CN103570802A - 谷胱甘肽与过渡金属离子形成螯合物及其应用 - Google Patents

谷胱甘肽与过渡金属离子形成螯合物及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103570802A
CN103570802A CN201210275867.9A CN201210275867A CN103570802A CN 103570802 A CN103570802 A CN 103570802A CN 201210275867 A CN201210275867 A CN 201210275867A CN 103570802 A CN103570802 A CN 103570802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gsh
metal ions
metal ion
reaction
feature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201210275867.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王海军
刘建华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN201210275867.9A priority Critical patent/CN103570802A/zh
Publication of CN103570802A publication Critical patent/CN103570802A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本专发明涉及一种由谷胱甘肽与过渡金属离子(Cu2+，Zn2+，Cd2+)形成螯合物及其应用。该螯合物有下述方法制备获得：将谷胱甘肽和过渡金属盐按照摩尔比为3∶1～1∶1加入到一定量的蒸馏水中，在pH值在5-7，温度为20-60摄氏度条件下反应0.5-1小时，采用有机溶剂沉淀法分离螯合物。分离后分别取上清液和沉淀溶解测定剩余金属离子和产生螯合物的含量。

Description

谷胱甘肽与过渡金属离子形成螯合物及其应用
技术领域
本发明涉及利用谷胱甘肽与过渡金属离子(Cu2+，Zn2+，Cd2+)形成螯合物及其在环境中的应用。
背景技术
随着工业的快速发展，工业(如采矿、冶炼、电镀等)废水和固体废物的渗出液的直接排放，对环境造成了严重的污染。特别是电镀废水中含有大量的铬、铜、镍、锌、银等有毒重金属离子，这些重金属容易通过食物链进入人体不易排泄，逐渐蓄积，对人体的健康造成严重的威胁。因此，如何有效的治理重金属污染已经成为人类共同关注的问题。
水体中重金属离子污染的治理途径主要有物理法、化学法和生物法。利用物理化学方法处理含重金属废水有沉淀法、螯合树脂法、高分子捕集法，天然沸石吸附法、膜技术、活性炭吸附和离子交换法等。物理和化学方法处理水体中重金属污染的效率很高，但是存在处理的费用较高，容易产生二次污染，且对大流量低浓度的重金属离子的处理较难等缺点。最近，一种有效、费用低廉、操作简单的生物处理法日益受到人们的重视。根据去除重金属离子的机理不同分为微生物絮凝法、生物吸附法、生物化学以及植物修复法。生物絮凝法是利用微生物产生具有絮凝活性的代谢物(多糖、蛋白质、纤维素等)高分子中的氨基、羟基和巯基等与Cu2+、Hg2+、Ag+、Cd2+等重金属离子形成稳定螯合物沉淀而去除这些重金属离子。生物吸附法是利用有些细菌在生长过程中释放的蛋白质与重金属离子生成沉淀去除，该方法来源广、价格低、吸附能力好及易于分离回收重金属离子而被广泛使用。生物化学法是通过某种微生物在厌氧条件下将硫酸盐还原成H2S，废水中的重金属离子和H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而去除的方法。植物修复法是利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低以及有的土壤和地表水的重金属离子。
近来研究发现金属结合蛋白(肽)在环境中具有重要的研究和应用前景，如蛋白(肽)分子与金属离子相互作用，金属离子的溶出与提取、金属离子解毒研究等。金属结合蛋白(肽)的一个重要的应用领域是环境重金属污染的生物修复。金属结合蛋白(肽)最重要的结构特征是其富含His、Cys等氨基酸，蛋白质(肽)与重金属离子的结合过程中，Cys的巯基起着最为重要的作用，Cys数越多，结构与牢固，而且氨基酸的氨基和羧基可增强多肽对金属离子的亲和能力。虽然蛋白(肽)结合重金属的基础研究取得了一定的研究成果，在生产和实践中也得到了一定的应用，但是重金属的生物修复治理任然局限于实验阶段。筛选和获得亲和力或专一性的重金属结合蛋白或者肽是进一步努力的方向之一。
谷胱甘肽(GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸形成含有巯基的三肽化合物，有清除自由基和解毒等许多重要的生理功能。GSH含有羧基、巯基、氨基和酰胺基等多种配位基团和10个可参与配位的原子。金属离子尤其是重金属离子具有强烈的亲S元素的特性，而巯基(SH)是GSH分子结构中一个重要的官能团。重金属离子可以通过和GSH作用形成螯合物沉淀去除。
发明内容
本发明的目的在于提出一种谷胱甘肽与过渡金属离子(Cu2+，Zn2+，Cd2+)形成螯合物在环境中的应用。
本发明提供的谷胱甘肽与过渡金属离子螯合物由下述方法制备获得：
