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硼在植物体内的作用是什么

繁荣的画笔
背后的夏天
2023-01-01 05:20:23

硼在植物体内的作用是什么?

最佳答案
个性的高山
清秀的蓝天
2025-07-08 07:37:04

1、在根系中硼抑制吲哚乙酸氧化酶活性。

缺硼植物木质部分化消弱。茎形成层组织细胞分裂加强,形成层细胞增生。酶代谢和木质素形成。酚类化合物积累抑制吲哚乙酸氧化酶的活性。硼能与酚类化合物络合,克服酚类化合物对吲哚乙酸氧化酶的抑制作用。在木质素形成和木质部导管分化过程中,硼对羟基化酶和酚类化合物酶的活性起控制作用。 

2、细胞壁物质的合成和糖运输。

硼能促进葡萄糖—1—磷酸的循环和糖的转化。硼不仅和细胞壁成分紧密结合,而且是细胞壁结构完整性所必需。硼和钙共同起“细胞间胶结物”的作用。硼影响RNA,尤其是尿嘧啶的合成。缺硼植株新叶蛋白质含量降低,这仅限于细胞质,而叶绿体蛋白质含量不受影响,因此缺硼植株失绿并不普遍。

3、根生长发育

硼能促进豆科作物根中维管束的正常发育,使根瘤菌得到碳水化合物的充足供应,从而增强豆科作物的固氮能力,提高蛋白质的含量。硼也可提高马铃薯的淀粉含量和甜菜的糖分含量,增加麻类作物的纤维量,并改善它的品质。

扩展资料:

硼的生理功能

硼普遍存在于蔬果中,是维持骨的健康和钙、磷、镁正常代谢所需要的微量元素之一。对停经后妇女防止钙质流失、预防骨质疏松症具有功效,硼的缺乏会加重维生素D的缺乏;另一方面,硼也有助于提高男性睾丸甾酮分泌量,强化肌肉,是运动员不可缺少的营养素。

硼还有改善脑功能,提高反应能力的作用。虽然大多数人并不缺硼,但老年人有必要适当注意摄取。

参考资料来源:百度百科—硼

最新回答
奋斗的大白
缓慢的大炮
2025-07-08 07:37:04

分子式: naf

分子量: 42

理化性质: 无色发亮晶体或白色粉末,微溶于水,有毒,比重2.79,熔点93℃,沸点1700℃.

技术指标:

氟化钠: (naf) 含量 ≥ 98%

二氧化硅(sio2) ≤ 0.5%

酸 度(hf) ≤ 0.1%

碳酸钠 (na2co3) ≤ 0.5%

硫酸根 (so4) ≤0.3%

水不溶物 ≤0.7%

水 份 ≤0.5%

规格: 粒状: 结晶状

粉状: (100目全通过)

用途:

用作木材防腐剂,酿造工业杀菌剂、农业杀虫剂、医用防腐剂、焊接助溶剂,也用于饮水的氟化处理,玻璃制品和消光工艺。

naf的毒性主要体现在f元素上:

不可忽视的氟元素

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氟是动物生命活动的必需微量元素,也是有毒有害元素,缺乏或过量均会引起动物发病。

1 氯的营养机制

1.1 氟在机体中的分布 各种动物软组织中氟的浓度在正常情况下较低,且不随年龄而增加。除骨骼和牙齿外,任何组织都不具浓缩氟的作用。畜体内95%以上的氟集中于骨骼和牙齿。正常成年放牧动物,其全部脱脂干骨里氟的浓度是300~600 mg/kg之间,牙齿的氟浓度在200~550mg/kg之间(无脂干物质基础)。由于氟不易通过胎盘和乳腺屏障,故动物胚胎及新生幼畜的组织器官含氟量较母体低。正常牛乳中仅含 1~2 mg/kg氟(干物质基础)。与家畜相反,禽类若采食高氟日粮,其摄入之氟很易转移至蛋中,尤其是蛋黄中。采食正常含氟量日粮的母鸡,其蛋黄氟含量为0.8~0.9 mg/kg,若补饲2%磷酸盐矿石粉后,则氟可高达3 mg/kg。牙齿对血浆氟浓度变化非常敏感,当浓度达0.5 mg/kg时,牙齿会出现严重损害,尿中氟含量基本上能反映动物的日粮氟浓度。

l.2 氯的代谢 饲料中的氟化物很易被胃肠吸收,小肠为氟吸收的主要部位,吸收的氟都是以氟离子的形式很快地分布于整个机体内。氟离子很易通过细胞膜,骨骼对氟的摄取主要决定于其生长活性。氟的排泄途径主要通过肾脏随尿排出,少量在汗和粪便中排出。

1.3 氟的营养机理 氟在骨骼中的贮藏实质上是被组合进入羟基磷灰石的晶体中,但f-不能代替骨中的po3-4,不过骨的氟化可使其中的碳酸盐降低,即f-可置换骨中的co2-3,而有利于骨骼组织的成熟,提高骨骼硬度,防止骨骼空洞。氟对牙齿的形成也有类似作用。氟磷灰石结晶能取代牙齿形成期间一些正常贮存的羟基磷灰石结晶,氟还可以使由碳水化合物产生的酸性细菌酶失去活性,因此能保持牙齿健康及抑制牙齿表面酶和酸细菌的代谢过程。

关于氟的其他功能,尤其是对动物生长方面的作用,最近有人用鼠进行了饲养研究,饲喂含氟0.04 mg/kg的饲料,发现添加氟可促进鼠的生长,还能降低钙在动物主动脉中的沉积。

2 氟与各种营养物质代谢的关系

2.1 氟与水 水是生命之源,任何动物每天必需摄入一定量的水分。江河水含氟量在0.l~0.5mg/kg,地下水由于受地理环境的影响含氟量变化较大,在我国含氟低的地区为0.007~0.2 mg/kg,高的地区则达32~40 mg/kg,一般温泉中含氟较高,有的高达300 mg/kg。饮水中的氟一般以游离形式存在,极易被动物吸收,其吸收率大于饲料中的氟。在实际应用中我们应注意高氟区的水,若不经过脱氟措施,长期摄入高氟水可引起动物慢性中毒和氟骨症、氟斑牙等,对氟敏感的动物如牛则可直接诱发急性中毒。

2.2 氟与蛋白质 蛋白质对氟起抑制作用,但在动物体内到底以何种方式起抑制作用,还待进一步研究(parker,1979;rao,1984;carol,1987)。氟的增加也能影响蛋白质在组织器官中的沉积(kath-palia,1978)。kahpalia(1978)等报道,家兔喂以50mg/kg体重的氟,软组织中蛋白质含量降低10%~46 %,胃中蛋白质降低最多,可能是因为胃是氟最先作用的靶器官。

2.3 氟与脂类 脂类促进氟的吸收,高氟日粮则降低脂质的吸收(suttie,1960)氟通过影响一些参与脂类代谢的酶的活性而影响脂类代谢,氟被确认为脂酶、骨源性磷酸酶和酯酶等多种酶系统的抑制剂。

