离子液体毒性

.,离子液体的毒性简介,.,离子液体毒性研究进展,人们对离子液体的了解还只是冰山一角，对各类离子液体的毒性数据也还知之甚少，其致毒机理还有待进一步研究，英国皇家化学会曾指出：离子液体应用最大的障碍是其基本物理性质数据和毒理学信息方面的不足。因此，对离子液体毒性进行研究具有十分重要的意义。对离子液体毒性的研究主要有离子液体对生物体的毒性作用和离子液体对生态系统的破坏两个方面。,.,离子液体毒性的研究方法,常用方法有种：一是选择合适的实验对象，通过各类毒性实验，如急性致死实验，定量测定离子液体的毒性；二是结合已知化学结构的离子液体和相关毒性数据，建立相应的数学模型，通过计算机模拟，进行理论外推得到离子液体的毒性数据；三是专门用于测定离子液体致突变性的艾姆斯实验法。,.,影响离子液体毒性的因素,取代烷基侧链的长度离子液体的浓度阴阳离子的组成多元离子液体的组成,.,离子液体对植物的毒性研究,Baluzewski等合成了一种手性离子液体并研究了其对土壤和植物的环境影响，发现该离子液体对春麦的抑制浓度为200mgkg，低于对红萝卜的抑制力100mgkg，而且低浓度(110mgkg)的离子液体没有植物毒性，含氮离子液体不会对种子的发芽产生抑制作用。杨芬芬等为了考察离子液体的生态毒性，研究了5种离子液体对白菜、黄瓜、玉米3种农作物发芽及生长状况的影响。,.,离子液体对植物的毒性研究,结果表明：离子液体对白菜、玉米、黄瓜具有一定的毒害作用，且随着离子液体浓度和作用时间的增加而增加。不同作物对离子液体毒性的敏感程度不同，其敏感次序为黄瓜玉米白菜；不同离子液体对3种作物的抑制作用也不同，其中以卤素为阴离子的烷基咪唑类离子液体EMIMBr和BMIMC1比以烷基硫酸酯和烷基磷酸酯为阴离子的同类离子液体的毒性高，当其浓度为500mgL以上时，可显著影响农作物的生长状况。这种毒性顺序可能与卤素离子对细胞膜较强的穿透能力和由于离子液体的稳定所造成的阴阳“离子对”的共迁移有关。,.,离子液体对动物的毒性研究,李效宇等用C8mimBr处理金鱼胚胎，研究了金鱼胚胎发育期暴露离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤。通过预实验获得金鱼胚胎(卵裂期)72h半致死浓度(LC50)为209mg/L，根据该结果设计胚胎发育期离子液体的亚慢性暴露浓度为1045mg/L、209mg/L、415mg/L、1045mg/L。结果表明C8mimBr对金鱼胚胎和幼鱼具有一定的毒性，且产生这种毒性的机制可能与离子液体诱导产生的氧化损伤有关。,.,离子液体对微生物、分子和细胞的毒性研究,Docherty等用Microtox法研究了3种咪唑类和3种吡啶类离子液体对大肠杆菌、葡萄球、枯草菌、假单胞荧光菌、酵母菌等的急性中毒，结果表明丁基取代的离子液体的毒性最小，离子液体的毒性随取代烷基碳链长度的增加而增加，随作用时间加长而增加。Stepnowski等以人体瘤细胞系海拉细胞(Hela)活性试验考察了咪唑类离子液体的细胞毒性。试验结果显示烷基取代链的长短对ECso值没有太大影响，且丁基取代的咪唑离子液体中，1一甲基一3一丁基咪唑四氟硼酸盐的毒性最小。,.,离子液体对微生物、分子和细胞的毒性研究,王键吉等采用急性毒性试验方法，对C8mimBr离子液体诱发金鱼血红细胞微核和核异常进行了研究。结果表明一定浓度范围内微核率和核异常率随着离子液体处理浓度的增加而升高，随着处理时间的延长而逐渐升高，在处理4872h时达到最高峰；继续处理96h后微核率和核异常率降低，并得到了离子液体C8mimBr对金鱼具有遗传毒性的结论。,.,离子液体的发展方向,关于离子液体的进一步研究工作可以下几个方面展开：离子液体的毒性与致毒机理方面；离子液体的绿色化方面：离子液体的非绿色化主要体现在两个方面，其一是离子液体本身的毒性，其二是离子液体设计合成过程中使用的大量挥发性有机溶剂；离子液体的低成本化方面；,.,离子液体的发展方向,离子液体对生态系统与人体的毒性方面：有关离子液体的毒性数据严重匮乏。目前，研究离子液体毒性所选用的对象主要集中在细菌、真菌、藻类等各类低等生物，但在离子液体的设计、合成和使用过程中，与离子液体接触最多的还是人类自己，而离子液体对人体的毒性数据还基本处于空白状态。此外，根据已有的离子液体对各类生物体毒性数据，很难精确反映其