（茶学专业论文）儿茶素与al3的作用及饮茶与铝的聚集性研究.pdf

硕士学位论文 摘要 ， f i 2 0 世纪7 0 年代中期以来，随着分析技术的发展及在临床上发现铝与 多种神经失调疾病、骨软化症及小细胞性贫血等有关，引起人们愈益关注 铝在生物学方面可能引起的问题。 因茶树含铝量较高，是典型的聚铝植物。茶汤中铝的浓度大都在1 6 m g l ，茶汤中9 0 以上的铝是与有机物质结合的，但是具体与什么物 质结合还不清楚。铝的物理化学形态，即暴露的媒介以及生物体的器官中 的形态，常常是该元素的生物利用度和毒性的决定因素，铝的吸收和生物 代谢动力学在很大程度上依靠与不同配体形成的络合物的性质。茶汤中有 机成分复杂，其中许多分子都可以与铝络合，从而影响铝的生物学行为。乞卢 儿茶素、氟和铝是茶树体内的重要物质，涉及到茶树生理上的物质运 输，茶的饮用与保健诸方面。本课题在化学体系中研究了三种儿茶素( ( + ) 一c ，( 一) 一e c ，e g c g ) 对碱的缓冲能力、a l ”对儿茶素缓冲能力的影响、 在不同的p h 值条件下，儿茶素与a 1 3 + 的络合作用以及f 一对儿茶素与a l h 的络合作用的影响。结果表明，儿茶素溶液对碱有较强的缓冲能力，酯型 儿茶素更强，e g c g 约是e c 或者c 的两倍，同时碱也使得儿茶素的紫外 一可见吸收发生变化：在儿茶素与a 1 3 十络合过程中，儿茶素的紫外一可见 吸收光谱发生变化，e g c g 在2 7 4 n m 处逐渐下降，而3 2 2 n m 处逐渐升高； c 和e c 发生红移，而特征吸收峰2 7 8 n m 处变化不明显；e g c g 与a 1 3 + 的络合比在p h 5 0 的溶液中为1 ：l ，而在p h 6 2 的缓冲液中当a 1 3 + e g c g 小于2 时，络合比是1 ：1 ，当a 1 3 十e g c g 大于2 时，络合物开始聚合，聚 合物中a 1 ”与e g c g 的比值是2 ：1 ；在p h 6 2 的缓冲液中，c 与a l ”的络 合与e g c g 相似，但e c 与a 1 3 + 的络合比在a 1 3 + e c 小于1 时为1 ：2 ，大 于1 时发生聚合，聚合物中a 1 3 + 与e c 之比为1 ：i ；儿茶素与铝的络合物 堡主堂竺堡壅 在较高p h 值下的这种聚合，可能会减少铝的吸收。氟能够与儿茶素竞争 性的与a 1 3 + 络合，在较低的p h 值时，氟的竞争性增强。 正辛醇一水分配系数( k o w ) 是衡量有机化合物疏水性的一个重要参 数，是用来描述有机化合物从水环境向有机体转移及其潜在生物蓄积作用 的一个模拟型变量，与有机物的生物富集因子相关联。药理学中也常用药 物在正辛醇一水体系中的分配系数作为描述药物亲脂性或疏水性的一个 物理参数，它可用来研究药物的溶解度和药物结构与活性及毒性的关系。 所以尽管茶汤中的铝的存在形态没有完全研究清楚，但也可以通过测定茶 汤铝的k o w 值，用以推断饮茶与铝在生物体内的吸收和积累情况。 通过测定红茶、绿茶和乌龙茶茶汤中铝的k o w 值，并且考察了在胃 和小肠p h 值条件下k o w 的变化情况，发现k o w 值在小肠p h 条件下升高， 推断茶汤中的铝的吸收主要发生在从胃n d , 肠的过程中。同时研究了三种 儿茶素e g c g 、e c 、c 和茶多酚对铝的k o w 的影响。结果发现，以上几 种物质都可以明显降低铝的k o w ，其中e g c g 和茶多酚的影响非常明显。 说n j l 茶素以及茶多酚都具有降低铝在生物体中聚集的效应。如一 茶多酚类物质特有的多酚羟基结构，具有与许多金属离子络合的特 性，所以茶多酚、儿茶素等在解除金属毒性方面的研究也成为研究者关注 的热点。根据l e w i s 软硬酸碱理论，铝是三价金属离子中最硬的l e w i s 酸， 而多酚类却是l e w i s 碱( 电子对供体，亲核体) ，两者可以很好的结合。 儿茶素、茶多酚对铝的这种作用，可能在影响铝的生物学活性方面起着重 要作用，相关的研究也证实了儿茶素、茶多酚的这种作用。 卜 关键词：铝；神经毒性 茶多酚儿茶拳络合作用 亘二重砂 堡主兰垡建茎 a b s t r a c t s i n c em i d d l e7 0 so fl a s tc e n t u r i e s a l o n gw i t ha n a l y t i c a lt e c h n o l o g y d e v e l o p m e n t a n d c l i n i c a l l yu t i l i z i a t i o n ，r e s e a r c h e r sd i s c o v e r e d t h a tm a n yk i n d s o fd i m e n t i a ，d i a l y s i se n c e p h a l o p a t h y ，o s t e o m a l a c i aa n dc e l l u l ea m a e m i aa r e l i n k e dw i t ha l u