当前位置:首页>资讯 >养生 > 养生方法 > 体检>正文

类风湿因子吸附材料研究进展

2018-12-25 责任编辑:未填 浏览数:11 得宝网

核心提示:  本文介绍离子交换树脂、活性炭、吸附树脂和免疫吸附剂的发展历史,并简述目前倍受专家学者关注的几种吸附材料(胆红素吸附材料、内毒素吸附材料、低密度脂蛋白吸附材料、类风湿因子吸附材料)研究进展   一、 ...

  本文介绍离子交换树脂、活性炭、吸附树脂和免疫吸附剂的发展历史,并简述目前倍受专家学者关注的几种吸附材料(胆红素吸附材料、内毒素吸附材料、低密度脂蛋白吸附材料、类风湿因子吸附材料)研究进展[文章转自博新血液净化技术]

  一、离子交换树脂的发展历史

  离子交换树脂在医学领域的应用开始于40年代末期,例如,1944年Steinberg发表了用离子交换树脂除掉血液中的钙,以代替柠檬酸盐做抗凝剂的工作。证明了用阴离子交换树脂处理血液,其抗凝效果与肝素化效果相同。

  1949年Cohn等用离子交换树脂制成血液分离收集装置,目的是将血液除掉钙后分别分离出血小板、红细胞、白细胞、凝血酶原、γ-球蛋白和稳定的血浆蛋白溶液,这一研究设想促进了很多领域中研究工作的发展。

  1948年Muirhead和Reid首先提出了树脂型人工肾的概念,用Amberlite IR-100H树脂进行了动物实验,结果表明能清除尿素和肌醉,但清除效率较低。此后Rosenbaum等人用AmberliteIR-120,IRA-900等各种离子交换树脂对尿毒症、急性肝衰竭患者进行血液灌流(HP)治疗,发现对尿素氮、血氨有明显的清除效果,并发现阴离子交换树脂对未结合胆红素及巴比妥类药物有良好的清除效果,但对血小板破坏严重。又因离子交换树脂和血液中电解质发生交换反应,破坏血中的电解质平衡,所以离子交换树脂在血液灌流方面的应用受到了限制。20世纪70年代,日本学者对离子交换树脂BR601的实验研究表明该树脂对胆红素有较高的吸附率,后对BR601用高分子材料包裹,提高了生物相容性,成功并广泛用于临床。

  日本旭化成医疗(BRS-350)、可乐丽医疗(BL-300)、国内丽珠医用生物材料有限公司(BS-330)和爱尔公司(AR-350)对离子交换树脂进行包膜及其它医用处理,最终制得医用级胆红素吸附剂,用于高胆红素血症等疾病的治疗。

  二、活性炭的发展历史

  1964年,Yatzidis等首先用活性炭对尿毒症进行HP治疗,发现对肌酐、尿酸、酚类化合物等分小子物质吸附较好,但炭粒易脱落形成血栓,血液相容性差。

  活性炭的血液相容性和微细炭粒的脱落,已经成为当时血液灌流领域的主要研究课题。在20世纪60年代末至70年代初对活性炭的包膜(包裹)材料和方法进行了大量研究工作并做了评价。直至1970年,华裔加拿大籍学者张明瑞教授开创性地用白蛋白火棉胶包裹活性炭制成微胶囊血液灌流,既提高了血液相容性又防止了炭微粒的脱落,而且包裹后的活性炭吸附性能并无明显改变,使活性炭吸附剂的血液灌流进入临床实用阶段。

  20 世纪80年代初,钱绍诚、宋继昌等进行活性炭血液灌流治疗严重的安眠药中毒,他们应用椰壳活性炭并外包聚丙烯酰胺加明胶,临床治疗患有重度昏迷、呼吸及循环衰竭等症状的病人20例,经一至四次血液灌流后,90%的病例治愈。80年代,徐昌喜等报道了交联琼脂糖包裹活性炭的研究,并开始用包膜活性炭通过血液灌流抢救急性药物中毒患者,获得了满意的疗效。此后,经过许多学者的共同努力开发出了许多新的包裹材料和包裹方法。

