血液净化用吸附剂研究——交联琼脂包嵌凹凸棒微囊的制备和性能
作者：汤先觉 马育 杨晓兰 黄维
单位：(重庆医科大学，重庆 400016)
关键词：血液净化；琼脂；凹凸棒
生物医学工程学杂志000230 摘要 报道一种新型血液净化吸附剂交联 琼脂包嵌凹凸棒微囊(CAA)的制备、吸附特性及体外血相容性。CAA应用药用凹凸棒为吸附剂 ，经琼脂包嵌交联微囊化，得到的珠状吸附材料包膜完好，能耐热压灭菌。用某些模型化 合物及药物或毒物进行吸附试验，证明有较强的吸附性能，体外试验具有较好的血相容性。
Studies of Adsorbents for Hemoperfusion——Preparation and in Vitro Studies of Cross-linked Agar Beads Entrapped Attapulgite Clay
, http://www.100md.com
Tang Xianjue Ma Yu Yang Xiaolan Huang Wei
(Chongqing University of Medical Sciences, CHongqing 400016)
Abstract A new method for preparation of cross-linked aga r beads entrapped Attapulgite clay (CAA) is reported. Attapulgite clay was coate d with agar and shaped in organic solvent, as well as cross-linked by epichloroh ydrin. The products withstood autoclaving at 121℃ for 30 minutes and had a goo d adsorption ability for model compounds and medicines. The results of prelimina ry investigation indicate that CAA is relatively hemocompatible.
, 百拇医药
Key words Hemoperfusion Agar Attapulgite clay
1 引 言
作者等曾经报道交联琼脂糖包嵌活性炭微囊(CAAC-1)[1]和交联琼脂糖包膜活性炭 珠(CAAC-Ⅱ)[2，3]的制备及吸附性能，后者经临床试用抢救急性药物中毒等均获 得了较满意的疗效[4]。为降低成本、改善血相容性，作者等研制的交联琼脂包膜 活 性炭微囊(CAAC-Ⅲ)为血液净化提供了新的吸附剂材料[5]。在琼脂系列包膜材料 的应用研究中，我们用国家一类新药凹凸棒原料药作为心材[6]，经琼脂糖微囊化 处 理，研制成交联琼脂包嵌凹凸微囊，并用某些模型化合物及易引起中毒的药物研究了该新型 材料的吸附性能及体外血相容性。
2 材料与方法
, http://www.100md.com
2.1 交联琼脂包嵌凹凸棒微囊(CAA)的制备
凹凸棒原料药由南京大学制药厂提供，使用前用稀酸浸泡，再经蒸馏水处理至中性，烘干备 用。
将琼脂粉(青岛水产品厂生产)按2～6%的浓度悬浮于蒸馏水中，加热使之完全溶化。加入适量 凹 凸棒原料药，仔细混匀，在冷却的医用石蜡油中用加压喷射成珠法制备琼脂包嵌凹凸棒珠。 经分离除去石蜡油后，该珠在碱性条件下与环氧氯丙烷进行交联，数小时后得到包膜完好的 交联琼脂凹凸棒微囊。筛选粒经1～3 mm微囊用适当的清洗液及蒸馏水反复洗涤，以彻底清除 交 联剂及其它杂质。将CAA密闭装瓶，上层水溶液pH为7，于121 ℃热压灭菌30 min，冷却后得 到包膜完整的交联琼脂凹凸棒微囊备用。
2.2 CAA吸附特性测定
2.2.1 静态吸附性能 用肌酐、亚甲蓝、磺溴酞钠(B PS)，维生素B12及菊糖等五种模型化合物(相对分子量113～5 200)，以pH7的磷酸盐缓 冲液配成100 mg*L-1的待测溶液。分别取上述溶液100 ml，加入相当于千珠重1 g的 湿珠，于37 ℃恒温下吸附2 h，每10 min及取样前搅拌一次，按规定时间取样，测定各化合 物剩余浓度。
, 百拇医药
2.2.2 小型灌流系统吸附试验 用一次性注射器针筒作灌流 柱，内装湿珠5 ml(相当于微囊干重约0.3 g)，循环池中置入100 ml(含药物25 mg)药物溶液 ，用导管连接微量输液泵组成小型灌流系统。恒温37 ℃，以流速2 ml/min模拟灌流。2 h后 在进出口取样计算廓清率及总去除率。
2.3 体外血相容性试验
采用灌流系统法。取新鲜大鼠血25 ml，加入肝素62.5 IU抗凝，置入硅化的小烧杯中。以 一次性注射器针筒为灌流柱，内装5 ml CAA湿珠，通过硅橡胶导管组成循环系统。系统于37 ℃恒温下循环灌流2 h，流速1 ml/min。另以等体积的硅化玻珠装柱作对照。按规定时间取 样进行血小板、白细胞、红细胞计数测定。
2.4 微粒释放测定
取CAA上清液100 ml，按中华人民共和国药典(1995年版)附录IX-C法进行不溶性微粒测定。
, http://www.100md.com
3 结果与讨论
天然纳米材料凹凸棒是一类富镁硅酸盐粘土矿物，具有多孔性结构和适中的比表面。因其多 种独特的性能，已作为吸附剂、净水剂等获得广泛应用。最近，南京大学将其研制成国家一 类新药肤疡散外用，以吸附抑制某些细菌及肌体产生的毒物，达到治疗目的。而目前国内外 在血液净化中使用的材料多为活性炭和某些树脂，远不能满足血液净化临床需求，寻找新型 吸附材料是血液净化研究中的重要问题。药用凹凸棒经琼脂包嵌研制成的新材料交联琼脂包 嵌凹凸棒微囊(CAA)迄今国内外未见报道。用不同分子量的模型化合物如肌酐、亚甲蓝、磺 溴酞钠(BSP)、维生素B12、菊糖等考核了该材料的吸附性能(见图1)。与常用的广谱 吸附剂活性炭相比，该材料在吸附谱方面有明显差别，其中对亚甲蓝、菊糖有较好的吸附性 。
