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1、第19卷第2期常熟理工学院学报Vol.19No.22005年3月JournalofChangshuInstituteofTechnologyMar.2005萃取技术和联用技术在铅的形态分析中的应用陈维,周耀明,张倩倩,杨小弟(南京师范大学化学与环境科学学院,江苏南京210097)摘要:铅是环境生物体系和食物中存在的污染元素,其毒性与化学形态密切相关。文章重点概述了国内外近年来萃取技术和联用技术在食品等物质中铅形态分析上的应用进展。关键词:铅;形态分析;萃取技术;联用技术+中图分类号:O652.62,O614.433文献标识码:A文章编号:1008-2794(2005)02-004
2、5-07由于人类活动及现代工业、交通业的发展,几乎在地球上的每个角落都能检测出铅。矿山开采、金属冶炼、汽车废气、燃煤、油漆、涂料、化妆品以及电子废品等都是环境中铅的主要来源。岩石风化及人类的生产活动,[1]使铅不断由岩石向大气、水、土壤、生物体转移从而对人体的健康构成潜在威胁。在自然界中,铅的赋存状态以硫化物结合态为主,还包括有机硅铅化合物结合态、碳酸盐结合态、有机态、离子交换态和水溶态等。由于铅在自然界中不断迁移、转化,并因其物种、价态的不同,各种铅化合物的毒性差异很大。例如,作为广泛使用的汽油抗爆剂四烷基铅中的四甲基铅、四乙基铅是最主要的铅污染源。有机铅化合物对热不稳定的转化
3、规律一般是:由四甲基铅转化为三甲基铅,继而转化为二甲基铅,最终转化为铅。四烷基铅在自然界的水体中也会降解成三烷基铅、二烷基铅、最后成为无机铅离子(一烷基铅极不稳定),也可被人及动物吸收,在体液或组织中降解成三烷基铅,其中三乙基铅对哺乳动物的毒性最大,是无机铅离子的10-100倍。[2,3]人体对铅的吸收一般仅限于无机铅化合物及四乙基铅。元素形态分析是确定和分析物质原子、分子和离子的组成形式的过程,也就是元素的各种存在形式,包括游离态、共价结合态、络合配位态、超分子结合态的定性和定量分析。它是研究环境和生物体系中元素的[1]毒性、生物有效性和传输机理的关键。铅的形态分析主要是分析和
4、测定样品中铅的无机态离子和有机态络合物的浓度,所以要求分析技术有很高的灵敏度和专一性,在分析过程中尽量避免原来形态平衡破坏,建立简便、快速、灵敏、准确的方法。目前主要是结合萃取分离和富集技术,再联用高灵敏度检测仪器进行测定。本文主要从这两方面在食品和其它样品中铅形态分析上的应用情况进行综述。1铅在食品等物质中的形态1.1食品中存在的铅及形态食物中的铅可能来自多方面:大气中的铅直接沉积到谷物和蔬菜中;室内铅尘污染厨房中的食物;含铅釉彩器皿贮存食物造成污染;砷酸铅仍被广泛用作果园的杀虫剂,水果皮含铅量较高;皮蛋在传统加工中需X收稿日期:2004-12-14基金项目:南京师范大学高层次
5、人才科研启动基金资助(2003103XGQ2B40)作者简介:陈维(1964)),女,江苏宜兴人,实验师.通讯联系人:杨小弟(1964)),男,安徽芜湖人,教授,博士.X46常熟理工学院学报2005年加入氧化铅;一些补钙剂和抗酸剂也含有大量的铅;铅质焊锡制作的食品罐头对食物的污染等,其中铅污染罐头食品的危害最大。食品中存在的大部分是无机和有机结合态。另外,每支香烟中含铅3-12Lg,其中的[4]铅毒性也与其化学形态息息相关。1.2药用植物中铅的形态多年来,随着采矿、金属冶炼、污泥使用、污水灌溉以及含铅汽油的使用,铅已成为土壤污染的主要元素之一。进入土壤中的铅随着植物对矿物元素的吸
6、收和其它生理过程进入植物体,并通过可食用部分而进入食物链,最终危害人体健康。我国传统的中药以植物为主,药用植物超过万种,而且60%以上是以植物的根部入药的。研究表明,植物从根吸收的铅大部分滞留于根部。经用不同极性的提取剂提取后,根部铅的存在形态有(1)以硝酸铅、草酸铅、氯化铅为主的无机物及氨基酸铅等;(2)水溶性有机酸铅;(3)果胶酸铅、与蛋白质呈结合态或吸着态的铅;(4)磷酸氢铅、磷酸铅等难溶于水的磷酸盐。1.3汽油中铅的形态汽油中加入有机铅的目的是作为燃烧抗爆剂。加入汽油中的有机铅的常见形式是四乙基铅,但在汽油中存在的有机铅形态,还有甲基三乙基铅、二甲基二乙基铅、三甲基乙基铅
7、、四甲基铅等。汽油在燃烧过程中,铅会随着汽车尾气直接排放入大气,污染环境。铅化合物大都有毒。有机铅进入人体后,会与血红蛋白结合,造成血液缺氧,损害人的神经中枢,造成记忆减退,引发血压增高及心血管疾病,严重时可以导致窒息、死亡。日本、美国分别于1987年和1996年实现了汽油无铅化。我国也在2000年开始分阶段、分地区逐步实施汽油无铅化,规定汽油中铅含量不大于0.005g/L。2萃取技术环境和食品样品一般基体复杂,干扰严重,而且铅的含量很低,一般在mg/L)Lg/L水平,有的甚至达
