測定結果顯示,該發明提供的方法得到的樹脂中氧元素的含量增加了20%至50%。
一個優選的方案是,二次交聯吸附樹脂的比表面積為500平方米/克至1200平方米/克,平均孔徑為2納米至15納米。
由上可見,通過對二次交聯吸附樹脂的比表面積和平均孔徑進行優選限定,得到了性質更加優良的樹脂。
一個優選的方案是,二次交聯吸附樹脂中氯的殘留量占樹脂總質量的質量分數小於1.5%。
由上可見,氯的殘留量低於2015年12月之前製備方法得到的吸附樹脂氯的殘留量。
一個優選的方案是,在靜置溶脹過程中:加入的醇類物質的量為1份至2份,時間持續3小時至5小時。
由上述方案可見,最佳化吸附樹脂中醇類物質的氧引入量以及溶脹時間。
一個優選的方案是,醇類物質為甲醇、乙醇、丙醇中的至少一種。
由上可見,醇類物質還可以是2015年12月之前的其它類型的醇,但是上面三種醇是優選的醇,不僅成本低廉,而且易於控制溶脹過程的進行。
一個優選的方案是,控制聚苯乙烯類樹脂氯球中氯含量範圍為8%至18%。
由上可見,這樣有利於後續的二次交聯步驟,避免含氯量過高對最終得到的二次交聯吸附樹脂性質的影響。
一個優選的方案是,在靜置溶脹過程之後,加入0.2份至0.5份的氯化鋅或三氯化鐵,攪拌下升溫至80℃至90℃後反應10小時至20小時,降溫至室溫後濾出母液,水洗後用丙酮抽提,用水洗滌除去丙酮;抽濾、乾燥得到二次交聯吸附樹脂。
一個優選的方案是,依次執行下面的步驟得到聚苯乙烯類樹脂氯球:
懸浮聚合步驟:首先,在室溫下分別配置好水相和油相,油相與水相體積比為1:1.5至1:3,油相包括苯乙烯類單體、二乙烯基苯類單體、引發劑和致孔劑形成的有機混合物,苯乙烯類單體與二乙烯基苯類單體的質量比為5:1至12:1,水相包括分散劑和水形成的水溶液,分散劑的用量為水相重量的0.8%至2%;引發劑用量為單體總量質量分數的0.5%至2%,致孔劑的用量為單體總重量質量分數的60%至200%;然後,把油相倒入水相中攪拌分散;接著,升溫至50℃至90℃,反應時間在6小時至20小時,反應體系固化後停止反應得到聚苯乙烯類樹脂白球,聚苯乙烯類樹脂白球的粒徑範圍是0.4毫米至2毫米。
氯甲基化步驟:採用氯甲醚為反應溶劑,氯化鋅或三氯化鐵為催化劑,反應體系的配比為:每加入1克的聚苯乙烯類樹脂白球,則加入2毫升至7毫升氯甲醚和0.2克至0.5克的催化劑;首先將乾燥的聚苯乙烯類樹脂白球加入反應容器;然後加入氯甲醚溶脹1小時至5小時;接著加入催化劑升溫至45℃至50℃後反應20小時24小時;接著冷卻至室溫,濾出母液後用甲醇抽提12小時,水洗除去甲醇,抽濾,篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,得到聚苯乙烯類樹脂氯球。
進一步優選的方案是,引發劑為過氧化合物引發劑和/或偶氮類引發劑;致孔劑為良溶劑或非良溶劑;
再進一步優選的方案是,過氧化合物引發劑包括過氧化苯甲醯和/或過氧化苯甲酸叔丁酯,偶氮類引發劑包括偶氮二異丁腈和/或偶氮二異庚腈;良溶劑為甲苯和/或二甲苯,非良溶劑為高級醇類、烷烴類或酮類;高級醇類為己醇、環己醇,烷烴類為正庚烷、環己烷、汽油、煤油、液體石蠟中的至少一種,酮類為甲基異丁基甲酮;分散劑為明膠、聚乙烯醇、聚乙烯醇-十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種。