m i n u m m u c ha t t e n t i o nw a sp a i dt ot h ep o s s i b l ep r o b l e m s i n d u c e db ya l u m i n u m b e c a u s eo ft h et e ap l a n t sa c c l l w i u t a 畦拄ga l u m i n u m ，i tr e s u i t s 法t h eh i g h a l u m i n u mc o n c e n t r a t i o ni nt e ai n f u s i o n ，a b o u t i - 6 m g l 一1 a p p r o x i m a t e l y a b o v e9 0 a l u m i n u mi nt e ai n f u s i o n sc o m b i n ew i t ho r g a n i cc o m p o t m d s 、b u t s of a rw i 氇w h i c hk i n do f o r g a n i cc o m p o u n d sh a v en o tb e e nc l e a ry e t ，t h e p h y s i c h e m i c a lp r o p e r t i e so ft h ea l u m i n u m i ne n v i r o n m e n t a la n dp h y s i c a l c o n d i t i o n s 。a r et h ed e t e r m i n a n t so fi t sb i o a v a i l a b i l i t ya n dt o x i c i t y + a l u m i n u m a b s o r p t i o na n di t sm e t a b o l i ck i n e f i c sd e p e n do nt h ep r o p e r t i e so fa i ，o r g a n i c s c o m p l e x t oa l a r g ee x t e n t o r g a n i cc o m p o s i t i o n s i nt e ai n f u s i o na r e c o m p l i c a t e d ，a m o n gt h e mm a n ym o l e c u l e sc a nc o m b i n ew i t ha l u m i m t ml o n a n da f 论c ti t sb i o a c t i v i t i e s t e ap o l y p h e n o l s ，f l u o r i d ea n da l u m i n u ma r ei m p o r t a n ts u b s t a n c e si nt e a p l a n t , a n dt h e ya r e 斑s ot h ef o c u so f t e ai n f u s i o nc o n c e r n i n gh u m a nh e a l t h 。i n t h i sp a p e r ，t h eb u f 诧ra b i l i t i e so f t h r e ek i n d sc a t e c h i n st on a o ha n di n f l u e n c e d b ya t h ec o m p l e xo fc a t e c h i n sw i t ha 1 ”a n dt h ec o m p e t i t i o no ff l u o r i d e w e r es t u d i e d 孙er c s u l _ c ss h o w e dt h a t c a t e c h i n sh a v es t r o n gb u f f e ra b i l l t yt o b a s e ，e g c gi ss t r o n g e rt h a ne ca n dc n a o hc a na l s oc h a n g et h eu v 。v i s i b l e s p e c t r u mo f c a t e c h i ns o l u t i o n s ，a n dd u r i n gt h ec o m p l e x p r o c e s sw i t ha i ”t h e u v v i s i b l e s p e c t r u m a l s ob e c h a n g e d a b s o r p t i o n o fe g c ga t2 7 4 n m d e c r e a s e da n di n c r e a s e da t3 2 2 n m ；e ca n dc sa t2 7 8 r m l c h a n g e dl m l