1、    pvb包膜活性炭吸附血液中分子毒素的研究    高鈺淼摘 要：本文的目的在于研究不同高分子材料包膜以及兩種包膜方法下，球形活性炭對(duì)模擬血液中分子的吸附效果，并找出相對(duì)最佳包膜材料以及最佳包膜濃度。主要采取的方法為制備不同種類的包膜活性炭，在一定條件下對(duì)vb12，戊巴比妥鈉，肌酐三種物質(zhì)進(jìn)行液相吸附，用紫外分光光度計(jì)測量其吸附前后吸光度，計(jì)算出吸附率。從結(jié)果可得，改變高分子溶液的種類和濃度后所得包膜活性炭對(duì)各物質(zhì)吸附率不同，存在相對(duì)最佳點(diǎn)。關(guān)鍵詞：球形活性炭；高分子；包膜；血液吸附1 引言血液灌流是指利用體外循環(huán)灌流器中吸附劑的吸附作用，清除體內(nèi)的

2、外源性或內(nèi)源性物質(zhì)、藥物，以達(dá)到血液凈化目的的一種血液凈化技術(shù)與方法。灌流器常用的吸附劑有活性炭、多糖類、樹脂、陽離子吸附劑免疫吸附劑等。其中，活性炭孔徑較小，孔隙率高，孔徑分布較寬，是一種良好的廣譜性吸附劑，價(jià)廉且吸附范圍廣，特別是對(duì)藥物、毒物、具有很高的清除率。但是直接用活性炭存在活性炭表面雜質(zhì)污染血液以及活性炭與血液相容性小的問題，這使得研究者將目光對(duì)準(zhǔn)活性炭包膜技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)解決了血液相容性差和微小炭粒脫落的問題，改善了活性炭的臨床應(yīng)用1。前人已經(jīng)對(duì)血液灌流中所使用的吸附劑及吸附質(zhì)做過許多研究，如比較包膜活性炭和ha230樹脂對(duì)血液中甲基對(duì)硫磷，丙溴磷，甲胺磷的灌流清除率2-4，對(duì)包膜

3、活性炭清除血中毒鼠強(qiáng)的清除率及吸附規(guī)律的研究5，對(duì)nk107樹脂、日本活性炭對(duì)外周血中阿霉素吸附效果的研究6等，但膜本身對(duì)活性炭吸附效果的影響還有待研究。目前，用來包膜的材料已經(jīng)有白蛋白，火棉膠，硅橡膠，聚氨酯7等，本實(shí)驗(yàn)以聚乙烯醇縮丁醛（pvb）作為薄膜材料，使用了兩種包膜方法，并通過改變兩種包膜法中的包膜高分子材料以及其濃度來探究活性炭吸附能力的差異，并找出最佳包膜材料以及包膜濃度。2 實(shí)驗(yàn)材料和方法2.1 主要試劑和儀器球形活性炭，pvb-yl（分子量和寬度適中），pvb 3.5s（分子量和寬度偏小），pvb 5s（分子量和寬度偏大），25mg/l vb12，80mg/l戊巴比妥鈉，35

4、 mg/l肌酐，無水乙醇。戊巴比妥鈉為小分子代表，vb-12為中分子代表，肌酐為大分子代表。恒溫水浴振蕩器，紫外分光光度計(jì)，電磁恒溫?cái)嚢杵鳌?.2 實(shí)驗(yàn)方法無水洗法（包膜方法一）：配置一定濃度的pvb乙醇溶液，稱取10g球形活性炭，將pvb倒入球形活性炭燒杯中，置于磁力攪拌器中恒溫35攪拌20min后迅速過濾。重復(fù)上述操作，進(jìn)行二次包膜，而后置于烘箱中烘干。水洗法（包膜方法二）：配置一定濃度的pvb乙醇溶液，稱取10g球形活性炭，將pvb乙醇溶液倒入球形活性炭的燒杯中，置于磁力攪拌器中恒溫35攪拌20min，過濾，用去離子水沖洗過濾后的活性炭，重復(fù)以上步驟一次，進(jìn)行二次包膜。吸附操作：分別稱取

5、上述兩種包膜活性炭1g，加入錐形瓶，再加入25ml被吸附溶液，將錐形瓶置于37±1以60次/min±10次/min的速率運(yùn)行的恒溫水浴振蕩器中進(jìn)行吸附操作2小時(shí)。吸光度測量：本實(shí)驗(yàn)用紫外分光光度計(jì)測量吸光度8：分光光度計(jì)示數(shù)=k*溶液濃度+水的吸光度（1）其中，k為常數(shù)，因此吸附率可由（2）計(jì)算：吸附率=1-（吸附后的示數(shù)-水的示數(shù)）/（吸附前的示數(shù)-水的示數(shù)） （2）vb12溶液的測量波長為361nm，戊巴比妥鈉溶液的測量波長為240nm，肌酐溶液的測量波長為232nm。3 結(jié)果與討論3.1 空白組實(shí)驗(yàn)包膜實(shí)驗(yàn)前設(shè)置未包膜對(duì)照組，未包膜活性炭吸附結(jié)果如下表1可見。3.2