改善效果

《二次交聯吸附樹脂的製備方法》通過在二次交聯反應中加入一定比例的醇類物質,利用醇羥基與氯甲基之間的化學反應,消耗超高交聯樹脂中的殘留氯,從而降低超高交聯聚苯乙烯二乙烯苯樹脂殘留的氯甲基,達到提高吸附樹脂化學穩定性與血液相容性的目的。同時,通過增加樹脂表面的親水基團含量,提高樹脂親水性,降低樹脂對血液有形成分如紅細胞的破壞以及對蛋白的吸附與血小板滯留,進一步改善樹脂的血液相容性。

附圖說明

圖1是《二次交聯吸附樹脂的製備方法》實施例1至4以及對照例1得到的吸附樹脂的傅立葉紅外圖譜。
二次交聯吸附樹脂的製備方法
圖1

技術領域

《二次交聯吸附樹脂的製備方法》涉及一種用於血液淨化的二次交聯吸附樹脂的製備方法,具體地說,是涉及一種對二次交聯步驟改進的二次交聯吸附樹脂的製備方法。

權利要求

1.《二次交聯吸附樹脂的製備方法》該二次交聯吸附樹脂用於血液淨化,該製備方法包括二次交聯步驟:由聚苯乙烯類樹脂氯球經過二次交聯反應得到二次交聯吸附樹脂;其特徵在於:在所述二次交聯步驟中包括靜置溶脹過程,按重量份,加入1份聚苯乙烯類樹脂氯球、0.5份至4份醇類物質和4份至6份1,2-二氯乙烷,進行所述靜置溶脹過程。
2.根據權利要求1所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:所述二次交聯吸附樹脂的比表面積為500平方米/克至1200平方米/克,平均孔徑為2納米至15納米。
3.根據權利要求1所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:所述二次交聯吸附樹脂中氯的殘留量占樹脂總質量的質量分數小於1.5%。
4.根據權利要求1至3任一項所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:在所述靜置溶脹過程中,加入的所述醇類物質的量為1份至2份,時間持續3小時至5小時。
5.根據權利要求1至3任一項所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:所述醇類物質為甲醇、乙醇、丙醇中的至少一種。
6.根據權利要求1至3任一項所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:控制所述聚苯乙烯類樹脂氯球中氯含量範圍為8%至18%。
7.根據權利要求1至3任一項所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:在所述靜置溶脹過程之後,加入0.2份至0.5份的氯化鋅或三氯化鐵,攪拌下升溫至80℃至90℃後反應10小時至20小時,降溫至室溫後濾出母液,水洗後用丙酮抽提,用水洗滌除去丙酮;抽濾、乾燥得到所述二次交聯吸附樹脂。
8.根據權利要求1至3任一項所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:依次執行下面的步驟得到所述聚苯乙烯類樹脂氯球:懸浮聚合步驟:首先,在室溫下分別配置好水相和油相,油相與水相體積比為1:1.5至1:3,所述油相包括苯乙烯類單體、二乙烯基苯類單體、引發劑和致孔劑形成的有機混合物,所述苯乙烯類單體與所述二乙烯基苯類單體的質量比為5:1至12:1,所述水相包括分散劑和水形成的水溶液,所述分散劑的用量為水相重量的0.8%至2%,引發劑用量為單體總量質量分數的0.5%至2%,所述致孔劑的用量為單體總重量質量分數的60%至200%;然後,把油相倒入水相中攪拌分散;接著,升溫至50℃至90℃,反應時間在6小時至20小時,反應體系固化後停止反應得到聚苯乙烯類樹脂白球,所述聚苯乙烯類樹脂白球的粒徑範圍是0.4毫米至2毫米;
氯甲基化步驟:採用氯甲醚為反應溶劑,氯化鋅或三氯化鐵為催化劑,反應體系的配比為:每加入1克的所述聚苯乙烯類樹脂白球,則加入2毫升至7毫升所述氯甲醚和0.2克至0.5克的所述催化劑;首先將乾燥的所述聚苯乙烯類樹脂白球加入反應容器;然後加入氯甲醚溶脹1小時至5小時;接著加入催化劑升溫至45℃至50℃後反應20小時24小時;接著冷卻至室溫,濾出母液後用甲醇抽提12小時,水洗除去甲醇,抽濾,篩分,篩選出粒徑在0.4毫米至2毫米的所述聚苯乙烯類樹脂氯球。
9.根據權利要求8所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:所述引發劑為過氧化合物引發劑和/或偶氮類引發劑;所述致孔劑為良溶劑或非良溶劑。
10.根據權利要求9所述的二次交聯吸附樹脂的製備方法,其特徵在於:所述過氧化合物引發劑包括過氧化苯甲醯和/或過氧化苯甲酸叔丁酯,所述偶氮類引發劑包括偶氮二異丁腈和/或偶氮二異庚腈;所述良溶劑為甲苯和/或二甲苯,所述非良溶劑為高級醇類、烷烴類或酮類;所述高級醇類為己醇、環己醇,所述烷烴類為正庚烷、環己烷、汽油、煤油、液體石蠟中的至少一種,所述酮類為甲基異丁基甲酮;所述分散劑為明膠、聚乙烯醇、聚乙烯醇-十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種。