目前,已使用的包裹材料有白蛋白火棉胶、聚丙烯酸水凝胶、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇缩丁醛、醋酸纤维素、尼龙及明胶等。活性炭吸附剂现已广泛应用于吸附各种内源性和外源性的有害物质,如肌酐、尿酸、酚类、脂肪酸、中分子物质、胆红素、安眠药、农药等临床诊治过程。此外,20世纪80年代初研制开发的炭化树脂实际上是一种人工合成活性炭, 在提高吸附性能的基础上又具有好的机械强度,克服了一般活性炭的微粒脱落、血液相容性差需要包埋或包膜的缺点,而且又具有大孔结构及可调节孔径大小分布的特点,有望制成具有“裁制”性吸附性能的炭吸附剂,即使它能选择吸附血液中特定的有毒物质,从而使活性炭类医用吸附剂的研究大大向前推进一步,赋予其良好的应用前景。

  三、吸附树脂的发展历史

  吸附树脂用于血液灌流是从Rosenbaum的研究工作开始的,1970年到1971年他用Amberlite XAD-2吸附树脂对药物中毒动物模型做了灌流实验。此后并对药物中毒患者进行了临床治疗。1976年Rosenbaum用AmberliteXAD-4吸附树脂进行临床实验,取得了更好的临床效果。经反复实践和改进,血液灌流已成为抢救药物中毒患者有效、可靠的治疗方法。临床实践表明:Amberlite XAD-4吸附树脂对人体内某些中毒药物具有很好的吸附清除效果,对巴比妥类、安眠酮、导眠能、安宁、茶碱、地高辛、对硫磷和对氧磷等药物的清除效果优于活性炭。

  我国南开大学高分子化学研究所自70年代末开展对吸附树脂的研究工作以来,在血液净化高分子吸附材料方面己取得了大量研究成果。他们研制的大孔吸附树脂已经成功应用于解毒、肾病、肝病等领域。改变吸附树脂的载体及树脂上的功能基团都可以增加对目标物的吸附能力。

以对胆红素的吸附为例:1982年,何柄林等人研制成功了一种带有氰基的大孔吸附树脂NKA-9,主要用于吸附腹水中胆红素。结果表明,它不仅保持了对脂溶性的游离胆红素有较强的结合能力,而且对水溶性的白蛋白结合胆红素也表现出了较高的吸附效率。1987年,何炳林、俞耀庭等人合成了NK-110树脂,可成功地去除大分子有毒物质,如游离胆红素、胆汁酸等,并对其吸附性能进行了表征,这两种树脂经过急性中毒实验、树脂溶出物测定,表明他们符合医用标准,对生物体无毒害,已初步用于人工肝支持装置。

  1997年,史林启等制备了具有新型骨架结构的微多相聚氨酯大孔树脂,其骨架由过去的均相结构过渡到多相结构。实验结果表明,聚氨酯大孔树脂对水溶液中胆红素的吸附率为77.5%,对与人血清白蛋白(HAS)结合的胆红素的吸附率为56.6%,对人血清溶液中胆红素的吸附率也可稳定在50%以上。聚氨酯大孔树脂对胆红素的吸附率虽然不是太高,但性能稳定,吸附的选择性高,受人血清白蛋白和氨基酸浓度的影响较小;另外,聚氨酯微相分离的形态结构使其具有优异的血液相容性,是一种具有应用前景的胆红素血液净化吸附剂。

同年,魏斌等采用血液相溶性较好的大孔聚丙烯酸甲酯作为载体,分别经氨解引入氨基和羟基合成了含氨基和羟基的高分子吸附剂,该吸附剂在2小时左右基本达到吸附平衡,对胆红素的吸附率达到60%以上(吸附量达到4.74mg/g),吸附0.5小时可达到最大吸附量的80%,可在短时间内达到吸附平衡,有一定的应用价值。

  四、免疫吸附剂的发展历史

  免疫吸附剂的研究开始于20世纪50年代,它是在吸附材料表面固定上抗原、抗体或补体后形成的一种特异性医用吸附剂。研究初期主要用于分离和纯化抗原或抗体。随着对抗原、抗体的本质及相互作用认识的不断深化,免疫吸附剂被用于从人体血液中选择性地清除与免疫有关的致病因子,对免疫疾病患者进行诊治和临床研究。1979年,Terman将研制的免疫吸附剂用于体外循环免疫吸附诊治系统性红斑狼疮及肾炎获得成功。1982年,Yamazak等采用聚乙烯醇凝胶树脂连接氨基酸作为免疫吸附剂,通过血液灌流来治疗类风湿关节炎,经此灌流后的病人关节疼痛减轻,其皮肤溃疡及血管炎症好转。由于此类树脂上的基团为氨基酸,对人体安全可靠,因此为今后的临床应用奠定了良好的基础。

