近日，化学工程学院姜宁副教授团队在国际化工领域顶级期刊Chemical Engineering Science（CES）发表制药吸附材料领域最新研究成果。该论文以四川轻化工大学为独立通讯单位，姜宁副教授为唯一通讯作者，学院2023级药学专业硕士研究生祝玉林为唯一第一作者。据悉，Chemical Engineering Science（CES）与AIChE Journal（美国化学工程师学会会刊, IF=4.1）、Industrial & Engineering Chemistry Research（I&EC Research, IF=3.9）并列为国际化工领域公认三大顶级期刊，在化工技术与工程研究领域具有极高的学术认可度与行业影响力。
该成果报道了金属有机框架（SMIL-101）用于多元相似结构药物分子的高选择性动态吸附分离。在5-脱氧氟尿苷（5-DFUR）生产过程中，高效去除5-氟尿嘧啶（5-FU）仍是制药生产中长期存在的关键瓶颈。这主要是由于两种分子在极性、氢键特征及水相行为方面高度相似。传统纯化方法，包括结晶、萃取及多步色谱分离，通常存在选择性不足、溶剂消耗量大和操作复杂等局限。本研究报道了一种基于识别驱动的全水相色谱分离平台，该平台以预合成程序化构筑的Cys2功能化MIL-101材料为核心，命名为SMIL-101-13%Cys2，并将其固定于硅胶表面，制备复合固定相。通过将MOF负载量从0调控至20 wt%，建立了清晰的负载量依赖型分离行为，并确定了10-15 wt%的实用操作窗口。在该范围内，以纯水作为唯一洗脱剂和清洗介质即可实现基线分离、稳定的峰形以及良好的重复性。
吸附研究表明，SMIL-101-13%Cys2对5-DFUR的识别作用优于5-FU，其准二级动力学平衡吸附量为5-FU的2.56倍，说明其在动态传质过程中具有显著的速率和亲和优势。温度依赖性吸附及热力学分析进一步证实，5-DFUR与Cys2工程化孔道微环境之间具有更有利的相互作用。在动态吸附分离实验中，该复合固定相对5-DFUR的饱和吸附容量达到397.90 mg·g-1，动态选择性系数为4.82。重复使用实验、循环后结构表征以及金属离子浸出评估进一步证实，在推荐负载范围内，该体系具有稳定的分离行为、良好的框架完整性，并且未观察到具有实际意义的Cr流出。初步可持续性与技术经济性评估表明，该体系的纯水操作模式、较低的再生负担以及良好的单元成本特征，支撑了其潜在的实际放大应用价值。
本研究建立了一个面向应用的研究框架，将孔道微环境工程、选择性吸附、动态色谱分离与运行可靠性有机联系起来，并为高度相似的前药与杂质体系在纯水条件下的绿色纯化提供了一条可行路径。
Figure 1. A Visual Gateway into the Selective Separation of 5-DFUR and 5-FU.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ces.2026.124045
【复审：何泽彬 终审：许筠柱】