6、確定最佳包膜方法以及最佳pvb包膜溶液用量使用pvb-5s包膜溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定最佳包膜溶液用量。用250ml燒杯稱取0.5gpvb-5s，加入99.5g無水乙醇，配置質(zhì)量濃度0.5% pvb-5s溶液。分別用20ml，30ml，40ml0.5% pvb-5s乙醇溶液與10g活性炭混合制備包膜活性炭。稱取1g包膜活性炭于錐形瓶中后加入25ml被吸附溶液，將錐形瓶置于37的恒溫水浴振蕩器內(nèi)以60次/min±10次/min的速率震蕩吸附2h。測量吸附后吸光度并計(jì)算吸附率，結(jié)果如表2。由此表可看出，包膜方法一相對(duì)于包膜方法二的吸附效果更佳。當(dāng)使用包膜方法一時(shí)，30ml效果最佳，但是20ml

7、，40ml包膜溶液用量下三者的吸附效果相差不大，考慮到經(jīng)濟(jì)效益采取20ml包膜溶液用量，故下述實(shí)驗(yàn)采取包膜方法一以及20ml包膜溶液用量。包膜活性炭吸附率3.3 采用不同濃度pvb溶液進(jìn)行包膜，確定最佳包膜溶液濃度分別配置質(zhì)量濃度0.15% pvb-5s乙醇溶液和質(zhì)量濃度0.25% pvb-5s乙醇溶液進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，操作同（1）。此后分別對(duì)pvb-yl，pvb-3.5s進(jìn)行同樣操作，得以下數(shù)據(jù)：3.4 結(jié)果討論將包膜后數(shù)據(jù)和空白組對(duì)照可知，包膜會(huì)使活性炭吸附能力變?nèi)酰@一原因可能是包膜過程中高分子膜堵塞了一部分活性炭孔道，使得活性炭的比表面積減小，因此吸附能力下降。同時(shí)可觀察到，包膜法一整體優(yōu)

8、于包膜法二，可能的原因是方法二需要通過水洗，這一過程可能使得包膜不均勻，影響吸附效果。而表2、表3和表4的結(jié)果對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，低濃度下吸附效果更佳，原因可能是高濃度pvb會(huì)形成較厚的膜，更易堵住活性炭孔道，從而減小吸附能力。對(duì)比以上三表中的三種包膜材料可知，pvb-yl包膜后的吸附效果最佳，因?yàn)閜vb3.5s分子量小，且分子寬度小，進(jìn)行包膜時(shí)會(huì)進(jìn)入微孔，堵塞微孔，對(duì)吸附造成阻礙，而pvb 5s分子量大，分子寬度大，會(huì)使包膜不均勻，對(duì)吸附影響也較大。可見適當(dāng)?shù)姆肿訉挾群头肿恿浚钸m宜包膜。4 結(jié)論通過pvb-yl、pvb-3.5s和pvb5s三種高分子材料、水洗和無水洗兩種方法對(duì)活性炭進(jìn)行包膜，來吸

9、附血液中的分子毒素，尋找出最佳實(shí)驗(yàn)條件。采用適當(dāng)分子量和分子寬度的高分子pvb-yl、較低濃度的高分子溶液和無水洗包膜法，在吸附去除vb12、戊巴比妥鈉和肌酐的實(shí)驗(yàn)中具有最優(yōu)效果，去除率可達(dá)90%上，符合血液清除標(biāo)準(zhǔn)。因此，本文的研究在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有一定的潛力和價(jià)值。參考文獻(xiàn)1劉莎，劉文虎.血液灌流技術(shù)應(yīng)用與進(jìn)展j.中國血液凈化，2008，7（11）.2陳雁軍，金永久，趙艷霞等.兩種吸附劑血液灌流對(duì)丙溴磷的灌流清除率的影響j.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，31（2）.3陳雁均，高知義，張建萍等.包膜活性炭血液灌流清除甲胺磷的實(shí)驗(yàn)研究j.中國血液凈化，2006，5（12）.4陳雁軍，高知義，曹華偉等.ha230樹脂和包膜活性炭灌流吸附劑清除甲基對(duì)硫磷比較j.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，30（1）.5杜云波，王彥慶，趙英萍等.包膜活性炭吸附血液灌流清除人血漿中毒鼠強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)j.中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2007，11（26）.6張志友，錢紹誠.nk107樹