对于某些碱性药物或毒物，如氯丙嗪、异丙嗪、 奎尼丁等，经小型灌流系统进行吸附实 验，结果见图2。说明该材料对阳离子型药物有较强的吸附性和清除能力。
, http://www.100md.com
图1 CAA对几种模型化合物的吸附性能
Fig 1 Adsorption of CAA to creatinine, inulin, methyle n blue, vitamin B12, BSP
图2 小型灌流系统对几种药的2 h的总去除率和廓清率
Fig 2 Total removal and clearance rate to chlorpromazine, promethazine, quinidine
通过灌流，用新鲜大鼠血液进行体外血相容性实验考核该材料对血液有形成分血小板、 红细胞、白细胞的影响。结果见图3。可以看出，与硅化玻珠相似，CAA同样具有良好的血相 容性。试样经2 h灌流后，在光学显微镜下观察，发现微囊表面光滑，无红细胞、白细胞粘 附现象。微粒释放试验结果未发现25 μm以上微粒，10 μm微粒13.2粒/ml，符合中华人民 共和国药典1995年版注射液中不溶性微粒检查的规定。
, 百拇医药
本文对天然纳米材料凹凸棒为心材，交联琼脂为包膜材料的吸附剂CAA进行了初步研究 ，由于该材料对含N阳离子型药物及毒物具有选择性的吸附性能，良好的血相容性且耐热压 灭菌。因此，CAA作为新型血液净化吸附剂值得进一步研究。
纳米材料是近年来为世界材料科学家瞩目的 新型材料，天然纳米材料原料丰富，并具有某些独特的吸附性能，由于这些材料对某些病毒 和毒物具有选择性的吸附性能和催化活性。因此，对其进行适当的物理及化学处理，将改善 材料的吸附性及血相容性。可以预期，该类材料在血液净化中的应用前景是广阔的。
图3 CAA体外灌流血相容性研究
Fig 3 Hemocompatibility study of hemoperfusion in vitro over CAA
, 百拇医药
参考文献
1，徐昌喜，汤先觉，钮 振等.人工肝脏辅助装置吸附剂的研究Ⅰ. 交 联琼脂糖活性炭珠的制备、体外吸附性能及血相容性试验.中华器官移植杂志，1982； 3(3) ∶135
2，徐昌喜，汤先觉，钮 振等.人工肝脏辅助装置吸附剂的研究Ⅲ[ CX〗.交联 琼脂糖包膜活性炭微囊的制备及体外试验.中华器官移植杂志，1986；7(4)∶188
3，钮 振，贾树人，钟道友等.人工肝脏辅助装置吸附剂的研究Ⅳ.交联琼脂 糖活性炭微囊血液相容性及有关生理指标的观察.中华器官移植杂志，1987；8(2)∶78
4，钮 振，徐昌喜，贾树人等.人工肝脏辅助装置吸附剂的研究Ⅵ.交联琼脂 糖包膜活性炭微囊血液灌流的临床应用.重庆医科大学学报，1988；13(4)∶255
5，Chen Yueming, Tang Xianjue, Xu Changxi et al. Preparation and performance of cross-linked agar encapsulated activated charcoal(CAAC-Ⅲ). J. Microencapsulation, 1991; 8(3)∶327
6，1997年卫生部批准的新药(一).中国新药杂志，1997；6(4)∶306
(收稿：1998-11-10 修回：1999-02-02), 百拇医药
单位：(重庆医科大学，重庆 400016)
关键词：血液净化；琼脂；凹凸棒
生物医学工程学杂志000230 摘要 报道一种新型血液净化吸附剂交联 琼脂包嵌凹凸棒微囊(CAA)的制备、吸附特性及体外血相容性。CAA应用药用凹凸棒为吸附剂 ，经琼脂包嵌交联微囊化，得到的珠状吸附材料包膜完好，能耐热压灭菌。用某些模型化 合物及药物或毒物进行吸附试验，证明有较强的吸附性能，体外试验具有较好的血相容性。
Studies of Adsorbents for Hemoperfusion——Preparation and in Vitro Studies of Cross-linked Agar Beads Entrapped Attapulgite Clay
, http://www.100md.com
Tang Xianjue Ma Yu Yang Xiaolan Huang Wei
(Chongqing University of Medical Sciences, CHongqing 400016)
Abstract A new method for preparation of cross-linked aga r beads entrapped Attapulgite clay (CAA) is reported. Attapulgite clay was coate d with agar and shaped in organic solvent, as well as cross-linked by epichloroh ydrin. The products withstood autoclaving at 121℃ for 30 minutes and had a goo d adsorption ability for model compounds and medicines. The results of prelimina ry investigation indicate that CAA is relatively hemocompatible.
