具有脫除中藥中重金屬功能的仿生材料的合成與應用.pdf

1、中草藥及其水溶液中的重金屬（Pb，Cd，Hg，As和Cr等）不僅對生物體造成嚴重的毒害，而且很大程度上阻礙了我國中草藥事業(yè)在國際上的發(fā)展。傳統(tǒng)的重金屬脫除技術存在很多不足，如成本高、效果差、不適合大規(guī)模投產(chǎn)以及容易造成二次污染等。目前用于脫除中藥中重金屬的材料同樣存在很多缺點，如對微量的重金屬不夠敏感，容易改變中藥藥效成分的性質和含量、應用范圍狹窄等。因此，目前亟待開發(fā)一類低廉高效、對微量重金屬反應敏感的環(huán)境友好型材料。
　　

2、目前對重金屬的毒性機理公認的解釋是，當重金屬進入生物體后，能夠與生物體內的化學組分發(fā)生相互作用，從而嚴重影響生物體的正常生理功能。這一事實說明生物體中的細胞壁，細胞質，蛋白質，酶和骨等組織中的化學組分對微量的重金屬非常敏感，即這些組織結構對重金屬有很強的固著作用。所以，根據(jù)重金屬對生物體的毒性機理，我們嘗試合成能夠脫除微量重金屬的仿生材料。
　　 本工作合成了三種仿生材料，即仿細胞壁材料、仿骨材料和含巰基材料。
　　 首

3、先，用殼聚糖和聚天冬酰胺合成了仿細胞壁材料，考察了其對重金屬離子的相互作用，結果表明，此類材料對高濃度下的重金屬離子(pb2+，Cd2+，Hg2+)具有良好的脫除效果，但是對低濃度的重金屬離子固著作用較弱;由于吸附平衡常數(shù)太小限制了材料對重金屬離子的吸附量，同時其對Cr2O72-和AsO33-等陰離子幾乎沒有任何作用。
　　 受“一些重金屬離子進入生物體后能與骨中的成分發(fā)生相互作用”這一現(xiàn)象啟發(fā)，本工作以羥基磷灰石(HAP)模仿

4、骨中的無機成分，以殼聚糖和聚天冬氨酸模仿骨中的有機成分合成了復合仿骨材料，同時研究了其對重金屬的脫除性能。結果表明，復合仿骨材料對低濃度下的重金屬陽離子(pb2+，Cd2+，Hg2+，Cr3+)具有顯著的脫除效果，但是對Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)等離子的脫除作用仍不理想。
　　 為進一步尋找生物體內強力固著重金屬的物種，依據(jù)“重金屬離子被生物體攝取后，會取代生物體酶中必需金屬離子的位置，從而使酶失去活性”這一共識，本工作又考察了生物