  1988年,南开大学俞耀庭等人用DNA与火棉胶混合并固载在大孔炭化树脂上,对数十例红斑狼疮患者进行血液灌流,取得了良好效果。该成果已经申请美国专利并实现产业化,商品名为“DNA免疫吸附柱”。

  1999年,贾凌云等以木纤维为骨架,表面包膜聚甲基丙烯酸环氧丙酯,偶联蛋白A,制得新型的免疫吸附材料用于血液灌流,实验结果表明,对人血浆中IgG的吸附量可达到21.5mg/g,并实验证实了体外血液循环过程安全可靠。1999年,郭贤权等以醋酸乙烯酯为单体,二乙烯苯为交联剂,制得大孔共聚物,经皂化、活化后,偶联乙型肝炎抗体制得免疫吸附剂,其对人血清中的乙型肝炎表面抗原(HbsAg)具有良好的吸附性能,且稳定性好,可望用于血液灌流辅助治疗乙型肝炎病患者。2000年,孔德领等以直径为0.5~1.0mm的球形纤维素为载体,经过环氧氯丙烷或1,4-丁二醇二甘油醚活化后共价键联小牛胸腺DNA,制备DNA免疫吸附剂,通过血液灌流能够治疗系统性红斑狼疮,对患者血清的吸附实验结果表明,每毫升吸附剂与3毫升患者血清混合,1小时后可吸附除去患者体内40%~70%DNA抗体及抗体复合物,具有较高的吸附清除率。

  重症肌无力患者体内致病毒素是乙酰胆碱的受体抗体,2002年,俞耀庭等通过对载体材料的优化及对配基的筛选发现,使用质量分数为6%的纤维素球形载体,以环氧氯丙烷法活化并固定上L-色氨酸作为配基制备的血液灌流材料在静态吸附实验(1g吸附剂加入3ml患者血清,室温,3小时)中可使抗体水平下降25%以上,吸附量达3.669×10-3nmol/g,选择性都较高,可逐步获得临床应用。

  美国Cypress公司生产的商品名为Prosorba蛋白A免疫吸附柱以硅凝胶球作为载体;德国Fresenius公司生产的商品名为Immunosorba以琼脂糖凝胶球作为载体。两种产品用于治疗免疫球蛋白相关疾病。

  日本Asahi Medical公司的PH、TR系列产品用聚乙烯醇球作为载体。TR-350使用的吸附配体为色氨酸,选择性吸附抗乙酰胆碱受体抗体。PH-350使用的吸附配体为苯丙氨酸,选择性吸附免疫复合物、类风湿因子和抗DNA抗体。Kurary公司产品MG-50以纤维素球为载体,配基为乙酰胆碱受体多肽,用于治疗重症肌无力。

  五、胆红素吸附材料研究进展

  非极性吸附树脂(疏水吸附)、阴离子交换树脂(化学键吸附)和极性吸附树脂(氢键吸附)均能够吸附胆红素分子。其中高分子吸附树脂由于具有多样化的结构和易功能基化的特点,是人们研究较多的胆红素吸附材料,这类树脂通常是在疏水基骨架上键合能与胆红素分子产生不同作用的功能基。但这些吸附材料的吸附性能及血液相容性均欠佳,因此提高血液相容性及吸附动力学性能是胆红素吸附材料研究的关键。国内外研究机构在胆红素吸附材料合成及吸附性能研究方面做了大量的工作。

  (一)三嗪染料为配基的亲和吸附树脂

  Adil Denizli等用三嗪染料作为仿生亲和配基,以二甲基丙烯酸乙二醇酯和甲基丙烯酸-2-羟乙酯(EGDMA-HEMA)的共聚物为载体合成胆红素吸附材料,去除人血浆中的胆红素。每克含有16.5μmo1 Cibacron Blue F3GA的亲和吸附材料被装入填充柱中用来去除人血浆中的胆红素。人血浆动态实验中,未被染料修饰的高聚物(EGDMA-HEMA)对胆红素的吸附量只有0.32mg/g,然而键合了染料的聚合物对胆红素的吸附量可达24.2m/g。动态实验结果还表明,血浆循环流速越高,材料对胆红素的吸附容量越低;随着温度的升高,材料对胆红素的吸附容量增大,在37℃时达到最大值(32.5mg胆红素/g高聚物);血浆中的白蛋白分子对胆红素分子具有明显的竞争吸附作用。

