铝、锡、铅的生物作用
铝:铝在地壳中的含量很高,但出乎意外地它没有明显的生物作用。通常,植物含铝要比动物多。铝在动物体内含量很低,唯肺部含铝稍高,约80ppm,可能是从空气中吸入含铝尘埃所致。医药上利用铝盐的酸性作收敛性洗剂和抗菌冲洗剂,也常用氢氧化铝中和胃液过多的酸。但长期使用铝剂会形成磷酸盐沉淀,使人缺磷。实践证明,植物吸收钙和吸收铝是个矛盾,吸收铝多了,钙就吸收的少。近年研究表明,过量摄入铝可使骨质疏松,看来也可能与此有关。此外还发现,过量摄入铝毒害心血管系统和内分泌系统。急性铝中毒还表现为厌食、恶心、呕吐等,铝慢性中毒(每天饮食中累积在人体中约 20mg)可能导致老年人痴呆。近年研究证明由于酸的沥取自然界粘土矿物(铝硅酸盐)在酸湖中成为 Al3+的主要来源。Al3+对水生生物及人脑神经有毒害作用。有一种铝羟基吡喃酮(C6H4O2)螯合物是水溶性的,比其它铝物种毒害神经更大。目前人们已经限制铝的摄入,正在和已经开发出不用明矾炸油食的“疏松剂”。
锡:锡的生物作用尚不太清楚,有人认为锡是维持某些生物体生命不可缺少的元素,如用添加硫酸锡的氨基酸喂大鼠,可使其发育明显改善。近年来,人们对锡的毒性正在引起重视,摄入一定量锡会引起呕吐、痉挛、麻痹和中枢神经错乱等。有报导说,某些微生物可能将甲基附在锡的氯化物上, 象甲基汞一样损伤大脑,造成“水俣病”。有机锡化合物是杀虫剂,致癌物。
铅:铅是一种广泛遇到的重金属毒物。尽管人们使用铅已有四千多年的历史,但其毒性是近二百年才认识到的。原因在于铅中毒的作用十分缓慢, 不易察觉。铅中毒是积累性的,并扩散到全身。在人体内铅不仅残存于软组织中,而且也沉积于骨骼里,作用于骨髓。而在组织中,它的行为类似于其它重金属毒物如汞和砷,它的毒性主要是与含巯基(—SH)的酶体系(如在产生细胞能量时涉及到的那些酶)反应,从而影响中枢神经系统,以及血液、蛋白质等的合成,造成贫血、脑损伤、中枢神经系统错乱等。
铅盐除非常难溶的以外,一般总是有毒的,且毒性和铅盐的溶解度有关。含铅颜料毒性大,室内禁用。作为汽油抗爆剂的四乙基铅 Pb(C2H5)4 易挥发,易被皮肤吸收。金属铅也能通过皮肤被吸收。故住在公路两旁的居民,头发中铅含量高于正常人。古罗马贵族由于使用铅作装饰品造成铅中毒而大量死亡。铅中毒后可用 edta 的二钠钙盐解毒,因 edta 对 Pb2+比 Ca2+有更大的配位能力。
[Ca(edta)]2-+Pb2+→[Pb(edta)]2-+Ca2+
然后形成铅的配合物就从尿中排出。常期从事铅冶金工作者应定期服用 edta 制剂进行排铅。