稀土元素日允许摄入量与农用安全性探讨

稀土农用是我国独立开创的稀土应用领域,30年来,取得了巨大的经济效益。然而,作为元素周期表中第ⅢB主族的重金属,稀土元素不是动植物的必需微量元素,其生理效应的机制还不清楚,稀土农用的安全性问题一直受到密切的关注。本文从稀土元素分析方法与人均总膳食摄入量、稀土元素毒理实验方法与日允许摄入量、稀土农用对土壤中稀土元素含量和化学形态的影响、以及稀土农用对食物中稀土元素含量影响的4个方面,对文献报道作了分析、整理和评定,结论是只要对使用的范围、剂量及施用方式进行限制,稀土农用是一种安全的农业增产方式。     

同位素稀释电感耦合等离子体质谱法测量鱼样中的总汞

发展了一种条件温和的提取鱼样中总汞的前处理方法,并建立了同位素稀释电感耦合等离子体质谱(ID-ICP-MS)分析鱼样中总汞的方法。对ID-ICP-MS测量过程中的主要误差来源进行了讨论,使用铅同位素标准参考物NIST SRM 981对测量汞同位素过程中的死时间和质量歧视效应进行了校正。对两种标准参考物(金枪鱼肉IAEA436和角鲨鱼肝NRCC DOLT-3)中的总汞用ID-ICP-MS进行了测定。IAEA436和DOLT-3总汞的测定结果分别为4.23±0.06mg/kg和3.33±0.05mg/kg,与标准值相符。此外,建立的前处理方法可以有效地降低测量过程中汞在系统中产生的“记忆效应”,有利于ID-ICP-MS的应用。     

镶嵌Pt的二氧化钛纳米管的合成及其光催化性能研究

以金红石相二氧化钛(TiO₂)粉体为原料,采用水热法合成了二氧化钛纳米管(Titania nanotubes,简写为TNTs),然后把H₂PtCl₆的无水乙醇溶液引入到TNTs中,得到镶嵌Pt的二氧化钛纳米管(Pt/TNTs)。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物进行了表征,并重点研究了Pt/TNTs的光催化性能。结果表明,有直径约为3 nm的 Pt纳米粒子插入到了TNTs中,且Pt粒子以Pt单质的形式存在。Pt/TNTs在可见光区域表现出较强的吸收,并且其起始吸收带边发生明显红移。紫外光催化降解甲基橙实验结果表明,金红石相TiO₂,TNTs和Pt/TNTs对甲基橙溶液的降解率分别达到46.8%, 57.2%和84.6%,Pt/TNTs的光催化活性较金红石相二氧化钛粉体和纯TNTs有显著的提高。     

Gd@C82(OH)16的合成及其核磁共振成像

采用电弧放电法合成和HPLC 2步分离法,得到了纯度为95％以上的Gd@C82。以四丁基氢氧化铵(TBAH)为催化剂,用NaOH溶液对Gd@C82进行羟基衍生化,并利用同步辐射XPS分析其C(12)确定Gd@C82羟基化产物的羟基数,得到水溶性的Gd@C82(OH)16。对Gd@C82(OH)16进行了体外弛豫率及体内的核磁共振成像研究。结果表明,与(NMG)2-Gd-DTPA相比,在相同Gd浓度下,Gd@C82(OH)16的质子弛豫率R1提高约3倍,R2提高约7倍。体内核磁成像结果也显示,Gd@C82(OH)16提高了核磁成像对比的效果,其信号在2 h内维持稳定。说明Gd@C82(OH)16在作为磁共振增强剂方面具有较大的潜力。     

纳米材料生物效应及其毒理学研究进展

纳米科学与信息科学和生命科学并列, 已经成为21世纪的三大支柱科学领域. 由于纳米材料独特的物理化学性质, 纳米尺度及纳米结构的材料乃至器件, 已逐渐走出实验室, 进入人们的生活. 这些具有独特物理化学性质的纳米材料, 对人体健康以及环境将带来的潜在影响, 目前已经引起科学界, 乃至政府部门的广泛关注. 文中分析综述了几种纳米材料(纳米TiO₂、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管及超细铁粉)目前已取得的部分生物效应及毒理学的研究结果, 包括纳米材料在生物体内的分布、作用的靶器官、纳米材料引起的细胞毒性、细胞凋亡等. 文中还评价了纳米颗粒的生物毒性. 纳米颗粒的尺寸越小, 显示出生物毒性的倾向越大; 尽管碳纳米管是由石墨层卷成的圆筒, 但是根据石墨的安全剂量来外推碳纳米管的安全剂量是不可行的, 碳纳米管的生物毒性远大于石墨粉; 表观分子量高达60万的水溶性纳米碳管, 在小鼠体内却显示出小分子的生理行为; 一种正在研究的磁性纳米颗粒在动物体内显示出迅速团聚、堵塞血管等现象. 纳米材料在生物体内呈现出的这些生理现象, 仅利用现有的知识尚无法解释. 最后还介绍了纳米物质生物效应(包括毒理学, 安全性)研究的部分实验方法; 展望了该新领域今后的发展方向和亟待研究的重要问题.     

