经饮水亚慢性铝染毒对大鼠血铁及相关蛋白水平的影响

为了探讨慢性铝暴露对大鼠铁代谢的影响,将100只4周龄清洁级雄性Wistar大鼠随机均分成摄铝组(430mg·L-1,以Al3+计)与对照组(蒸馏水),饮水染铝,每隔30d处死染铝大鼠和对照大鼠各10只,实验周期为150d.同时,在不同时间点(30d、60d、90d、120d、150d)测量大鼠体重,并进行协方差分析.最后,用火焰原子吸收分光光度法、固相竞争ELISA和比色法检测血浆Al、Fe、转铁蛋白(TF)、可溶性转铁蛋白受体(sTfR)含量及总铁结合力(TIBC).结果表明,在摄铝前期(90d前),染铝对大鼠体重无显著影响,而后期(120d后)染铝对大鼠体重抑制作用较大.在实验周期内,各时间点间对照组血浆中各指标均无显著差异,摄铝组随着时间的延长各指标变化较大.各时间点摄铝组血浆中Al含量及Al/Fe均显著高于对照组(p0.01);30d时摄铝组血浆中Fe含量与对照组相比无显著差异(p0.05),60、90、120d时均显著低于对照组(p0.01),150d时显著高于对照组(p0.01);30、60d时摄铝组血浆TF含量与对照组相比无显著差异(p0.05),90d后显著高于对照组(p0.05;p0.01);30、60d时摄铝组TIBC与对照组相比无显著差异(p0.05),其后各时间点均显著高于对照组(p0.01);30d时摄铝组sTfR含量与对照组相比无显著差异(p0.05),其后各时间点均显著低于对照组(p0.01).由此可见,铝可干扰大鼠体内铁的代谢,影响铁的生物学作用.     

不同极性有机污染物在腐殖质-蒙脱石复合物上的吸附特性

研究了3种具有不同结构和极性的芳香类疏水有机污染物(非极性的菲和1,2,4,5-四氯苯、极性的1,2-二氯苯)在蒙脱石及富里酸/胡敏酸-蒙脱石复合物上的界面行为.由于疏水性分配作用,与富里酸和胡敏酸复合后的蒙脱石对非极性的菲和1,2,4,5-四氯苯的吸附量增加.元素分析结果表明,胡敏酸的(N+ O)/C值低于富里酸,因此其疏水性强于富里酸,这使得菲和1,2,4,5-四氯苯在胡敏酸-蒙脱石复合物上的吸附量均高于富里酸-蒙脱石复合物.极性的1,2-二氯苯在水中的溶解度最高(131 mg/L),其在蒙脱石上的吸附量远高于非极性的菲和1,2,4,5-四氯苯.1,2-二氯苯主要通过与蒙脱石表面形成偶极作用吸附在蒙脱石上,且富里酸和胡敏酸对蒙脱石吸附1,2-二氯苯的影响较小.1,2-二氯苯的Freundlich吸附曲线的n大于1,表明1,2-二氯苯之间能形成偶极-偶极作用,进一步加大其在蒙脱石上的吸附量.富里酸和胡敏酸降低了菲在蒙脱石上的解吸率,且菲在疏水性最强的胡敏酸-蒙脱石复合物上的解吸率最低,表明菲与胡敏酸-蒙脱石复合物的作用力最强.     

慢性铝暴露致大鼠骨与软骨损伤胶原途径的动态分析

为了探讨慢性铝暴露致大鼠骨与软骨损伤胶原途径的机制及胶原代谢水平,实验将100只4周龄清洁级Wistar大鼠随机均分成染铝组(430mg·L-1Al3+)与对照组(蒸馏水),通过饮水染铝,每隔30d处死染铝大鼠和对照大鼠各10只,设立5个观测点,最长染铝时间为150d.同时,用电子秤每30d称大鼠体重1次;用火焰原子吸收分光光度法测定血清、骨与软骨中铝含量;用固相夹心ELISA法检测血清中Ⅰ型前胶原羧基末端前肽(PICP)、Ⅰ型胶原C末端肽(CTX-Ⅰ)、Ⅱ型胶原(collagenⅡ)和Ⅱ型胶原C末端肽(CTX-Ⅱ)含量.结果表明,大鼠铝中毒模型复制成功;随着铝暴露时间的延长,染铝组大鼠体重在染铝60d后显著低于对照组(p0.01);染铝组血清、骨与软骨中铝含量逐渐升高,显著高于对照组(p0.01);PICP、Ⅱ型胶原合成量呈逐渐下降趋势,且显著低于对照组(p0.05,p0.01);CTX-Ⅰ和CTX-Ⅱ含量持续维持在高水平,分别在铝暴露90d、60d后显著高于对照组(p0.01).说明长时间铝暴露可致铝在骨与软骨中蓄积,并使骨与软骨中结构性胶原减少,引发骨与软骨损伤.     

