环境中的硫化汞及其生物可利用性

硫化汞(HgS)是最常见的汞形态,由于其较低的溶解度,常被认为是生物惰性的,但近些年的研究证明,HgS可被微生物甲基化,生成毒性较强并能在食物链中传递和蓄积的甲基汞(MeHg),对生态安全和人类健康造成潜在威胁。HgS主要存在于汞矿,人类对汞的长期开采利用导致HgS在自然界中也广泛分布,并以多种形式存在。文献证明HgS本身的理化性质以及多种物质和环境因素均可以影响HgS的环境行为,这些环境行为也是汞循环的重要环节。本文总结了HgS的分布、分析方法、生成、转化以及生物可利用性等方面的研究现状,希望能对进一步探究HgS在汞的地球化学循环过程中扮演的角色以及发展汞生态风险的评估技术有所帮助。

一种改进的同步辐射X射线荧光原位分析人肝细胞胞质溶胶内金属蛋白分布的方法

对同步辐射X射线荧光分析技术 (SRXRF)原位测定蛋白质经十二烷基硫酸钠 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS PAGE)分离后条带中微量元素的方法做了重要改进。通过增加一个干胶步骤 ,使得本底材料对光源的康普顿散射明显减弱 ,本底信号降低到约为湿胶的 1 0 % ,从而可以用来测定蛋白条带内比锌轻的微量元素的相对含量。所提出的方法有望成为一种具有广泛应用前景的生物样品中微量元素的种态分析方法。对人肝细胞胞质溶胶内金属蛋白分布的研究结果表明 :在 1 5～ 95kDa的范围内有 6个含锌蛋白 ,相对分子量分别为1 7.5、2 0 .5、2 7、3 5、5 5及 63kDa ,其中 63kDa蛋白为主要的含锌蛋白 ;此外至少还有 4种分子量分别为 2 0、2 3、4 3和 83 .

利用微波消解和高效液相色谱荧光检测法测定环境水样中痕量硒

基于微波消解和正相液相色谱－荧光检测测硒法，实现了对环境水样中亚纳克级硒的测定。考察了ＨＮＯ３和Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２两种消化体系及其工作条件，方法检出限分别可达 ７．２和 １０．４ ｐｇ Ｓｅ，对标准参考物质的回收率分别为９９．４±２．０和９７．８±２．５％，在０～１．５ｎｇＳｅ范围内有线性关系（Ｒ２＜０．９９６）。对北京地区 ４种不同类型水体水样含硒量进行了分析测定（２ｍＬ样品），其浓度范围为 ０．２０～０．９０μｇ／Ｌ，标准加入回收率为９９．１％～１０３．４％。

人红细胞摄取环己二胺合铂(Ⅱ)配合物的手性选择性研究

合成了六种以不同手性的1,2-环己二胺(1,2-dach)作为载体配体的铂(II)配合物,用元素分析、红外及分子图形方法对其组成和结构进行了表征.测定了它们跨入红细胞膜的一级反应动力学常数、用膜蛋白巯基滴定、荧光标记、自旋标记ESR谱等方法研究了它们与膜蛋白、膜脂的相互作用;用脂质体模拟了这些配合物的细胞摄入.结果表明:这些配合物主要通过简单扩散进入红细胞,其跨膜速率对环己二胺的手性具有明显的选择性.这种选择性主要来源于配合物与膜脂作用过程中的手性识别.

同步辐射X荧光法测定电泳分离后蛋白条带内的锌

本文初步建立了一种基于电泳分离和同步辐射X荧光(SRXRF)分析技术的生物样品内微量元素的种态分析方法。用同步辐射X荧光法直接分析了人肝细胞胞质溶胶等电聚焦(IEF)分离后蛋白条带内的金属锌含量。结果表明:肝细胞胞质溶胶内主要有三个含锌条带,等电点(pI)分别为4.69、5.93、9.84。含锌量分别占总检出锌的33.08%、17.05%、26.54%。其中等电点为4.69的蛋白可能为金属硫蛋白。另外在等电点为6.60—9.30的范围内有若干含锌蛋白,共占总检出锌的23.33%。