實施方式

《二次交聯吸附樹脂的製備方法》的一些實施例中,按照下面的方法製備用於血液淨化的二次交聯吸附樹脂。
步驟1:通過懸浮聚合步驟製備聚苯乙烯類樹脂白球,聚苯乙烯類樹脂白球可以理解為初次(一次)交聯聚苯乙烯類樹脂白球。
首先,在室溫下分別配置好水相和油相,油相與水相體積比為1:1.5至1:3。油相包括苯乙烯類單體、二乙烯基苯類單體(交聯劑)、引發劑和致孔劑形成的有機混合物,苯乙烯類單體與二乙烯基苯類單體的質量比為5:1至12:1。水相包括分散劑和水形成的水溶液,分散劑的用量為水相重量的0.8%至2%。引發劑用量為單體總量質量分數的0.5%至2%。致孔劑的用量為單體總重量質量分數的60%至200%。然後,把油相倒入水相中攪拌分散,可以通過控制攪拌速度獲得合適粒徑的液珠。接著,升溫至50℃至90℃,反應時間在6小時至20小時,反應體系固化後停止反應得到聚苯乙烯類樹脂白球,聚苯乙烯類樹脂白球的粒徑範圍是0.4毫米至2毫米。上面的反應過程是優選的方案,而在其它實施例中,還可以對上述多種反應參數進行獨立調整,同樣可以得到聚苯乙烯類樹脂白球。
其中,引發劑為過氧化合物引發劑和/或偶氮類引發劑;致孔劑為良溶劑或非良溶劑。過氧化合物引發劑包括過氧化苯甲醯和/或過氧化苯甲酸叔丁酯,偶氮類引發劑包括偶氮二異丁腈和/或偶氮二異庚腈。良溶劑為甲苯和/或二甲苯。非良溶劑為高級醇類、烷烴類或酮類,高級醇類為己醇、環己醇,烷烴類為正庚烷、環己烷、汽油、煤油、液體石蠟中的至少一種,酮類為甲基異丁基甲酮。分散劑為明膠、聚乙烯醇、聚乙烯醇-十二烷基苯磺酸鈉中的至少一種。
步驟2:通過氯甲基化步驟得到聚苯乙烯類樹脂氯球。
採用氯甲醚為反應溶劑,氯化鋅或三氯化鐵為催化劑,反應體系的配比為:每加入1克的聚苯乙烯類樹脂白球,則加入2毫升至7毫升氯甲醚和0.2克至0.5克的催化劑。首先將乾燥的聚苯乙烯類樹脂白球加入反應容器;然後加入氯甲醚溶脹1小時至5小時;接著加入催化劑升溫至45℃至50℃後反應20小時24小時;接著冷卻至室溫,濾出母液後用甲醇抽提12小時,水洗除去甲醇,具體操作時至無甲醇味即可,抽濾,篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,得到氯球。在優選的實施例中,控制聚苯乙烯類樹脂氯球中氯含量範圍為8%至18%。上面的反應過程是優選的方案,而在其它實施例中,還可以對上述多種反應參數進行獨立調整,同樣可以得到聚苯乙烯類樹脂氯球。
步驟3:通過二次交聯步驟製備二次交聯吸附樹脂。
由聚苯乙烯類樹脂氯球經過二次交聯反應得到二次交聯吸附樹脂。在二次交聯步驟中包括靜置溶脹過程,按重量份,加入1份聚苯乙烯類樹脂氯球、0.5份至4份醇類物質和4份至6份1,2-二氯乙烷,進行靜置溶脹過程。在一些優選的實施例中,在靜置溶脹過程之後,加入0.2份至0.5份的氯化鋅或三氯化鐵,攪拌下升溫至80℃至90℃後反應10小時至20小時,降溫至室溫後濾出母液,水洗後用丙酮抽提,用水洗滌除去丙酮,具體操作時水洗至無丙酮味即可;抽濾、乾燥得到二次交聯吸附樹脂。在另外一些優選的實施例中,在靜置溶脹過程中:加入的醇類物質的量為1份至2份,時間持續3小時至5小時,醇類物質為甲醇、乙醇、丙醇中的至少一種。
在一些優選的實施例中,上述製備方法得到的二次交聯吸附樹脂的比表面積為500平方米/克至1200平方米/克,平均孔徑為2納米至15納米。二次交聯吸附樹脂中氯的殘留量占樹脂總質量的質量分數小於1.5%。
在其它實施例中,苯乙烯類單體為苯乙烯、甲基苯乙烯、乙基苯乙烯或二乙烯基苯的至少一種,聚苯乙烯類樹脂也可通過商業購買的方式得到,或者通過其它類型的聚合反應得到。
根據上面提供的二次交聯吸附樹脂的製備方法,得到了下面的多個具體的實施例,並且,為了說明該發明提供的製備方法的有益效果,還具體給出了兩個對照例。
實施例1:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含1.5wt%明膠的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入6.94克二乙烯基苯,76.92克苯乙烯、83.86克甲苯、50.32克的200#汽油、0.5克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應7小時,再升溫至85℃反應13小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球的一種)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為17%。
步驟3:二次交聯反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入10克無水乙醇以及120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入5克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該實施例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為1252平方米/克,平均孔徑為6.42納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為8.9%。淨化後的吸附樹脂經佛爾哈德法測定其殘留氯為1.2%。其紅外譜圖如圖1中C曲線所示。
實施例2:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含2.0wt%聚乙烯醇的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入6.94克二乙烯基苯,76.92克苯乙烯、55克甲苯、45克的200#汽油、1.0克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應7小時,再升溫至85℃反應13小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為18%。
