氨基化聚醚砜血液性能的研究
聚醚砜（PES）由于具有较好的热稳定性、机械强度、化学稳定性等特点使其被广泛的作为生物医用膜材料。然而，由于PES材料本身的疏水性使得其在与血液直接接触时，表面容易吸附血浆蛋白和血小板，从而引起凝血和补体激活，限制了其在临床领域的发展。目前，对PES进行改性的方法很多，但大多存在不理想的地方。本文将通过高温缩聚的方法来制备氨基化聚醚砜（NPES），首先通过红外和核磁的表征来证明成功制备出了NPES，接着通过蛋白吸附、凝血时间、水接触角、血小板激活、补体系统激活等测试，证明氨基化可以提高PES材料表面的血液相容性。关键词 聚醚砜，氨基化，血液相容性，白蛋白
目录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 透析膜的发展及优缺点 2
1.3 聚醚砜膜及其血液相容性改性 2
1.3.1 聚醚砜的简介及应用 2
1.3.2.1 PES本体改性 3
1.3.2.2 PES共混改性 5
1.3.2.3 PES膜表面改性 5
1.4 材料引起血液凝血的方式 6
1.5 课题的提出 7
2 实验部分 7
2.1 实验药品 7
2.2 实验设备 8
2.3 实验过程 8
2.3.1 氨基聚醚砜（NPES）的制备与表征 8
2.3.2 改性聚醚砜的制备与表征 8
2.3.3 血液相容性测试 9
2.3.3.1 蛋白吸附 9
2.3.3.2 血液采集 9
2.3.3.3 凝血时间测试 9
2.3.3.4 凝血酶抗凝血酶复合物的生成（TAT） 10
2.3.3.5 血小板激活 11
2.3.3.6 补体系统激活 11
3 实验结果与分析 12
3.1 NPES的制备与表征 12
3.1.2 水接触角（WCA） 14
3.1.3 蛋白吸附 14
3.2 血液相容性 16
3.2.1 凝血时间 16
3.2.2 凝血酶抗凝血酶 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
的生成 17
3.2.3 血小板激活 17
3.2.4 补体系统激活 18
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
1.1 课题研究背景
现代社会，由于科技水平日益发展，环境遭受破坏也越来越严重，人们生活压力，饮食等方面的问题，导致患肾病的人越来越多。慢性肾衰竭是指各种肾脏病导致肾脏功能逐渐出现不可逆性减退，直至功能丧失所出现的一系列症状和代谢紊乱所组成的临床综合征，简称慢性肾衰。慢性肾衰发展到末期即为尿毒症。现代医疗水平虽然很发达，但尿毒症的治疗方法只有两种：肾移植和血液透析。肾移植是尿毒症患者最合理、最有效的治疗方法，但由于排异反应及供体的缺乏，肾移植并不能保证每位病患都能恢复健康。目前全国每年接受肾移植者仅有5000多例，大约每150个等待的病人，只有一人可能得到肾移植的机会，而供体短缺已成为限制器官移植的一个瓶颈。[1] 因此绝大多数尿毒症患者需要长期维持性血液透析或腹膜透析治疗。血液透析是将病人体内血液引入体外的透析器。血液与和机体浓度相似的透析液在透析膜两端，通过弥散、对流进行物质交换，清除体内过多的水分、代谢废物、大分子蛋白质，维持电解质、酸碱平衡，同时将净化的血液回流到人体以达到治疗某些疾病的的目的[2]。（如图1.1所示）。由此可见，透析器中最重要的部分是不同材料制备的透析膜，透析膜的性能直接关系到透析器的治疗效果，因此研究人员对透析器研究的重点也是透析膜的发展与改性。
图1.1血液透析原理
1.2 透析膜的发展及优缺点
透析膜的发展分为三个阶段，早期的透析膜一般是基于纤维素的膜，铜仿膜曾是早期应用最广泛的膜，它有制造价格便宜及膜壁极薄的优点。然而它易于激活补体、中性粒细胞超氧化物及细胞因子（如白细胞介素、肿瘤坏死因子等），引起炎症反应，从而导致透析相关的不良反应，甚至导致和长期透析相关的恶病质[3]。透析膜发展的第二个阶段是改性纤维素膜，即在纤维素主链上连接上不同的取代基团，如醋酸纤维素膜。这类膜引起的炎症反应较轻，并能制造出更大的膜孔径，尤其是三醋酸纤维素膜，然而其血液相容性仍有待改进。随后出现了合成膜，这些材料能够被纺成具有不同孔径的膜，具有较大的截留相对分子质量范围，既能制成能够有效清除β2 微球蛋白等大分子的高通量膜，也可制成低通量膜，并且合成膜具有更优异的生物相容性，对炎性介质的激活很小。聚醚砜（PES）由于具有较好的热稳定性、机械强度、化学稳定性等特点使其被广泛的作为生物医用膜材料[4]。
1.3 聚醚砜膜及其血液相容性改性
1.3.1 聚醚砜的简介及应用
聚醚砜（PES，分子结构式如图1.2所示）是英国ICI公司在1972年开发的一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是得到应用的为数不多的特种工程塑料之一。PES分子结构中既不含热稳定性较差的脂肪烃链节，又不含刚性大的联苯链节，而主要由砜基、醚基和次苯基组成。砜基赋予耐热性，醚基使聚合物链节在熔融状态时具有良好的流动性，易于成型加工，在对苯撑结构上交替连接砜基和醚基能得到非结晶性的聚合物。
图1.2聚醚砜分子结构式