反相离子对高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定富硒酵母中硒

富硒酵母样品用pH 7.5的Tris-盐酸缓冲溶液经超声破碎提取30min,于提取液中加链霉蛋白酶E在37℃搅拌18h,高速离心分离。取上清液经Millipore Corp超滤膜过滤,滤液中无机硒(Ⅵ及Ⅳ)和有机硒,即硒代半胱氨酸、硒代尿素和硒代蛋氨酸通过Waters Symmetry ShieldRP18色谱柱分离。用不同比例混合的甲醇-七氟丁酸溶液作流动相进行梯度洗脱,用电感耦合等离子体质谱法在线测定洗脱液中各种形态硒的含量。5种形态硒的质量浓度均在100μg·L-1以内呈线性。应用此法分析了富硒酵母样品,结果表明:无机硒占总硒量的1.63%,65%的硒以易被人体吸收的硒代蛋氨酸形式存在。

人肝癌及癌旁组织细胞胞质溶胶中金属蛋白分布的同步辐射X荧光分析研究

肝癌发生与组织中微量元素水平和一些酶的活性相关。为研究肝癌组织内金属蛋白的分布特征并寻找有意义的微量元素存在形式加以深入研究,用等电聚焦(IEF)分离肝细胞癌以及癌旁组织细胞胞质溶胶内的蛋白质,用同步辐射X荧光分析蛋白条带内的金属含量。初步研究表明:在肝细胞癌和癌旁组织的细胞胞质溶胶中所检出的含铁、铜、锌蛋白基本是一致的,一般癌旁组织蛋白质的铁、铜、锌含量高于癌组织,癌旁组织中铁含量高主要体现在pI为6.5、7.7、8.0及小于3.5的含铁条带内,而癌组织中pI为4.0、7.0的条带内铁含量略高于癌旁组织,癌旁组织的pl为3.2、4.9、5.5、5.9和6.5的条带铜含量明显高于癌组织,锌含量的升高则主要体现在pI为5.5和6.5的含锌条带内,这些分布特征的普遍性及生物学意义有待进一步研究。

先进核分析技术在金属蛋白质组学研究中的应用

金属蛋白质组学旨在研究生物体系内金属蛋白质的分布、组成、结构、特征、功能、金属结合环境及其在疾病诊断和药物开发中的应用。各种先进核分析技术在金属蛋白质组学研究中有着广泛的用途。本文评述了分子活化分析、同步辐射X荧光分析、同位素示踪等在金属蛋白质种态分析方面的应用,以及穆斯堡尔谱学、同步辐射X射线吸收光谱和中子散射等在金属蛋白结构表征方面的应用,对各种方法的特点和局限作了简单说明。基于大科学装置的中子散射和同步辐射技术的联用,有望在金属蛋白质组学中作出重要贡献。

人红细胞摄取1,2-环己二胺·柠檬酸合铂(Ⅱ)配合物的手性选择性和摄入机制

研究人红细胞摄入人有手性配体的铂配合物的手性选择性和摄入机制。方法：合成１，２－环己二胺（１，２－ｄｉａｍｉｎｏｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ，ｄａｃｈ）作载体配体，柠檬酸根作为离去基团的配合物Ｎａ「Ｐｔ（ｄａｃｈ）（ｃｉｔ）」，并用元素分析，红外光谱对其组成和结构进行表征；测定人红细胞摄入这些配合物的动力学常数并研究阴离子通道抑制剂坚摄入的影响。

同步辐射X荧光分析法原位测定人肝细胞胞质溶胶蛋白的微量元素

本文通过增加一个干胶步骤对本实验室提出的基于SDS-凝胶电泳技术和同步辐射X射线荧光分析技术(SRXRF）的蛋白质中微量元素的原位测定方法进行了改进。对从人体肝脏组织中提取的细胞质蛋白中的金属蛋白分布进行了原位测定。结果表明：在15-95kD范围内有六个含锌蛋白，相对分子量分别为20、25、35、55、63、93kD，其中63kD蛋白为主要的合锌蛋白；至少有四种含铁蛋白分布于这个分子量范围内，分于量分别为27、30、42、83kD。证明SRXRF技术可很好地用于蛋白电泳分离后金属离子的原位检测。

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法分析生物样品中硒的化学形态

建立了用于生物样品中含硒化合物在线分离分析的联用方法.用反相离子对高效液相色谱（RP-IP-HPLC）分离含硒化合物,用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）在线分析硒含量.与标准化合物的色谱图和工作曲线对照进行定性和定量分析,实现了对硒酸钠、亚硒酸钠、硒代胱氨酸、硒代胱胺、硒代蛋氨酸、硒代尿素和三甲基硒离子等7种生物体常见的含硒小分子的分析,检出限为0.1～1.5 μg/L;线性范围为1～100 μg/L,应用于人血清、尿、肝组织细胞质溶胶等样品中含硒小分子的形态分析,所需进样量仅50 μL,各含硒化合物加标回收率在93%～117 %.本方法操作简便,灵敏度高,重现性好,适合于各种生物样品中含硒小分子的形态分析.