步驟3:二次交聯反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入80克無水乙醇以及120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入5克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該實施例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為564平方米/克,平均孔徑為8.72納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為13.1%。淨化後的吸附樹脂經佛爾哈德法測定其殘留氯為0.67%。其紅外譜圖如圖1中E曲線所示。
實施例3:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含2.0wt%聚乙烯醇的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入18.52克二乙烯基苯的,74.08克苯乙烯、87.97克二甲苯、69.45克環己烷、0.5克偶氮二異丁腈,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應5小時,再升溫至85℃反應7小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為11.6%。
步驟3:二次交聯反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入20克無水乙醇以及120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入5克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該實施例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為754平方米/克,平均孔徑為7.62納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為10.3%。淨化後的吸附樹脂經佛爾哈德法測定其殘留氯為0.85%。其紅外譜圖如圖1中B曲線所示。
實施例4:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含2.0wt%聚乙烯醇-十二烷基苯磺酸鈉的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入7.14克二乙烯基苯,82.14克苯乙烯、89.29克甲苯、71.43克甲基異丁基甲酮、0.5克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應5小時,再升溫至85℃反應12小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為18.5%。
步驟3:二次交聯反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入20克無水乙醇以及120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入7克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該實施例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為982平方米/克,平均孔徑為6.92納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為10.4%。淨化後的吸附樹脂經佛爾哈德法測定其殘留氯為0.98%。其紅外譜圖如圖1中D曲線所示。
實施例5:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含2.0wt%聚乙烯醇的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入7.14克二乙烯基苯,64.26克苯乙烯、89.29克二甲苯、71.43克環己烷、0.5克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應5小時,再升溫至85℃反應12小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為17.5%。
步驟3:二次交聯反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入30克無水乙醇以及120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入7克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該實施例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為972平方米/克,平均孔徑為6.97納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為11.2%。淨化後的吸附樹脂經佛爾哈德法測定其殘留氯為0.90%。