称取一定量的谷胱甘肽溶解于一定量的蒸馏水中，使谷胱甘肽的浓度为0.05～0.15mol/L。将溶液加入三角瓶中，加热使其溶解，趁热加入一定量浓度为0.025～0.075mol/L金属离子的硫酸盐(使谷胱甘肽与金属离子的摩尔比为1∶1～3∶1)。用氢氧化钠或硫酸溶液调节pH为5～7，然后封口后放入水浴锅内恒温反应一段时间。所得的反应物旋转蒸发仪浓缩之后采用有机溶剂沉淀法分离螯合物，离心分离分别收集上清液沉淀。取上清液分析剩余金属离子的浓度和对螯合物沉淀物进行定性分析。
本发明中对反应物进行采用红外光谱法和热重分析法验证谷胱甘肽螯合物的生成。
本发明中采用直接吸入火焰原子吸收的方法对未参与反应的金属离子的含量进行定量的分析。
本发明中通过计算螯合反应前后金属离子的含量求得谷胱甘肽对金属离子的螯合率。
本发明谷胱甘肽和金属离子是在水溶液中进行的，在反应过程中影响其金属离子螯合率的主要因素有：谷胱甘肽和金属离子的摩尔比、体系的pH值、螯合反应温度以及反应时间等。
实施例1
称取3.073g谷胱甘肽溶解于一定量的蒸馏水中，加热溶解之后于定容100ml容量瓶中，配成0.1mol/L的谷胱甘肽溶液；称取1.248g五水硫酸铜溶于一定量的蒸馏水中，用100ml容量瓶定容，配成0.05mol/L的硫酸铜溶液。取20ml0.1mol/L谷胱甘肽溶液于100ml三角瓶中，再加入40ml0.05mol/L的硫酸铜溶液，用0.5mol/L的氢氧化钠或0.5mol/L的硫酸溶液调节pH为5，封口后放入水浴锅内在20℃条件下恒温反应1小时。反应结束后取出反应物，用旋转蒸发仪浓缩螯合液，采用无水乙醇沉淀分离螯合物，离心分离螯合物。取一定量的上清液用火焰原子吸收法检测未参与螯合的铜离子的量。将所得的沉淀进行红外光谱分析和热重分析。
实施例2
称取1.536g谷胱甘肽溶解于一定量的蒸馏水中，加热溶解之后于定容100ml容量瓶中，配成0.05mol/L的谷胱甘肽溶液；称取0.624g五水硫酸铜溶于一定量的蒸馏水中，用100ml容量瓶定容，配成0.025mol/L的硫酸铜溶液。取20ml0.0.05mol/L谷胱甘肽溶液于100ml三角瓶中，再加入20ml0.025mol/L的硫酸铜溶液，用0.2mol/L的氢氧化钠或0.2mol/L的硫酸溶液调节pH为6，封口后放入水浴锅内在30℃条件下恒温反应0.5小时。反应结束后取出反应物，用旋转蒸发仪浓缩螯合液，采用无水乙醇沉淀分离螯合物，离心分离螯合物。取一定量的上清液用火焰原子吸收法检测未参与螯合的铜离子的量。将所得的沉淀进行红外光谱分析和热重分析。
实施例3
称取3.073g谷胱甘肽溶解于一定量的蒸馏水中，加热溶解之后于定容100ml容量瓶中，配成0.1mol/L的谷胱甘肽溶液；称取1.438g七水硫酸锌溶于一定量的蒸馏水中，用100ml容量瓶定容，配成0.05mol/L的硫酸锌溶液。取20ml0.1mol/L谷胱甘肽溶液于100ml三角瓶中，再加入40ml0.05mol/L的硫酸锌溶液，用0.5mol/L的氢氧化钠或0.5mol/L的硫酸溶液调节pH为5，封口后放入水浴锅内在20℃条件下恒温反应1小时。反应结束后取出反应物，用旋转蒸发仪浓缩螯合液，采用无水乙醇沉淀分离螯合物，离心分离螯合物。取一定量的上清液用火焰原子吸收法检测未参与螯合的锌离子的量。将所得的沉淀进行红外光谱分析和热重分析。
实施例4
称取1.536g谷胱甘肽溶解于一定量的蒸馏水中，加热溶解之后于定容100ml容量瓶中，配成0.05mol/L的谷胱甘肽溶液；称取0.719g七水硫酸锌溶于一定量的蒸馏水中，用100ml容量瓶定容，配成0.025mol/L的硫酸锌溶液。取20ml0.05mol/L谷胱甘肽溶液于100ml三角瓶中，再加入40ml0.025mol/L的硫酸锌溶液，用0.2mol/L的氢氧化钠或0.2mol/L的硫酸溶液调节pH为7，封口后放入水浴锅内在30℃条件下恒温反应1小时。反应结束后取出反应物，用旋转蒸发仪浓缩螯合液，采用无水乙醇沉淀分离螯合物，离心分离螯合物。取一定量的上清液用火焰原子吸收法检测未参与螯合的锌离子的量。将所得的沉淀进行红外光谱分析和热重分析。
实施例5
称取1.536g谷胱甘肽溶解于一定量的蒸馏水中，加热溶解之后于定容100ml容量瓶中，配成0.05mol/L的谷胱甘肽溶液；称取0.641g八水硫酸镉(3CdSO4.8H2O)溶于一定量的蒸馏水中，用100ml容量瓶定容，配成0.025mol/L的硫酸镉溶液。取20ml0.05mol/L谷胱甘肽溶液于100ml三角瓶中，再加入20ml0.025mol/L的硫酸镉溶液，用0.2mol/L的氢氧化钠或0.2mol/L的硫酸溶液调节pH为7，封口后放入水浴锅内在40℃条件下恒温反应0.5小时。反应结束后取出反应物，用旋转蒸发仪浓缩螯合液，采用无水乙醇沉淀分离螯合物，离心分离螯合物。取一定量的上清液用火焰原子吸收法检测未参与螯合的镉离子的量。将所得的沉淀进行红外光谱分析和热重分析。
实施例6
称取3.073g谷胱甘肽溶解于一定量的蒸馏水中，加热溶解之后于定容100ml容量瓶中，配成0.1mol/L的谷胱甘肽溶液；称取1.283g八水硫酸镉(3CdSO4.8H2O)溶于一定量的蒸馏水中，用100ml容量瓶定容，配成0.05mol/L的硫酸镉溶液。取20ml0.1mol/L谷胱甘肽溶液于100ml三角瓶中，再加入40ml0.05mol/L的硫酸镉溶液，用0.5mol/L的氢氧化钠或0.5mol/L的硫酸溶液调节pH为6，封口后放入水浴锅内在30℃条件下恒温反应1小时。反应结束后取出反应物，用旋转蒸发仪浓缩螯合液，采用无水乙醇沉淀分离螯合物，离心分离螯合物。取一定量的上清液用火焰原子吸收法检测未参与螯合的镉离子的量。将所得的沉淀进行红外光谱分析和热重分析。

