原位交联聚合/共聚合构筑抗污染的表面类肝素结构聚醚砜膜的研究

Both antifouling and anti-coagulant properties are very important for blood purification membranes. In this project, a new method termed in suit cross-linked polymerization/copolymerization was used to fabricate antifouling heparin-like polyethersulfone (PES) membranes. Several functional monomers, which contain sulfonic group, carboxyl group, hydroxyl group, polyethylene glycol, and amphoteric ion, respectively, are polymerized / copolymerized in PES solutions, and then semi-interpenetrating network polymeric solutions are obtained. The as-prepared solutions can be used to prepare PES membranes using phase inversion method or solvent evaporation method directly, and the membranes will show good antifouling and anticoagulant properties. Firstly, the anticoagulant property (platelet adhesion and activation, clotting times, and complement activation) of sulfonic and carboxyl groups contained polymers is evaluated. Then, the effects of different monomers on the antifouling and anticoagulant properties, as well as the blood components for the modified PES membranes are systemically investigated. The effects of the functional group amounts and the group ratios on the blood compatibility are also investigated. The study is significant to the design and preparation of blood compatible membranes and devices.

抗蛋白污染和抗凝血性能对血液净化膜均具有重要意义。本项目研究原位交联聚合/共聚合法构筑具有良好抗蛋白污染性能的表面类肝素结构聚醚砜（PES）血液净化膜。选择带有磺酸基、羧基、羟基、聚乙二醇和两性离子等功能基团的烯类单体，在PES溶液中，采用原位交联聚合/共聚合的方法，合成具有一定交联度的半互穿网络结构聚合物溶液，直接采用相转化法或溶剂挥发法将得到的聚合物溶液成膜，制备兼具抗污染性能和抗凝血性能的PES膜。考察带磺酸基和羧基等功能基团聚合物的抗凝血（包括血小板粘附与激活、凝血时间和补体激活等）性能。系统研究不同功能单体对抗蛋白污染和抗凝血的贡献，对血液成分的影响。研究不同功能基团的含量及其比例对抗蛋白污染和抗凝血性能的影响及其规律，为研制具有优异血液相容性的PES膜血液净化器奠定理论基础。

抗蛋白污染和抗凝血性能对血液净化膜均具有重要意义。本项目研究原位交联聚合/共聚合法构筑具有良好抗蛋白污染性能的表面类肝素结构聚醚砜（PES）血液净化膜。选择带有磺酸基、羧基、羟基、聚乙二醇和两性离子等功能基团的单体，在PES溶液中，采用原位交联聚合/共聚合的方法，合成具有一定交联度的半互穿网络结构聚合物溶液，直接采用相转化法或溶剂挥发法将得到的聚合物溶液成膜，制备兼具抗污染性能和抗凝血性能的PES膜，其APTT可增加200%。系统考察了带磺酸基和羧基等功能基团聚合物的抗凝血（包括血小板粘附与激活、凝血时间、和补体激活等）性能，研究了不同功能单体对抗蛋白污染和抗凝血的贡献，对血液成分的影响，研究了不同功能基团的含量及其比例对抗蛋白污染和抗凝血性能的影响。.另外，我们还研究了利用交联聚合/共聚合的方法，构建了具有超高离子交换容量的聚醚砜膜，制备的阳离子交换膜和阴离子交换膜的离子交换当量分别高达7.88 mequiv/g和6.27 mequiv/g，其分别是Nafion阳离子和阴离子交换膜的8.8和7倍。利用原位交联/微交联构筑的聚醚砜膜，还可以进行后功能化，显著提高膜的多功能性。同时，利用该方法，还可以制备功能性微球，得到的功能性微球也可以进一步后功能化。.原位交联/微交联聚合与相转化方法相结合，不仅可以在聚醚砜基材上有效构筑各种类肝素基团，还能通过后功能化的方式引入适宜的官能团，是构建血液相容性优良、抗污、抗菌及其它综合性能优良的膜材料和吸附微球材料的有效可行的方法。.在国内外高水平杂志上发表科研论文100余篇，其中标注本基金号的SCI论文83篇；申请和授权中国发明专利10余项，其中授权5项。培养硕、博士生20名，其中博士8名，硕士12名。另外，培养博士后2人。