高效液相色谱-等离子体质谱联用方法研究富硒大米中硒的形态

根据Osborne溶解性蛋白质分类法,用去离子水、2%NaCl溶液、70%乙醇、0.5%KOH4种溶液分别提取出大米中相应的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白。利用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)测量各类蛋白提取液中的硒含量;用色谱与质谱联用法对大米蛋白提取液中含硒蛋白组分及含硒氨基酸组成进行初步分析。结果表明:大米中的硒主要与蛋白质结合,在4类蛋白提取液中硒含量由高到低的分布顺序为:谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白。清蛋白提取液中,分子量为12.6 kDa蛋白是主要的含硒蛋白组分;大米中约30%的硒以硒代半胱氨酸形式存在。

超声波辅助溶剂萃取-电感耦合等离子体质谱法测定生物样品中的总汞和甲基汞

建立了超声波辅助溶剂萃取联用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定生物样品中总汞（T-Hg）和甲基汞（MeHg）的分析方法。实验优化了萃取溶剂种类，溶剂浓度，各种辅助方法和超声波振荡时间等各种萃取条件。选择6mol·L^-1 HCl作为溶剂，超声2h，以有机溶剂萃取，再以水反萃，稀释后直接进行测量MeHg的含量。此方法可用于同时测定T-Hg和MeHg，检出限为0．01mg·mL^-1，相对标准偏差为3．44％，线性范围为1～50ng·mL^-1，加标回收率为80％～97％。在此条件下测定了5种不同类型生物标准参考物质的T-Hg和MeHg，测定值与标准值吻合。该法综合了超声波辅助萃取和溶剂微萃取以及ICP—MS的优点，操作简便快速，灵敏度高，适合于各种生物样品中痕量MeHg快速萃取分离和分析。

纳米材料生物效应研究进展

随着纳米技术的快速发展,纳米材料在医学成像、疾病诊断、药物传输、癌症治疗、基因治疗等领域的应用和基础研究也在飞速发展.同时,纳米材料的这些有益应用使得人体通过吸入、经口、皮肤吸收和静脉注射等不同方式受到暴露.当纳米材料与生物体系发生相互作用时,有可能产生负面生物学效应,而这些潜在的毒理效应都是未知的.综述了纳米材料在生物医学领域巨大的应用前景,关注其对心血管系统、呼吸系统及转运到其他器官可能造成的负面效应,并探讨了纳米颗粒在引起心血管疾病及肺部炎症方面的可能机理与作用途径.最后对纳米材料的安全性评估和研究重点进行了总结.

贵州万山汞矿地区人发中汞的含量及其赋存状态的XAFS原位研究

利用氢化物发生—原子荧光法测定了贵州万山汞矿地区人发中汞的含量。结果发现,该地区从事汞制剂操作的一线工人及居民的头发中汞含量远超过世界其它各地,其平均值为837 μg/g,说明该地区受污染状况非常严重。通过XAFS法测试了3组汞含量较高的头发样品。由XANES谱得出,虽然3组头发中汞的含量不同,但其中汞离子的价态是一致的。比较样品与参考样品的EXAFS谱得出,虽然3组头发样品中汞含量不同,但汞与其最近邻原子的键长是一致的,从而其配位情况也可能是相同的。通过比较所有样品的谱图可看出,头发样品与Hg(GS)_2的配位情况相似。

中子活化法研究硒在人体组织中的亚细胞分布

用细胞器的差速离心分离技术和中子活化分析法研究了微量元素硒在人体重要组织中的亚细胞分布 ,并用国际标准参考物质小牛肝 (NIST 15 77a)、马肾 (IAEA H8)等检验分析结果的准确性。结果表明 :不同个体的硒水平差异较大 ;在所研究的组织中 ,肾脏中硒含量最高。不同组织中硒的亚细胞分布模式明显不同 ,硒的浓度从高到低依次为 :肝脏 ,线粒体 >细胞核 >胞液 >溶酶体、微粒体 ;肾脏 ,细胞核 >线粒体 >胞液 >溶酶体、微粒体 ;心脏 ,细胞核、线粒体 >胞液、溶酶体。