, 百拇医药
Key words Hemoperfusion Agar Attapulgite clay
1 引 言
作者等曾经报道交联琼脂糖包嵌活性炭微囊(CAAC-1)[1]和交联琼脂糖包膜活性炭 珠(CAAC-Ⅱ)[2，3]的制备及吸附性能，后者经临床试用抢救急性药物中毒等均获 得了较满意的疗效[4]。为降低成本、改善血相容性，作者等研制的交联琼脂包膜 活 性炭微囊(CAAC-Ⅲ)为血液净化提供了新的吸附剂材料[5]。在琼脂系列包膜材料 的应用研究中，我们用国家一类新药凹凸棒原料药作为心材[6]，经琼脂糖微囊化 处 理，研制成交联琼脂包嵌凹凸微囊，并用某些模型化合物及易引起中毒的药物研究了该新型 材料的吸附性能及体外血相容性。
2 材料与方法
, http://www.100md.com
2.1 交联琼脂包嵌凹凸棒微囊(CAA)的制备
凹凸棒原料药由南京大学制药厂提供，使用前用稀酸浸泡，再经蒸馏水处理至中性，烘干备 用。
将琼脂粉(青岛水产品厂生产)按2～6%的浓度悬浮于蒸馏水中，加热使之完全溶化。加入适量 凹 凸棒原料药，仔细混匀，在冷却的医用石蜡油中用加压喷射成珠法制备琼脂包嵌凹凸棒珠。 经分离除去石蜡油后，该珠在碱性条件下与环氧氯丙烷进行交联，数小时后得到包膜完好的 交联琼脂凹凸棒微囊。筛选粒经1～3 mm微囊用适当的清洗液及蒸馏水反复洗涤，以彻底清除 交 联剂及其它杂质。将CAA密闭装瓶，上层水溶液pH为7，于121 ℃热压灭菌30 min，冷却后得 到包膜完整的交联琼脂凹凸棒微囊备用。
2.2 CAA吸附特性测定
2.2.1 静态吸附性能 用肌酐、亚甲蓝、磺溴酞钠(B PS)，维生素B12及菊糖等五种模型化合物(相对分子量113～5 200)，以pH7的磷酸盐缓 冲液配成100 mg*L-1的待测溶液。分别取上述溶液100 ml，加入相当于千珠重1 g的 湿珠，于37 ℃恒温下吸附2 h，每10 min及取样前搅拌一次，按规定时间取样，测定各化合 物剩余浓度。
, 百拇医药
2.2.2 小型灌流系统吸附试验 用一次性注射器针筒作灌流 柱，内装湿珠5 ml(相当于微囊干重约0.3 g)，循环池中置入100 ml(含药物25 mg)药物溶液 ，用导管连接微量输液泵组成小型灌流系统。恒温37 ℃，以流速2 ml/min模拟灌流。2 h后 在进出口取样计算廓清率及总去除率。
2.3 体外血相容性试验
采用灌流系统法。取新鲜大鼠血25 ml，加入肝素62.5 IU抗凝，置入硅化的小烧杯中。以 一次性注射器针筒为灌流柱，内装5 ml CAA湿珠，通过硅橡胶导管组成循环系统。系统于37 ℃恒温下循环灌流2 h，流速1 ml/min。另以等体积的硅化玻珠装柱作对照。按规定时间取 样进行血小板、白细胞、红细胞计数测定。
2.4 微粒释放测定
取CAA上清液100 ml，按中华人民共和国药典(1995年版)附录IX-C法进行不溶性微粒测定。
, http://www.100md.com
3 结果与讨论
天然纳米材料凹凸棒是一类富镁硅酸盐粘土矿物，具有多孔性结构和适中的比表面。因其多 种独特的性能，已作为吸附剂、净水剂等获得广泛应用。最近，南京大学将其研制成国家一 类新药肤疡散外用，以吸附抑制某些细菌及肌体产生的毒物，达到治疗目的。而目前国内外 在血液净化中使用的材料多为活性炭和某些树脂，远不能满足血液净化临床需求，寻找新型 吸附材料是血液净化研究中的重要问题。药用凹凸棒经琼脂包嵌研制成的新材料交联琼脂包 嵌凹凸棒微囊(CAA)迄今国内外未见报道。用不同分子量的模型化合物如肌酐、亚甲蓝、磺 溴酞钠(BSP)、维生素B12、菊糖等考核了该材料的吸附性能(见图1)。与常用的广谱 吸附剂活性炭相比，该材料在吸附谱方面有明显差别，其中对亚甲蓝、菊糖有较好的吸附性 。