鼻腔滴入Fe2O3细颗粒在小鼠嗅球中的微区分布及对其他微量元素的影响

用同步辐射X射线荧光(SRXRF)微区扫描分析技术研究了经鼻吸入三氧化二铁(Fe₂O₃)细颗粒后, Fe在小鼠嗅球中的分布及其对Ca, Zn, Cu等其他微量元素分布的影响.研究发现经鼻吸入40 mg/kg体重Fe₂O₃(60—200nm)细颗粒, Fe可以通过鼻粘膜在小鼠嗅球中富集. 小鼠嗅球切片中Fe的浓度比对照组升高了20%.通过SRXRF微区扫描分析发现, Fe在嗅球的嗅神经纤维层(ON)、突触小球层(Gl)和前嗅核外部(AOE)的 浓度比对照组显著升高, 表明Fe₂O₃颗粒已经由初级嗅神经进入到嗅球小球层, 进而沿次级嗅神经进入前嗅核外部(AOE).同时, 吸入Fe₂O₃细颗粒还使小鼠嗅球中Ca浓度比对照组分别升高了12%, Zn的浓度则下降了17%, 而Cu的浓度与对照组接近, 但Cu在嗅球各层中的分布发生了明显变化. 升高的Ca主要分布在嗅神经层和小球层.实验组嗅神经层、小球层和外丛层(EPl)中Cu的浓度与对照组相比有显著升高, 而在前嗅核外侧部(AOL)、前嗅核外部(AOE)、副嗅球颗粒细胞层(GrA)和副嗅球(AOB)层中浓度降低了. 说明进入脑嗅球组织中的Fe已经对脑组织中微量元素的含量和分布产生了影响.     

XPS研究单壁碳纳米管(SWNTs)上碳与碘形成的共价键

采用简单的氯胺-T反应制备了碘化的多羟基单壁碳纳米管(SWNTols)，发现碘与SWNTols的碳形成共价键.用同步辐射光电子能谱(SRXPS)和光电子能谱(XPS)测量发现,样品的碘的电子结合能与两个具有C－I共价键的参考物——苯的衍生物，完全一致，而与具有离子性质的NaI的结合能不同.这个结果对单壁碳纳米管今后的生物医学应用研究有实际意义.     

LaCl3对轮藻光合色素含量及抗氧化酶活性的影响

研究了LaCl3对轮藻光合色素含量及抗氧化酶活性的影响,La3+浓度分别为0,0.2,1.0和5.0 μmol·L-1.结果表明0.2和5.0 μmol·L-1La3+处理降低了轮藻叶绿素b的含量,5.0 μmol·L-1 La3+处理降低了叶绿素a+b的含量;类胡萝卜素含量在1.0 μmol·L-1 La3+处理组显著高于对照.随着La处理浓度的提高超氧化物歧化酶的活性逐渐升高,处理组谷胱苷肽过氧化物酶活性均显著高于对照,且在1.0 μmol·L-1La处理组达到最大值,0.2和5.0 μmol·L-1 La3+处理将抑制过氧化氢酶活性,其变化规律与叶绿素b相似.实验浓度的La3+处理可能引起了轮藻植株的氧化损伤,作为应激反应,GSH-Px酶活性及类胡萝卜素含量的升高在一定程度上缓解了氧化损伤.     

基于磁性氧化铁纳米粒子催化特性的葡萄糖检测研究

磁性纳米粒子是近年来发展起来的一种新型材料,因其具有独特的超顺磁性、生物相容性、类酶的催化特性和可重复利用等特点,不仅能够实现被检测物的分离和富集,而且能够使检测信号放大的作用,在生物分离和检测领域展现了广阔的应用前景~([1]).     

纳米颗粒物的中枢神经毒性效应

随着纳米科技的迅速发展,纳米颗粒物的安全性评价备受人们关注,而由于中枢神经系统有可能是纳米颗粒作用的潜在靶器官,纳米颗粒的中枢神经毒性效应已成为研究热点.本文首先总结了纳米颗粒进入中枢神经系统的可能途径,从生物整体水平和细胞水平分析了纳米颗粒对中枢神经系统的毒性效应研究以及可能的机制.最后讨论了目前的实验研究中所存在的问题与缺陷,并对纳米颗粒的中枢神经毒性效应方面的研究方向进行了探讨.