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聚丙烯酰胺降解后的毒性

發布時間:2018-07-28 09:04 發布人:絮凝劑 點擊:
       中國科學院成都生物研究所李大平的研究結果表明聚丙烯酰胺降解后的毒性,在自然條件下,聚丙烯酰胺會發生緩慢的物理降解(熱、剪切)、化學降解(水解、氧化及催化氧化)和生物降解,最終生成各種低聚物以及具有神經毒性劇毒的丙烯酰胺單體,對人體造成極大地間接或直接危害。
  聚丙烯酰胺在自然條件下的分解和潛在毒性
  過去通常認為聚丙烯酰胺是非常穩定的高分子聚合物,事實上,在自然條件下,聚丙烯酰胺會發生緩慢的物理降解(熱、剪切)、化學降解(水解、氧化以及催化氧化)和生物降解(微生物酶解)。這些降解主要是通過激發產生自由基引起連鎖氧化反應,從而造成聚合物主鏈斷裂和相對分子質量降低,水溶液黏度損失,在對聚丙烯酰胺的穩定性研究發現,聚丙烯酰胺在水溶液中同時發生兩種化學降解反應:①水解反應,引起側基結構的變化,由酰胺基轉變為羥基;②氧化反應,引起主鏈的斷裂,使聚合物相對分子質量減少。氧化降解反應具有自由基連鎖反應的特征,對過氧化物、還原性有機雜質以及過渡金屬離子等起著活化劑作用,產生活性自由基碎片,促進聚合物氧化降解。聚合物中的過氧化物及產生的羰基化合物是引發聚合物氧化降解和光降解的主要成因。
       聚丙烯酰胺根據其用途的不同,相對分子質量一般在(200~2000) x10 之間。由于降解作用,主鏈斷裂相對分子質量大幅降低,產生大量的低聚物,低聚物的進一步降解會產生大量的丙烯酰胺單體。而丙烯酰胺是一種有毒的化學物質,對其毒性國內外已經進行了大量的研究。對于環境中的丙烯酰胺濃度各國都有相應的法律法規:美國職業安全與衛生法(OSHA)規定職業接觸標準是空氣中丙烯酰按的閾值一時間加權平均(TLA-TWA) 為0. 3mg/m';我國費渭泉等人提出,丙烯酰胺在水中的剩余濃度應小于10x10 ;英國規定飲料中丙烯酰胺含量小于0.25x10;日本規定向河水中排放丙烯酰股含量小于10x10”。由于其良好的水溶性,排入環境的丙烯酰胺基本上進人地面水體和地下水中,可以通過皮膚、黏膜、呼吸道和口腔被吸收,廣泛分布在人的體液中,也能進人胚胎中,引起中毒。丙烯酰胺的代謝主要是與谷胱甘肽結合發生反應生成N-醋酸基-5-半胱氨酸,在肝、腦和皮膚通過酶和非酶發生催化結合反應。它已被證明是染色體的斷裂劑,誘發染色體畸變。它能引起神經毒性反應,其毒性反應是感覺和運動失常,病理表現為四肢麻木、感覺異常、運動失調、顫抖、感覺遲鈍和中腦損傷。攝入丙烯酰胺污染水會引起嗜睡、平衡紊亂、混合記憶喪失和幻覺。
  毫無疑問,聚丙烯酰胺本身是安全無毒的,因此其應用范圍滲人到人們生活的方方面面,在食品、藥品及整容等直接關系人類健康的領域也有應用。事實上,聚丙烯酰胺在環境中的遷移、降解引發的深遠影響還并沒有得到認識,因此很有必要對聚丙烯酰胺的生物降解開展深入的研究,為消除其潛在毒性尋找合適的治理手段。
 
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