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稿件创新点
本文成功设计并合成了一种阳离子型超交联聚合物,在血液灌流中展现出高吸附容量、优异选择性、循环性能以及良好的生物相容性,拓展了超交联聚合物材料的应用领域,并为血液灌流吸附剂材料的设计提供了新的思路。
胆红素是血红蛋白代谢产生的毒素,主要由肝脏代谢。当肝脏功能受损时,会导致胆红素在血液中过量积累,进而引发多种并发症,甚至危及生命。血液灌流作为治疗肝脏疾病的一种常用的血液净化技术,可简单高效的去除体内毒素。但传统血液灌流吸附剂如离子交换树脂和活性炭等材料存在如吸附容量低,生物相容性差等缺陷,因此开发新型高性能血液灌流吸附材料对肝脏疾病的治疗具有重要意义。
基于上述背景,湖北大学材料科学与工程学院严微教授课题组采用溶剂编织法制备了阳离子修饰的超交联聚合物(HCP)。该材料以具有刚性和对称结构的1,3,5-三苯基苯构建聚合物骨架,并引入带阳离子基团的丙烷吡啶磺酸盐单体,通过静电相互作用增强对胆红素的亲和力(图1)。

图1 超交联聚合物HCP-2的设计以及血液灌流过程示意图
文章对合成的两种超交联聚合物(HCP-1与HCP-2)进行了系统的结构表征(图2)。阳离子单体成功引入到交联网络中。材料具有以微孔为主的多级孔结构,其比表面积高达2393 m²/g,孔体积为1.81 cm³/g。而后,文章系统评估了超交联聚合物材料对胆红素的吸附性能。HCP-2对胆红素表现出优异的吸附性能,在60分钟内去除率可达96%,最大吸附量可达934 mg/g。在含有牛血清白蛋白的模拟血液环境中,HCP-2对胆红素仍保持吸附容量与选择性。在动态吸附模拟中,含HCP-2的聚醚砜微球依然保持有优秀的吸附性能。之后文章进一步评估了HCP-2的生物相容性和循环性能。实验结果显示HCP-2具备良好的生物相容性和循环性能。这些结果共同说明HCP-2具有在血液灌流中实际应用的潜力。


图2 a) HCP-2的溶血性HCPs;b) HCP-2的细胞毒性;c) HCP/聚醚砜微球制备示意;d) 动态吸附模拟装置;e) HCP与聚醚砜微球的动态吸附性能;f) HCP-2的循环性能
湖北大学材料科学与工程学院硕士研究生殷鸿翔为该论文的第一作者,湖北大学材料科学与工程学院严微教授、张刚申高级实验师以及巴基斯坦拉合尔管理科学大学Irshad Hussain教授为共同通讯作者该工作还得到华中科技大学化学化工学院谭必恩教授、湖北大学生命科学学院张成副教授的指导。此文的共同作者还包括湖北大学材料科学与工程学院硕士研究生肖月圆、蔡雨成、湖北大学生命科学院硕士研究生何帅霖、中国科学院长春应用化学研究所硕士研究生王洋。
Citation
Yin, H. X.; Xiao, Y. Y.; Cai, Y. C.; He, S. L.; Wang, Y.; Zhang, G. S.; Zhang, C.; Tan, B. E.; Hussain, I.; Yan, W. Ionic hyper crosslinked polymers as high performance hemoperfusion adsorbent for efficient removal of excessive bilirubin. Chinese J. Polym. Sci. 2026DOI:10.1007/s10118-025-3484-6
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GMT+8, 2026-2-24 19:07
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