2.4 氟与维生素 多年来,人们发现氟骨症和vc缺乏症存在相关性。孩子患氟斑牙最明显的是vc缺乏地区。barnes(1972)等研究证明,vc参与赖氨酸和蛋白质合成骨胶原,而氟作用的靶组织也是胶原。vd可促进钙的吸收,钙和氟在肠道内具拮抗作用,当过量氟结合钙过多时,vd会促进钙的主动运输,诱导小肠内膜细胞中钙结合蛋白的形成,从而更利于促进氟的排出。近年来,人们通常添加vd、钙和氟来弥补动物体的矿化不完全,但得出结果不一致。aliew等(1981)多个试验说明,ve的摄入能明显防止氟对大鼠骨髓细胞染色体的破坏作用。ve缺乏症与氟中毒的病症,如肌肉无力。血管易脆和血胆红素升高等症状一致。后两种病在人医中用ve已能治愈,其原因可能是ve具有保护细胞免受自由基氧化的作用,而氟离子反过来影响细胞氧化过程,促进自由基氧化,因此ve能防止氟中毒引起的某些病症。

2.5 氟与矿物质 氟与钙之间具有拮抗作用。

rogler(1972)的研究表明,钙的添加可降低血浆中和骨灰分中氟的含量,具有减缓氟中毒的作用。通常畜禽饲料中80%的氟能被吸收,如果加入钙,氟的吸收降至50%。氟与钙的拮抗机理主要是钙通过影响氟的吸收来完成的。

镁能拮抗氟化物的毒性。当饲料中镁的含量较低时,即使氟的含量不高,也会引起氟中毒,但是加入镁之后,即使氟的含量较高,也不会中毒。目前一般认为,过量的氟可抑制体内某些酶的活性,而镁是某些酶的激活剂,添加镁可使氟对酶的影响减弱。此外镁与氟还具有互补作用。有研究表明,氟化物的投入可预防因缺镁而产生的软组织钙化和大动脉损伤。

人们在20世纪50年代就发现铝可以缓解氟中毒。weddle的研究表明,水和食物中铝含量较高,可干扰氟在肠道内的吸收。hokbs等认为,铝和氟强烈络合,抑制氟在肠道内吸收,降低骨骼中氟的浓度,并可减轻动物氟中毒的病情。因此一般认为铝的抗氟作用在于降低消化道对氟的吸收。

elsair等(1979)研究表明,硼对急性和慢性氟中毒均有缓解作用。同济大学(1989)发现,硼能减轻氟对肾功能和其结构的损伤,促进机体排毒。学者们认为,硼与氟可形成毒性较低的络合物(bf4),不仅在胃肠道进行该反应,而且在动物机体内其他部位也可能发生,从而减少氟的生物学毒性。

硒能使血钙升高,血氟排出量增加,促进尿氟排出,胃氟含量降低。杜晓认为饲料中添加2mg/kg硒,排氟能力最佳。王俊东等的研究说明,硒可通过细胞膜的完整性与免疫功能来提高对氟的拮抗能力。边建朝等(1994)报道,低硒高氟地区补硒后,可提高动物机体抗氧化能力,减轻脂质过氧化对机体的损伤,同时能抬抗其体内的高氟。

3 氟对免疫功能的影响

3.1 氟对动物体液免疫功能的影响 体液免疫为b细胞介导的免疫应答反应。许多试验证明,naf能明显抑制小鼠和大白兔的抗体反应。血循环中抑制抗体产生的氟浓度为0.788 mg/l。丁晓红等发现,慢性氟中毒大鼠血清中抗绵羊红细胞抗体、脾溶血空斑形成细胞均较对照组显著降低(p<0.01),表明慢性氟中毒大鼠合成抗体能力降低,血清抗体水平下降。何立端等用小剂量氟短时间对小鼠免疫功能影响的研究发现,低剂量氟短时间使机体抗体水平升高,高剂量长时间则使机体抗体水平下降。吴岩等认为,氟可能通过抑制dna和蛋白质合成以及抑制体内多种酶系的活性,致使b淋巴细胞发育受阻,导致能分泌免疫球蛋白的b淋巴细胞数量减少,浆细胞产生抗体过程受到抑制,从而导致体液免疫功能下降。

3.2 氟对细胞免疫的影响 细胞免疫主要是指由t淋巴细胞及其淋巴因子介导的免疫应答,以及吞噬细胞的吞噬作用等。sein试验显示,高剂量naf(30 mg/kg)组小鼠脾细胞对辅酶a诱导的增殖反应显著增强(p<0.05),naf免疫毒性以细胞免疫功能最为敏感,在 naf剂量为10 mg/kg·d时,即可引起动物外周血淋巴细胞转化功能下降。dulac等(199)研究结果显示,氟化物可使t淋巴细胞数量降低,酸性α一醋酸萘酯酶(anae)活性下降,损害机体细胞免疫功能。吴岩等(1995)认为,氟对细胞免疫毒性的作用可通过以下途径实现:1)通过抑制dna和蛋白质合成,使淋巴细胞代谢和增殖受到抑制,从而使机体淋巴细胞产生减少;2)氟能诱发淋巴细胞染色体发生形态上的改变,从而影响细胞正常增殖,导致淋巴细胞减少;3)通过氟对机体多种酶的抑制作用,使淋巴细胞免疫活性降低。

3.3 氟对细胞因子产生的影响细胞因子是指由细胞分泌的、能调节细胞功能的多肽。在免疫应答中,细胞因子对细胞间的相互作用、细胞生长和分化起重要调节作用。白细胞介素(interleukins,il)在细胞因子的研究中占重要地位,在免疫系统中起重要调控作用。白细胞介素-2(il-2)由t细胞产生,可促进t细胞和b细胞的增殖和分化,加强t细胞抗病毒活性。il-2在免疫缺损状态下可增进免疫功能,目前已被应用于肿瘤免疫治疗中。白细胞介素-6(il-6)可作为b细胞分化因子促进b细胞分化,产生抗体igg、igi、igm等。丁晓红(1995)等研究表明,慢性氟中毒大鼠脾脏细胞分泌il-2和il-6活性均显著下降(p<0.01),进一步加重抗体免疫功能受损害的程度。

4 畜禽氟中毒及其机理

当动物摄人大量可溶性无机氟化物时,在畜禽胃的酸性环境里形成氢氟酸,立即产生对胃肠的刺激,随后可能发生包括抽搐和感觉过敏的神经症状,这是血清钙在血浆中固定为生理上不活泼的氟化钙的结果。畜禽长期摄入超标量氟的饲料会引起慢性中毒,其主要表现为氟斑牙和氟骨症,食欲减退,出现跛行、僵硬而疼痛的步态。

畜禽摄入过量氟,会使骨组织等的正常矿化过程受影响,产生矿化过度或异位矿化,使骨组织的正常晶体结构遭到破坏。氟在体内直接参与骨骼代谢,在骨组织中作为钙、磷沉着的基质。在一定ph值下,适量的氟有助于钙磷形成羟基磷灰石,使骨骼的强度增加、密度提高;但氟过量对多种酶有抑制作用,这是由于氟夺取了酶的活性成分而造成的。如氟抑制骨磷酸化酶,可导致体内钙代谢紊乱,钙的吸收和蓄积减慢,使骨骼钙化不良和脱钙,同时骨骼中正常代谢的钙与氟结合成为对机体无用的钙化物,加上排泄的钙,造成机体内钙不断损失,从而造成骨质疏松,因而容易使动物发生破行、瘫痪,甚至骨折等症状。氟还能直接刺激成骨细胞和破骨细胞的活性,导致骨膜和间膜的增生,使脊椎骨过度钙化,椎骨孔变窄,神经受压,从而出现疼痛、感觉障碍、瘫痪等症状。氟抑制胆碱酯酶使乙酸胆碱积累引起神经症状。氟对钙、磷代谢具破坏作用,使某些软组织产生病理性钙化。