e r a t i o o f a i ”t o e g c g i s l ：la tp h 5 0b u f f e rs o l u t i o n ；i np h 6 2b u f f e rs o l u t i o n w h e n a l 3 t o e g c gr a t i o2 ，r a t i oo fa it oe g c gi nt h ec o m p l e xi s1 ：l ，w h i l ea i ”t oe g c g r a t i o 2 c o m p l e xo f a l e g c gs t a r t e dp o l y m e r i z i n g ，r a t i oo f a it oe g c gi nt h ep o l y m e ri s2 ：1 。 i np h 6 2b u f f e r s o l u t i o n ，c o m p l e xo f c w i t ha 1 5 + i st h es a m ea se g c g al i t t l ed i f f e r e n c e f o re c ：w h e nt h er a t i oo fa i ”t oe c l ，a 1 ”t oe ci n t h e p o l y m e ri s t 1 p o l y m e r i z a t i o no f a i - c a t e c h i nc o m p l e x e sm a yr e d u c ea l u m i n u ma b s o r p t i o ni ni n t e s t i n e f 。c a nc o m p e t ea i ”w i t hc a t e c h i n si n s o l u t i o n ，a n di t s a b i l i t y b e c o m es t r o n g e rw i t h d e c r e a s i n go f p hv a l u e + d i s t r i b u t i o nc o e f f i c i e n t ( k o w ) o f o r g a n i cs u b s t a n c e sb e t w e e nn - o c t a n o la n d a 口u e o u s p h a s ei s a ni m p o r t a n tp a r a m e t e rt oe v a l u a t ei t s a q u a p h o l i c ，i td e s c r i b e st h ep o t e n t i a lo f 硕士学位论文 o r g a n i cc o m p o u n d t ot r a n s f e rf r o me n v i r o n m e n tt oo r g a n i s ma n da c c u m u l a t ei ni t ，s oi ti s l i n k e dw i t hb i o c o n c e n t a t i o nf a c t o r i np h a r m a c o l o g y , k o wi sa l s oe m p l o y e dt op r e d i c tt h e l i p o p h i l i c ，b i o a c t i v i t ya n dt o x i c i t yo f n e w m e d i c i n e s i no u re x p e r i m e n t ，k o wv a l u ew a sa l s oe m p l o y e dt os t u d yt h ea l u m i n u mp r o p e r t i e s i nt e ai n f u s i o n ( a tg a s t r i ca n di n t e s t i n ep hc o n d i t i o n ) a n dt h ei n f l u e n c e so fc a t e c h i n s ，t e a p o l y p h e n o l sa n df l u o r i d eo n k o wi nb u 旋rs o l u t i o n r e s u l t ss h o w e dt h a t k o wv a l u er o s e m u c hh i g h e ri ni n t e s t i n ep hc o n d i t i o nt h a ni ng a s t r i c ，i n d i c a t i n ga l u m i n u ma b s o r p t i o n m a i n l yh a p p e n e di ni n t e s t i n e t e ap o l y p h e n o l s ，c a t e c h i n sa n df l u o