近日,蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)與輻射防護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、放射醫(yī)學(xué)與防護(hù)學(xué)院王殳凹教授和第五娟教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)平面六齒促排劑對(duì)鈾酰離子具有極高的結(jié)合能力,可高效清除體內(nèi)鈾污染,尤其在腎臟和骨骼促排效率上實(shí)現(xiàn)了新突破。相關(guān)成果發(fā)表于Journal of the American Chemical Society上,論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c00688。
鈾是核能的重要原料,在核工業(yè)中被大量使用。一旦發(fā)生核泄漏事故,鈾可能在環(huán)境中擴(kuò)散并通過呼吸道、消化道或皮膚粘膜進(jìn)入體,隨血液循環(huán)分布體內(nèi)各處,最終主要以鈾酰離子(UO22+)形式存在并沉積在骨骼和腎臟中。由于鈾具有重金屬毒性以及長期的放射性,體內(nèi)沉積的鈾??蓪?dǎo)致腎損傷,增加罹患骨肉瘤等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。螯合療法通過使用促排劑與鈾酰在體內(nèi)有效結(jié)合并隨代謝系統(tǒng)排出體外,可有效降低鈾酰對(duì)人體的危害,被認(rèn)為是當(dāng)前解決這一問題最可行的手段。蘇州大學(xué)王殳凹教授和第五娟教授團(tuán)隊(duì)一直致力于錒系元素配位化學(xué)研究,據(jù)此設(shè)計(jì)了一系列高效促排劑,在核應(yīng)急及輻射防護(hù)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力(Nat. Commun.2019, 10, 2570;Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 1646)。由于骨骼中磷酸鹽對(duì)鈾酰的強(qiáng)螯合能力,多數(shù)促排劑包括DTPA類臨床藥物的促排效果尤其是骨骼促排率極為有限,因此鈾酰的骨骼促排仍是促排劑研究領(lǐng)域里尚未解決的關(guān)鍵問題。
在本工作中,研究團(tuán)隊(duì)基于錒系元素配位化學(xué)理念,分析了當(dāng)前鈾酰促排劑絡(luò)合能力不足且骨骼促排效果不佳的原因,提出利用平面六齒配體以滿足鈾酰平面六配位構(gòu)型的小分子促排劑設(shè)計(jì)思路,并結(jié)合理論計(jì)算、晶體結(jié)構(gòu)解析、溶液化學(xué)表征和體內(nèi)外促排實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了該配體與鈾的絡(luò)合行為,證實(shí)其在骨骼促排率上實(shí)現(xiàn)了顯著突破。
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