大量摄入氟化物对细胞膜和原生质均有毒害作用,因此可以认为氟是具有细胞毒和原生质毒的元素(beny和drescher)。过量氟对蛋白质和dna的合成具有抑制作用,对动物的造血功能有明显影响,能阻止原卟琳的合成,使血红蛋白减少,从而导致贫血。高氟还会使与钙、锰、镁、铜、铁、锌等有关酶的活性降低,直接导致脂肪的利用率下降及糖代谢紊乱,从而影响动物的生长发育,使生产性能下降。

5 氟中毒原因及防治

5.1 氟中毒原因

5.1.1 自然原因 土壤中氟高,一般不会造成植物及籽实中氟的含量增高,而水中氟高则可能引起氟中毒。前苏联某鸡场饮水中毒氟高达8.5~13.5 mg/kg,结果造成24000只鸡中毒。

5.1.2 工业污染 炼铝厂、钢铁厂、陶瓷厂排出大量含氟烟尘,使牧草中氟含量提高 50~90 mg/kg,而植物籽实受影响较小。如污染严重的包头地区,11种主要粮食作物平均含氟量为1.29~1.51 mg/kg,而牧草则高达35.7~85.3 mg/kg,即在工业污染区生产的植物性饲料,其氟含量明显上升。用工业废水污染严重水域中的鱼生产鱼粉,含氟量也较高。朱蓓蕾测定全国43个鱼粉样品平均氟含量为 220 mg/kg,而污染水域生产的鱼粉高达1000 mg/kg。

5.1.3 矿物饲料选配不当 在使用矿物饲料时应选择脱氟产品。磷酸氢钙不脱氟或脱氟不彻底,含氟在0.9%~2%左右。肉骨粉是饲料中的高氟原料,使用不当,可导致饲料氟超标,引起慢性氟中毒。

5.2 氟中毒的防治措施 首先,我们在选用矿物原料时,必须保证原料的质量,特别要检测磷酸氢钙、骨粉和石粉的含氟量。其次,应选用一些环保产品如植酸酶,以降低含氟磷酸氢钙的使用量。在高氟区应对饮水进行脱氟处理,必要时添加硼砂、硒制剂等预防。

发现氟中毒时,应立即停止饲喂高氟饲料,更换饲料,并添加800 g/t的硫酸铝,也可添加硼砂、晒制剂、铜制剂等均可缓解中毒。此外也可添加钙、磷制剂,提高血钙水平,饲料中可加入1%~2%的乳酸钙和vd,或适量鱼肝油和多种维生素。在饮水中可添加补液盐,缓解中毒,加快康复。

老实的乐曲
柔弱的金针菇
2025-07-08 07:37:04

各种营养元素在吸收和生理过程中的相互关系。果树生长发育所需要的各种营养元素,既有其独特的生理功能,又互相关联。当果树含有较多氮素时,则能吸收较多的磷酸盐或硫酸盐;反之,磷酸盐含量高的果树,更易于吸收氮素。因此,在施肥时,不仅要注意土壤中营养元素的盈亏,而且要注意各元素之间的合理比例。

营养元素的生理功能

不同元素在果树生长发育过程中各有其不同的作用。

果树生命系统的全部反应,都由含蛋白质的酶类所催化,氮是构成蛋白质的主要成分,因而,也是构成各种酶的主要成分。它又是细胞质、细胞核、磷脂、核酸、叶绿素、辅酶以及某些激素(如吲哚乙酸、细胞分裂素)、维生素(如B1、B2、B6和烟酸)的组成成分。因此,氮在果树生命活动中占首要地位,称为“生命元素”。但是,它本身并没有任何特殊的催化作用或电化学作用。

是细胞质和细胞核的主要成分,也是糖磷脂、磷脂、核苷酸、核酸和某些辅酸的组成成分,其中核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)是果树生命的基础。磷酸直接参与呼吸作用和光合作用的生化过程;担负能量传递作用的腺苷三磷酸(ATP)和腺苷二磷酸(ADP),及其氢传递作用的辅酶I(NAD)和辅酶Ⅱ(NADP),都有磷的参与,并起着主要作用。此外,磷与果树的碳水化合物代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢都有密切关系。

在树体中不形成任何稳定的结构物质,但其作用卜分重要,钾是某些酶的辅酶或活化剂。一些与蛋白质合成有关的酶缺钾时,即不能有效地合成蛋白质,所以,钾的水平影响着氮的循环,和蛋白质的合成速率。钾对碳水化合物的形成和运转,特别是对淀粉的形成,是必不可少的。钾还可以使原生质胶体膨胀,提高细胞充水度,增强抗旱性,因此新生器官的形成需要钾。钾在叶片气孔保卫细胞中积累,降低渗透压,减少蒸腾,提高保持水分的能力。

进入树体后,一部分呈离子状态,一部分呈难溶性的草酸钙,还有一部分形成果胶钙。钙的重要作用之一,是调节树体内的酸度,由于新陈代谢过程中,常产生大量有机酸(如草酸等),如酸度过大,对果树有害,钙可与之形成草酸钙、柠檬酸钙等难溶性盐,使果树免受伤害。此外,钙是细胞壁和细胞间层的组成成分,它使原生质水解程度降低,和钾、镁配合,保持原生质的正常状态,并调节其活力。钙又是构成质膜和各种细胞器膜的脂肪和蛋白质间的粘结剂,充足的钙可保持膜的结构,使果实保持硬度,延长贮藏期。钙还参与细胞核和线粒体的代谢和形成。钙是少数酶或其辅酶的活化剂,如ATP水解酶和磷脂酶等。

镁是叶绿素的成分,缺乏镁即不能合成叶绿素。镁在树体生命过程中起调节作用,在核糖核酸和脱氧核糖核酸的合成、磷酸代谢、蛋白质代谢和碳素代谢中,镁能活化许多激酶,起到活化剂的作用。镁在维持核糖、核蛋白结构,和决定原生质的物理化学性状方面,都是不可缺少的。

硼不是树体的结构成分,在树体内呈硼酸盐形态。硼对碳水化合物的运转,生殖器官的发育,都有重要作用,硼参与分生组织的细胞分化过程,在花粉管生长时,硼对细胞壁果胶物质的合成有影响。

可影响树体氮素代谢,缺锌时,色氨酸的含量降低。色氨酸是合成吲哚乙酸的原料,所以缺锌则降低吲哚乙酸的合成,从而使树的生长受抑制,表现出小叶或簇叶。锌是一些重要酶如乳酸、谷氨酸、乙醇和嘧啶核苷酸脱氢酶的专一性激活剂,是核酸酐酶的组成成分。

在果树的呼吸作用中,铁可作为许多重要酶,如细胞色素氧化酶、氧还蛋白、细胞色素等的辅基,并起到电子传递的作用。铁还是一些重要氧化酶和非血红素酶的成分。铁为合成膜蛋白所需,细胞分裂时需要很高的铁营养水平。

直接参与光合作用中光系统Ⅱ的电子传递反应。锰又是叶绿体的组成物质,缺锰时,叶绿体的结构即消失或互解。锰参与树体内的催化作用,是一些呼吸酶类和氮素代谢反应、光合作用及核糖核酸、脱氧核糖核酸合成酶的活化剂。在硝酸还原酶和吲哚乙酸代谢作用中也需要锰。

在树体内参与氧化还原过程中电子的传递作用,如光合作用电子传递的主要成员质体蓝素就是含铜的酶。铜还是多酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶的组成成分。铜也参与亚硝酸还原。