r i d ec a ng r e a t l yr e d u c e a l u m i n u mk o wv a l u ei nb u f f e r , e s p e c i a l l yt e ap o l y p h e n o l s ，e g c ga n d f l u o r i d e ，s h o w i n g t h a tt h e s ec o m p o u n d sc a nr e d u c ea l u m i n u ma c c u m u l a t i o ni nb o d yr e s p e c t l e s st h es i d e e f f e c t so ff l u o r i d e m o l e c u l a ro ft e ap o l y p h e n o l s ( i n c l u d i n gc a t e c h i n s ) h a sm a n yh y d r o x y lg r o u p s ，a n d c a nc o m p l e xw i t hm a n yk i n d so fm e t a li o n c h e l a t i n ga n dd e t o x i f l c a t i o nm e t a li o n sa r e a l s ot h ef o c u so fm a n yr e s e a r c h e r s a c c o r d i n gt ol e w i ss o f t h a r d a c i d b a s e t h e o r y , a l u m i n u mi st h eh a r d e s tt r i v a n c yl e w i sa c i d ，a n d p o l y p h e n o l sa r el e w i sb a s et h e o r e t i c a l l y t h e yc a nc o m b i n et o g e t h e rt i g h t l y f o rt h i sp r o p e r t y , c a t e c h i n sm a y p l a ya ni m p o r t a n tr o l e i na f f e c t i n gt h eb i o a c t i v i t yo fa l u m i n u mi nt e ai n f u s i o n s o m er e l a t e dr e s e a r c hw o r kh a s a p p r o v e dt h ef u n c t i o n k e yw o r d s ：a l u m i n u m ， e r v e t o x i c i t y , t e ap o l y p h o n e l s ，c a t e c h i n s f l u o r i d e ，c o m p l e x ，k o w ，a b s o r p t i o n 硕士学垃论文 a b b r e v i a t i o n s e g c g ( - ) - e p i g a t l o c a t e c h i ng a l l a t e e c c t p a l f n f t s s p s a 参 a d ( - ) 一e p i c a t e c h i n ( + ) 一c a t e c h i n t e a p o l y p h e n o l s a i u m i n u m f l u o r i d e n e u r o - - f i b r i l l a r yt a n g l e s s e n i l e p l a q u e s a m t o i d - 参p e p t i d e a l z h e i m e r sd i s e a s e 第一章文献综述 1 铝的毒理学研究进展 2 0 世纪7 0 年代以前，人们认为铝不经胃肠道吸收，所以有人长期服 用氢氧化铝作为抗酸剂治疗消化道溃疡。由于这种认为在生物学上的惰 性，铝被广泛用于非处方药、处理给水的混凝剂、食品添加剂和制作烹调 饮食的用具。但自2 0 世纪7 0 年代中期以来，随着分析技术的发展及在临床 上发现铝与老年痴呆( a l z h e i m e r sd i s e a s e ，a d ) 、关岛帕金森氏痴呆综合 症、肌萎缩性脊髓侧索硬化和透析性脑病等神经失调疾病、骨软化症及小 细胞性贫血等有关，引起人们愈益关注铝在生物学方面可能引起的问题。 世界卫生组织( w h o ) 1 9 8 0 年规定饮用水标准铝限量为0 2 m g g ，联合国粮 农组织和世界卫生组织( f a o w h o ) 1 9 8 9 年暂定成人每周允许摄入铝量 为7 m g k g ( b w ) ”1 。 1 。1 铝的神经毒性 铝对神经系统的毒性主要表现为对中枢神经的损害。