对于某些碱性药物或毒物，如氯丙嗪、异丙嗪、 奎尼丁等，经小型灌流系统进行吸附实 验，结果见图2。说明该材料对阳离子型药物有较强的吸附性和清除能力。
, http://www.100md.com
图1 CAA对几种模型化合物的吸附性能
Fig 1 Adsorption of CAA to creatinine, inulin, methyle n blue, vitamin B12, BSP
图2 小型灌流系统对几种药的2 h的总去除率和廓清率
Fig 2 Total removal and clearance rate to chlorpromazine, promethazine, quinidine
通过灌流，用新鲜大鼠血液进行体外血相容性实验考核该材料对血液有形成分血小板、 红细胞、白细胞的影响。结果见图3。可以看出，与硅化玻珠相似，CAA同样具有良好的血相 容性。试样经2 h灌流后，在光学显微镜下观察，发现微囊表面光滑，无红细胞、白细胞粘 附现象。微粒释放试验结果未发现25 μm以上微粒，10 μm微粒13.2粒/ml，符合中华人民 共和国药典1995年版注射液中不溶性微粒检查的规定。
, 百拇医药
本文对天然纳米材料凹凸棒为心材，交联琼脂为包膜材料的吸附剂CAA进行了初步研究 ，由于该材料对含N阳离子型药物及毒物具有选择性的吸附性能，良好的血相容性且耐热压 灭菌。因此，CAA作为新型血液净化吸附剂值得进一步研究。
纳米材料是近年来为世界材料科学家瞩目的 新型材料，天然纳米材料原料丰富，并具有某些独特的吸附性能，由于这些材料对某些病毒 和毒物具有选择性的吸附性能和催化活性。因此，对其进行适当的物理及化学处理，将改善 材料的吸附性及血相容性。可以预期，该类材料在血液净化中的应用前景是广阔的。
图3 CAA体外灌流血相容性研究
Fig 3 Hemocompatibility study of hemoperfusion in vitro over CAA
, 百拇医药
参考文献
1，徐昌喜，汤先觉，钮 振等.人工肝脏辅助装置吸附剂的研究Ⅰ. 交 联琼脂糖活性炭珠的制备、体外吸附性能及血相容性试验.中华器官移植杂志，1982； 3(3) ∶135
2，徐昌喜，汤先觉，钮 振等.人工肝脏辅助装置吸附剂的研究Ⅲ[ CX〗.交联 琼脂糖包膜活性炭微囊的制备及体外试验.中华器官移植杂志，1986；7(4)∶188
3，钮 振，贾树人，钟道友等.人工肝脏辅助装置吸附剂的研究Ⅳ.交联琼脂 糖活性炭微囊血液相容性及有关生理指标的观察.中华器官移植杂志，1987；8(2)∶78
4，钮 振，徐昌喜，贾树人等.人工肝脏辅助装置吸附剂的研究Ⅵ.交联琼脂 糖包膜活性炭微囊血液灌流的临床应用.重庆医科大学学报，1988；13(4)∶255
5，Chen Yueming, Tang Xianjue, Xu Changxi et al. Preparation and performance of cross-linked agar encapsulated activated charcoal(CAAC-Ⅲ). J. Microencapsulation, 1991; 8(3)∶327
6，1997年卫生部批准的新药(一).中国新药杂志，1997；6(4)∶306
(收稿：1998-11-10 修回：1999-02-02), 百拇医药