营养的生理平衡

1946年希尔(C.B.Shear)等把营养的生理平衡概念引入果树,指出果树的生长量,是叶片中各种营养元素的强度、和它们之间的平衡这两个变数的函数。营养强度,是指叶片中所有有生理功能的营养元素的总当量浓度。这个阳离子总浓度,一般是比较稳定的,它的大小,取决于果树种类,其主要作用,在于调解细胞液的渗透压和pH值,与细胞的结构组成没有多大关系。在不同营养水平下,各元素有多样的比率,但只有在最适强度和最佳平衡条件下,才能获得最高的生长量或产量。当任何一种元素的浓度发生变化,高于或低于最适强度时,必须随着改变其他元素的浓度,使之达到新的平衡,方能达到新水平下的最高产量。1961年,杜曼(Dumenil)用多重曲线回归,测定了叶片中各种营养元素的临界水平,和它们之间的相互平衡关系,指出氮或磷的临界浓度,并不是一个点,而是一个范围,这个范围,既决定于氮、磷营养本身的浓度,又决定于叶片中其他营养元素的水平,只有在最高产量时,才是氮、磷的平衡点。因此,如果某些元素的绝对含量不低,但元素间比例失调,也会发生缺素或多素,并表现出特有症状。果实品质的优劣,主要取决于营养元素的平衡。果实缺钙,除了因树体吸收的钙不足,器官的争夺,钙在器官内的运输分配不当,和由于果实膨大速度快,以致果实内的钙被稀释等因素外,还与果实的氮、钙比有密切关系,氮钙比大,常会发生缺钙生理失调。此外,还与果实中的k/ca.(k+mg)/ca或k/(ca+mg)值过高有关,元素的浓度不协调,导致果实缺钙。叶片中磷、锌比过高时,即使锌的绝对值未降低到临界浓度以下,也会发生缺锌症状。磷能干扰植物细胞中锌的代谢,当磷的水平较高时,需要更多的锌才能达到新的平衡,使果树维持正常的生长。反之,当果树缺锌时,细胞膜受损伤,根系释放和吸收磷的作用失控,既增加根系外流的磷,也丧失对磷选择性吸收的能力,如果磷随着质流向上运输到叶片,当水分蒸腾后,磷即在叶片中积累,严重的可致叶片中毒。

元素间的生理平衡,还表现彼此间存在增效作用和颉颃作用。这些作用既发生在树体内营养元素之间,也包括树体和介质的关系。同一元素,由于其存在形态不同,其增效与颉颃的对象也不同。如椰子叶片中钾浓度低时,钾与钠都可以增加;钾浓度较高时,钠离子浓度变化小;而钾离子浓度过高时,钠离子就有减少趋势。

增效作用又称相对作用,指一种元素可以促进另一种元素的吸收。例如,喷锌可以增加果实中的钙,其作用是喷入叶片中的锌,可与细胞膜紧密结合,其亲和力大于铜、镉、铁、钴和钙,使叶片中呈螯合态或络合态的钙(如木质素、有机酸或蛋白质中的钙)释放出来,并从叶片流入果实。钾可以影响氮的循环和蛋白质合速率,因而,充足的钾可以促进树体对氮的吸收。充足的硼也可提高树体中钙的营养水平,但钙过多,又可引起果树缺硼。

颉颃作用是指某种元素降低,对另一种元素的吸收,或抵消另一元素功能的作用。例如施用铵态氮肥后,土壤中铵离子浓度增大,能减缓根系的生长速度,从而减少对钙的吸收;施用大量钾肥,会减少根系对钙的吸收,而发生缺钙症。铁、锰、铜、锌等金属离子都能发生颉颃作用,其中,铜和锌还可以置换螯合物中的铁,如果在土壤溶液里,含有较多的重金属离子,即能导致缺铁。由于铜与螯合物的稳定性(常数的对数位)较大,因而铜与铁的拮抗作用最大。

颉颃作用有三种表现形式:①因元素间的竞争而影响吸收;②妨碍元素运输;③元素虽到达器官,但不能吸收利用。果树对各元素的吸收、利用过程,反映了各元素离子间的相互复杂关系。现代果树营养,必需既注意植株或土壤中某种元素是否匮乏,还必须了解与之相关的元素状况。

心灵美的电灯胆
明理的抽屉
2025-07-08 07:37:04

晚上好,EDTA二钠可以络合水溶液中绝大多数粒径较大的镁离子和钙离子,可以络合一部分乙酸钙,如果用于分析过梁除杂性能更好建议使用HEDP或者HPAA这些有机膦酸请参考。由于乙酸钙本身也属于一种有络合力的羧酸盐并不建议用其他络合剂去阻碍它除杂发挥效力(乙酸钙水溶液不属于硬水类似EDTA钙钠盐,钙离子不是必须被螯合配位的)。

糟糕的自行车
勤奋的胡萝卜
2025-07-08 07:37:04

EDTA与Ca的络合常数大于与Mg的络合常数,所以Mg被置换,Mg-EDTA Ca2 =Ca- EDTA Mg2 Mg 铬黑T生成红色络合物

当滴定水样中的Ca2时,在结束点,ETA与红颜色的Mg2铬黑T络合物反应,需要的额外的EDTA置换Mg2-铬黑T络合物。

需要的额外的EDTA的物质的量等于Mg2物质的量,而Mg2物质的量等于与Mg-EDTA反应的Ca2的物质的量,所以滴定时加入的EDTA的总摩尔数完全等于钙离子的摩尔数,那么Mg-EDTA量的增加不影响测定结果。

EDTA是一种很强的络合剂,能和许多金属离子形成稳定的络合物。利用它和金属离子的络合反应为基础,采用金属指示剂的变色或电学、光学方法确定滴定终点,根据标准溶液的用量计算被测物质的含量。该方法可直接或间接测定约70种元素。

扩展资料:

无机络合剂的分子或离子大都是只含有一个配位原子的单齿配位体,它们与金属离子的络合反应是逐级进行的;络合物的稳定性多数不高,因而各级络合反应都进行得不够完全。

由于各级形成常数彼此相差不大,容易得到络合比不同的一系列络合物,产物没有固定的组成,从而难以确定反应的计量关系和滴定终点。

乙二胺四乙酸是含有羧基和氨基的螯合剂,能与许多金属离子形成稳定的螯合物。在化学分析中,它除了用于络合滴定以外,在各种分离、测定方法中,还广泛地用作掩蔽剂。

随着滴定剂与金属离子反应生成相应的络合物,溶液的酸度会逐渐增高,减小了MY的条件常数,降低滴定反应的完全程度;而且还可能影响指示剂的变色点和自身的颜色,导致终点误差变大,因此酸度对络合滴定的影响是多方面的,需要加入缓冲溶液予以控制。

参考资料来源:百度百科--络合滴定法

温暖的天空
专一的冬瓜
2025-07-08 07:37:04
将EDTA(乙二胺四乙酸或其盐)加入到含有钙和镁离子的水或钻井液滤液中时,它首先与钙离子络合。样品pH值足够高时,镁离子以氢氧化物形式沉淀。

实验步骤

用移液管取1ml或更多样品于150ml烧杯中。

2、用刻度移液管,加入10ml次氯酸钠溶液并混合均匀。(除去体系中的有机物)

3、用刻度移液管,加入1ml冰乙酸并混合均匀。(调节pH,使溶液始终澄清)