染铝大鼠学习记 忆能力明显下降，慢性铝接触可导致大鼠学习记忆障碍，出现类a d 病人的 早老性痴呆样症状，大脑皮质、海马及小脑部位的大量神经细胞凋亡很可 能是铝毒性作用的重要机制之一口】。铝可影响学习记忆能力，具有神经毒 性，铝能导致各脑区单胺类神经递质含量下降且作用部位有选择性，能导 致神经细胞数减少和海马颗粒空泡变性( g v d ) 细胞增加，提示该毒性与 铝导致神经细胞结构改变及细胞数减少有关3 1 4 5 1 。 堡主整垡鲨奎：差二至裹整簦垄 一 研究袭明，自来水中锅大于0 3 m g l 时，脑瘸及脑损害的危险性就 大大增加；饮水中锻大于o 1 l m g l 的鲍区较镭小予o 0 1 m g 甩的遗隧罩老 性痴呆发瘸危险性增加5 0 【6 j 。 铝盐对大鼠脑组织海码和大脑皮层区突触小体摄取谷氮酸的功能有 抑制作用i ”。享孛经细胞间魇及突触间隙谷氨羧递质的蓄积，锼亭孛经缎腿内 c a 2 + 浓度升高，进而导致细胞功能敬变和死亡【叭。动物和人群研究发现， 壹予镊捧锲突魅懿簇对递溪豹再摄敷，导致魑组织罄藏递震含量降低，瑟 其尿中代谢产物排出量增商1 9 1 。推测外周的肾上腺索递质可能对锅更敏 感。铝冒静裁俸多 入羟大齄霉牵经缯稳兹分纯成熟及凌能，势遽锯蔫爨懿增 加而增强 t o l ；其毒性作用机制可能是通过抑制神经细胞抗飘化能力，产 生旨质遂氧化而导数缩脆备稀膜结梅静损害。a d 瘸入”l 】脑缀织中转铁蛋 白中铝的含量比正常人高6 倍，血液透析时脑铝含摄增加，w 出现痴呆及 精神紊乱等症状。c o p e s t a k e f l2 】发现铝可簿致脑组织神经原纤维缠结 ( n e u r o - f i b r i l l a r yt m a g m s ，) 4 f t s ) 积淀粉样老年斑( s e n i l ep l a q u e ，s p s ) ，老每 斑是a d 的主要神经病理举特征f l ”，并伴随着神缀结营养障碍和神经节 消失，这嚣釉组织中包含蓑终维群物凄，豫佟淀羧体，荚主要藏分燕4 0 4 3 个残基的肽段，称为淀粉样p 一多肽( a m l o i d pp e p t i d e ，邮) ，锅能够 壹接与a 中静获段结合，键侵s p s 豹形成，逶鬻谈为翠老性瘫呆患者海 马中的n f t 密度是j 痴呆糍年人的6 4 0 倍，而且与铝含艟一致。铝在 生瓒浓度的条件下麓够；l 越基因功麓鲍改交，并可以被e d t a 逆转。铝 可以引起d n a 螺旋的松散，铝在脑中的积累影响r n a 的代谢1 1 4 】。 镭在斑液中与转铁蛋囱完全结合，在大脑皮旗、海马、室中隔和颞 时鸯仁核处存在着许多转铁蛋白受体，放铝缀容易沉积在这些部位。在缨 胞水平，铝主要沉积在细胞核、溶酶体及老年斑淀粉样蛋白核心内。铝进 入大艇蠹霹取代钙鞠镁离子，与氯蘩羧疑上熬谷氮酸竣精氨羧戆羧纂结合 形成谷氨酸铝盐或糟氨酸锅盐的稳定复合物而沉淀于脑内，引起双螺旋纤 2 硕士学位论文第一章文献综述 维蛋白的异常磷酸化反应，最后形成n f t s 和s p s 。也有人认为铝可促进 铁蛋白释放二价铁，二价铁能促进产生高毒性的自由基，自由基能使蛋白 质变性和破坏细胞膜，从而导致a d 病人的神经元死亡【1 5 】。铝神经毒性 作用一部分归因于铁引起的神经元的氧化损伤，两种金属具有协同作用， 铝与神经原表面结合，导致其更容易被铁引起的自由基的攻击【1 6 】。 1 2 铝对骨的损伤 这是2 0 世纪7 0 年代后期发现的，在大规模流行病学调查发现在透 析液中铝浓度高的透析中心室，透析性脑病和骨折性骨软化病的发病率均 较高。该骨病的特征是骨形成速率迟缓，用四环素标记检查时无明显的骨 形成。给鼠腹腔注射a 1 c 1 38 周后，出现骨软化症，骨铝含量明显增加。 停止注射3 个月后，骨铝增多及骨软化症仍持续4 9 天。这种脱钙现象， 用l ，2 5 一二羟胆骨化醇( 维生素d 3 ) 治疗无效，说明不是维生素d 代谢紊 乱，而是铝中毒的表现【1 7 】。 1 3 铝对造血系统的毒性 由铝引起的骨软化病和脑病病人中曾查明有不缺铁性的小红细胞低 色素性贫血，用络合法治疗后病情好转【1 8 】。此外，给动物注入铝后曾引 起小红细胞性和巨红细胞性贫血。 另外的研究发现，铝有潜在的致畸性和胚胎毒性，胚胎组织谷胱甘肽 ( g s h ) 含量和卵黄囊细胞膜流动性降低可能在铝致胚胎发育毒性中起重 要作用”9 1 。铝和氟暴露的确引起大鼠抗氧化酶活力和脂质过氧化产物含量 的改变，表现为铝氟暴露引起过氧化物歧化酶( s o d ) 活力降低和谷胱甘 塑主鲎堡笙塞：蒸二兰塞鳖堡茎 肽过氧化物酶( g s h - - p x ) 活力升高，铝氟暴露能引起大鼠抗氧化酶活力 改变和脂旗过氧纯代谢紊蔬t 2 0 1 0 2 铝与配体的反应和铝的胃肠道吸收 铝的吸收主要依靠其在胃肠邋液体中的化学溶解性1 1 1 ，因此锅吸收 与其铯金属离子啜浚其骞穗藤特点：1 ) 奁鬻肠滚p 董范匿内，a 1 ”鹃溶解 度；2 ) a l ”被配体络合中和后，中性络台物的形成可能促进金属离子通 过扩散酶方式透过，j 、肠壁绸艟。