凝血與失血是一個難以控制的平衡。例如，心血管外科等體外循環手術時要求全身肝素化以達到抗凝目的，但手術結束后用往往需要使用肝素中和劑來拮抗多余的肝素以防止出血。而肝素中和劑多為陽離子聚合物（比如聚凝胺），會引起紅細胞非特異性凝集。而肝素中和劑過量時為防凝血風險又要再使用肝素，這常常會陷入一個無止境的反復風險。
針對這一亟需解決的難題，澳門大學王瑞兵教授團隊通過引入電中性的主體大環分子七元瓜環 (CB[7])利用其羰基端口對正電荷的中和作用來降低肝素中和劑如聚凝胺的表面的正電性從而達到無風險的凝血逆轉作用。 瓜環分子在體外和體內小鼠模型評價中均表現出可減輕聚凝胺凝血的現象，更重要的是CB[7]表現出良好的生物相容性，不會引起額外的抗凝血副作用。
圖1. CB[7]和聚凝胺的單元結構式
該團隊首先利用核磁等檢測手段驗證聚凝胺的己基鏈完全包含在CB[7]的腔內，形成準輪烷(如圖2所示)；其次利用ITC（等溫滴定量熱法）測定CB[7]與聚凝胺的結合常數和結合比率，發現CB[7]與聚凝胺有著高達（1.04 ± 0.19）×107 M-1的結合強度，且聚凝胺重復單元與CB[7]的結合比例為1:1。進一步的研究表明，在紅細胞實驗和小鼠割尾出血這兩種體外模型上，CB[7]可以顯著減輕聚陽離子引起的凝血癥狀（圖3）。在聚凝胺的急毒性實驗中，展示了靜脈注射聚凝胺會引起小鼠肺栓塞死亡，CB[7]的存在大大減輕了這一癥狀，且高劑量的CB[7]并未引起抗凝血副作用，印證了CB[7]在血液循環體系的生物相容性。該工作首次報道了CB[7] 可潛在的逆轉或者中和臨床上使用的肝素中和劑。
圖2. (a) 0 mM的聚凝胺在用0, 0.5, 1.5當量的CB[7] 滴定時的1H NMR圖。(b) HB@CB[7]形成準輪烷的示意圖. (c) 等溫滴定量熱法熱譜圖（上），滴定過程中的焓變曲線圖（下）。
圖3. (a) 小鼠割尾出血實驗模型示意圖。(b) 小鼠尾部的總流血時間。(c) 小鼠尾部流血的總流血體積。
圖4. (a) 小鼠尾靜脈注射聚凝胺及聚凝胺和CB[7]復合物后的生存曲線圖。(b) 小鼠尾靜脈注射聚凝胺及聚凝胺和CB[7]復合物后的體重圖。(c) 肺部栓塞示意圖(i) 和小鼠肺部H&E切片(ii-vi)。
以上研究成果以“Alleviation of Polycation-Induced Blood Coagulation by the Formation of Polypseudorotaxanes with Macrocyclic Cucurbit[7]uril”為題發表在了ACS主辦的新雜志ACS Applied Bio Materials (ACS Appl. Bio Mater.)上。論文的第一作者為澳門大學中華醫藥研究院博士生黃俏賢，通訊作者為王瑞兵教授。
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