4、将样品煮沸5分钟,在煮沸期间按需加入去离子水以保持样品体积不变。

煮沸的目的是为了除去过量的氯气。将pH试纸浸在样品中可证实氯气是否被除净。如果试纸被漂白,则需要继续煮沸,充分煮沸过的样品的

pH值为5.0。应在通风的地方进行此项操作。

5、冷却样品并用去离子水冲洗烧杯内壁。如果样品无色或颜色浅,可省去2,5步骤

6、用去离子水将样品稀释至50ml,加入10,15ml氢氧化钠溶液或足量的氢氧化钠使pH值达到12。此时镁离子全部生成氢氧化镁沉淀。

7、加入掩蔽剂1ml。

8、加入0.1~0.2g钙指示剂,如果钙离子存在,则会出现粉红色或酒红色,指示剂加的过多终点将会不明显。如果将几滴甲基橙指示剂与钙指示剂一起加入,则可改善终点的观察。

9、边摇动边用EDTA溶液滴定至终点。钙指示剂将由红色变为蓝色。继续加入EDTA溶液时不再有由红到蓝的颜色变化,即可达到恰当的终点。

10、按下式计算钙离子含量:

EDTA与金属离子形成配合物的摩尔比为1:1 ,M+Y=MY

已知EDTA的浓度,记录EDTA消耗的体积,再除以加入EDTA之前的体积,就是钙离子浓度。

另取一份试样,加入氨-氯化铵缓冲溶液使pH等于9,加入铬黑T指示剂,用EDTA滴定试样至指示剂变色,记录消耗的EDTA体积,用此体积计算钙镁离子的总量;

钙镁离子的总量减去钙离子的量就是镁离子的量.

满意的太阳
标致的水杯
2025-07-08 07:37:04
抗重茬剂是针对植物连作引起的土壤板结硬化,营养失衡,微生态系统破坏。

重茬病属于世界性国际难题,是全球科研专家至今无法彻底解决的问题哦,如果有人跟你说能完全解决那只是忽悠的。

但如果要得到一定改善的话,建议你参考下金宝贝菌肥,它主要针对土壤中的氮磷钾养分失调、中微量元素缺乏症、线虫及多种土壤病害的严重危害而引起的重茬障碍而研发的。金宝贝菌肥有定植能力强,能有效改良重茬作物的营养条件,其代谢产物中富含吲哆乙酸细胞分裂素等植物生长刺激素,能有效调节作物生长发育;富含可溶性微量元素,能增强连作作物对中微量元素的吸收;能有效地改善土壤微生态环境,增加土壤腐殖质含量,起到培肥地力、疏松土壤的作用;还能对真菌性、细菌性病害产生较好的防治作用,对病毒性病害有抑制作用,能有效地防治黄萎病、黑斑病、霜腐病、根腐病、晚疫病和病毒性花叶病等30余种。具体操作:

(1)可在在塑料大棚(或设施栽培)三年以上连作栽培的黄瓜、西红柿、青椒、马铃薯和其它经济作物上使用。

(2)应做到因地制宜,灵活掌握,在育苗期、移栽期、营养生长期、生殖生长期中任何一个时期均可用。

(3)用量:依作物、使用时期不同而异,一般在育苗期每亩施1~2kg,与苗床营养土一起混拌后,装入育苗盘或撒施菌床即可。移栽后每亩用4~5kg与20~25kg有机肥或拌土增量后,穴施为好。

无辜的保温杯
微笑的绿草
2025-07-08 07:37:04

20mg试样,经Na2O2半熔后制成100mL0.5mol/LHCl的溶液,用光度法测定B、Ti、Si、Al、Fe和P用原子吸收光谱法测定Ca、Mg和Mn另取20mg试样,经增压溶样后制成!(HNO3)=1%的溶液,用原子吸收光谱法测定碱金属、Cu、Pb、Zn、Co和Ni等。其分析流程见图67.3。此外,F和FeO另取样测定。

试剂

乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH4.6)称取238gNaAc·3H2O溶于500mL水中,加102mL乙酸,用水稀释至1000mL。另配成pH4.1的乙酸-乙酸钠缓冲液。

钼酸铵溶液(25g/L)称取10g钼酸铵溶于100mL水中,冷后,在搅拌下将钼酸铵溶液慢慢注入300mL(1+5)H2SO4中。

图67.3 电气石的半微量分析流程图

甲亚胺-H酸显色液(10g/L)称取1g甲亚胺-H酸及2g抗坏血酸溶于少量水中,过滤于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度(用时现配)。

硝酸锌溶液称取50g金属锌溶于300mL(1+1)HNO3中,用水稀释至1000mL。

茜素络合剂称取0.193g茜素-3-甲胺-N,N-二乙酸溶于100mL(1+99)氢氧化铵中,过滤于500mL容量瓶中,加入200mL丙酮,75mL缓冲溶液(pH4.1)及25mL0.02mol/L硝酸镧溶液,用水稀释至刻度。

分析步骤

(1)试液(A)的制备

称取20mg(精确至0.01mg)试样于10mL铂坩埚中,加入约0.5gNa2O2,混匀,加盖后置于520℃高温炉中半熔20min。取出,冷却后放入聚四氟乙烯烧杯中,加6滴0.2g/L锇酸钠溶液,以温水浸取。冷后慢慢倾入已盛有5mLHCl的100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

a.硅的测定。移取5.0mL试液(A)于100mL容量瓶中,加8mL无水乙醇和5mL50g/L钼酸铵溶液,摇匀,放置5~10min(室温15℃以下,置容量瓶于30℃左右的水浴中保温10min)。然后,加20mL(1+1)HCl,用水稀释至约90mL,加5mL5g/L抗坏血酸溶液,用水稀释至刻度,摇匀。1h后用1cm比色皿,在波长700nm处测量吸光度。

校准曲线0~500μgSiO2。

b.铝的测定。移取5.0mL试液(A)于100mL容量瓶中,用水稀释至约50mL。加2滴2g/L对硝基酚和2mL20g/L抗坏血酸溶液,以1mol/LNaOH中和至黄色,立即用0.5mol/LHCl调至黄色褪去。加5mL1g/L铬天青S-4g/L溴化十六烷基吡啶溶液、7mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液,用水稀释至刻度,摇匀。30min后,用0.5cm比色皿,于波长620nm处测量吸光度。

校准曲线0~500μgAl2O3。

c.全铁的测定。移取25.0mL试液(A)于50mL容量瓶中。用磺基水杨酸光度法测定。

校准曲线0~250μgFe2O3。

d.磷的测定。移取10.0mL试液(A)于20mL比色管中,用钼蓝萃取光度法测定。

校准曲线0~5μgP2O5。

e.硼和钛的分离。移取20.0mL试液(A)于100mL聚四氟乙烯烧杯中,加2滴2g/L百里酚酞,用200g/LNaOH溶液调节溶液变为蓝色并过量2滴。加热煮沸2~3min,冷却,移入50mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,干过滤。滤液留待测定硼。

f.硼的测定。移取10.0mL滤液于50mL容量瓶中,加5mL500g/L乙酸铵溶液、1.5mL(36+64)HAc和10mL10g/L甲亚胺-H酸显色剂,用水稀释至刻度,摇匀。于暗处放置过夜,用1cm比色皿,于波长420nm处测量吸光度。