北京市场4种食用淡水鱼的总汞和甲基汞的含量分析

目的研究北京市场经常食用的四种淡水鱼的总汞和甲基汞的含量,评价普通人群汞暴露的风险。方法从市场购买4种人们经常食用的代表不同品种的淡水鱼:鲤鱼、草鱼、鳙鱼和黑鱼,取其肌肉、肝脏和鱼鳃,利用超声波辅助溶剂萃取-电感耦合等离子体质谱测定其总汞和甲基汞,样品加入6mol/L HCl超声2h,取部分上清直接稀释测定总汞,另一部分加CH2Cl2萃取并用水反萃测量甲基汞。通过测定标准参考物质DORM-2和DOLT-3用以评价方法的可靠性。结果按各种鱼肉中总汞和甲基汞平均含量最高值,可排出如下顺序:黑鱼>鳙鱼>草鱼>鲤鱼,表明鱼体中汞的蓄积是与食物链密切相关的。其中甲基汞所占的百分比均值为80%,甲基汞的浓度与总汞的浓度是成正比的。研究了鳙鱼和黑鱼的肝脏和鳃的总汞和甲基汞含量及甲基汞所占的百分比,其中汞的含量是肌肉组织>肝脏>鳃,而甲基汞所占总汞的比例为:肌肉组织>鳃>肝脏,甲基汞主要蓄积在可食用的肌肉组织中。结论根据我国国家淡水鱼食品卫生标准,北京市场的四种淡水鱼的汞含量均低于国家标准,因此对于人们食用是安全的。

贵阳和万山地区部分蔬菜中的重金属含量及其健康风险

以贵州省贵阳市和万山地区为例,对购自当地自由市场的部分蔬菜中的重金属Cd、Hg、Pb、Mn、As的含量进行了测定,并以国际放射防护委员会(ICRP,International Commissionon Radiological Protection)给出的限定值为标准,对某些重金属含量超标的蔬菜进行了健康风险评价.结果表明:除个别蔬菜的As和Mn外,万山地区蔬菜中的重金属含量均明显高于贵阳地区;两地蔬菜中的As、Pb含量均低于国家限定值(GB4810-1994、GB14935-1994),而部分蔬菜中的Cd、Hg含量均明显超出国家限定值(GB15201-1994、GB2762-1994).风险评价结果表明贵阳和万山两地的蔬菜可能存在重金属Cd、Hg、Pb的中、轻度污染;存在Cd污染的蔬菜对人体的年致癌风险为3.40×10-7·a-1,非致癌物Hg和Pb对人体的总健康风险分别为3.63×10-7·a-1、1.69×10-6·a-1,均低于ICRP标准.

根表铁膜的形成和添加硒对水稻吸收转运无机汞和甲基汞的影响

为了研究根表铁膜和硒对水稻吸收、转运不同形态的汞的影响,用Fe2+溶液诱导根表形成铁膜后,将水稻植株分别暴露于无机汞(Hg Cl2)、甲基汞(Me Hg Cl)、无机汞和亚硒酸钠(Hg Cl2+Na2Se O3)混合溶液、甲基汞和亚硒酸钠(Me Hg Cl+Na2Se O3)混合溶液的培养液中继续培养72 h。用DCB(dithionite-citrate-bicarbonate)提取根表铁膜,并用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定DCB溶液中Fe、Hg含量及水稻根、茎叶中Hg含量。结果表明:水稻根表铁膜对Me Hg Cl和Hg Cl2均有吸附,对Me Hg Cl的吸附作用高于Hg Cl2。根表铁膜的形成显著降低了汞暴露水稻根、茎叶中汞的含量;铁膜的形成也显著降低了Hg Cl2和Me Hg Cl从水稻根部到茎叶部分的转运效率。硒的存在可增加铁膜对Hg Cl2和Me Hg Cl的吸附,降低水稻对Hg Cl2和Me Hg Cl的吸收和转运。研究结果表明:根表铁膜和硒单独或联合作用能显著抑制水稻对无机汞和甲基汞的吸收和转运,进而可以减少汞在稻米中的蓄积。研究的开展对于提高汞污染区稻米的质量和保证粮食安全具有一定的现实意义。