[发明专利]一种可安全进出红细胞的血液铅离子清除剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种可安全进出红细胞的血液铅离子清除剂及其制备方法和应用，该方法利用富胺类有机物自组装形成胶束的行为实现硅源在磁性四氧化三铁纳米粒子表面的脱水缩合，得到以富胺类有机物为模板剂且具有规整介孔孔道的磁性四氧化三铁/富胺化介孔二氧化硅复合材料，制备工艺简单，得到的复合材料生物相容性好，在医学领域有广阔的应用前景。同时本发明的血液铅离子清除剂具有新型血铅去除机制，即通过血液铅离子清除剂自由进出红细胞，通过介孔二氧化硅结构中的氨基对铅离子的络合作用捕获含铅血红蛋白，并通过介孔孔道对含铅血红蛋白进行固定，实现去除红细胞中铅离子的目的，以高效去除血液中的铅离子。

技术领域

本发明属于新型生物材料，具体涉及一种可安全进出红细胞的血液铅离子清 除剂及其制备方法和应用。

背景技术

人体健康受到铅离子暴露的极大威胁，铅离子会引起严重的毒性作用和疾病 (如心脏病和肾病等)。当铅离子进入人体时，它主要沉积在骨骼、软组织和血 液中。基于当今的生物医学水平，很难去除沉积在人体骨骼和软组织中的铅离子。 因此，去除血液中痕量的铅离子(血铅)具有重要意义。然而，95％以上的血铅 位于红细胞中与血红蛋白结合，这造成了血铅去除的一大困难。目前临床上对血 铅中毒的治疗方法可分为服用驱铅药物和血液灌流；轻度血铅中毒的治疗方法为 服用小分子驱铅药物如依地酸二钠钙、二巯基丙醇、二巯基丁二酸，治疗周期长 (40-60天、副作用大且治疗效果差)；重度血铅中毒的治疗方法为血液灌流，血 液灌流是使用含有吸附功能的树脂或活性炭的血液灌流器对血液进行清洗，吸附 血清中的有毒物质。由于血液灌流器中吸附剂尺寸较大且固定在灌流器内部，无 法进入红细胞中去除红细胞中的铅离子，因此血液灌流一般是去除血清中的有毒物质，对去除红细胞中的铅离子效果不佳。研究人员提出了以开发血液吸附剂为 重点的替代策略，然而，他们引入了超声处理以提高去除效率，这会损害红细胞 膜结构无法应用于实际的生物医学应用。还有研究者提出了去除血浆中铅离子的 策略，尝试利用红细胞和血浆中铅离子的动态平衡实现红细胞中铅离子的去除， 但血铅与血红蛋白结合的稳定性导致平衡时间通常相当长(几个月)而使得此种 方法很难实际应用。

综上所述，目前血铅清除策略的主要问题是研究人员未能正确理解血铅的存 在状态。迄今为止，没有任何关于安全进出红细胞并竞争吸附与血红蛋白络合的 铅离子的血铅清除剂，目前现有的研究和专利仅提到血液整体铅离子去除，混淆 了铅离子的两种实际存在状态，因而它们并不能真正用来去除红细胞中含量高达 95％的与血红蛋白络合的铅离子。因此，有必要制定一种新的安全有效的血铅清 除策略，包括设计一种能够安全进入红细胞并有效捕获血铅和血红蛋白的吸附 剂，然后安全地离开红细胞和血液。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种磁性四氧化三铁/富 胺化介孔二氧化硅复合材料暨血液铅离子清除剂的制备方法，该方法利用富胺类 有机物自组装形成胶束的行为实现硅源在磁性四氧化三铁纳米粒子表面的脱水 缩合，得到以富胺类有机物为模板剂且具有规整介孔孔道的磁性四氧化三铁/富 胺化介孔二氧化硅复合材料，制备工艺简单，得到的复合材料生物相容性好在医 学领域有广阔的应用前景。本发明的血液铅离子清除剂可以真正用来去除红细胞 中含量高达95％的与血红蛋白络合的铅离子，并且能够安全进入红细胞并有效捕 获血铅和被血铅污染的血红蛋白，然后安全地离开红细胞和血液。

本发明还提供一种可安全进出红细胞的血液铅离子清除剂以及应用。

本发明的血液铅离子清除剂具有新型血铅去除机制，即通过磁性四氧化三铁 /富胺化介孔二氧化硅复合材料暨血液铅离子清除剂自由进出红细胞，通过介孔 二氧化硅结构中的氨基对铅离子的络合作用捕获含铅血红蛋白，并通过介孔孔道 对含铅血红蛋白进行固定，实现去除红细胞中铅离子的目的，以高效去除血液中 的铅离子。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种可安全进出红细胞的血液 铅离子清除剂的制备方法，包括以下步骤：