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Polymer Chelator Prepared via the Kabachnik–Fields Reaction for the In Vivo Prevention of Heavy-Metal Damage
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2022-10-21 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c02074
Xianzhe He 1 , Lei Yang 2 , Guoqiang Liu 1 , Yen Wei 1 , Yuan Zeng 1 , Lei Tao 1
Chemistry of Materials ( IF 7.2 ) Pub Date : 2022-10-21 , DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c02074
Xianzhe He 1 , Lei Yang 2 , Guoqiang Liu 1 , Yen Wei 1 , Yuan Zeng 1 , Lei Tao 1
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Heavy-metal poisoning is a global concern; therefore, safe and efficient chelators against acute and chronic heavy-metal poisoning are vital for public health. Here we developed a strategy to explore polymer chelators for heavy-metal poisoning by combining the Kabachnik–Fields reaction and polymer chemistry. A water-soluble polymer with considerable metal-chelating ability and antioxidant capability was obtained. During in vivo experiments, this polymer effectively prevented acute and chronic cadmium poisoning in mice for which there is no efficient antidote; the prevention effect was significantly superior to clinically available drugs, 2,3-dimercaptopropanesulfonic acid sodium salt and calcium disodium edetate. Detailed studies revealed that the advantages of this polymer chelator originate from its excellent safety and long metabolic life. This study explored functional polymers via a multicomponent reaction and yielded a polymer chelator for preventing heavy-metal poisoning, which provides underlying insights to guide the design of polymer materials for in vivo applications.
中文翻译：
通过 Kabachnik-Fields 反应制备的聚合物螯合剂用于体内预防重金属损伤
重金属中毒是全球关注的问题；因此，针对急性和慢性重金属中毒的安全有效的螯合剂对公共卫生至关重要。在这里，我们开发了一种策略，通过结合 Kabachnik-Fields 反应和聚合物化学来探索用于重金属中毒的聚合物螯合剂。获得了具有相当大的金属螯合能力和抗氧化能力的水溶性聚合物。在体内实验表明，这种聚合物能有效预防没有有效解毒剂的小鼠急性和慢性镉中毒；预防效果明显优于临床常用药物2,3-二巯基丙磺酸钠盐和依地酸钙二钠。详细研究表明，这种聚合物螯合剂的优势源于其卓越的安全性和较长的代谢寿命。本研究通过多组分反应探索了功能性聚合物，并产生了一种用于预防重金属中毒的聚合物螯合剂，为指导体内应用聚合物材料的设计提供了潜在的见解。
更新日期：2022-10-21
中文翻译：
通过 Kabachnik-Fields 反应制备的聚合物螯合剂用于体内预防重金属损伤
重金属中毒是全球关注的问题；因此，针对急性和慢性重金属中毒的安全有效的螯合剂对公共卫生至关重要。在这里，我们开发了一种策略，通过结合 Kabachnik-Fields 反应和聚合物化学来探索用于重金属中毒的聚合物螯合剂。获得了具有相当大的金属螯合能力和抗氧化能力的水溶性聚合物。在体内实验表明，这种聚合物能有效预防没有有效解毒剂的小鼠急性和慢性镉中毒；预防效果明显优于临床常用药物2,3-二巯基丙磺酸钠盐和依地酸钙二钠。详细研究表明，这种聚合物螯合剂的优势源于其卓越的安全性和较长的代谢寿命。本研究通过多组分反应探索了功能性聚合物，并产生了一种用于预防重金属中毒的聚合物螯合剂，为指导体内应用聚合物材料的设计提供了潜在的见解。
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