植物多酚，又称单宁，是一类广泛存在于自然界中含有多元酚结构的天然产物，其全球年产量数以亿吨计，是仅次于纤维素、半纤维素和木质素的第四大植物生物质资源。人类最早对其有意识地利用是将其作为制革鞣剂（又名栲胶），因此对植物多酚的科学认识与制革技术的发展也近乎同步。近年来，国内外学者开始广泛关注植物多酚的高值转化与前沿应用研究。由我院石碧院士开创以来，经过二十余载的发展，植物多酚化学研究也为我院生物质领域的特色研究和优势方向。

近期，受中国科学院化学所韩布兴院士、国家自然科学基金委化学部张国俊处长的邀请，我院郭俊凌教授在《中国科学：化学》发表了题为【植物多酚高值转化与跨领域应用研究进展】的专题论述。本专题论述简要地介绍了植物多酚高值转化研究的发展历程和最新进展，从而展望其作为大宗生物质资源在新兴领域的跨学科应用前景和发展思路。主要结合本课题组近年来相关研究工作，探讨了多酚生物质材料在吸附分离、药物递送和细胞治疗等交叉领域的应用。

该专题论述介绍了国内外代表性课题组对植物多酚化学与高值转化研究做出的重要贡献，并重点介绍了植物多酚研究的历史渊源、发展现状及未来方向。我院石碧院士课题组以“植鞣”工艺为启发，对多酚化学结构以及多酚与金属离子、蛋白质相互作用进行了深入研究。该部分研究是最早有意识地将植物多酚作为精细化学品应用于化学化工领域：2004年，课题组廖学品、邓德会等人利用植物多酚与皮胶原纤维产生的多点氢键结合作用，对皮胶原进行功能化改性，制备了多酚改性皮胶原纤维吸附材料，实现了对重金属、核素和贵金属的高效吸附分离。2010年，课题组黄鑫、吴昊、郭俊凌等人研究了多酚对贵金属（金、银、钯等）的吸附和还原作用，获得了金属纳米颗粒-胶原纤维复合材料，并应用于微波吸收、电磁屏蔽、红外吸收、化学催化等领域。

该专题论述进一步简要介绍了我院郭俊凌教授课题组近年来以多种植物多酚（杨梅单宁、黑荆树单宁、没食子酸、单宁酸、鞣花酸等）为骨架分子，聚焦表界面传质调控关键科学问题，以应用为导向，通过构建生物质功能材料，初步探索了其在水体贵重金属离子吸附、新型污染物去除、药物递送和细胞治疗等领域的应用。（1）环境与能源领域：通过MPN对基底材料的表面功能化，克服了低浓度吸附质传质动力低的问题，开发了适用于多种吸附质的吸附分离体系，实现了贵、重金属离子、新型污染物、放射性核素的吸附分离;（2）生物医学工程领域：利用植物多酚与递送的活性物质之间的相互作用，有效包载和保护药物活性成分，优化了活性物质在多尺度、非均质生物组织的吸附、扩散和跨膜传质，提高了活性物质的递送效率和治疗效果；利用多酚与细胞表面的亲和性，对多种细胞进行了表面工程化修饰，在细胞表面构筑了多功能吸附位点，实现了活性物质（药物、细胞因子、荧光分子等）在细胞表面的有效吸附，实现了细胞跨膜传质的精准控制。

文章信息：

植物多酚高值转化与跨领域应用研究进展

王毓，何云翔，洪工画，王晓玲，郭俊凌*

链接：http://engine.scichina.com/doi/10.1360/SSC-2024-0209

《中国科学：化学》，2024，DOI：10.1360/SSC-2024-0209