在溶液的牵g 下，a 1 3 + 的水合物能便其穿 过小肠上皮细胞间隙；铝也可能通过其他必裙微量元素的吸收通道戡与之 结合而吸收进入体内 2 i o 2 。1 铝的吸收部位 基于铝的水合物与磷酸化合物在胃肠道p h 范围内的溶解性比较，认 荛韬的啜浚主要在卡二指脑箭部合鬻中的酸性环境，褥在消化道的其他部 位吸收较少。从食物中摄取的铝被认为逐渐的被胃中的盐酸所溶织，丽进 入十二指肠的中性环境后，再次被沉淀而减少吸收。后来发现f 2 甜，必需 金属元素存在同样的现象，到了十二指肠的中性p 王 臻境中羁样被沉淀。 必需金属元索是通过与肠液中的配体相互反应而被吸收的。 撼对弱道中款浆体露蠢，终寒熬配髂谯缀大熬覆塞上纛影薅镪豹吸 收。同样，小肠的每个部位( 十二指肠、空腑、回肠等) 都舆有铝的吸收 港黪口j ，主黉蒎靠不嚣懿穗况琵定。爨蟊程蔫氢羲纯镭治疗豁病人串， 因为其肠道的上部处在酸性的p h 下，使得溶解性的铝较多，成为该部位 铝啜敢酌主簧因素l 矧。稻蔽，在有稃檬酸存在的情况下，柠檬酸配体的 堡主堂焦笙塞：兰二兰苎墼堡堕一 作用显得尤为明显，在处理4 小时后，体液中的铝浓度达到高峰，说明小 肠是主要吸收部位25 1 。尽管小肠被认为是主要的铝吸收部位，但是生理 条件仍是决定铝吸收的主要因素【2 6 1 。最近研究确定，虽然铝在小肠的p h 条件中很有可能生成多元氢氧化合物，但是小肠可以通过被动方式和细胞 间隙吸收，而胃却不能。铝的体内吸收试验观察结果反映，食物中的配体 ( 如柠檬酸) 可促进铝渗透通过黏膜。 2 2 铝的吸收机理 动力学上，化学物质在体内的转运主要有被动转运( 简单扩散、渗 透) 或者特殊转运( 主动运输、易化扩散和胞饮作用) 。而从生理学角度 上，小肠吸收主要通过细胞质或者细胞间隙进入体内。细胞质通道包括供 非极性溶解物的脂性路径、供水溶性物质的水性路径以及需要载体的供较 大分子通过的转运通道。这些途径包括被动转运、易化扩散以及主动运输。 主要的细胞外途径是通过细胞间隙渗透，虽然该途径通常被认为是被动过 程，并且还包含有溶液的牵引现象】。 对于铝，普遍接受的观点是，铝可以被内脏大量摄取，而吸收却很 少，铝离子在黏液中部沉淀而导致铝吸收量减少。铝的吸收被认为是两相 过程，首先很快的被黏膜摄取，然后缓慢地向血液中释放。其中有两个问 题：1 ) 铝被摄入以及最终被吸收的化学形式；2 ) 剂量依赖性与形态依赖 性之间的矛盾。按照v a nd e rv o e t 6 1 ，不同形态的铝有不同的吸收机理， 因此计算机在分子水平上的分析具有重要意义。 有害金属离子可能和与其相近似的必需金属元素享有共同的吸收通 道，铝与钙、铁等金属离子可能的一些反应是这方面的研究热点。结果认 为，a l ”比f e 2 + 和c a 2 + 体积要小的多，因此不大容易取代它们。然而a i s + 鍪圭鲎篁笙兰：差二茎塞整簦垄 与m 9 2 + 有熙多的相似性，因丽在溶剡中两糟行为可能有较多的相似性。 2 。3 食物成分的影响 食耪串弱配体与锯在露瑟遒审靛吸收霹能辖夏影璃。程键遘锅辍浚 的食物成分中，柠檬酸根的作用非常明显。在很长时间里，研究者把柠檬 酸的这种佟精归功予柠檬酸搬与镊程p hl 4 范围内形成中性的 a l c t a 】 络食物2 7 2 8 2 9 _ 3 0 , 3 1 3 2 1 。后来a l f r y 3 3 1 的研究组研究认为，柠檬酸盐的 作用主要怒络合在腑道中与内源性的c a 2 + ，使渗透的通道放松，在溶剂 的牵引力下提高铝通过细腿闻通道吸收。动物试验 避明，食物中豹箕蚀配 体如抗坏血酸、葡萄糖酸、乳酸、草酸、苹果酸、琥珀酸以及酒石酸等也 能够健进镪数吸收。在薅努豹谤况下，这黧浆髂可戮使a l 静发生浚淀魏 p h 值由4 5 上升到8 左右，从某种程度上诚明了这些配体能促进锅的吸 收。舅舞，矮运臻燕还发瑗大量存在予食耪斧鼙铰籽中豹氟纯物、谷鬣酸、 没食子酸、绿原酸、咖啡因以及原儿茶酸等，都能促进小鼠胃肠道锅的吸 收嘲。 一些配体同样可以阻止铝的吸收，众所周知的磷酸盐熊以【a l p 0 4 】盐 的形式沉淀锚，因而用含锅制剂来治疗磷酸型尿毒瘢。另外种食物和饮 料中常见的配彝硅酸，也能降低铝款吸收。b i r c h a t l 1 1 】旗至憋醚熬这 种效果的本质归功予硅能够阻止铝谶入体内。最近研究表明，硅在阻止饮 援承中戆锻警致a d 霹能犍中起着穰护髂罴，这穆终谂飘菜耱程度上支持 了b i r c h a l l 的结论。最近对健康自愿者的研究发现，对铝有高度亲和力的 承溶整硅低聚餐藐够降低锈在霉肠遴孛鼢吸收，丽攀体硅酸没有该效采 1 3 4 1 。 鲍井，在饮孝霉和滋补晶中也常台有金属离子如n a + 、c a 2 + 等，最近也 6 硕士学位论文第一章文献综述 春入 舞究了这些金藏离子夸鬣疆弱邋串锯数啜寝的影虢，发现在嚣貘壤枝 过程中的两个单向负效应：1 ) a 1 3 + 能够取代n a + ，而n a + 不能够取代a 1 3 十： 2 ) c 矿能够取代a 1 3 + ，丽a p + 不能蟛取代c d + 。两者反应都只在系统上 体现。