文章创新点

       本文介绍了一种基于同步后交联与改性反应制备功能基团改性超交联聚苯乙烯大孔吸附树脂的新方法。该方法通过带有特定功能基团的小分子外交联剂，对一次交联树脂进行后交联反应，成功制得带有氨基基团或叔胺基团的超交联聚苯乙烯大孔吸附树脂。研究结果显示，所制备的吸附剂对尿毒症蛋白结合类毒素(IS，pCS)和中大分子毒素(β2-MG, IL-6)均表现出良好的吸附性能。同时，与商用HA130树脂相似，本文制备的超交联树脂具有良好的血液相容性，在全血灌流、人工肾等领域展现出广阔的应用前景，有望为尿毒症患者提供更高效、更安全的治疗方案。

文章背景

尿毒症患者血液中会蓄积多种毒素，其中蛋白结合类毒素（PBUTs）和中大分子毒素（如β2-MG, IL-6）是制约治疗效果的关键因素。PBUTs因与蛋白结合率高达90%以上，难以被常规血液净化技术有效清除，且会加速肾脏病变进程和提高心血管疾病风险。

血液灌流作为一种高效血液净化技术，在尿毒症等多种疾病的临床治疗中发挥着核心作用。其中，超交联聚苯乙烯吸附剂凭借稳定的化学性质与可调的孔结构获得了广泛应用。但目前临床广泛使用的超交联聚苯乙烯吸附剂面临双重困境：一方面，传统生产工艺需经历氯甲基化、傅氏烷基化等多步复杂反应，流程繁琐且成本高昂；另一方面，现有吸附剂主要依赖孔结构吸附，对PBUTs毒素（如吲哚硫酸盐IS、硫酸对甲酚pCS）缺乏特异性识别能力，导致清除效率偏低。因此，研发制备工艺简单、可同时高效吸附PBUTs毒素与中大分子毒素的吸附剂，已成为血液灌流领域亟待解决的重要课题。

文章概述

       基于上述背景，泉州师范学院化工与材料学院彭新艳、刘云鸿团队联合健帆生物科技集团股份有限公司等单位，创新性地采用含功能基团的小分子外交联剂(氨基改性剂DMEA、叔胺基改性剂DDA)，对一次交联聚苯乙烯多孔树脂进行同步后交联和功能基团修饰。这种一步法新工艺摒弃了传统制备过程中的氯甲基化环节，不仅缩短了生产周期、降低了生产成本，更实现了氨基、叔胺等含氮功能基团在树脂结构中的直接引入，无需额外改性步骤，大幅简化了制备流程。实验结果表明：经后交联改性得到的HCP-DMEA和HCP-DDA具有平整光滑的外表面和多层次交联孔结构，比表面积可达900 m²·g^-1以上；相较于一次交联树脂PDVB，其总比表面积与微孔含量均得到显著提升。

图2 (a) HCP-DMEA和HCP-DDA制备原理示意图; (b) 吸附剂材料的外观显微镜和表面SEM图。其中，左列为一次交联树脂P(St-DVB),中列为HCP-DMEA，右列为HCP-DDA。

在牛血浆模拟实验中，新型吸附剂HCP-DMEA和HCP-DDA展现出优异的综合性能：

对PBUTs毒素的清除能力：HCP-DMEA和HCP-DDA对IS的清除率分别为59.0%和50.3%，对pCS的清除率分别为76.5%和65.3，远高于商品灌流器HA130树脂的清除率(IS：26.5%，pCS：42.5%)。这一优异性能主要得益于引入的功能基团与带负电的PBUTs之间形成的氢键和静电相互作用，该作用与多孔结构的吸附效应形成协同机制，可有效打破“蛋白-毒素”的结合平衡。

对中大分子毒素的吸附：HCP-DMEA和HCP-DDA对β2-MG的清除率分别为62.0%和68.7%，对IL-6的清除率分别为48.0%和55.8%，与HA130树脂的清除率相当。

血液相容性：HCP-DMEA和HCP-DDA吸附剂均表现出良好的血液相容性。不仅蛋白质吸附率和血小板粘附率更低，溶血率也远低于ISO10993医疗器械标准规定的5%阈值。其中HCP-DMEA的性能尤为突出，其肝素化后的全血凝固时间可超过2小时，展现出与HA130树脂相媲美的优异抗凝血特性，充分证明了该材料在临床应用中的巨大潜力。

更重要的是，在模拟临床灌流实验中，HCP-DMEA吸附剂对pCS、IS的清除率始终维持在较高水平，不仅实现了对中大分子毒素和PBUTs的高效清除，且对血钙、血磷等血液固有成分无显著影响，展示出理想的临床治疗前景。

图3 (a) 不同吸附剂对中大分子毒素(β2-MG, IL-6)和PBUTs(IS, pCS)吸附性能; (b) 不同吸附剂的血液相容性性能评价结果，包括蛋白吸附、溶血率、血小板粘附率和凝血时间。

本研究不仅成功研发出一种高效吸附剂，更创新地提出了超交联树脂的制备新方法——“一步法同步交联与功能化”，该方法可显著缩短超交联聚苯乙烯血液灌流吸附剂的生产周期并降低成本，为开发高性能血液净化材料提供了简洁高效的新思路，有望推动血液灌流技术的迭代升级。鉴于这种新型吸附剂兼具对PBUTs和中大分子毒素的高效吸附能力，且血液相容性良好，其有望替代现有材料，在全血灌流、人工肾等领域实现广泛应用，为尿毒症患者带来更高效、更安全的治疗方案。未来，研究团队将进一步优化吸附剂的规模化制备工艺，并系统开展动物实验及临床前研究，推动成果向临床应用转化。

泉州师范学院彭新艳副教授、刘云鸿副教授带领团队聚焦血液灌流领域的技术瓶颈，长期致力于血液净化吸附材料的设计合成、性能优化及应用研究，尤其在尿毒症、肝病、危重症等血液灌流细分领域积累了多项吸附剂材料制备核心技术，形成了大量的前期研究成果，相关研究成果已发表于《Materials Science & Engineering C》《高等学校化学学报》等国内外知名期刊；部分吸附剂材料技术方案已通过实验室小试和中试验证，展现出良好的临床转化潜力。诚邀国内外相关血液净化材料生产企业及科研单位，围绕技术联合攻关、成果转化落地、人才联合培养等方向开展深度合作与学术交流，携手推动血液灌流技术的创新发展与临床应用升级。

上述工作以研究论文形式即将在《高分子学报》第11期印刷出版，论文第一作者为任职于健帆生物科技集团股份有限公司的邵柯博士，论文通讯作者为泉州师范学院彭新艳副教授、刘云鸿副教授。

全血灌流用含功能基团超交联吸附剂的制备与性能研究.邵柯, 彭新艳, 刘云鸿, 韦跃兰, 陈凯文, 周翔.高分子学报, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25080Preparation and performance study of hypercrosslinked adsorbents with functional groups for whole blood hemoperfusion.Shao, K.; Peng, X. Y.; Liu, Y. H.; Wei, Y. L.; Chen, K. W.; Zhou, X.Acta Polymerica Sinica, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25080doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2025.25080