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多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS),是急性损伤患者多个器官功能改变不能维持内环境稳定的临床综合征。MODS 仍是重症监护病房(ICU)患者死亡的主要原因。MODS和它的前驱脓毒症(sepsis)或全身炎症反应综合征(SIRS),已经成为当前危重病医学所面临的最大的挑战之一。在诱发MODS的感染因子中,内毒素的作用比细菌更为重要。本论文的目的是研制新型高效的内毒素吸附剂。论文共分为四个部分:
第一部分介绍了内毒素的结构及理化性质、来源、生理作用;综述了血液净化疗法及血液净化吸附剂,并重点介绍了内毒素吸附剂的研究现状和进展;最后阐述了本论文的选题依据和目的。
第二部分研究了以纤维素微球为载体的吸附剂。分别制备了以赖氨酸(Lysine)、组氨酸 (Histidine)、四乙烯五胺(TEPA) 和己二胺(HDA)为配基的吸附剂,并研究了己二胺手臂对组氨酸固定量的影响。结果显示:配基 L-lysine 和Histidine,固定量分别为 98.4.5和36.49μmol/g resin;接手臂己二胺和戊二醛后,组氨酸固定量有显著提高,可达148.69μmol/g resin,说明手臂作用降低了配基间的空间位阻,提高了配基的使用效率和配基固定量。
第三部分制备了以交联壳聚糖微球为载体的吸附剂并对其进行了表征。首先利用反相悬浮法分别制备了以环氧氯丙烷(EPI)和戊二醛(Glu)为交联剂的壳聚糖微球载体,并对制备条件进行了优化。结果表明:以EPI为交联剂制备最佳条件是:壳聚糖浓度为10%、壳聚糖的氨基与EPI的摩尔比为1∶4;以戊二醛为交联剂制备最佳条件是:壳聚糖浓度为8%、壳聚糖的氨基与戊二醛的醛基摩尔数之比(NH<,2>∶CHO)为1∶4,戊二醛浓度为40%。然后,通过添加致孔剂聚乙二醇(PEG2000用量分别为壳聚糖溶胶总量的0.5%和1.0%)制备了多孔壳聚糖微球载体,达到了增加微球比表面积,提高配基固定量和吸附量的目的。最后在这四种载体上分别固定lysine、TEPA和HDA,制得不同配基壳聚糖吸附剂。结果显示:以EPI和Glu.为交联剂的壳聚糖微球的lysine配基固定量分别为85.56和82.08μmol/g,TEPA 配基固定量分别为1.012和0.9626mmol/g dry,以EPI为交联剂的壳聚糖微球HDA配基固定量为0.8347 mmol/g dry;0.5%和1.0%PEG多孔壳聚糖吸附剂lysine配基固定量分别为142.08和172.37μmol/g,TEPA 配基固定量分别为1.2024和1.2465mmol/g dry,HDA配基固定量分别为0.8098和0.8790mmol/g dry。第四部分对所制备的几种吸附剂进行体外静态吸附性能测定。应用鲎试验偶氮基质显色法对内毒素水溶液进行定量检测。结果表明:
以纤维素微球为载体的吸附剂:Lysine、Histidine、Histidine (接HDA手臂)、TEPA和HDA为配基的纤维素吸附剂对内毒素的吸附量分别为1.371、0.690、0.873、1.725和1.905EU/ml,吸附率分别为68.6%、34.5%、43.6%、86.3%和95.3%。表明HDA手臂的引入提高了组氨酸为配基吸附剂的吸附量。
以Lysine、TEPA 和 HDA为配基的EPI交联壳聚糖吸附对内毒素的吸附量分别为0.992、0.862和1.681 EU/ml,吸附率分别为50.0%、43.1%和84.0%。以Lysine和TEPA为配基的Glu交联壳聚糖吸附对内毒素的吸附量分别为0.909和0.097EU/ml,吸附率分别为45.4%和4.9%。
添加致孔剂聚乙二醇(PEG2000用量分别为壳聚糖溶胶总量的0.5%和1.0%) 的多孔壳聚糖吸附剂:Lysine、TEPA 和 HDA 为配基的多孔壳聚糖吸附剂对内毒素的吸附量分别为 1.757和1.868EU/ml,1.703 和1.770EU/ml,1.676和1.693EU/ml;吸附率分别为87.9%和93.4%、85.1%和88.5%、83.8和84.6%。吸附结果表明:随着致孔剂用量的提高,不同配基多孔壳聚糖吸附剂的吸附量和吸附率也随之提高。
综上所述,以纤维素微球为载体的吸附剂,多胺类配基的纤维素吸附剂对内毒素的吸附量较高,其中己二胺为配基吸附剂的吸附量更高,为1.905EU/ml,吸附率达 95.3%。
以PEG为致孔剂制备的多孔壳聚糖微球是一种理想的制备内毒素吸附剂的载体,不同配基多孔壳聚糖吸附剂的吸附量均较高,其中lysine为配基吸附剂的吸附量最高,为1.868EU/ml,吸附率达93.4%。