校准曲线0~120μgB2O3。

g.钛的测定。将上述滤出的沉淀用稀盐酸溶解于100mL烧杯中,用少许盐酸和水洗净容量瓶并入烧杯中。将烧杯置于低温电炉蒸发至5mL左右后转入20mL比色管中,加1mL50g/L抗坏血酸溶液、2滴2g/L对硝基酚,用(1+1)氢氧化铵和(1+1)HCl调节至黄色褪去。加2mL(36+64)HAc和10mL50g/L变色酸,用水稀释至刻度,摇匀。10min后,用1cm比色皿,于470nm处测量吸光度。

校准曲线0~50μgTiO2。

h.钙、镁、锰的测定。移取20.0mL试液(A)于25mL容量瓶中,加2mL50g/LSr溶液,用水稀释至刻度。摇匀。用原子吸收光谱法测定钙、镁、锰。

(2)试液(B)的制备

称取20mg(精确至0.01mg)试样于聚四氟乙烯瓶中进行增压溶样,加2mLHF和0.5mLHCl,加盖并旋紧使之密封,置于烘箱内于200℃加热1h。取出,冷后转入铂皿中,低温蒸干,加1mLHClO4,加热至冒尽白烟,再加0.5mLHClO4,继续加热至冒尽白烟。加1mL(1+1)HNO3及少量水,温热使盐类溶解,冷却后移入25mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

a.碱金属的测定。用上述制备好的溶液,原子吸收光谱法测定。

校准曲线0~5μg/mLK2O,0~5μg/mLNa2O,0~2.5μg/mLLi2O,0~2.5μg/mLRb2O,0~2.5μg/mLCs2O。溶液酸度均为!(HNO3)=2%。

b.铜、铅、锌、钴、镍的测定。碱金属测完以后,进行铜、铅、锌、钴、镍的测定。

校准曲线0~1μg/mLCu,0~1μg/mLPb,0~1μg/mLZn,0~1μg/mLCo,0~1μg/mLNi。

(3)氟的测定

称取10mg(精确至0.01mg)试样,用碱分解后用离子选择性电极法测定。

(4)亚铁的测定

称取2mg(精确至0.01mg)试样于干燥的聚四氟乙烯塑料瓶中,加10mg1,10-邻二氮菲和50mgNaHCO3。在另一聚乙烯试管中混合等体积的硫酸和氢氟酸,吸取热的2mL混合酸于盛有试样的聚四氟乙烯瓶中,立即旋紧瓶盖。置于200℃烘箱内加热1h,取出,快速冷却。加10mL饱和硼酸,迅速转入预先盛有25mL500g/L乙酸铵溶液和10mL100g/L柠檬酸钠溶液的100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。10min后,用1cm比色皿,于510nm处测量吸光度。

标准用已知结果的岩石标准物质数份同样处理。结果计算:将已知结果的岩石标准物质的氧化亚铁含量,被它的吸光度(数份的平均值)除,得到一系数,同样质量试样的吸光度乘以该系数即为试样中氧化亚铁的含量。

注意事项

1)如果试样量较多,铝的测定最好用EDTA容量法。因为电气中铝含量高,光度法误差较大。硼的测定可用沉淀分离-酸碱滴定法。

2)CaO、MgO、MnO、碱金属、Cu、Pb、Zn、Ni和Co等组分也可用电感耦合等离子体发射光谱法测定。

复杂的钢笔
寒冷的蜡烛
2025-07-08 07:37:04
多糖(polysacharides,PS),又称多聚糖,是由10个以上的单糖通过苷键连接而成的,具有广泛生物活性的天然大分子化合物。它广泛分布于自然界高等植物、藻类、微生物(细菌和真菌)与动物体内。20世纪60年代以来,人们逐渐发现多糖具有复杂的、多方面的生物活性和功能[1]:(1)多糖可作为广谱免疫促进剂,具有免疫调节功能,能治疗风湿病、慢性病毒性肝炎、癌症等免疫系统疾病,甚至能抗AIDS病毒[2]。如甘草多糖具有明显的抗病毒和抗肿瘤作用[10],黑木耳多糖、银杏外种皮多糖和芦荟多糖可抗肿瘤和增强人体免疫功能[3-5]。(2)多糖具有抗感染、抗放射、抗凝血、降血糖、降血脂、促进核酸与蛋白质的生物合成作用。如柴胡多糖具有抗辐射,增强免疫功能等生物学作用[6],麦冬多糖具有降血糖及免疫增强作用[7-8],动物黏多糖具有抗凝血、降血脂等功能[9]。(3)多糖能控制细胞分裂和分化,调节细胞的生长与衰老。如爬山虎多糖具有抗病毒和抗衰老作用[10],银杏外种皮粗多糖具有抗衰老、抗过敏、降血脂、止咳祛痰、减肥等功能[11]。

另外,多糖作为药物,其毒性极小,因而多糖的研究已引起人们极大的兴趣。

由于多糖具有的生物活性与其结构紧密相关,而多糖的结构又是相当复杂的,所以在这一领域的研究相对缓慢。但人们在多糖的分离提取与纯化方面已做出了不少工作。

1. 多糖的提取[12]

1.1 热水浸提法:

1.1.1多糖提取条件的优选

根据文献报道[13]:影响热水浸提多糖的因素主要有提取时间、提取次数、溶剂体积、浸提温度、pH值、醇析浓度和植物颗粒大小等。在试验前对上述多种因素利用正交实验法做出优选,才能选出最佳提取方案。

1.1.2其步骤为:原料→粉碎→脱脂→粗提(2-3次)→吸滤或离心→沉淀→洗涤→干燥

首先除去表面脂肪。原料经粉碎后加入甲醇、乙醚、乙醇、丙酮或1:1的乙醇乙醚混合液,水浴加热搅拌或回流1-3小时,脱脂后过滤得到的残渣一般用水作溶剂(也有用氢氧化钾碱性水液、氯化钠水液、1%醋酸和1%苯酚或0.1-1M氢氧化钠作为提取溶剂)提取多糖。温度控制在90-100℃,搅拌4-6小时,反复提取2-3次。得到的多糖提取液大多较粘稠,可进行吸滤。也可用离心法将不溶性杂质除去,将滤液或上清液混合(得到的多糖若为碱性则需要中和)。然后浓缩,再加入2-5倍低级醇(甲醇或乙醇)沉淀多糖;也可加入费林氏溶液或硫酸铵或溴化十六烷基三甲基铵等,与多糖物质结合生成不溶性络合物或盐类沉淀。然后依次用乙醇、丙酮和乙醚洗涤。将洗干后疏松的多糖迅速转入装有五氧化二磷和氢氧化钠的真空干燥器中减压干燥(若沉淀的多糖为胶状或具粘着性时,可直接冷冻干燥)。干燥后可得粉末状的粗多糖。

1.2 微波辅助提取法:

其原理为利用不同极性的介质对微波能的不同吸收程度,使基体物质中的某些区域和萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使萃取物质从基体或体系中分离出来,进入到介电常数小,微波吸收能力较差的萃取剂中[14]。

由于微波能极大加速细胞壁的破裂,因而应用于中草药中有效成分的提取能极大加快提取速度,增加提取产率。而且由于其选择性好,提取后基体能保持良好的性状,提取液也较一般的提取方法澄清[15]。

聂金源等在柴胡多糖和黄酮化合物的提取[18]中对微波辅助提取法、超声辅助法和索氏提取法进行比较,发现微波辅助提取法所需时间最短(10min),多糖的提取率最高(28.46%)。

1.3 超声辅助法:

其原理是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取,另外超声波的次级效应,如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合,利于提取[16]。

