国重室第五娟教授课题组利用MOF进行锕系核素促排的研究工作在Angew. Chem. Int. Ed.发表

发布者:佟鑫发布时间:2020-12-09浏览次数:108

 受过去的几十年时间里发生的多例核电站事故和核恐怖袭击事件影响,核应急救治在世界范围内受到了广泛得关注。铀作为重要的核资源,在事故状态下大量进入人体后主要沉积在肾脏和骨骼中,长期导致肾功能失常、骨肉瘤甚至癌症。因此,设计制备新型高效促排剂以有效降低锕系元素铀在体内的沉积率是核事故医学应急救治工作的重要组成部分。

 国重室第五娟教授课题组长期致力于研发新型高效低毒的锕系元素促排剂。在本工作中,以纳米尺寸的羧酸功能化金属有机框架材料(UiO-66-(COOH)4-180)为研究对象,通过体外吸附实验、细胞毒性实验、代谢动力学研究和小鼠个体水平的促排效果评价探索了纳米MOF材料在减少体内铀沉积率方面的潜力。

 实验结果表明该材料对铀酰离子吸附动力学快、离子选择性强,可在1 min内达到溶液吸附平衡,5 min内可捕获去除血清中65%的铀,且与现有药物DTPA盐类的细胞毒性相当。利用近红外荧光成像技术和ICP-MS技术初步研究了材料的代谢动力学,发现其能够快速从血液中转移并有效富集在肾脏和骨骼等铀的主要富集器官。小鼠个体水平的促排实验结果表明,相比于空白对照组,UiO-66-(COOH)4-180以提前小时预给药能够减少小鼠肾脏中55.4%的铀和骨骼中36.5%的铀,效果明显优于现有的DTPA盐类促排药物,显著降低铀进入体内造成的重金属毒性和内照射损伤,具有良好的解毒效果。


 可见,纳米MOF材料是一类崭新且高效的铀促排剂,在铀解毒方面具有明显的优势,具有很好的核应急医学救治应用前景。

 苏州大学助理研究员王晓梅和博士研究生陈磊为本文的共同第一作者,国重室第五娟教授为通讯作者。