實施例6:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含1.0wt%明膠的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入8.25克二乙烯基苯,66克苯乙烯、70.53克二甲苯、59.40克甲基異丁基甲酮、0.5克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應5小時,再升溫至85℃反應20小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為16.8%。
步驟3:二次交聯(後交聯)反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入36克無水乙醇以及120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入7克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該實施例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為940平方米/克,平均孔徑為7.82納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為11.6%。淨化後的吸附樹脂經佛爾哈德法測定其殘留氯為0.85%。
實施例7:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含1.5wt%明膠的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入8.24克二乙烯基苯,82.40克苯乙烯、81.58克甲苯、77.04克甲基異丁基甲酮、0.5克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應5小時,再升溫至85℃反應16小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為17.92%。
步驟3:二次交聯(後交聯)反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入40克無水乙醇以及120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入7克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該實施例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為870平方米/克,平均孔徑為7.32納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為12.4%。淨化後的吸附樹脂經佛爾哈德法測定其殘留氯為0.85%。
實施例8:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含2.0wt%明膠的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入6.94二乙烯基苯,76.92克苯乙烯、55克甲苯、45克的200#汽油、1.0克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應7小時,再升溫至85℃反應13小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為17.8%。
步驟3:二次交聯反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入60克無水乙醇以及120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入7克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該實施例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為664平方米/克,平均孔徑為8.52納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為13.1%。淨化後的吸附樹脂經佛爾哈德法測定其殘留氯為0.70%。
對照例1:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含2.0wt%聚乙烯醇-十二烷基苯磺酸鈉的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入7.14克二乙烯基苯,82.14克苯乙烯、89.29克甲苯、71.43克甲基異丁基甲酮、0.5克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應5小時,再升溫至85℃反應12小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為18.4%。
步驟3:二次交聯反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入120克的1,2-二氯乙烷,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入5克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該對照例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為1244平方米/克,平均孔徑為5.32納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為7.92%。佛爾哈德法測定其殘留氯為4.2%。其紅外譜圖如圖1中A曲線所示。