超声波辅助法与常规提取法相比,具有提取时间短、产率高、无需加热等优点[17]。

1.4 索氏提取法:

将植物粉末置于索氏提取器中,加入石油醚,60℃-90℃条件下提取至无色(一般为6小时)。过滤,滤渣挥发干燥完溶媒后加入80%乙醇,再提取6小时,过滤,滤渣乙醇挥发干燥后加蒸馏水。回流提取2次,趁热过滤,滤液减压浓缩,再除蛋白,醇沉,除色素。60℃干燥,称重。

1.5 醇提法:

先后将90%和50%乙醇加入植物粉末中,振荡充分再抽滤。滤液中加入足量无水乙醇,至于4℃冰箱中过夜。减压抽滤,再除去色素,得多糖粗品,在60℃通风干燥箱中干燥,再置干燥皿中恒重保存。

醇提法方法简单,易于操作,但提取率较低,乙醇使用量大,不宜大规模提取使用。

1.6 其它方法:

多糖的提取方法还有稀碱液浸提法、稀酸液浸提法、酶法等。但由于稀酸、稀碱条件下,易使多糖发生糖苷键的断裂,部分多糖发生水解而使多糖的提取率减少,因而很多试验中避免采用稀碱液浸提法和稀酸液浸提法。

2. 多糖的纯化

2.1 多糖中杂质除去方法 粗多糖中往往混杂着蛋白质、色素、低聚糖等杂质,必须分别除去。

2.1.1 除蛋白质

采用醇沉或其它溶剂沉淀所获得的多糖,常混有较多的蛋白质,脱去蛋白质的方法有多种:如选择能使蛋白质沉淀而不使多糖沉淀的酚、三氯甲烷、鞣质等试剂来处理,但用酸性试剂宜短,温度宜低,以免多糖降解。常用的方法有[19]:

2.1.1.1 沙维积法(Sevag法)[20]:根据蛋白质在氯仿等有机溶剂变性而不溶与水的特点,将多糖水溶液、氯仿、戊醇(或正丁醇)之比调为25:5:1或25:4:1,混合物剧烈振摇20到30分钟,蛋白质与氯仿-戊醇(或正丁醇)生成凝胶物而分离,然后离心,分去水层和溶剂层交界处的变性蛋白质。此种方法较温和,在避免降解上有较好效果,但效率不高,如五味子多糖的提取实验中要重复处理达三十几次。并且每次除去蛋白质变性胶状物时,不可避免的溶有少量多糖,另外少量多糖与蛋白质结合的蛋白聚糖和糖蛋白,在处理时会沉淀下来,造成多糖的损失。如能配合加入一些蛋白质水解酶,再用Sevage法效果更佳。

2.1.1.2 三氟三氯乙烷法[21]:多糖溶液与三氟三氯乙烷等体积混合,低温下搅拌10min左右,离心得上面水层,水层继续用上述方法处理几次,即得无蛋白质的多糖溶液,此法效率高,但溶剂沸点较低,易挥发,不宜大量应用。

2.1.1.3 三氯醋酸法:在多糖水溶液中滴加5%-30%三氯醋酸,直至溶液不再继续混浊为止,在5-10℃放置过夜,离心除去沉淀即得无蛋白质的多糖溶液。此法会引起某些多糖的降解。

Sevag法、三氟三氯乙烷法和三氯醋酸法三种方法均不适合糖肽,因糖肽也会像蛋白质那样沉淀出来。对于对碱稳定的糖蛋白,在硼氢化钾存在下,用稀碱温和处理,可以把这种结合蛋白质分开[1]。

2.1.1.4 酶解法[22]:在样品溶液中加入蛋白质水解酶,如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、链霉蛋白酶等,使样品中的蛋白质降解。通常将其与Sevag法综合使用除蛋白质效果较好。

2.1.1.5 盐酸法[23]:取样品浓缩液,用2mol/L盐酸调节其PH至3,放置过夜,在3000r/min条件下离心,弃去沉淀,即脱去蛋白质。

另有李知敏[23]和叶将瑜[25]等人分别在植物多糖实验中证明:盐酸法、三氯乙酸法及Sevag法脱蛋白率分别为72.5%、46.1%和42.3%,多糖的损失率分别为15.1%、6.1%和14.3%。盐酸法脱蛋白率高,但多糖的损失率也较高三氯乙酸法较温和,但除蛋白效率不高;Sevag法的脱蛋白效果不及前两种。

2.1.1.6 其它方法:可以加入5%ZnSO4溶液和饱和Ba(OH)2溶液,振荡后离心去蛋白。此法除蛋白不够彻底,可结合Sevag法使用。还可在提取液中加入50%的TCA溶液至沉淀完全,在4000r/min的条件下离心10min,收集上清液,即为除蛋白液。还有人使用4:1的氯仿-乙醇溶液除蛋白,将混合液清摇,再静置,取上清液。此过程需重复多次方可除尽蛋白。

除去蛋白质的样品用紫外分光光度计检验,观察在280mm处是否有吸收,如果无吸收则表明蛋白质已经除尽[24]。

2.1.2 除色素

2.1.2.1活性炭(activated carbon)除色素[12]:活性炭属于非极性吸附剂,有着较强的吸附能力,特别适合于水溶性物质的分离。它的来源充足,价格便宜,上柱量大,适用于大量制备性分离。目前用于色谱分离的活性炭主要分为粉末状活性炭、颗粒状活性炭、锦纶活性炭三种。一般情况下,尽量避免用活性炭处理,因为活性炭会吸附多糖,造成多糖的损失。

2.1.2.2对于植物来源的多糖,可能含有酚型化合物而颜色较深,这类色素大多呈负性离子,不能用活性炭吸收剂脱色,可用弱碱性树脂DEAE纤维素或DuoliteA-7来吸附色素。

2.1.2.3若糖和色素时结合的,易被DEAE纤维素吸附,不能被水洗脱,这类色素可进行氧化脱色:以浓氨水或NaOH液调至PH8.0左右,50℃以下滴加H2O2至浅黄色,保温2小时。

2.1.2.4 依次用丙酮、无水乙醚和无水乙醇洗涤多糖,即可得到较为纯净的多糖。此法较为简单,便于操作,多糖损失也较小。

2.1.2.5 用4:1的氯仿-正丁醇除色素。操作简单,多糖有一定损失。

2.1.2.6发酵来源的多糖颜色一般较浅,色素含量较少,一般可不除色素。

2.1.2.7对于动物,微生物等提取得到的多糖也可根据不同情况按上述方法处理。

2.1.3 除低聚糖等小分子杂质

2.1.3.1采用逆向流水透析法。即准备好一桶蒸馏水,用一根导管将水通入透析袋的烧杯底部,另用一根导管将水引出,根据水量控制流速,使水缓慢流动48小时。这样得到的就是多糖的半精品。

2.1.3.2利用溶液浓度扩散效应,将分子量小的物质如无机盐、低聚糖等从透析袋渗透到袋外的蒸馏水中,不断换水即可保持浓度差,从而除尽小分子杂质。具体的做法是根据多糖溶液的体积截取相应长度的透析袋,用透析夹夹住一端,灌入多糖液,离液面2-3cm处夹紧透析袋,置于一大烧杯中,注入蒸馏水至完全浸没透析袋后,用磁力搅拌器慢速搅拌,每12小时换一次水,重复3-4次。

2.2 多糖的纯化方法 纯化是将多糖混合物分离为单一多糖的过程,纯化的方法主要有以下几种:

