各种透析膜的性能特点

    

    （一）纤维素膜

    纤维素膜已经在血液透析中使用了30多年，最早是由一种经过再生、未经改良的纤维素制成的膜。这种膜里包括皂化的纤维素脂膜（SCE），一种可由纤维素酯－醋酸纤维素酯皂化得到的、未经改良的纤维素膜。在所有再生纤维素（RC）膜中，铜仿膜（cuprophan）占有的市场最大。但是，再生纤维素（RC）膜有很大的缺点：①它对中等分子量尿毒素的透过性较差；②生物相容性较差。因此，对再生纤维素（RC）膜进行改良而产生的改良型纤维素膜和合成改良型纤维素膜有了与合成膜类似的生物相容性能。合成改良型纤维素膜可由纤维素聚合物的分子单元－纤维二糖经过化学变化得到。纤维二糖由经1．4β－葡萄糖链连接的两个葡萄糖分子组成，葡萄糖分子含有3个羟基（OH），可以很容易地进行下列的化学反应：①用二乙氨基乙基（DEAE）和苄基进行醚化（血仿膜Hemophan和合成改良型纤维素膜SMC），或与聚乙二醇进行链接枝聚合（PEG－RC）；②乙酰化（5．8．9）或其他脂化；③采用合成聚合物表面涂层。

    纤维素膜的类型及特点，见表2－9。

表2－9　纤维素膜的类型及特点

    

    （二）合成膜

    合成膜是近年来出现的膜材料，由于它具有超滤性能好、生物相容性好和有特殊的吸附性等优点，目前临床应用越来越多。

    用作透析膜的典型合成聚合物，如聚砜、聚丙烯腈和聚酰胺本身具有疏水性。作为血液中毒素的过滤装置，必须使它们变为具有亲水性（只有聚乙基乙烯基甲醇本身就是亲水的，不须做任何改变就可以用作过虑材料）。膜的生物相容性及功能与亲水化过程有关。用来进行亲水化的技术有好几种：①是将聚合物与亲水性物质混合，如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等；②是在生产过程中与亲水性聚合物共聚，如丙烯酰胺或甲代烯丙基磺酸脂；③亲水化的可能是在膜毛细管的延伸过程中或在这之后做某种处理。

    合成膜种类，见表2－10。

表2－10　合成膜种类

    

    （三）各种透析膜材料的特点

    1．聚丙烯腈膜（polyacrylonitril，PAN）

    （1）膜的内表面非常薄而致密，从内向外呈大的斜坡形多孔结构，致密层非常薄。

    （2）膜孔径为450nm，对从小分子蛋白（β2－MG）到低分子量蛋白质有广泛的溶质除去能力。

    （3）由于膜带有强的阴电荷，具有高度的促凝血活性对服用ACEI类药物的病人，由于缓激肽的蓄积，有导致低血压休克的危险性。

    2．聚甲基丙烯酸甲酯膜（polymethylmethacrylate，PMMA）

    （1）根据混合制备条件的不同，可制造成广范围不同孔径的产品。

    （2）膜孔径为600nm，但由于对β2－MG和细胞因子的吸附作用，而不能使其滤过或透析。故可用于吸附法清除这类物质。

    （3）对补体的活化作用轻微，具有较高的生物相容性。

    3．聚乙基乙烯基甲醇膜（ethylene　vinylalcohol，EVAL）

    （1）是疏水性ethylene与亲水性vinylalcohol的聚合体。

    （2）膜孔径为250nm，与RC膜等相比，有较大的超滤率。

    （3）由疏水性基与亲水性基随机配合的微结构，对血小板、凝血系活化作用轻微，可用于有出血合并症的患者，减少抗凝血药的使用。

    4．聚砜膜（polysulfone，PS）

    （1）膜表面有致密层，在其外层有多孔的海绵状非对称微结构。

    （2）膜孔径300～500nm，开孔率容易调整，具有对β2－MG及化学介质等低分子量范围物质清除的性能。

    （3）本身的疏水性材料与亲水性材料（polyvinyl　pyrrolidone，PVP）配合，便成为具有良好的生物相容性。

    （4）改变膜的孔径、开孔率、膜厚度以及与PVP的配合比，可以改变膜的性能，使其适用于制备多种透析、滤过器的材料。

    5．聚酰胺膜（polymide，PA）

    （1）膜内表面有致密层，在其外层有海绵状支持层，再外层有指状物构造层，是非对称性的3层结构。

    （2）膜孔径500～550nm，可用于清除低分子量蛋白质。

    （3）外层由于其亲水性，膜孔不容易被蛋白质堵塞，其性能随时间劣化的倾向小。可持续长时间使用。

    （4）中空纤维内容易形成血栓，抗凝血药需要量较大。

    6．聚丙烯酸酯聚醚砜膜（polyacrylate　polyethersulfone，PEPA）

    （1）由聚丙烯酸酯和聚醚砜聚合而制成。

    （2）膜孔径300～550nm，具有良好的低分子量蛋白质清除性能。

    （3）用PVP进行亲水性处理，残血量可以得到改善。

    （4）对内毒素有较强的吸附性。未经亲水性处理的PEPA膜，用于制造内毒素过滤器以除去滤液中的内毒素。

    7．再生纤维素膜（regenerated　cellulose，RC）

    （1）膜强度大，可以做成很薄的膜。

    （2）具有亲水性，湿润后膨胀，厚度将增加1倍以上，使水和溶质的透过性能降低。

    （3）开孔率调整困难，对分子量大的溶质清除降低。

    （4）膜表面有游离羟基可诱导活化补体，降低了生物相容性。

    （5）可以改造（氨基取代膜表面的羟基）。

    8．醋酸纤维素膜（cellulose　acetate，CA）

    （1）膜表面的游离羟基被乙酰基置换。

    （2）在膜的环状结构中存在的3个羟基中有2个被置换称为二醋酸纤维素膜（CDA），3个羟基全部被置换称为三醋酸纤维素膜（CTA）。

    （3）CTA无游离羟基，提高了生物相容性以及膜的机械强度，可以做到薄膜化。目前有700nm的大孔径膜，通透性高。