这种现象表明，铝可能在其依纛n a + 离子通过黏膜时，与c a 2 + 爨有 某些相似的行为f 3 5 】。 3 铝的生物利用度 锅的吸收平均水平为总摄取供应爨的1 ( 不同的研究报道，动物吸 毂量占o 。0 6 - 2 7 ，久静吸狡爨为o 0 0 1 - 2 4 不等) i 3 6 3 私，而随着铝 摄取爨的增加，它的吸收铝却下降( 如从环境中摄取铝的吸收搴要比用于 治疗韵铝而摄取的吸收率要高1 0 1 0 0 倍，前者摄取爨5 m r d d ，后者l 3 9 ，d ) ，这并不表示长期用含锅药剂治疗没有锻中毒懿笼险，帮使对鹭功 能正常的人在药物使用说明的剂量内也不例外。说明铝的吸收总量的绝对 量毒一个上限。 缀然在正常生活情况下铝的吸收能力都比较低，但是在长久的低铝 暴露条 孛下，穗不能辍涯绝对安全。虽然东中游镭逶入消纯道蕊狠容荔被 食物中的某些成分络合( 通常为沉淀) ，结果使得可吸收的铝的浓度降低， 毽是，是 三l 霞褥未被络合豹a 1 3 + 超过能够全被吸收的浓度。这样，就有可 能导数a d ，特别是痕最的2 6 a 1 3 + 的一次暴露，结果显示a 1 3 + 能够直接进 入小鼠脑组织。最近这方面的研究也发现，饮用水中的铝与有机物的一元 络合物同样与a d 有关。 铝被吸收的程度可能决定于不同的疾病，特别是a d 和d s ( d o w n ，s s y n d r o m e ) 痰入，对铝豹吸收缀蓊。 7 硕士学位论文第一章文献综述 4 茶树富铝特性 因茶树含铝量较高，故被称作典型的聚铝植物吲。c h e n e r y 3 9 1 测定， 印度阿萨姆种一芽二叶含铝5 1 2 p p m ，中国种则为1 6 6 p p m 。茶树老叶中 含铝量最高，可达4 0 0 0 p g g 茶，远高于一般植物中的含量，一芽二叶 中铝含量可达7 0 0 p g g 茶，亦高出一般植物。 氟在茶树体内也具有效强的累积作用，茶树含氟比一般植物高也是 茶树重要特性之一。可能是以a 1 3 + 与f 一络合成铝一氟结合离子( a i f 2 + 、 a i f 2 + ) 形式吸收。茶树成熟叶含氟量为5 0 0 - - 1 0 0 0 p p m ，对5 5 个茶样分 析发现，成熟叶铝平均含量为5 8 2 0 p p m ，氟平均含量为1 2 7 0 p p m ；铝、 氟间平均含量呈极显著相关( r = o 8 8 ) ，茶叶的f a 1 3 + 比值与品种关系不 大而与土壤类型相关4 0 1 。茶叶中氟含量与叶子的成熟度有密切关系，茶 叶成熟度越高，氟含量越高。铝对茶树生长有促进作用，有助于茶树对其 他营养元素的吸收h 1 ，4 2 1 ，促进茶树的生理代谢，促进儿茶素类物质的合 成，有利于茶叶品质的提高【4 3 】。 n a g a t a 4 4 等用2 7 a 1 - n m r 研究茶树完整叶片中的铝的形态，认为在嫩 叶中铝是与儿茶素结合在一起的，在较成熟的叶片中，铝除了与儿茶素结 合外，还同其他多酚类结合，少量与氟结合。 5 茶汤中铝的形态研究进展 天然食物中以茶叶含铝最高 4 5 。应用电感耦合等离子体发射光谱 ( i c p - o e s ) 法，测定市售1 0 种不同品种的中国茶叶铝的含量。结果其范围 在3 3 9 - - 1 7 4 5 m g k g 之间。测定各种茶叶沸水浸出液中铝的溶出率，总 溶出率在1 7 - - 4 2 z i h ，不发酵茶总溶出率为绿茶约2 0 ，花茶约3 0 ：而发酵茶红茶、乌龙茶的总溶出率约4 0 。总溶出率量的8 0 一9 0 r 硕士学位论文第一章文献综述 谯第1 次浸泡中被溶出，第3 次溶出率约为1 。影响溶出率的因素较 多，主要怒茶叶量与水体积眈，浸泡时间及浸泡次数。 铝的吸收程度农缀大程度上依纛其物理化学形态【4 6 “7 4 8 1 。铝的物理 化学形态，即暴露的媒介以及生物体的器官中的形态，常常魑该元素的生 物剩瑗疫翻毒性的决定因素，铝豹吸收积生甥伐落动力学农缀大程痰土菝 靠国不同配体形成的络合物的性质。如果茶汤中的锅比其他食物中的铝生 凌零l 薅度受麓，那么，茶时鼗是一耱主要懿人类摄联镪豹来濂。嚣致磺究 茶溺中铝的化学形态，对茶汤中铝的卫生学评价有麓要参考意义。 茶汤中镭的浓藏大都在l - - 6 m g l 一，茶汤孛9 0 竣上静镭是与有机 物质结合的，但是熟体与什么物质缡合还不清楚【4 吼。用分子大小排阻色 谱( s i z ee x c l u s i o nc h r o m a t o g r a p h y ) 研究结栗发现：茶汤中铝结合的物质 的分子量范圃在4 0 0 0 8 5 0 0 d a 范围内，可能是与多酚类物质的终会物。 用超滤法研究表明，茶汤中锚结合物质的分子量超过1 0 0 0 0 d a ，不同的有 枫物与锾款络合物的掘对会爨强裁逐不渍楚。 f r e n c h 等【5 叫采用b a r n e s - d r i s c o l l 动力阳离子交换过程( 一种常用的研 究奔壤鐾络会程度瓣方法) 磺究茶农中戆镄，发臻9 1 1 0 0 胃过滤豹铝 ( o 4 5 p r o 滤膜) 可以通过，表明茶汤中的铝几乎全部与有机物结合在一起。 