活性炭

聚醚砜—活性炭杂化微球吸附性能的研究
血液灌流方法是将患者血液引出体外并经过灌流器, 借助灌流器中吸附剂的吸附作用来清除血液中的内源性或外源性致病物质, 以达到净化血液的目的。血液灌流的主要机制是吸附作用, 故也称为血液吸附。因此, 高效医用吸附剂的研制,在血液灌流领域起着非常重要的作用, 是决定灌流效果的关键因素[1]。
活性炭因其多孔性和巨大的比表面积，具有很好的吸附性能，但活性炭直接应用于血液灌流，会引起严重溶血，而且有炭微粒的脱落。1970年Chang[ 2 ]率先用白蛋白火棉胶包裹活性炭制成微胶囊进行血液灌流,使活性炭吸附剂的血液灌流进入了临床实用阶段。聚醚砜具有较好的血液相容性，在血液净化领域已得到广泛应用，因此本文利用聚醚砜包裹活性炭制备成杂化微球，并考察其对毒素苯巴比妥等的吸附行为。
聚醚砜-活性炭的杂化微球（PES-AC）是采用液－液相分离的方法制备。图1是通过扫描电镜（SEM）观察的微球的内部结构。从图中可以看出，微球的表面都有一致密层，内部为多孔结构。纯的聚醚砜微球表面为致密层，然后是指状结构，而聚醚砜-活性炭微球则在其中心形成一个大的孔，且内部结构更为疏松，这大大地增大了微球的吸附表面积，有利于微球对物质的吸附。
 

图1.包埋不同活性炭比例（0%，50%）的活性炭—聚醚砜微球的电镜照片
图2是PES-AC杂化微球对苯巴比妥镇静安眠药的吸附行为。由图2可以看出纯的聚醚砜微球基本不清除苯巴比妥，而随着活性炭比例的上升，PES-AC微球对苯巴比妥的清除率随之上升。这是因为对苯巴比妥的吸附主要是活性炭在起作用，而随着活性炭的增加，微球总的吸附比表面积增大，从而提高了微球对苯巴比妥的清除。同时从图中可以看出，苯巴比妥在5小时左右可被有效清除，这也符合临床治疗中血液灌流持续的时间。
鉴于微球对苯巴比妥有很好的吸附效果，为了提高微球的吸附能力，我们还制备了PES-AC微球柱。图3显示了流速和循环次数对苯巴比妥吸附的影响。从图中可以看出苯巴比妥溶液通过第一次浓度急剧下降，由145μM变为70μM和55μM。通过五次后微球柱对苯巴比妥的清除率分别可以达到89.6％和95％。这证明了吸附柱对于清除象苯巴比妥药物中毒是一种很好的方法，为进一步应用于血液灌流器奠定了一定的基础。
    其次我们还考察了微球对不同物质的吸附，证明微球对肌酐也有很好的吸附效果，同时还考察了在不同状态下如干、湿态下对吸附效果的影响及微球中添加不同添加物（PVP，PEG）吸附效果的变化，且吸附效果都随添加量的增大而增大。这些实验结果表明了PES-AC微球可以作为血液灌流中有效的吸附剂，在血液净化方面有很好的应用前景。
                                           

 参考文献:
1.何炳林，郭贤汉，陈友安. 科学通报.2000,45(5):449
2.Chang T M S, M alav N. Trans Amer Soc Artif Intern Organs, 1970, 16: 141

作者: 王婷 刘媛媛 邓小培  文献  余彬玉  赵长生  四川大学 高分子科学与工程学院 成都 610065