【摘 要】
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聚砜透析膜由于热稳定性好、机械强度高、化学惰性强等优势,是目前临床应用最为广泛的血液透析膜。聚砜透析膜通常采用非溶剂诱导相转化法制备。由于聚砜材料的成孔性差,所以在制膜过程中致孔剂的加入必不可少。致孔剂的主要作用是增加或抑制大孔的形成,促进膜孔隙率的提高和膜孔的贯通性。目前,常用的致孔剂多为一些水溶性无机盐(如氯化锂、硝酸锂)和亲水性聚合物(如聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮等)。然而,近年来水溶性致孔剂
【机 构】
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中国科学院过程工程研究所,北京,100190
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聚砜透析膜由于热稳定性好、机械强度高、化学惰性强等优势,是目前临床应用最为广泛的血液透析膜。聚砜透析膜通常采用非溶剂诱导相转化法制备。由于聚砜材料的成孔性差,所以在制膜过程中致孔剂的加入必不可少。致孔剂的主要作用是增加或抑制大孔的形成,促进膜孔隙率的提高和膜孔的贯通性。目前,常用的致孔剂多为一些水溶性无机盐(如氯化锂、硝酸锂)和亲水性聚合物(如聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮等)。然而,近年来水溶性致孔剂在使用过程中的流失问题引起了越来越多的关注。据研究报道,在血液透析过程中,聚乙烯吡咯烷酮的流失不仅降低了透析膜表面的亲水性,更重要的是聚乙烯吡咯烷酮难以降解,将累积在人的内脏器官中。为了解决这个问题,既含有亲水链段又含有疏水链段的两亲嵌段聚合物被尝试用作致孔剂,以调控聚合物膜的结构与性能。一些研究者已证明了聚氧乙烯/聚氧丙烯/聚氧乙烯两亲嵌段共聚物(Pluronic)的致孔能力。本文设计合成了一系列具有不同链段组成和亲水链长度的聚砜/聚乙二醇(PSF-b-PEG)嵌段共聚物,并系统研究了该嵌段共聚物的组成、亲水链长度和加入量对膜孔结构、渗透性能、抗污染能力和稳定性能的影响。研究结果表明：嵌段共聚物的组成和加入量对膜孔结构有重要影响。嵌段共聚物中PEG含量的增加导致膜平均孔径的增大和孔径分布的变窄。随着嵌段共聚物加入量的增加,膜的平均孔径呈先增加后降低的趋势。嵌段共聚物中亲水链段的长度对膜的孔径及孔径分布无显著影响。膜性能主要通过静态吸附和蛋白超滤实验来评估,研究结果表明：嵌段共聚物的加入能有效降低蛋白和血小板在膜上的黏附,并且随着加入量的增加,膜抗蛋白和血小板的黏附能力也逐渐提升。在牛血清白蛋白的超滤试验中,嵌段共聚物加入量高的膜也表现出更高的渗透通量和通量恢复率。与传统的水溶性致孔剂——聚乙烯吡咯烷酮相比,PSF-b-PEG嵌段共聚物也展示了更好的致孔能力和持久的化学稳定性。上述研究结果暗示PSF-b-PEG嵌段共聚物有望替代聚乙烯吡咯烷酮成为新一代更稳定更安全的致孔剂,应用于PSF血液透析膜的制备中。
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