  (二)刚果红为配基的亲和吸附树脂

  Adil Denizli等用刚果红(CongoRed)作为仿生配基,以甲基丙烯酸-2-羟乙酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯的共聚物(HEMA-EGDMA)为载体合成胆红素吸附材料,去除人血浆中的胆红素。其中聚合所用的引发剂为过氧化苯甲酸,稳定剂为聚乙烯醇,致孔剂为甲苯。仿生配基刚果红的键合量为2.5~14.6μmol/g高聚物。人血浆动态实验中,未被染料修饰的高聚物(EGDMA-HEMA)对胆红素的吸附量只有0.32mg/g,然而键合了染料的聚合物对胆红素的吸附量可达11.7mg/g。随着温度的升高,材料对胆红素的吸附容量增大,在37℃时达到最大值(11.7mg胆红素/g高聚物),吸附材料对血浆中的白蛋白分子也有一定量的非特异性吸附。

  (三)含胍基交联聚乙烯醇凝胶

  张克胜、孙君坦等通过将胍基固载到交联聚乙烯醇水凝胶上制备了新型的亲水性胆红素吸附材料。首先,聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性的线形聚合物,并且血液相容性较好,通过化学交联作用可以形成水凝胶,可用的交联试剂有戊二醛、环氧氯丙烷、对苯二醛、甲醛等。其次,将胍基固载到其表面后,胆红素吸附实验结果表明,该吸附材料对胆红素具有良好的吸附性能和较高的吸附效率。吸附材料对胆红素的吸附率随着载体交联度、离子强度以及白蛋白与胆红素质量比的增加而降低;此外,胍基固载量的提高可增强吸附材料对胆红素的吸附性能。

  (四)以人血清白蛋白为配基的磁性微球

  Abbas Yousefi Rad等选用人血清白蛋白为配基,以聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯磁性微球为载体合成胆红素吸附材料,去除人血浆中的胆红素。人血清白蛋白的键合量为11~100mg/g高聚物。人血浆静态实验中,未被修饰的磁性微球对胆红素的吸附量只有0.47mg/g,然而键合了白蛋白的磁性微球对胆红素的吸附量可达64.7mg/g。随着人血清白蛋白固载量和温度的提高,材料对胆红素的吸附容量增大,在37℃时达到最大值。由于采用人血清白蛋白为配基,吸附材料对血浆中的白蛋白分子的非特异性吸附较少。

  (五)固载β-环糊精吸附材料

  南开大学袁直、魏斌等采用聚丙烯酸甲酯为载体,通过环氧氯丙烷活化将β-环糊精固载到载体上。实验通过考察β-环糊精固载化高聚物与葡聚糖固载化高聚物对缓冲液中胆红素的吸附性能,得出两者对胆红素的吸附在2小时内基本达到平衡,吸附率均在90%以上。并通过对胆红素-环糊精和胆红素-葡聚糖两个体系中胆红素吸收峰随羟基含量变化而发生的红移现象进行分析,得出以下结论:环糊精分子与胆红素的作用可能是两个环糊精分子分别从两个方向靠近胆红素,使胆红素两端的吡咯环分别进入到两个环糊精分子的“圆筒”内,并与“圆筒”两端的羟基形成氢键。

  (六)大孔聚乙烯醇胺化树脂

  南开大学俞耀庭课题组制备大孔聚乙烯醇胺化树脂,固定8种胺化试剂作为配基,制备了一系列胆红素吸附剂。通过体外静态和动态吸附实验对胆红素吸附性能进行了系统的评价。结果表明,该类吸附剂对胆红素具有较高的吸附效率和吸附容量,其中以三甲胺、三乙胺和1,6-己二胺为配基的吸附剂吸附效果最佳,在30分钟内可达到吸附平衡,对胆红素的清除率达到80%以上。吸附机制以静电作用和疏水作用为主,呈单分子层物理吸附。该吸附剂具有良好的临床应用前景。

