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聚醚砜(PES)由于具有较好的热稳定性、机械强度、化学稳定性和可纺性以及可以承受多种方式的消毒(蒸汽、二氧乙烷、)γ-射线等)等特点使得其被广泛的作为生物医用膜材料,而且当PES材料成膜时,其孔径和孔径分布可以通过调整纺丝液的组成而得到控制。然而,由于PES材料本身的疏水性使得其在与血液直接接触时,表面容易吸附血清蛋白和血小板,从而引起凝血和补体激活,限制了其在临床领域的应用。目前,对PES进行改性方法很多,但大都存在不理想的地方。
磺化反应是提高高分子材料亲水性的一种重要方法。本研究采用PES作为膜材料,利用亲电取代反应成功的合成了磺化度为7%的磺化聚醚砜(SPES),并将其作为共混聚合物与PES共混,分别制备了SPES/PES质量比为O、20%、40%和60%的共混膜。利用红外光谱仪对共混膜进行定性分析,测定不同配比共混膜的水接触角、含水量、纯水通量、牛血清白蛋白(BSA)截留率、BSA吸附量以及对β2-微球蛋白的过滤性能,并通过扫描电镜对膜的内部结构进行分析。
膜的水接触角和含水量结果表明:随着共混膜中SPES含量的增加,共混膜的水接触角从77°逐渐减小到54°,膜的含水量也由3.383g/g升至3.852g/g,从而有效的提高了PES膜的亲水性。纯水通量实验表明:随着共混膜中SPES含量的增加,水通量从245.4L/m2·h提高到345.5L/m2·h,且其对BSA的截留率没有明显变化,均高于99%。同时,SEM照片显示,共混膜和PES膜具有相同的指状孔结构。所有这些说明共混膜亲水性的增强提高了膜的过滤性能。
膜对蛋白吸附量可以用来表征膜的血液相容性,通常情况下吸附的蛋白量越少,越能证明其具有优异的血液相容性。膜对BSA吸附量的实验表明:随着共混膜中SPES含量的增加,BSA的吸附量由422.35μg/cm2降至232.82μg/cm2,降低大约50%。同时利用扫描电镜对膜孔内吸附的BSA进行观测,可进一步验证其吸附量的减少,从而有效的改善了PES膜的血液相容性。