枸橼酸钠溶液通过与血液中的钙离子结合形成螯合物，从而阻断凝血级联反应，达到抗凝效果。该机制使其在临床采血、输血及实验室检测中发挥重要作用。
1、钙离子螯合作用
枸橼酸钠的抗凝核心机制是通过分子中的羧酸基团与钙离子（Ca²⁺）特异性结合，形成稳定的可溶性复合物。这种螯合作用直接阻断了钙离子作为凝血因子IV参与凝血酶原酶复合物的形成，使凝血酶无法生成，纤维蛋白原不能转化为纤维蛋白，从而有效阻止血液凝固。
2、抑制凝血酶原激活
在凝血瀑布反应中，钙离子是多个凝血因子（如因子IX、X、II）激活的必要辅因子。枸橼酸钠通过降低游离钙浓度，可抑制内源性和外源性凝血途径中的关键步骤，包括凝血酶原转化为凝血酶的过程，以及血小板磷脂表面的凝血反应。
3、维持血液成分稳定
在4℃储血条件下，枸橼酸钠的抗凝作用可维持红细胞膜稳定性达21-35天。其螯合作用不仅能防止凝血，还能减少红细胞内钾离子外流，维持血液pH在6.8-7.4的适宜范围，这对保障输血安全性和血液成分有效性至关重要。
使用时应严格遵循1:9的枸橼酸钠溶液与血液比例（如蓝头采血管），过量使用可能导致低钙血症。实验室操作需控制环境温度在18-25℃，避免温度过高加速凝血因子活化。医疗场景中禁止自行调整浓度，需使用经药监部门批准的血样保存专用制剂。