Claims (9)

1.一种由谷胱甘肽与过渡金属离子(Cu2+，Zn2+，Cd2+)形成螯合物，其特征是以下步骤制备得到：
(1)按照谷胱甘肽和金属离子的摩尔比为1∶1～3∶1，将金属离子盐溶液和谷胱甘肽溶液混合，用氢氧化钠或硫酸溶液调节pH为5～7，然后封口后放入水浴锅内恒温反应。
(2)将所得的反应物旋转蒸发仪浓缩之后采用无水乙醇沉淀法分离螯合物，离心分离，分别收集上清液和沉淀。
(3)用直接火焰原子吸收法对上清液中的金属离子进行测定；对螯合沉淀物进行红外和热重法进行定性分析。
2.如权利要求1所述的谷胱甘肽螯合金属离子的特征是步骤(1)中所述的谷胱甘肽的浓度为0.05～0.15mol/L。
3.如权利要求1所述的谷胱甘肽螯合金属离子的特征是步骤(1)的所述的硫酸铜、硫酸锌和硫酸镉的浓度为0.025～0.075mol/L。
4.如权利要求1所述的谷胱甘肽螯合金属离子的特征是步骤(1)的氢氧化钠或硫酸溶液的浓度为0.1～0.5mol/L。
5.如权利要求1所述的谷胱甘肽螯合金属离子的特征是步骤(1)反应温度为20～60℃，反应时间为0.5～1.5小时。
6.如权利要求1所述的谷胱甘肽螯合金属离子的特征是步骤(1)中反应体系的pH为5～7。
7.如权利要求1步骤(2)中的乙醇为无水乙醇，加入量为反应液体检的0.1～0.5倍。
8.如权利要求1步骤(2)中的旋转蒸发浓缩在90～120℃下进行。
9.如权利要求1步骤(3)所述的原子吸收方法为直接火焰原子吸收方法
CN201210275867.9A 2012-08-06 2012-08-06 谷胱甘肽与过渡金属离子形成螯合物及其应用 Pending CN103570802A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210275867.9A CN103570802A (zh) 2012-08-06 2012-08-06 谷胱甘肽与过渡金属离子形成螯合物及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210275867.9A CN103570802A (zh) 2012-08-06 2012-08-06 谷胱甘肽与过渡金属离子形成螯合物及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103570802A true CN103570802A (zh) 2014-02-12