荼汤潺p 嬲2 ，3 7 - v 孵育2 d , 露( 穰撅霄中的条件) ，7 0 - - 9 9 酶锅可以 通j 冀强阳离予交换树脂柱，袭明有机物络合形态即使在胃中p h 条件下仍 然蠢主要部分。超滤研究发现，茶汤中8 6 w 通过o 4 5 9 i n 滤膜的铝可以被 2 0 0 0 0 d a 的分子量截阻膜( m o l e c u l a r - m a s sc u t - o f f , m m c o ) 裁住，9 6 坡 1 0 0 0 0 d a 和5 0 0 0 d a m m c o 膜截住，袋明茶汤中的铝熄以大分子量的有机 络会物愆形式存在。然瑟，p h 2 熬茶汤孛，3 3 豹锻并潋鼓2 0 0 0 0 d a 黪 m m c o 膜截住，5 1 被1 0 0 0 0 d a ，5 4 被5 0 0 0 d am m c o 膜截住，表明茶 溺黢纯过程中，铝终含耪分子交，j 、，霹能是镪与低分子量靛鸯祝物络含或 者络合物中配体一铝的比值变小，将导致铝的生物利用度提黼，同时也使 9 硕士学位论文第一章文献综述 一部分游离锱离子释放。 o w e n 等【5 1 1 用体积大小排阻色谱( s i z ee x c l u s i o nc h r o m a t o g r a p h y ) 与耦 合等离子质谱( i n d u c t i v e l yc o u p l e dp l a s m a m a s ss p e c t r o m e t r y ) 研究被鬻肠 道消化前后茶汤中的铝。茶汤在0 1 2 m t r i s p h 5 。5 缓冲波中铝的回收率强 2 4 ( 7 6 保留在柱子中) ，这避铝洗出个峰，保留时间与6 1 0 0 d am m 相 对应。在缓冲滚中加入5 m mn a f ，使褥铝的躁收率达到l o o ，1 3 的锯 在5 8 0 0 d a 相应的保留时间洗出，8 3 谯2 0 6 0 d a 。在低浓度t r i s 缓冲液 ( o 睨m 和5 r a m n a f 中，1 2 戆镪在1 2 8 0 0 0 d a 楚，7 5 在3 0 0 0 d a 筵洗瀣， 显然，洗脱条件对铝形态有很大影响。作者认为：茶汤中可能肖1 4 的铝 戳稳定豹形态存在( 镄与高分子量煞鸯褫裙缀会在一趣，霜o 1 2 mt r i s ， p h 5 5 ，在有或无5 r a m n a f 时被洗脱) ，8 6 是可变形态( 铝与低分子量的 ( 2 1 0 0 d a ) ，仅仅在洗脱液中鸯h n a f 的条件下才被洗脱) 。 m h a t r e 5 2 l n 及：h o r i e t 5 3 】的研究组用2 7 a 1 3 + n m r g 舞究了红茶、绿茶粒岛 龙茶中铝的存在形式，发现茶汤中铝的基振信号与模型中铝的按振信号相 差甚邋，从焉擦断铝不是与茶汤中的主要成分多酚类缝会在一起夔，藤蠢 很强的证据表明铝与三个草酸形成阴离子【a l ( c 2 0 4 ) 3 】扣。其他的铝信号较 难辨别，m h a 静e 等谈戈是包摆攀酸及其它有捉羧等混合鬻薅与锻形残静络 合物的信号；h o f i e 认为是铝，萆酸和氟等形成的混合配体。 z h o u 等瑟哪爝超滤法硒究了红茶、绿茶和鸟笼茶茶汤中的锅，认为， 绿茶中有相当可观的铝是以颗粒型的络食物存在的。他们研究了茶汤中的 铝与络含剂( 1 u m o g a l l i o n ) 反巍的部分铝占总销含量的分数，结果两种绿 茶中分别只有6 和9 ，两红茶和乌龙茶中则分别有4 8 和6 9 ，涯黢绿 茶汤中的铝眈冀他两种茶汤中的铝与配体的结含力更强。 铝具有很强的a 型或者袋皴性质( 详冤第霆章2 ) ，与磷酸、羰鏊、 多酚的功能团裔很强的结合能力。茶中含有大量的能够与铝结合形成络含 物熬纺艨，逶露试隽多羚类物袋是茶学中最重要懿与镭络台韵偬合物，它 1 0 壅兰登壁笙奎：墨二兰塞蹩簦鎏 霹以占到茶砖浸出携于重的4 0 ，阂为多酚类物袋具有缀多酚羟慕，提 供了大量能与铝络合的位点。以前认为，茶溺中的铝主要与肖机物分予络 会套一起懿，夫分予姥小分子豹生貔秘蔫瘦低。 由于研究方法的不同，实验结果所反威的信息备有侧藤。因为茶汤 中裔辘耪霞十分丰鬻，谈为茶汤中豹锚隘与多释有狐锈结合鹩混合形态存 在比较合适。又因多酚类物质是茶汤中主要成分，在决定茶汤中铝的形态 中威其有重溪作用。 6 茶汤中铝在消化道中的行为 对胃液消化，荣汤与模拟的胃液( 0 1 5 m 的n a c l 溶液中加入o 1 雷鬃鑫，黧羧酸证囊p h l 。8 ) 湿合，混合滚谈p h 2 2 ，3 7 。c 下孵弯l h ，这 样的条件下茶汤中的铝都是可溶的，并且都以低分子量( 9 5 ) ，n a o h ( 宁波化学试剂厂，分析纯) 、a i c l 3 ( 宁波 化学试剂厂，分析纯) 、醋酸钠( 中医药公司，分析纯) 、冰醋酸( 浙江余 杭市城南化学试剂厂，分析纯) ，n a f ( 优级纯，上海试剂三厂) ，所用蒸 馏水均煮沸以除去其中的空气，减少溶剂中氧对实验的影响。 配制0 1 和0 o l m o l l