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Supramolecular Organic Frameworks as Adsorbents for Efficient Removal of Excess Bilirubin in Hemoperfusion
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2022-10-12 , DOI: 10.1021/acsami.2c11458 Yamin Liu 1 , Ze-Kun Wang 1 , Chuan-Zhi Liu 1 , Yue-Yang Liu 1 , Qian Li 1 , Hui Wang 1 , Fengchao Cui 2 , Dan-Wei Zhang 1 , Zhan-Ting Li 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2022-10-12 , DOI: 10.1021/acsami.2c11458 Yamin Liu 1 , Ze-Kun Wang 1 , Chuan-Zhi Liu 1 , Yue-Yang Liu 1 , Qian Li 1 , Hui Wang 1 , Fengchao Cui 2 , Dan-Wei Zhang 1 , Zhan-Ting Li 1
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Excess bilirubin accumulates in the bodies of patients suffering from acute liver failure (ALF) to cause much irreversible damage and bring about serious clinical symptoms such as kernicterus, hepatic coma, or even death. Hemoperfusion is a widely used method for removing bilirubin from the blood, but clinically used adsorbents have unsatisfactory adsorption capacity and kinetics. In this study, we prepared four supramolecular organic framework microcrystals SOF-1–4 via slow evaporation of their aqueous solutions under infrared light. SOF-1–4 possess good regularity and excellent stability. We demonstrate that all the four SOFs could serve as adsorbents for bilirubin with fast adsorption kinetics within 20 min and ultrahigh adsorption capacity of 609.1 mg g–1, driven by electrostatic interaction and hydrophobicity. The superior adsorption performance of the SOFs outperformed most of the reported bilirubin adsorbents. Remarkably, SOF-3 could remove about 90% of bilirubin in the presence of 40 g L–1 BSA with a minimal loss of albumin and was thus further processed to a bead-shaped composite with a diameter of 2 mm with poly(ether sulfone) (PES). This PES-loaded SOF could efficiently adsorb bilirubin to the normal level from human plasma with an adsorption equilibrium concentration of 7.8 mg L–1 in 6 h through a dynamic hemoperfusion process. This work provides a new vitality for the development of novel bilirubin adsorbents for hemoperfusion therapy.
中文翻译：
超分子有机骨架作为吸附剂有效去除血液灌流中的过量胆红素
过量的胆红素在急性肝功能衰竭（ALF）患者体内蓄积，造成很多不可逆的损害，并导致严重的临床症状，如核黄疸、肝昏迷，甚至死亡。血液灌流是一种广泛使用的从血液中去除胆红素的方法，但临床上使用的吸附剂的吸附能力和动力学并不令人满意。在这项研究中，我们通过在红外光下缓慢蒸发其水溶液来制备四种超分子有机骨架微晶SOF-1-4 。SOF-1-4具有良好的规律性和优异的稳定性。我们证明所有四种 SOF 都可以作为胆红素的吸附剂，在 20 分钟内具有快速吸附动力学和 609.1 mg g -1的超高吸附容量，由静电相互作用和疏水性驱动。SOF 的优异吸附性能优于大多数报道的胆红素吸附剂。值得注意的是，SOF-3在 40 g L -1 BSA存在下可去除约 90% 的胆红素，而白蛋白损失最小，因此与聚醚砜进一步加工成直径为 2 mm 的珠状复合物) (PES)。这种负载PES的SOF可以通过动态血液灌流过程在6小时内有效地将胆红素从人血浆中吸附至正常水平，吸附平衡浓度为7.8 mg L -1 。该工作为开发用于血液灌流治疗的新型胆红素吸附剂提供了新的活力。
更新日期：2022-10-12
中文翻译：
超分子有机骨架作为吸附剂有效去除血液灌流中的过量胆红素
过量的胆红素在急性肝功能衰竭（ALF）患者体内蓄积，造成很多不可逆的损害，并导致严重的临床症状，如核黄疸、肝昏迷，甚至死亡。血液灌流是一种广泛使用的从血液中去除胆红素的方法，但临床上使用的吸附剂的吸附能力和动力学并不令人满意。在这项研究中，我们通过在红外光下缓慢蒸发其水溶液来制备四种超分子有机骨架微晶SOF-1-4 。SOF-1-4具有良好的规律性和优异的稳定性。我们证明所有四种 SOF 都可以作为胆红素的吸附剂，在 20 分钟内具有快速吸附动力学和 609.1 mg g -1的超高吸附容量，由静电相互作用和疏水性驱动。SOF 的优异吸附性能优于大多数报道的胆红素吸附剂。值得注意的是，SOF-3在 40 g L -1 BSA存在下可去除约 90% 的胆红素，而白蛋白损失最小，因此与聚醚砜进一步加工成直径为 2 mm 的珠状复合物) (PES)。这种负载PES的SOF可以通过动态血液灌流过程在6小时内有效地将胆红素从人血浆中吸附至正常水平，吸附平衡浓度为7.8 mg L -1 。该工作为开发用于血液灌流治疗的新型胆红素吸附剂提供了新的活力。
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