螯合剂对铀的促排研究进展

2017年2月螯合剂对铀的促排研究进展1
螯合剂对铀的促排研究进展
肖奕铭唐旭银任强雷春华黄德超章炳南黄德娟
(东华理工大学,江西南昌330013)
摘要:铀具有重金属化学毒性和放射毒性,如果铀一旦进人人体将很难排出体外,铀主要在人体的肾脏及骨骼内蓄积,并最终对肾、骨等造成损伤。本文综述了邻苯二酚
类、杯芳烃类、氨烷基次膦酸类、偕胺肟基类等螯合剂对铀的促排研究进展,并阐述了寻
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一种对人体低毒的促排剂是今后螯合剂对铀的促排研究的主要方向。
电能计量接线盒关键词:铀螯合剂解毒机制
铀(Uranium)是一种银白的金属化学元素,它属 于元素周期表中的锕系,化学符号表示为U,原子序号 为92。通常四价和六价比较常见。因大多数四价化合 物不溶于水,所以在溶液中大多以六价的UO〖+形式存 在[1]。矿石中的铀可以通过化学方法来提取并转化为 二氧化铀或其他工业可用的化学形态[2]。
铀作为一种 放射性的重金属,具有一定的毒性。而铀中毒通常包 括重金属的化学毒性和放射性核素的辐射毒性两方面。目前面对铀中毒最常见的方法便是服用铀促排 剂。
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1螯合剂对铀的解毒机制防静电推车
螯合剂是指2个或2个以上含有孤对电子的分子 或离子与具有空的价电子层轨道的中心离子相结合的 单元结构的物质,同时具有一个成盐基团的中心离子 和络合基团与金属阳离子作用,除了有成盐作用之外 还有络合作用,是一种环状化合物。
螯合剂的种类很多除了乙二胺四乙酸(EDTA)、二 乙烯三胺五乙酸(DTPA)、氮川三乙酸(NTA)以及羟乙 基乙二胺三乙酸(HEDTA)等传统螯合剂。最近科学家 们通过研究探索发现了如WSC- DTPA纳米粒、亚氨基 二琥珀酸、AHA、乳酸-柠檬酸、HEDGA、磺酸-BTB类 等新型螯合剂。
螯合剂与体内的螯合配体竞争,在与体内配体结 合之前与螯合剂结合,由尿液、粪便等排出体外,达到 解毒的目的。大量晶体学数据表明,铀的配位多面体 通常是四角、五角或六角双锥,其垂直轴上分布着〇— U—0基团,赤道平面上相应分布着4个、5个或6个其 他原子或配体。虽然金属离子与多齿配体生成的螯合 物,比它与双齿配体生成的类似配合物有较高的稳定 性,但是Durbin P W等[3]研究发现对于稳定的铀配合 物,只需要两个双齿配体就可以满足促排,配体中多余的基团可能会增加配体本身的毒性,降低水溶性,造成 空间位阻,影响配合物的稳定性。
2螯合剂对铀的促排研究进展
鉴于铀损伤机体的毒理机制,铀进人体内后最好 的解决办法是使用螯合剂,通过与铀螯合形成稳定螯 合物,最终经尿液、粪便等排出体外,达到解毒的目 的[4]。目前美国SFDA批准的药物是螯合剂DT-PA,DTPA对大多数锕系放射性重金属有良好的螯合 性,但DTPA对铀的促排效果不好[5]。而且DTPA螯合 选择性差,促排铀同时也与体内重要元素,如Co、Fe、Cu 等螯合,造成这些元素的过度排出,大量和长时间不仅 会造成这些元素的过度排出,而且DTPA还会引起肾脏 损伤。目前研究的U促排化合物多是针对急性U中毒 而设计的螯合剂。针对铀中毒而研究的促排剂目前主 要集中在邻苯二酚(CAM)类、羟基吡啶酮(H0P0)类、氨烷基次膦酸类和杯芳烃类化合物等类型。
2.1邻苯二酚类
仿生学研究发现六价铀的配位与三价铁很相似,在设计合成锕系元素的螯合剂时都是基于含铁细胞(sid- emphore)来设计[6] ,CAM(邻苯二酚)和异羟肟 酸一般是含铁细胞中的基本螯合单元。
CAM具有弱酸性,利用其性质,如在生理p H值 下,含有CAM的多齿配体可以很好地与铀螯合。利用 CAM含有酰胺基团的特点,可合成一系列邻苯二酚类 胺羧酰胺螯合剂[7]。1950年,Lusky等[8]即发现钛铁 试剂(tiron)对铀中毒有一些预防作用。通过增加两个 磺酸基,增强了 Tiron的酸性,从而增强了螯合能力[3]。Tiron对体内六价铀有较好的促排效果,在降低动物死 亡率上明显优于DPTA,虽然Tir
on排铀效果较好[9],但 是它的解毒功能是短时的(必须在U中毒3h之内注射 才有效),排铀能力也未达到100% [W],因此Tiron至今碳化硅石墨坩埚
作者简介:肖奕铭(1996 -),男,江西吉安人,核化工与核燃料专业本科生,现主要从事人体放射性污染研究。通讯作者:黄德娟(1969 -),女,江西抚州人,硕士生导师,教授,现主要从事放射性环境污染治理等领域研究。
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