聚醚砜（PES）具有优良的耐化学性、热稳定性、物理机械性能和绝缘性能[ 5 ]。由于PES内部呈多孔结构，具有分离功能，在临床与研究上常以膜材料形式应用于血液净化及组织工程领域。聚醚砜基透析膜比现用材料聚丙烯腈、聚酰胺、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等效果好[ 6 ]。
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1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 透析膜的发展及优缺点 2
1.3 聚醚砜膜及其血液相容性改性 2
1.3.1 聚醚砜的简介及应用 2
1.3.2.1 PES本体改性 3
1.3.2.2 PES共混改性 5
1.3.2.3 PES膜表面改性 5
1.4 材料引起血液凝血的方式 6
1.5 课题的提出 7
2 实验部分 7
2.1 实验药品 7
2.2 实验设备 8
2.3 实验过程 8
2.3.1 氨基聚醚砜（NPES）的制备与表征 8
2.3.2 改性聚醚砜的制备与表征 8
2.3.3 血液相容性测试 9
2.3.3.1 蛋白吸附 9
2.3.3.2 血液采集 9
2.3.3.3 凝血时间测试 9
2.3.3.4 凝血酶抗凝血酶复合物的生成（TAT） 10
2.3.3.5 血小板激活 11
2.3.3.6 补体系统激活 11
3 实验结果与分析 12
3.1 NPES的制备与表征 12
3.1.2 水接触角（WCA） 14
3.1.3 蛋白吸附 14
3.2 血液相容性 16
3.2.1 凝血时间 16
3.2.2 凝血酶抗凝血酶 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
的生成 17
3.2.3 血小板激活 17
3.2.4 补体系统激活 18
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
1.1 课题研究背景
现代社会，由于科技水平日益发展，环境遭受破坏也越来越严重，人们生活压力，饮食等方面的问题，导致患肾病的人越来越多。慢性肾衰竭是指各种肾脏病导致肾脏功能逐渐出现不可逆性减退，直至功能丧失所出现的一系列症状和代谢紊乱所组成的临床综合征，简称慢性肾衰。慢性肾衰发展到末期即为尿毒症。现代医疗水平虽然很发达，但尿毒症的治疗方法只有两种：肾移植和血液透析。肾移植是尿毒症患者最合理、最有效的治疗方法，但由于排异反应及供体的缺乏，肾移植并不能保证每位病患都能恢复健康。目前全国每年接受肾移植者仅有5000多例，大约每150个等待的病人，只有一人可能得到肾移植的机会，而供体短缺已成为限制器官移植的一个瓶颈。[1] 因此绝大多数尿毒症患者需要长期维持性血液透析或腹膜透析治疗。血液透析是将病人体内血液引入体外的透析器。血液与和机体浓度相似的透析液在透析膜两端，通过弥散、对流进行物质交换，清除体内过多的水分、代谢废物、大分子蛋白质，维持电解质、酸碱平衡，同时将净化的血液回流到人体以达到治疗某些疾病的的目的[2]。（如图1.1所示）。由此可见，透析器中最重要的部分是不同材料制备的透析膜，透析膜的性能直接关系到透析器的治疗效果，因此研究人员对透析器研究的重点也是透析膜的发展与改性。
图1.1血液透析原理
1.2 透析膜的发展及优缺点
透析膜的发展分为三个阶段，早期的透析膜一般是基于纤维素的膜，铜仿膜曾是早期应用最广泛的膜，它有制造价格便宜及膜壁极薄的优点。然而它易于激活补体、中性粒细胞超氧化物及细胞因子（如白细胞介素、肿瘤坏死因子等），引起炎症反应，从而导致透析相关的不良反应，甚至导致和长期透析相关的恶病质[3]。透析膜发展的第二个阶段是改性纤维素膜，即在纤维素主链上连接上不同的取代基团，如醋酸纤维素膜。这类膜引起的炎症反应较轻，并能制造出更大的膜孔径，尤其是三醋酸纤维素膜，然而其血液相容性仍有待改进。随后出现了合成膜，这些材料能够被纺成具有不同孔径的膜，具有较大的截留相对分子质量范围，既能制成能够有效清除β2 微球蛋白等大分子的高通量膜，也可制成低通量膜，并且合成膜具有更优异的生物相容性，对炎性介质的激活很小。聚醚砜（PES）由于具有较好的热稳定性、机械强度、化学稳定性等特点使其被广泛的作为生物医用膜材料[4]。
1.3 聚醚砜膜及其血液相容性改性
1.3.1 聚醚砜的简介及应用
聚醚砜（PES，分子结构式如图1.2所示）是英国ICI公司在1972年开发的一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是得到应用的为数不多的特种工程塑料之一。PES分子结构中既不含热稳定性较差的脂肪烃链节，又不含刚性大的联苯链节，而主要由砜基、醚基和次苯基组成。砜基赋予耐热性，醚基使聚合物链节在熔融状态时具有良好的流动性，易于成型加工，在对苯撑结构上交替连接砜基和醚基能得到非结晶性的聚合物。
图1.2聚醚砜分子结构式
聚醚砜（PES）具有优良的耐化学性、热稳定性、物理机械性能和绝缘性能[ 5 ]。由于PES内部呈多孔结构，具有分离功能，在临床与研究上常以膜材料形式应用于血液净化及组织工程领域。聚醚砜基透析膜比现用材料聚丙烯腈、聚酰胺、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等效果好[ 6 ]。
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