[發明專利]一種可安全進出紅細胞的血液鉛離子清除劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810981030.3
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109174033B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 萬密密;毛春
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種可安全進出紅細胞的血液鉛離子清除劑及其制備方法和應用，該方法利用富胺類有機物自組裝形成膠束的行為實現硅源在磁性四氧化三鐵納米粒子表面的脫水縮合，得到以富胺類有機物為模板劑且具有規整介孔孔道的磁性四氧化三鐵/富胺化介孔二氧化硅復合材料，制備工藝簡單，得到的復合材料生物相容性好，在醫學領域有廣闊的應用前景。同時本發明的血液鉛離子清除劑具有新型血鉛去除機制，即通過血液鉛離子清除劑自由進出紅細胞，通過介孔二氧化硅結構中的氨基對鉛離子的絡合作用捕獲含鉛血紅蛋白，并通過介孔孔道對含鉛血紅蛋白進行固定，實現去除紅細胞中鉛離子的目的，以高效去除血液中的鉛離子。

技術領域

本發明屬于新型生物材料，具體涉及一種可安全進出紅細胞的血液鉛離子清 除劑及其制備方法和應用。

背景技術

人體健康受到鉛離子暴露的極大威脅，鉛離子會引起嚴重的毒性作用和疾病 (如心臟病和腎病等)。當鉛離子進入人體時，它主要沉積在骨骼、軟組織和血 液中。基于當今的生物醫學水平，很難去除沉積在人體骨骼和軟組織中的鉛離子。 因此，去除血液中痕量的鉛離子(血鉛)具有重要意義。然而，95％以上的血鉛 位于紅細胞中與血紅蛋白結合，這造成了血鉛去除的一大困難。目前臨床上對血 鉛中毒的治療方法可分為服用驅鉛藥物和血液灌流；輕度血鉛中毒的治療方法為 服用小分子驅鉛藥物如依地酸二鈉鈣、二巰基丙醇、二巰基丁二酸，治療周期長 (40-60天、副作用大且治療效果差)；重度血鉛中毒的治療方法為血液灌流，血 液灌流是使用含有吸附功能的樹脂或活性炭的血液灌流器對血液進行清洗，吸附 血清中的有毒物質。由于血液灌流器中吸附劑尺寸較大且固定在灌流器內部，無 法進入紅細胞中去除紅細胞中的鉛離子，因此血液灌流一般是去除血清中的有毒物質，對去除紅細胞中的鉛離子效果不佳。研究人員提出了以開發血液吸附劑為 重點的替代策略，然而，他們引入了超聲處理以提高去除效率，這會損害紅細胞 膜結構無法應用于實際的生物醫學應用。還有研究者提出了去除血漿中鉛離子的 策略，嘗試利用紅細胞和血漿中鉛離子的動態平衡實現紅細胞中鉛離子的去除， 但血鉛與血紅蛋白結合的穩定性導致平衡時間通常相當長(幾個月)而使得此種 方法很難實際應用。

綜上所述，目前血鉛清除策略的主要問題是研究人員未能正確理解血鉛的存 在狀態。迄今為止，沒有任何關于安全進出紅細胞并競爭吸附與血紅蛋白絡合的 鉛離子的血鉛清除劑，目前現有的研究和專利僅提到血液整體鉛離子去除，混淆 了鉛離子的兩種實際存在狀態，因而它們并不能真正用來去除紅細胞中含量高達 95％的與血紅蛋白絡合的鉛離子。因此，有必要制定一種新的安全有效的血鉛清 除策略，包括設計一種能夠安全進入紅細胞并有效捕獲血鉛和血紅蛋白的吸附 劑，然后安全地離開紅細胞和血液。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供一種磁性四氧化三鐵/富 胺化介孔二氧化硅復合材料暨血液鉛離子清除劑的制備方法，該方法利用富胺類 有機物自組裝形成膠束的行為實現硅源在磁性四氧化三鐵納米粒子表面的脫水 縮合，得到以富胺類有機物為模板劑且具有規整介孔孔道的磁性四氧化三鐵/富 胺化介孔二氧化硅復合材料，制備工藝簡單，得到的復合材料生物相容性好在醫 學領域有廣闊的應用前景。本發明的血液鉛離子清除劑可以真正用來去除紅細胞 中含量高達95％的與血紅蛋白絡合的鉛離子，并且能夠安全進入紅細胞并有效捕 獲血鉛和被血鉛污染的血紅蛋白，然后安全地離開紅細胞和血液。

本發明還提供一種可安全進出紅細胞的血液鉛離子清除劑以及應用。

本發明的血液鉛離子清除劑具有新型血鉛去除機制，即通過磁性四氧化三鐵 /富胺化介孔二氧化硅復合材料暨血液鉛離子清除劑自由進出紅細胞，通過介孔 二氧化硅結構中的氨基對鉛離子的絡合作用捕獲含鉛血紅蛋白，并通過介孔孔道 對含鉛血紅蛋白進行固定，實現去除紅細胞中鉛離子的目的，以高效去除血液中 的鉛離子。

技術方案：為了實現上述目的，如本發明所述一種可安全進出紅細胞的血液 鉛離子清除劑的制備方法，包括以下步驟：