载氧化铁壳聚糖微球用于高磷血症磷吸附

摘要

肾衰竭患者无法正常清除体内代谢磷，长期磷含量超标易导致高磷血症，诱发抽搐、骨折、心脑血管等并发症，甚至死亡。目前高磷血症治疗以控制磷日常摄入、体外透析和口服钙基等磷结合剂为主，但普遍存在磷清除效果不理想，易累积至毒、病体耐受性要求高等缺点，严重制约了临床推广。 针对以上问题，本研究提出一种固载纳米氧化铁的壳聚糖微球用作新型磷结合剂，通过双重乳液技术，耦合壳聚糖独特的聚阳离子特性和Fe2O3对磷酸盐的吸附性能，强化复合体系对肠胃中的磷酸盐吸附性能，实现肠胃环境中的磷酸盐快速、安全、高效吸附的清除目的，降低人体的磷吸收，同时借助于天然无毒聚合态壳聚糖的包覆有效避免了纳米氧化铁与胃肠道的直接接触且有效抑制了氧化铁的体内泄漏，降低在体内长期积累引起的副作用，实现了磷酸盐的安全稳定吸附清除的目标。 本研究首先利用纯油酸（OA）作为改性剂，通过化学作用吸附在纳米氧化铁颗粒（IONPs）表面，得到表面疏水改性的纳米氧化铁颗粒（OA-IONPs）。通过FTIR和TEM表征纳米氧化铁疏水改性程度。考察了改性剂含量对疏水纳米氧化铁接触角的影响，范围为16o-68o。为得到具有高效吸附效果的载纳米氧化铁壳聚糖微球，考察了疏水纳米氧化铁（OA-IONPs）疏水度、含量和油水体积比对Pickering初乳稳定性的影响；外相分散剂Span-80浓度、内初乳与外油相的体积比对O1/W/O2型多重乳液的影响。以乳液的稳定指数、乳液形貌变化表征乳液的稳定性，通过单因素分析，确定了制备稳定乳液最佳的制乳条件：疏水纳米氧化铁颗粒润湿度为68o，颗粒（OA-IONPs）浓度为24 w-v%（相对于煤油），Pickering乳液油水比1∶2（煤油：壳聚糖溶液），Span-80浓度为2.5 v-v%（相对于石蜡溶液），内乳液与外油相体积比为1∶2。此条件下制得的乳液粒径分布均一，在长时间内有较好的稳定性；加入戊二醛交联反应4h后，可制得平均粒径约为15μm，分散度和成球性较好、比表面积大且包载纳米氧化铁的中空壳聚糖微球。 将微球进行体外吸附和释放行为研究。Fe@CH微球体外吸附动力学拟合表明，微球的磷吸附是包含物理和化学吸附的一种复杂吸附过程，且液膜扩散和内相扩散是主要的传质控速步骤。复合微球具有良好的磷吸附能力，在pH=5时，Fe@CH微球在30 min内磷平衡吸附量可达65 mg/g左右；同时，该微球有效阻止了铁的释放泄漏，在pH=1.2时Fe@CH仅释放550μg铁，为安全高效的磷结合剂开发提供了技术支持。

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