  六、内毒素吸附材料研究进展(一)多粘菌素B固定于载体

  固定有多粘菌素B吸附剂可以灭活内毒素(ET)并具有抗革兰氏阴性杆菌作用。多粘菌素B结构中有10个氨基酸组成的环形结构,其中5个含有阳电荷γ-氨基(γ-NH2),另认为一个分子多粘菌素B粘附一个LipA区域。Aoki等首次报道了临床使用固定多粘菌素B的纤维载体(PMX)吸附剂对内毒素血症的治疗情况,灌流2小时,使内毒素水平由76pg/mL下降到21pg/mL。近来研究发现PMX还可以有效降低细胞因子水平,由于多粘菌素B价格不菲,且具有肾毒性、神经毒性,致使使用受到限制。

  (二)固定化人血清白蛋白

  MATISSE是一种新的内毒素吸附系统,通过固定的人血白蛋白直接进行血液灌流,能够有效的清除血清内毒素。纯化的人血白蛋白含有较多的阴离子基团,将其共价交联在大孔聚甲基丙烯酸酯微球上,与脂多糖、类脂质A、细胞因子如TNF、IL-6有较高的亲和力,可直接用于吸附全身感染性患者全血中的内毒素和炎症因子。

  Zimmermann等进行了MATISSE的I期临床试验,共选择了6例外伤或手术后G-菌感染败血症的患者,结果发现用人血白蛋白进行体外循环内毒素吸附治疗是安全的且耐受性良好,未发现与吸附器有关的副反应,患者的血清内毒素水平降低明显。Staubach等报道MATISSE的II期临床试验,将145例G-菌感染脓毒血症的患者进行开放、对照、前瞻性、随机、多中心的临床研究。将患者随机分为接受标准的脓毒血症治疗和标准治疗加内毒素吸附治疗。结果显示:内毒素吸附组较标准治疗组者住ICU的天数缩短,器官功能得到改善,肾脏功能恢复更好。

  (三)阳离子基团修饰吸附剂

  据文献报道,使用阳离子基团修饰吸附剂对ET也有良好的吸附作用,且对血液中的蛋白成分无明显吸附。其费用低,效果优于活性炭及多粘菌素。聚乙烯亚胺(PEI)、二乙烯二胺(DEAE)等阳离子基团修饰纤维素微球吸附剂,微球直径1~8μm,对血液蛋白成分无明显吸附,成本低,效果优于活性炭、吸附树脂。有学者认为PEI纤维载体对LPS有较高的清除率,用带氨基的氨化聚(γ-甲基-L-谷氨酸,PMIG)球形吸附剂,吸附率更高,1mL湿吸附剂可吸附4.5mg的内毒素。总之,阳离子修饰吸附剂吸附原理是因为LPS具有两歧性,即疏水反应和亲水反应,LipA分子中阴性磷酸基团与阳离子表面之间的离子力作用是内

  毒素吸附的基础。

  (四)免疫吸附剂

  内毒素血症免疫吸附是根据抗原、抗体结合的原理,把抗体或抗原偶联于固相载体上,吸附血液或血浆中相应抗原或抗体,这种方法不影响血液中其他成分,血液相容性好,清除率高。朱云松等将结合抗rHu-TNF-α单克隆抗体的凝胶A珠粒装入玻璃柱,制成免疫吸附柱,用于清除内毒素血症中的LPS,此方式可能成为内毒素休克治疗的手段。

  (五)固定化小分子

  近年来一些小分子被用来作为内毒素吸附用配基,如氨基酸、胺类等。袁直等选用聚甲基丙烯酸甲酯为载体,以二甲胺为末端功能基制成多孔树脂。吸附剂对内毒素的清除率可达到60%~70%。侯光辉等以琼脂球为载体,分别固定化了七种氨基酸制备吸附剂,发现以L-赖氨酸为配基的载体对内毒素吸附最大。Amoureux等将氧氟沙星固载于琼脂球表面用来清除血浆中的内毒素及细胞因子,效果明显。

