开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
汞是六大剧毒元素之一。现代毒理学研究发现,汞化合物可通过口服、吸入或皮肤接触吸收进入生物体内,与体内富含巯基的酶或膜蛋白结合,不易分离,影响酶和膜蛋白的正常功能,从而导致相关生物功能障碍或脏器损伤。汞是一种多脏器毒素,主要损伤神经系统、肝、肾以及生殖系统,在生物体内还具有明显的蓄积性。
但汞在自然界中普遍存在,空气、水体、土壤中均有微量汞化合物。在某些工业污染严重区域,农作物、水产品中会检出大量的汞。针对汞的毒性研究发现,汞极易经过生物链富集。在自然界中,动物和人类在食物链中摄取被汞污染的食物或草药时,会引起汞中毒。因此,汞是人体必需监控的有毒重金属元素。
汞具有不同的化学形态,包括:元素汞、无机汞和有机汞等几种形态[1]。元素汞(Elemental mercury),即汞单质(Hg0),常以汞蒸气、液态汞也就是俗称的“水银”形式存在,一些工业生产活动所产生的废气中就含有大量汞蒸气。人体可通过吸入或皮肤接触摄入元素汞。无机汞(Inorganic mercury, iHg),为汞的价态为一价和二价的无机化合物,常见的形态有:氯化汞(HgCl2)、氯化亚汞(HgCl)、硫化汞(HgS)等。有机汞(Organic mercury)则为含汞的有机化合物,汞的价态一般为一价和二价,常见的有机汞包括:甲基汞(MeHg)、乙基汞(EtHg)、苯基汞(PhHg)、二甲基汞(Me2Hg)、二苯基汞(Ph2Hg)等[1]。
在经历了伊拉克的“粮种毒害”和日本“水俣病”等多起严重的汞中毒事件后,人类对汞化合物毒性的认识越来越深刻[2,3]。汞毒性试验表明,各种形态的汞化合物均可与生物体中含巯基的酶、多肽或蛋白作用,导致毒副作用,主要影响胃肠道、肝肾系统以及神经系统[4,5]。
随着现代科学技术的发展,人们逐渐意识到了不同形态的汞化合物,具有不同的毒性作用[6],一般有机汞化合物的毒性要大于无机汞化合物的毒性。其中甲基汞具有良好的脂溶性,能够穿透血脑屏障,进入脑组织,是一种强大的神经毒素,又易在动物体内蓄积。世界卫生组织(WHO)和美国环保署(EPA)的资料显示,甲基汞严重影响胎儿神经发育,会造成儿童发育障碍、认知缺陷等严重后果[7]。
不同形态的汞化合物可经食物链相互转化。目前汞在鱼类或微生物中的生物转化作用已有文献报道,相对比较明确。含有大量无机汞的工业废水排放到自然水体中,水体中的微生物能通过甲基化过程将无机汞代谢成剧毒的甲基汞,由食物链富集进入贝壳类、虾类、鱼类等水产中,人类食用这些水产,就可能摄入甲基汞毒素的风险。
近年来,重金属的安全性问题受到了广泛的关注。随着现代分析科学的发展,汞的相关分析技术也取得了一定的发展。目前,电感耦合等离子体-质谱法(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry, ICP-MS)、电感耦合等离子体-发射光谱法(ICP-AES)、原子吸收分光光度法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)等仪器分析技术因高灵敏度已成功运用于中药、生物样本以及环境样品的测定。
其中,电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)技术因其更高的灵敏度、更宽的线性范围、适用于多元素同时分析、便于联用等优点,最为常用。电感耦合等离子体-质谱与高效液相色谱法相结合,适用于各种汞形态的分析,已经成功运用于汞化合物的毒性评价与机制研究中[8-10]。
因此,本项目拟对电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)技术及其在汞元素中的应用进综述,包括:汞元素总量、汞形态的分析,从而为相关研究提供技术支持与指导。
