本發(fā)明屬于吸附劑制備，具體涉及一種用于尿毒癥的高效吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，尿毒癥嚴重威脅著人類健康，使得人體的正常生理機能發(fā)生不同程度的紊亂，危及生命。目前，對尿毒癥的常見治療方法有腎移植、血液透析、血液灌流和腹膜透析等。隨著透析技術(shù)的不斷發(fā)展，可穿戴式人工腎為廣大尿毒癥患者的治療帶來了便利，其核心在于，可通過定期更換吸附劑，使得透析液可以反復(fù)循環(huán)使用。普通的吸附材料如活性炭、磷酸鋯和氧化鋯等可以吸附離子和毒素，但他們對代謝生成量大的尿素、肌酐類小分子毒素吸附效果差。

2、二硫化鉬是一種具有特殊層狀結(jié)構(gòu)的納米材料，因其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。在人工腎技術(shù)領(lǐng)域，二硫化鉬的吸附性能尤其受到關(guān)注，這主要得益于其較大的比表面積和邊緣豐富的活性位點。然而，將二硫化鉬應(yīng)用于人工腎技術(shù)仍面臨挑戰(zhàn)，包括如何提高其在生物體內(nèi)的穩(wěn)定性、如何確保其長期的生物相容性、血液相容性等。

3、中國專利cn113680328?b公開了一種交聯(lián)纖維素@二硫化鉬氣凝膠復(fù)合吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，以交聯(lián)纖維素氣凝膠為載體，通過預(yù)混合-交聯(lián)固定-冷凍致孔的方法將二硫化鉬納米顆粒直接摻雜至纖維素懸浮液中，然后通過加入交聯(lián)劑使纖維素形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)固定二硫化鉬顆粒。本發(fā)明將載體良好的水力學(xué)性能與二硫化鉬對鉛離子的優(yōu)異吸附選擇性結(jié)合在一起，且復(fù)合吸附劑對鉛離子具有優(yōu)異的吸附容量與快速的吸附動力學(xué)；然而，將該纖維素和二硫化鉬復(fù)合的吸附劑對尿毒癥毒素的吸附效果未知，仍有待研究。

4、因此，亟需開發(fā)一種用于尿毒癥的高效吸附劑，使其對尿毒癥毒素的吸附性能優(yōu)異。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于尿毒癥的高效吸附劑及其制備方法。本發(fā)明的高效吸附劑對尿毒癥毒素的吸附速率快、吸附容量高，且有較好的生物相容性和血液相容性，在可穿戴人工腎領(lǐng)域中具有較好的市場前景。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明一方面提供了一種用于尿毒癥的高效吸附劑的制備方法，包含如下步驟：

4、(1)將改性殼聚糖分散在去離子水中，加入1,2-二氯乙烷，超聲20-40min，加入吸附材料，攪拌10-15h，得到反應(yīng)物；

5、(2)將改性羧甲基纖維素、氫氧化鈉、去離子水混合，攪拌1-3h，加入步驟(1)得到的反應(yīng)物、環(huán)氧氯丙烷，加熱至50-70℃，保溫反應(yīng)2-4h，洗滌，干燥，得到高效吸附劑。

6、本發(fā)明的反應(yīng)機理和作用如下：

7、1.殼聚糖是一種天然的堿性多糖，其生物相容性好、細胞毒性低，吸濕保濕性好。殼聚糖對尿素、肌酐類物質(zhì)具有很好的親和性，其原因在于尿素、肌酐可以破壞殼聚糖結(jié)構(gòu)中的氫鍵結(jié)構(gòu)，進而吸附于殼聚糖表面。

8、本發(fā)明先對殼聚糖進行羧甲基化修飾，經(jīng)羧甲基化后的殼聚糖，可以穩(wěn)定地結(jié)合在吸附材料表面，發(fā)揮協(xié)同吸附的作用；進一步，引入?；噭﹣碓鰪妼δ蛩?、肌酐類物質(zhì)的吸附性能，改性后的殼聚糖不僅水溶性增加，還提升了與尿素、肌酐類物質(zhì)的親和性，對類似毒素吸附能力變強。此外，改性殼聚糖有著極高的生物相容性，可以進一步降低二硫化鉬的細胞毒性，得到具有高吸附性和高選擇性的吸附劑。

9、2.羧甲基纖維素表面含有豐富的羧基和羥基，但由于其本身的吸附容量有限，限制了其作為吸附劑的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)，羧甲基纖維素具有與多價金屬離子配位形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力，這一特性增強了其在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。同時，尿素分子也能夠與金屬離子中未占據(jù)的d軌道發(fā)生作用，形成配合物。

10、本發(fā)明對羧甲基纖維素進行改性，合成同時富含醛基和銅離子的改性羧甲基纖維素。一方面，改性羧甲基纖維素能夠在親電的羰基和弱親核的尿素分子之間形成不可逆的共價鍵，利用銅離子和醛基雙化學(xué)吸附位點的共同作用提升吸附性能。另一方面，改性羧甲基纖維素可以通過提高材料表面的負電荷，減少血漿蛋白和血小板的吸附，從而起到抗凝血作用，使其具有良好的血液相容性。