  (六)L-氨基酸

  1968年,Kanoh等发现核糖核酸和内毒素之间有相互作用。以后又有报道称除了腺嘌吟,胞嘧啶等生物小分子外,组胺(Him)和组氨酸(His)也可以作为亲和配基去除内毒素,大量的研究表明,这两个配体与多粘菌素B相似,对蛋白质中内毒素的清除都有很好的效果。因此,近年来人们更倾向于使用生物活性较高、但价格和毒副作用都较小的组氨酸作配基。Minobe等提出,His的清除机理在于连接载体与配体的间隔臂(如己二胺)和组氨酸上的咪唑环与内毒素分子之间的疏水作用和离子静电作用。Zaniewski发现在没有其他配基的情况下,用纤维素/聚丙烯酸复合物超滤膜为载体,仅固定己二胺或其它的二胺类物质,所得产品对内毒素的清除也很有效。作者认为,其吸附效果主要是来自二胺类物质中烷基链的疏水作用与氨基的电荷作用的协同。而Petsch等人则认为,组氨酸是通过带正电的咪唑环起作用的。Matsumae以固定组氨酸的琼脂糖载体为吸附剂,研究了溶液中存在不同蛋白时,His配基对LPS的吸附。发现在含有白蛋白和肿瘤坏死因子(TNF)的溶液中,LPS能优先吸附到琼脂糖基质的His配基上。可将ET在溶液中的含量从103ng/mL降至0.01ng/mL,而对蛋白无明显吸附。甚至在溶液离子强度高于3mo1/L时,吸附剂仍表现出较高的吸附容量。Minobe[指出:在以Sepharose-4B为载体、间隔臂长度为17.7?~29.0?、pH~7、离子强度小于0.05mol/L的条件下,His配基柱介质能高效率地去除LPS,吸附容量为0.9mg/mL。商振华等分别以琼脂糖、平均孔径0.45μm的尼龙“微滤膜”为基质制备了亲和介质,得到琼脂糖柱介质的His配基含量32mmol/g,吸附容量2mg/g;尼龙66膜亲和介质配基含量97mmol/g,吸附容量0.2mg/g,表观脱附常数为3.04×10-8mol/L 。

  南开大学俞耀庭课题组以纤维素或琼脂糖为基质固载多种不同类型的氨基酸,考察了它们对水溶液中ET的去除效果及作用机理。袁直等人制备的以琼脂为载体,以赖氨酸为配基的内毒素吸附剂对内毒素标准溶液中内毒素的最大吸附量可达253.1EU/g。通过血液相容性实验,吸附剂对血液有形成分影响非常小,可用作血液灌流级吸附剂,具有临床应用前景。

  (七)壳聚糖

  魏桂林采用高碘酸钠活化法对纤维素进行改性,键合上壳聚糖配基,从盐溶液和人血清蛋白溶液中去除内毒素可达90%以上。然而,内毒素和壳聚糖形成化合物需要较高的温度,即便如此形成的络合物的稳定性也是一个问题。

  孙海翔等以亲水化改性的聚偏氟乙烯中空纤维膜固载壳聚糖配基,研究了该膜在牛血清白蛋白溶液和溶菌酶溶液中去除ET的情况。考察了离子强度、pH值以及流速等对去除效率的影响。发现这种介质对ET的去除容量十分有限,仅为21.4EU/mg。

  Machado RL等报道了用多孔壳聚糖膜(Silica gel为致孔剂)从人血清蛋白(IgG)中去除ET。研究了溶液条件对ET去除率和IgG的回收率的影响。该法以膜基体直接用于亲和吸附,省去了阳离子功能基团的引入,以及在反应过程中对膜结构和机械性能的损害。壳聚糖的高胺基含量(pKa=6.5~7)使交联壳聚糖膜可作为弱的阴离子交换树脂。从pH=7的Tris-HCl缓冲液中进行去除时,得Qm为280μg/mL,Kd为4×10-11M。较小的Kd值即较强的亲和力量是壳聚糖膜选择性去除ET的最大优势。但残留的ET浓度最低还有4EU/mL左右,仍达不到注射要求。另有文献指出壳聚糖对ET的吸附作用主要通过静电力和氢键作用等,且与ET的大分子构象和壳聚糖的聚合程度有关。

  (八)聚甲基丙烯酸甲酯树脂

  南开大学俞玫等以聚甲基丙烯酸甲酯树脂为载体,分别与乙二胺、氨水、乙醇胺等反应进行化学修饰,合成了一系列不同配体的ET吸附剂。发现以二甲胺为配体的吸附剂,β-位具有羟基时,该羟基可与内毒素分子间形成氢键,并构成八元环的稳定结构,此时静电、氢键、疏水相互作用及八元环的协同作用,大大提高了对内毒素的识别。

