戊二醛交联壳聚糖接枝聚(N-羟乙基丙烯酰胺)薄膜的合成表征及其Fe3+吸附应用研究

本研究针对铁过载疾病治疗需求，开发了具有优异Fe3+吸附性能和血液相容性的CS-g-PHEAA-GA交联薄膜。通过优化接枝率（G%达633%）和交联度，G5薄膜在pH 1.2条件下对500 mg/L FeCl3的吸附量达37.25 mg/g，且凝血指标（PT/INR）符合临床标准，为铁螯合疗法提供了新型生物材料解决方案。

　　

铁过载疾病如地中海贫血和血色素沉着症患者面临严峻挑战，过量Fe³⁺在器官沉积会引发氧化应激损伤。传统螯合剂存在副作用大、成本高等缺陷，而壳聚糖（CS）虽具天然螯合特性，但其机械强度差、酸性条件下易溶胀的缺点限制了应用。为此，伊朗吉兰医科大学（Guilan University of Medical Sciences）的研究团队创新性地将聚(N-羟乙基丙烯酰胺)（PHEAA）接枝到CS骨架，并通过戊二醛（GA）交联制备了CS-g-PHEAA-GA薄膜，相关成果发表于《International Journal of Biological Macromolecules》。

研究采用自由基接枝聚合法合成材料，通过SEM、FTIR和XRD表征结构，系统测试了pH 3.2-7.4范围内的溶胀动力学、不同FeCl₃浓度（250-500 mg/L）下的吸附性能，并采用PT/INR等凝血指标评估血液相容性。

【材料合成】通过调节HEAA单体和GA交联剂比例，获得G1-G9系列薄膜，其中G5的接枝率最高（633%），平衡溶胀度达270-300%。
【结构表征】FTIR证实GA与CS氨基形成亚胺键，XRD显示PHEAA接枝使结晶度降低至44.6%，SEM显示交联后表面形成多孔结构。
【性能测试】在模拟胃液环境（pH 1.2）下，含PHEAA的G2和G5薄膜对500 mg/L FeCl³⁺的吸附量分别为45.85和37.25 mg/g，吸附过程符合Langmuir模型。
【生物相容性】所有薄膜的凝血时间（PT 12-14秒，INR 0.9-1.1）均在临床安全范围，溶血率<5%，满足血液接触材料标准。

该研究首次将PHEAA的羟基/酰胺基团与CS氨基协同用于Fe³⁺螯合，G5薄膜的六配位Fe³⁺结合机制（4个氧原子+2个氨基）通过XPS得到证实。相比文献报道的纯CS吸附剂（通常<20 mg/g），该材料吸附容量提升80%以上，且机械强度提高3倍。Ehsan Bahramzadeh等开发的这种兼具高效铁吸附和血液安全性的薄膜，为开发口服型铁螯合制剂提供了新思路，未来可拓展至透析膜等医疗器械领域。