對照例2:
步驟1:聚苯乙烯類樹脂白球的合成過程如下。
在1000毫升三口燒瓶中加入含2.0wt%聚乙烯醇-十二烷基苯磺酸鈉的水溶液500毫升,攪拌溶解後作為水相。
取500毫升燒杯,往其中加入7.14克二乙烯基苯,82.14克苯乙烯、89.29克甲苯、71.43克甲基異丁基甲酮、0.5克過氧化苯甲醯,混合均勻後形成油相,加入到三口燒瓶中。然後在機械攪拌下升溫至75℃,反應5小時,再升溫至85℃反應12小時。反應結束後,蒸出致孔劑,水洗至水洗液澄清,接著經過抽濾、乾燥、篩分,選取粒徑在0.4毫米至2毫米的樹脂,即得所需聚苯乙烯-二乙烯苯白球(聚苯乙烯類樹脂白球)。
步驟2:氯甲基化反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入30克上述聚苯乙烯-二乙烯苯白球,並加入210毫升的氯甲醚,室溫靜置1.5小時;然後開動攪拌器,分兩次加入15克無水氯化鋅,升溫至50℃後反應24小時;反應結束後冷卻至室溫,濾出母液,用甲醇抽提12小時,用水洗至無甲醇味;接著抽濾、乾燥得淡黃色氯球。最後,氯球經佛爾哈德法測試的氯含量為18.3%。
步驟3:二次交聯(後交聯)反應的過程如下。
首先向500毫升的三口燒瓶中加入20克上述所得的氯球,並加入120克的無水乙醇,靜置溶脹4小時;然後啟動機械攪拌,加入5克無水三氯化鐵,升溫至80℃,保溫反應20小時。反應結束後降溫至室溫,濾出母液,用水洗3次後用丙酮抽提12小時,最後水洗至無丙酮味,抽濾,乾燥得交聯球(二次交聯吸附樹脂)。
該對照例的二次交聯吸附樹脂的比表面積為82平方米/克,平均孔徑為35.72納米。經元素分析法測得其氧元素含量占質量分數比例為3.4%。經淨化後佛爾哈德法測定其殘留氯為14.7%。
對於上面多個實施例和對照例得到的相應的二次交聯吸附樹脂,還進行了安全性評價試驗、吸附性能評價試驗,具體評價過程和結果如下。
二次交聯吸附樹脂的安全性評價試驗過程如下。
取健康人血漿在37℃下解凍,取2毫升滅菌生理鹽水浸泡半小時以上的二次交聯吸附樹脂(下面簡稱吸附劑或樹脂),吸乾生理鹽水,按照吸附劑:血漿=1:10(v/v)的比例,加入解凍後的血漿各20毫升。將樣品置於37℃的氣浴恆溫振盪槽中,以160rpm的轉速振盪吸附2小時。吸附結束後,取出約1.5毫升的上層血漿,測定白蛋白及總蛋白的吸附率。結果見表1。
依據GB/T16886.4-2003和GB/T16175-1996測定溶血率及血小板滯留率。測試結果見表2。
樹脂吸附性能評價試驗過程如下。
取105℃乾燥2小時的樹脂1克,生理鹽水浸泡半小時以上,吸乾生理鹽水,往其中加入去離子水配製的35m克/L肌酐溶液25毫升,置於37℃的氣浴振盪箱中,160rpm的轉速振盪吸附2小時。吸附結束後,取上清液在232納米檢測吸光度,同時以製備的肌酐溶液作標準曲線,根據標準曲線換算肌酐吸附率。
取腎病病人血漿在37℃下解凍,取2毫升滅菌生理鹽水浸泡半小時以上的吸附劑,吸乾生理鹽水,按照吸附劑:血漿=1:10(v/v)的比例,加入解凍後的血漿各20毫升。將樣品置於37℃的氣浴恆溫振盪槽中,以160rpm的轉速振盪吸附2小時。吸附結束後,取出約1.5毫升上層血漿,測定血漿中白介素-6(IL-6)、β2-微球蛋白(β2-MG)及甲狀旁腺激素(PTH)的含量,根據初始血漿中的含量,計算吸附率。結果見表3。
表1實施例及對照例的樹脂對白蛋白與總蛋白吸附數據
樹脂編號
白蛋白(%)
總蛋白(%)
實施例1
4.2%
8.5%
實施例2
3.4%
6.3%
實施例3
6.7%
7.2%
實施例4
6.1%
7.6%
實施例5
6.6%
8.4%
實施例6
6.0%
7.0%
實施例7
3.1%
6.6%
實施例8
5.1%
7.0%
對照例1
17.2%
14.1%
對照例2
5.0%
8.9%
表2實施例及對照例的樹脂的溶血率及血小板滯留率數據
樹脂編號
溶血率(%)
血小板滯留率(%)
實施例1
2.1%
19.1%
實施例2
1.1%
18.3%
實施例3
1.3%
18.2%
實施例4
1.2%
17.6%
實施例5
3.2%
20.6%
實施例6
2.2%
19.6%
實施例7
1.0%
21.4%
實施例8
0.8%
15.6%
對照例1
13.2%
35.4%
對照例2
25.2%
15.4%
表3實施例及對照例的樹脂吸附性能數據
樹脂編號
IL-6
β2-MG
iPTH
肌酐
實施例1
54.54%
84.80%
97.70%
82.11%
實施例2
73.90%
93.14%
99.20%
45.72%
實施例3
75.22%
90.66%
99.50%
55.78%
實施例4
64.20%
90.86%
98.50%
76.64%
實施例5
64.58%
91.77%
99.06%
77.42%
實施例6
74.92%
92.14%
99.80%
76.49%
實施例7
72.85%
89.82.%
98.70%
75.78%
實施例8
70.90%
90.14%
98.20%
42.72%
對照例1
36.20%
66.02%
85.42%
32.14%
對照例2
5.30%
10.21%
35.52%
0
由表3可以看出,實施例1-8的樹脂對IL-6、β2-MG、iPTH、肌酐的吸附性能均高於對照例1、2的樹脂的吸附性能。

榮譽表彰

2020年7月14日,《二次交聯吸附樹脂的製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。

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