  七、低密度脂蛋白吸附材料研究进展(一)免疫吸附剂

  由于载脂蛋白apoB100存在于低密度脂蛋白(LDL)分子表面,具有完整的免疫原性和反应原性,因而抗apoB100抗体可以选择性地与LDL相结合。利用抗体-抗原特异性结合原理,将不同来源的apoB100抗体固载到适宜载体上,便可得到低密度脂蛋白免疫吸附剂。Wilhelm等以CNBr活化Sepharose CL-4B载体,然后固载LDL抗体,可以高选择性地吸附血浆中的LDL,使血浆LDL浓度降低70~80%,而血浆高密度脂蛋白(HDL)及其它有益成分几乎不受影响。

  免疫吸附剂常用的载体材料有以无机化合物、天然高分子化合物和合成高分子为载体的免疫吸附剂。LDL免疫吸附剂具有高度选择性、吸附容量高等优点,己在临床得到应用,但制备过程复杂,价格昂贵,使用前的消毒处理有可能使抗体蛋白变性而失去效用,配体脱落将会在患者身上产生严重的免疫疾病,储存困难,因此临床推广应用受到一定的限制。

  (二)修饰酶类吸附剂

  由于功能高分子材料的迅速发展,固定化酶已在生物技术、药物合成以及医学等领域得到广范应用。利用酶对LDL颗粒表面的修饰作用,固定化磷脂酶A2可以用于高脂蛋白血症的治疗。1992年,Sefer等人将磷脂酶A2固载于N-羟琥珀酰亚胺活化的琼脂糖凝胶上,对新西兰白兔进行体外血液灌流,90 分钟后血浆总胆固醇含量下降了40%,没有发现对红细胞的扰乱和损伤,也没有引起白细胞数量的增加和肝损伤,这一结果表明固定化酶可以安全有效地治疗高脂蛋白血症。

  (三)聚阴离子型吸附剂

  聚阴离子型吸附剂,如修饰肝素、硫酸葡聚糖、修饰聚丙烯酸、N-磺化壳聚糖、磺化聚乙烯醇、修饰牛磺酸等,能够选择性地沉淀血浆LDL。1976年,Lupien等人在琼脂糖上固载肝素,以亲和层析方法处理血浆,在0.02 mg/dL Ca2+存在下,100mL血浆与13~17g肝素-琼脂糖吸附剂作用,使血浆胆固醇含量降低15~19%,甘油三酯下降30~50%;随后,Thies等人陆续报道了以肝素为配基、失去凝血活性的硅胶为载体的LDL吸附剂及其对血浆低密度脂蛋白的清除作用。以肝素为配基的LDL吸附剂,在吸附血浆LDL时需有超过生理浓度的Ca2+存在,因此处理好的血浆在输回患者体内之前,需要进行透析以降低Ca2+的浓度,操作上比较烦琐,现在临床上己基本不再使用。

  硫酸葡聚糖是肝素的类似物。1984年,日本学者Yokoyama首次以硫酸葡聚糖为配基,将其固载于纤维素球载体上,在无须超生理浓度Ca2+存在时,可以选择性地吸附血浆中的极低密度脂蛋白(VLDL)和LDL而不吸附HDL。聚丙烯酸作为配基的吸附剂对LDL的吸附选择性也很好。硅胶表面键连直链聚丙烯酸类物质得到的吸附剂,能够使患者血浆LDL由原来的350 mg/dL降低至70 mg/dL,而其它蛋白和补体因子几乎不变。

  结构与性能各异的聚阴离子LDL吸附剂,其共同的特点是对LDL具有吸附选择性和适宜的血液相容性、吸附容量较高、吸附速率较快,部分吸附剂已在临床上得到应用和推广。这类吸附剂的缺陷是容易引起人体血浆电解质平衡,大都只能用于血浆灌流。

  国内南开大学的俞耀庭课题组以纤维素为载体,以磺酸基+胆固醇的双亲基团为配基首次合成了双亲型吸附剂,分别经体外吸附和体内动物灌流实验,检测吸附剂的吸附量。结果显示:双亲纤维素吸附剂对LDL、胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)有较好的清除作用,对HDL无明显的影响,而且可以改变LDL的分布谱,降低颗粒小而密度大的低密度脂蛋白(sLDL)的百分含量,具有良好的选择性。双亲型吸附剂对血脂及LDL亚组分具有不同的吸附量主要是由磺酸基和胆固醇配基的比例不同造成的。一般来说,亲水配基吸附LDL是靠静电相互作用力,而疏水基团对LDL的吸附是靠疏水相互作用。LDL各个亚组分在构象、电荷密度和核心的组成上均有所不同,使得与吸附剂的亲水配基和疏水配基的结合力发生改变,吸附后sLDL的下降也就更明显,从而表现出吸附剂特异性吸附的性能。