两种不同极性有机物在离子饱和黏土矿物上的吸附行为

探讨非极性的菲和极性的1,3-二硝基苯在不同阳离子饱和高岭石和蒙脱石上的吸附机制。结果表明,不同阳离子饱和矿物对1,3-二硝基苯的吸附量均高于菲。1∶1型高岭石阳离子交换量和比表面积均低于2∶1型蒙脱石,对菲和1,3-二硝基苯的吸附量也较弱。Zeta电位按照K+、Ca2+和Al3+饱和矿物的顺序从负电荷方向逐渐趋于0,表明矿物表面疏水性逐渐加强,与菲的疏水性作用更强。X射线衍射分析显示,离子饱和矿物吸附菲后层间距增大,表明菲进入层间。Al3+饱和蒙脱石吸附菲前后层间距均为最大,对菲的层间容纳能力最强,因此,Al3+饱和矿物对菲的吸附量均高于K+和Ca2+饱和矿物。K+较弱的水分子竞争及空间位阻作用使得K+饱和矿物对1,3-二硝基苯的吸附量更高,3价的Al3+相对2价的Ca2+具有更强的阳离子架桥能力,提高了1,3-二硝基苯在Al3+饱和矿物上的吸附量。     

腐殖质在蛭石上的吸附特性

为进一步揭示可溶性有机质在黏土矿物上的迁移转化规律,运用高效体积排阻色谱、1H核磁共振光谱、紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱以及X射线光电子能谱等多种技术综合分析富里酸和胡敏酸在蛭石上的吸附行为。结果显示,由于不同官能团与蛭石的亲和性不同,富里酸和胡敏酸在吸附过程中产生组分分级,较大尺寸的分子组分被优先吸附,而低分子组分则滞留在溶液中。元素分析结果表明,胡敏酸的疏水性强于富里酸,其与蛭石的疏水性作用也更强。与富里酸相比,胡敏酸较大的平均分子量使得其在蛭石表面的铁吸附位点有空间位阻效应。当腐殖质质量浓度高于20 mg·L-1时,空间位阻效应以及芳香性官能团和铁离子间的电子传输作用使得蛭石对分子尺寸更小的富里酸的吸附量更大。蛭石吸附富里酸和胡敏酸后溶液pH值升高,说明发生了配体交换反应。溶液pH值升高和离子强度降低能够增大蛭石与腐殖质之间的静电斥力,从而降低蛭石对富里酸和胡敏酸的吸附量。     

富里酸和胡敏酸在蒙脱石上的吸附特性

为进一步揭示有机污染物在黏土矿物上的迁移转化规律,运用1H核磁共振光谱、高效体积排阻色谱、扫描电镜、比表面分析以及傅里叶变换红外光谱等多种分析技术综合分析了富里酸和胡敏酸在蒙脱石上的吸附行为. 结果表明,由于不同官能团与蒙脱石的亲和性不同,富里酸和胡敏酸在吸附过程中均产生组分分级,大分子被优先吸附在蒙脱石表面. 由于疏水性作用,蒙脱石对疏水性更强的胡敏酸的吸附量更大. 蒙脱石吸附富里酸后比表面积和孔容分别下降3.67m2/g和0.005cm3/g,而吸附胡敏酸后则均略微增大,说明具有较大颗粒尺寸的胡敏酸更多地堆积在蒙脱石外表面,而富里酸则更易进入蒙脱石孔隙. 蒙脱石吸附富里酸和胡敏酸后溶液pH分别升高了0.44和0.41,说明发生了配体交换反应. 蒙脱石对富里酸和胡敏酸的吸附量随pH增大和离子强度的降低而减少,表明羟基能够抑制富里酸/胡敏酸负电基团与蒙脱石表面羟基的配体交换反应,而盐离子则能降低蒙脱石和腐殖质间的静电斥力.