2.2.1 分部沉淀法 根据各种多糖在不同浓度的低级醇或丙酮中具有不同溶解度的性质,逐次按比例由小到大加入甲醇或乙醇或丙酮,收集不同浓度下析出的沉淀,经反复溶解与沉淀后,直到测得的物理常数恒定(最常用的是比旋光度测定或电泳检查)。这种方法适合于分离各种溶解度相差较大的多糖。为了多糖的稳定,常在pH7进行,唯酸性多糖在pH7时-COOH是以-COO` 离子形式存在的,需在pH2-4进行分离,为了防止苷键水解,操作宜迅速。此外也可将多糖制成各种衍生物如甲醚化物、乙酰化物等,然后将多糖衍生物溶于醇中,最后加入乙醚等极性更小的溶剂进行分级沉淀分离。

2.2.2 盐析法 在天然产物的水提液中,加入无机盐,使其达到一定浓度或饱和,促使有效成分在水中溶解度降低沉淀析出,与其它水溶性较大的杂质分离。常做盐析的无机盐的有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。

2.2.3 季铵盐沉淀法 季铵盐及其氢氧化物是一类乳化剂,可与酸性糖形成不溶性沉淀,常用于酸性多糖的分离。通常季胺盐及其氢氧化物并不与中性多糖产生沉淀,但当溶液的PH增高或加入硼砂缓冲液使糖的酸度增高时,也会与中性多糖形成沉淀。常用的季铵盐有十六烷基三甲胺的溴化物(CTAB)及其氢氧化物(cetyl trimethyl ammonium hydroxide,CTA-OH)和十六烷基吡啶(cetylpyridinm hydroride,CP-OH)。CTAB或CP-OH的浓度一般为1%-10%(W/V)的多糖溶液中,酸性多糖可从中性多糖中沉淀出来,所以控制季铵盐的浓度也能分离各种不同的酸性多糖。值得注意的是酸性多糖混合物溶液的PH要小于9,而且不能有硼砂存在,否则中性多糖将会被沉淀出来。

2.2.4 柱层析:包括纤维素柱层析、纤维素阴离子交换柱层析、凝胶柱层析、亲和层析、高压液相层析和其它柱层析。如用活性炭及硅胶做载体的柱层来分离多糖;或用硼砂型的离子交换树脂分离中性多糖。

纤维素柱层析 纤维素柱层析对多糖的分离既有吸附色谱的性质,又具有分配色谱的性质,所用的洗脱剂是水和不同浓度乙醇的水溶液,流出柱的先后顺序通常是水溶性大的先出柱,水溶性差的最后出柱,与分级沉淀法正好相反。

纤维素阴离子交换柱层析 最常见的交换剂为DEAE-纤维素(硼酸型或碱型),洗脱剂可用不同浓度的碱溶液、硼砂溶液、盐溶液等。此方法目前最为常用。它一方面可纯化多糖,另一方面还适于分离各种酸性多糖、中性多糖和粘多糖。

凝胶柱层析 凝胶柱层析可将多糖按分子大小和形状不同分离开来,常用的凝胶有葡聚糖凝胶(sephadex G)、琼脂糖凝胶(sepharose bio-gel A)、聚丙烯酰胺凝胶(bio-gel P)等,常用的洗脱剂是各种浓度的盐溶液及缓冲液,但它们的离子强度最好不低于0.02。出柱的顺序是大分子的先出柱,小分子的后出柱。由于糖分子与凝胶间的相互作用,洗脱液的体积与蛋白质的分离有很大的差别。在多糖分离时,通常是用孔隙小的凝胶如sephadex G-25、G-50等先脱去多糖中的无机盐及小分子化合物,然后再用孔隙大的凝胶sephadex G-200等进行分离。凝胶柱层析法不适合于粘多糖的分离。

亲和层析 用凝聚素(一般是蛋白质和糖蛋白)做亲和色谱来分离多糖。

高压液相层析

2.2.5 制备性区域电泳 分子大小、形状及所负电荷不同的多糖其在电场的作用下迁移速率是不同的,故可用电泳的方法将不同的多糖分开,电泳常用的载体是玻璃粉。具体操作是用水将玻璃粉拌成胶状、柱状,用电泳缓冲液(如0.05mol/L硼砂水溶液,PH9.3)平衡3天,将多糖加于柱上端,接通电源,上端为正极(多糖的电泳方向是向负极的),下端为负极,其单位厘米的电压为1.2-2V,电流30-35MA,电泳时间为5-12小时。电泳完毕后将玻璃粉载体推出柱外,分割后分别洗脱、检测。该方法分离效果较好,但只适合于实验室小规模使用,且电泳柱中必须有冷却夹层。

2.2.6 金属络合物法 常用的络合剂有费林溶液、氯化铜、氢氧化钡和醋酸铅等。

2.2.7 其它方法:纯化除采用上述方法外,还有超过滤法(多糖溶液通过各种已知的超过滤膜就能达到分离)、活性炭柱色谱。另据报道,国外多采用的LKB柱色谱系统,用比旋度、示差折射及紫外检测多糖,各组分的峰位自动记录,分离效果好且方便。

2.3 多糖纯度的鉴定

2.3.1超离心法 由于微粒在离心力场中移动的速度与微粒的密度、大小和形状有关,故当将多糖溶液进行密度梯度超离心时,如果是组分均一的多糖,则应呈现单峰。具体的做法是将多糖样品用0.1molNaCl或0.1molTris盐缓冲溶液配制成1%-5%的溶液,然后进行密度超离心,待转速达到恒定后(通常是60000r/min),采用间隔照明的方法检测其是否为单峰。

2.3.2高压电泳法 由于中性多糖导电性差、分子量大、在电场中的移动速度慢,故常将其制成硼酸络合物进行高压电泳。多糖的组成不同、分子量不同,其与硼酸形成的络合物就不同,在电场作用下的相对迁移率也会不同,故可用高压电泳的方法测定多糖的纯度。通常高压电泳所用的支持体是玻璃纤维纸、纯丝绸布、聚丙酰铵凝胶、纤维素醋酸酯薄膜等。缓冲液是PH9.3-12的0.03-0.1mol的硼砂溶液,电压强度约为30-50V/cm,时间是30-120min。由于电泳时会产生大量的热,所以要有冷却系统,将温度维持在0℃左右,否则会烧掉支持体。一般单糖、低聚糖因醛基而发生的颜色反应在多糖上不明显,电泳后常用的显色剂是p-茴香胺硫酸溶液(p-anisidine)和过碘酸希夫试剂等。

2.3.3凝胶柱层析 常用的凝胶是Sephadex、Sepharose、Sephacryl,展开剂为0.02-0.2molNaCl溶液或0.04mol吡啶与0.02醋酸1:1的缓冲溶液,柱高和柱直径之比大于40。

2.3.4旋光测定法 在多糖水溶液中加入乙醇使其浓度为10%左右,离心得沉淀。上清液再加入乙醇使其浓度为20%-25%,离心所得二次沉淀,比较二次沉淀的比旋度。如果比旋度相同则为纯品,否则为混合物。

2.3.5其它方法:官能团摩尔比恒定法,即如为纯品两次分离所得产物的官能团如-COOH、-NH2、-SO3H、-CHO等摩尔比应该恒定。类似的方法还有示查折射法、HPLC法等。此外德国常用高压液相法来检测多糖纯度,结果可靠。

必须注意的是:纯度检查一般要求有上述两种方法以上的结果才能肯定。