  俞耀庭课题组还研究了不同代数的树状高分子聚酰胺(Dendrimer PAMAM)作为血液净化吸附剂的“手臂”对配基牛磺酸的连接和对LDL吸附性能的影响,吸附剂的载体为纤维素微球。树状高分子聚酰胺-胺是一种具有大量活泼氨基末端的对称大分子。通过官能团转化,可将其变为具有不同端基的新性能的树状高分子。静态吸附实验结果表明,以PAMAM G3代为手臂的吸附剂对LDL有较好的吸附效果。纤维素微球表面经过枝化手臂修饰和二次活化后,能固定的牛磺酸从修饰前的47μmol/g gel增加到分别增加到73μmol/g gel (Dendrimer G1),122μmol/g gel(Dendrimer G3)和87μmol/g gel(Dendrimer G5),对LDL的吸附率比接枝前(48μmol/g gel)有不同程度的提高。吸附剂的合成及吸附研究过程中,枝化手臂表现出空间位阻效应,其效应作用的大小和规律,需要进一步的探讨。添加枝化手臂是一种新型有效的血液净化吸附剂的制备方法,值得进一步详细研究。

  (四)非离子型LDL吸附剂

  非离子型吸附剂对血清LDL有清除作用,研究表明某些非离子型材料,如羟基磷灰石、大孔硅胶、大孔玻璃珠等,对血清中低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白也有吸附作用,但由于吸附选择性不高,或血液相容性差等问题,一直没有得到临床应用。

  八、类风湿因子吸附材料研究进展免疫吸附剂的高选择性和高吸附容量,使其在治疗类风湿关节炎(RA),尤其是活动期和重症RA患者上的研究得到开展。

  免疫吸附疗法治疗RA始于1982年。Yamazaki研制成功聚乙烯醇凝胶-色氨酸免疫吸附剂(IM-TR)和聚乙烯醇-苯丙氨酸免疫吸附剂(TM-PH)。将IM-TR用十临床,成功地治疗了四例类风湿关节炎患者。1984年,Yamazaki用IM-PH对13例RA及SLE患者进行了28次临床灌流治疗。其中八例为RA,治疗后,患者关节疼痛减轻,类风湿因子(RF)也有了不同程度的减少。

  1990年,Kold用戊二醛溶液对IgG进行化学交联,合成IgG聚合体。体外吸附实验表明,该聚合体对RF的清除率高达94%。由于形成的聚合物过于细小,该吸附剂并不适于临床应用。

  1996年,Joseph将蛋白A共价键联到硅胶球上,制成RA免疫吸附剂,通过血浆灌流吸附清除IgG RF及免疫复合物。经多次灌流之后,患者体内IgG RF的活性大大降低。

  国内,俞耀庭、陈长治等人从上世纪90年代初开始从事RA免疫吸附剂的研究工作。1995年,该小组以包埋dsDNA-碳化树脂免疫吸附剂对两例病程超过5年的RA患者进行了全血灌流。治疗后,患者关节疼痛减轻,胸闷、发热等症状明显缓解,RF检测结果转阴,激素用量减少了2/3,6个月后未出现反弹现象。

  2002年,俞耀庭等人制备琼脂凝胶键连热聚IgG作为类风湿关节炎免疫吸附剂。将此吸附剂与重症类风湿患者血液按一定比例混合,充分吸附,对IgMRF,IgGRF和IgARF的吸附量分别达2640、2580和1965 IU/g。吸附剂对RF 的吸附能力随配基固定量的增加而增大,但达到一定值后,继续增加固定量,其吸附活性反而降低。这是由于所采用的配基材料及其吸附的目标物质均为生物大分子,在吸附过程中存在着空间位阻效应,载体上配基密度过高会妨碍其正常生物活性的发挥。实验证明当配基密度为4mg/g左右时,吸附性能最佳。对动物进行全血灌流实验,血液有形成分、蛋白质和无机盐的变化轻微,表明该吸附剂具有良好的血液相容性。

版权与免责声明:

凡注明稿件来源的内容均为转载稿或由企业用户注册发布,本网转载出于传递更多信息的目的;如转载稿涉及版权问题,请作者联系我们,同时对于用户评论等信息,本网并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性;

转载本站原创文章请注明来源:得宝网

友情链接: