[发明专利]一种磁性超支化聚合物或其衍生物血液重金属离子吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种磁性超支化聚合物或其衍生物血液重金属离子吸附剂及其制备方法，该方法包括：1)在磁性四氧化三铁纳米粒子表面修饰聚多巴胺层，得到磁性四氧化三铁‑聚多巴胺；2)将磁性四氧化三铁‑聚多巴胺与交联剂在溶剂中混合反应，调节溶液pH至7.5‑9，然后加入超支化聚合物，搅拌反应，制得磁性超支化聚合物或其衍生物重金属离子吸附剂。该吸附剂能高效捕获血液中痕量重金属离子，且生物相容性高，能够实现对重金属离子的选择性吸附，避免了对血液中其它元素的非特异性吸附及吸附剂本身对血液成分的影响；本发明所述制备方法工艺简单，合成条件温和，生产周期短，适于产业化生产，在医学领域有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种生物医学材料及其制备方法和应用，具体涉及一种磁性超支化聚合物或其衍生物重金属离子吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着工业化的快速发展和人类破坏性活动的加剧，含有重金属离子的污染物越来越多地扩散到大气、水、土壤(食物链)，并由此进入人体沉积。此外，药物治疗也存在着重金属离子体内富集的风险，如化疗中的铂、胃药中常含有的铋剂等。研究表明：重金属能够使蛋白质的结构发生改变，从而影响组织细胞正常功能。当体内重金属沉积超过一定量后，由于其具有很高的毒性、非生物降解性、生物富集性以及不能参与人体代谢等特性，会产生一系列的毒理反应，引起生理机能紊乱从而导致各种疾病，如肾衰竭、肝功损坏、神经紊乱、肿瘤等，对人体造成不可逆转的健康危害。

目前对重金属中毒的临床解决方法都是通过洗血法治疗，即二巯基丁二酸(DMSA)注射、乙二胺四乙酸(EDTA)点滴、栓剂法和口服porphyrazyme(卟啉酶)，都是基于与重金属离子的螯合效应而实现重金属离子的去除。现有的洗血法存在着明显的副反应大(腹泻、恶心、肝肾功能损害等)、治疗时间过长的缺点。因此，开发新型安全高效的血液过量重金属离子吸附-去除剂，有着非常重要的生命医学价值。

血液中吸附重金属离子的挑战包括：1、离子浓度低：血液中重金属含量远低于污水中的重金属离子含量，根据中华人民共和国国家职业卫生标准《职业性慢性铅中毒诊断标准》中的数据分析，血铅含量超过0.6ppm为诊断铅中毒的起点，而常见污水中铅离子浓度为10-100ppm；2、竞争吸附：由于重金属离子在血液中以两种方式分布：i.主要与血红蛋白和白蛋白等络合；ii.部分以游离态形式存在，并且这两种存在形式之间也存在着动态平衡，外来吸附剂既要能快速螯合游离态重金属离子，又需要有与蛋白竞争吸附络合态重金属离子的能力；3、血液相容要求：血液中重金属离子吸附剂必须具备优异的血液相容性，对红细胞、血小板等成分没有破坏作用；4、选择性吸附：仅选择性吸附重金属离子，对血液中正常金属离子(如钠、钾等离子)无吸附作用。上述挑战使得常用于水体中的重金属离子吸附剂无法直接应用于血液中。用于血液环境中捕获痕量超标重金属离子的吸附剂须具备以下特点：(1)强的低浓度吸附金属离子能力，(2)优异的血液相容性；(3)无(低)细胞毒性。

显然，制备血液相容性良好的且能够高效捕获血液中重金属离子的吸附剂亟需新的理念和新技术。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种磁性超支化聚合物或其衍生物重金属离子吸附剂及其制备方法和应用，基于重金属吸附原理和血液相容性技术，提供一种具有良好血液相容性、低细胞毒性、重金属离子选择高吸附性和磁性的超支化聚合物或其衍生物重金属离子吸附剂的制备方法，该方法制得的磁性超支化聚合物或其衍生物重金属离子吸附剂通过使用官能团密度高的超支化聚合物来实现对重金属离子的高效捕获，并采用磁性技术实现吸附剂与血液的相互分离，所述方法制备工艺简单，且吸附性能好，在医学领域有广阔的应用前景。

技术方案：本发明提供一种磁性超支化聚合物或其衍生物重金属离子吸附剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

1)在磁性四氧化三铁纳米粒子表面修饰聚多巴胺层，得到磁性四氧化三铁-聚多巴胺；