11、在一些實施方式中，所述改性殼聚糖的制備方法，包含如下步驟：

12、a1.將碳酸鈉超聲分散于去離子水中，得到碳酸鈉溶液，備用；

13、a2.將氫氧化鈉、殼聚糖、去離子水混合，攪拌反應(yīng)2.5-3.5h，分4-6次加入氯乙酸，攪拌并升溫至80-100℃，回流反應(yīng)4-6h，反應(yīng)開始0.5-1h后，每隔20-35min加入步驟a1得到的碳酸鈉溶液來控制ph值為中性，抽濾，用無水乙醇沉淀，離心，洗滌，酸化，干燥，得到羧甲基殼聚糖；

14、a3.將步驟a2得到的羧甲基殼聚糖、去離子水分散，加入?；噭訜嶂?0-120℃反應(yīng)0.5-1.5h，冷卻，用無水乙醇沉淀，離心，洗滌，干燥，得到改性殼聚糖。

15、在一些實施方式中，步驟a2中所述殼聚糖和氯乙酸的質(zhì)量比為1：(3.5-5)。

16、在一些實施方式中，步驟a3中羧甲基殼聚糖和?；噭┑馁|(zhì)量比為1：(7-10)。

17、在一些實施方式中，所述吸附材料的制備方法，包含如下步驟：

18、s1.用四水合鉬酸銨和硫脲混合，水熱反應(yīng)，制備得到納米二硫化鉬；

19、s2.將步驟s1得到的納米二硫化鉬、六水合硝酸鈰、去離子水混合，超聲分散5-10min，加入鹽酸，加熱至90-100℃，攪拌反應(yīng)10-25min，冷卻，洗滌，干燥，得到ceo2/mos2復(fù)合納米材料；

20、s3.將步驟s2得到的ceo2/mos2復(fù)合納米材料、1-2mg/ml的改性液，加熱超聲，再加入去離子水，一次離心，取沉淀洗滌，再用去離子水分散，二次離心，取上層液，干燥，得到改性ceo2/mos2復(fù)合納米材料；

21、s4.將改性ceo2/mos2復(fù)合納米材料分散于去離子水中，加入表面活性劑，超聲分散，加入改性石墨烯，超聲分散，再加入還原劑，水熱反應(yīng)，洗滌，干燥，得到吸附材料。

22、在一些實施方式中，所述步驟s1的具體步驟如下：

23、將四水合鉬酸銨、硫脲、去離子水加入至反應(yīng)釜中，100-200w超聲20-45min，加熱至180-210℃，反應(yīng)16-24h，冷卻，一次離心，取沉淀用去離子水洗滌3-4次，再用去離子水分散，二次離心，取上層液，干燥，得到納米二硫化鉬。

24、在一些實施方式中，所述改性羧甲基纖維素的制備方法，包含如下步驟：

25、b1.將羧甲基纖維素、去離子水中混合，攪拌，滴加1-2mol/l的硫酸水溶液，調(diào)節(jié)ph值為3-4，加入高碘酸鈉，加熱至35-40℃反應(yīng)3-4h，再加入乙二醇繼續(xù)攪拌30-45min，得到反應(yīng)產(chǎn)物；

26、b2.將步驟b1得到的反應(yīng)產(chǎn)物、0.07-0.15mol/l硝酸銅水溶液混合，加熱至35-45℃反應(yīng)4-5h，洗滌，干燥，得到改性羧甲基纖維素。

27、在一些實施方式中，步驟b1中所述羧甲基纖維素和高碘酸鈉的質(zhì)量比為1：(0.9-1.1)。

28、在一些實施方式中，步驟(1)中所述改性殼聚糖、1,2-二氯乙烷和吸附材料的質(zhì)量比為1：(12-18)：(4-7)。

29、在一些實施方式中，步驟(2)中所述改性羧甲基纖維素和環(huán)氧氯丙烷的質(zhì)量比為1：(3.5-6)。

30、在一些實施方式中，改性殼聚糖和改性羧甲基纖維素的質(zhì)量比為1：(1.8-2.2)。

31、本發(fā)明另一方面提供了一種利用上述制備方法得到的高效吸附劑。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

33、1.本發(fā)明的高效吸附劑對尿毒癥毒素的吸附速率快、吸附容量高，且有較好的生物相容性和血液相容性，在可穿戴人工腎領(lǐng)域中具有較好的市場前景。

34、2.本發(fā)明對殼聚糖進行羧甲基化修飾并引入?；噭﹣硖嵘絼┑姆€(wěn)定性，不僅增加了水溶性，還提升了與尿素、肌酐類物質(zhì)的親和性，對類似毒素吸附能力變強。此外，改性殼聚糖有著極高的生物相容性，可以進一步降低二硫化鉬的細胞毒性。

35、3.本發(fā)明對羧甲基纖維素進行改性，合成同時富含醛基和銅離子的改性羧甲基纖維素，不僅能夠提升吸附性能，還可以通過提高材料表面的負電荷，減少血漿蛋白和血小板的吸附，從而起到抗凝血作用，使其具有良好的血液相容性。