Family

ID=50043578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210275867.9A Pending CN103570802A (zh) 2012-08-06 2012-08-06 谷胱甘肽与过渡金属离子形成螯合物及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103570802A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103960699A (zh) * 2014-05-23 2014-08-06 中国海洋大学 一种含有钙铁锌的南极磷虾肽补充剂
CN105017383A (zh) * 2014-04-28 2015-11-04 上海医药工业研究院 谷胱甘肽l-鸟氨酸盐结晶
CN105565453A (zh) * 2015-12-19 2016-05-11 湖南科技大学 一种用于含锰废水处理的复合混凝剂的制备方法及应用
CN105600902A (zh) * 2015-12-19 2016-05-25 湖南科技大学 一种用于去除Mn与Mn-DOM的混凝剂的制备方法及应用
CN107324550A (zh) * 2016-01-12 2017-11-07 曾永鸿 一种化学淋洗和生物反应结合的重金属污染工业废水的处理方法
CN107459121A (zh) * 2016-01-12 2017-12-12 曾永鸿 一种生物反应和化学淋洗结合的工业废水重金属污染的处理系统
CN107459230A (zh) * 2015-12-31 2017-12-12 朱辉 一种工业废水中重金属的去除系统
CN107487961A (zh) * 2015-12-31 2017-12-19 朱辉 一种工业废水中重金属的去除方法
CN113578279A (zh) * 2021-09-07 2021-11-02 中国科学院生态环境研究中心 一种基于β-乳球蛋白的废水处理方法
WO2022222916A1 (zh) * 2021-04-20 2022-10-27 成都因诺生物医药科技有限公司 酒精性肝损伤用化合物、制法、组合物、饮食品及用途

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105017383A (zh) * 2014-04-28 2015-11-04 上海医药工业研究院 谷胱甘肽l-鸟氨酸盐结晶
CN103960699B (zh) * 2014-05-23 2015-12-02 中国海洋大学 一种含有钙铁锌的南极磷虾肽补充剂
CN103960699A (zh) * 2014-05-23 2014-08-06 中国海洋大学 一种含有钙铁锌的南极磷虾肽补充剂
CN105600902B (zh) * 2015-12-19 2017-12-05 湖南科技大学 一种用于去除Mn与Mn‑DOM的混凝剂的制备方法及应用
CN105565453A (zh) * 2015-12-19 2016-05-11 湖南科技大学 一种用于含锰废水处理的复合混凝剂的制备方法及应用
CN105600902A (zh) * 2015-12-19 2016-05-25 湖南科技大学 一种用于去除Mn与Mn-DOM的混凝剂的制备方法及应用
CN107459230A (zh) * 2015-12-31 2017-12-12 朱辉 一种工业废水中重金属的去除系统
CN107487962A (zh) * 2015-12-31 2017-12-19 朱辉 一种工业废水中重金属的去除系统
CN107487961A (zh) * 2015-12-31 2017-12-19 朱辉 一种工业废水中重金属的去除方法
CN107487963A (zh) * 2015-12-31 2017-12-19 朱辉 一种工业废水中重金属的去除方法
CN107487963B (zh) * 2015-12-31 2020-11-06 杭州富阳何氏化纤助剂有限公司 一种工业废水中重金属的去除方法
CN107459230B (zh) * 2015-12-31 2020-11-06 杭州富阳何氏化纤助剂有限公司 一种工业废水中重金属的去除系统
CN107487962B (zh) * 2015-12-31 2020-11-24 湖南福尔程环保科技有限公司 一种工业废水中重金属的去除系统
CN107487961B (zh) * 2015-12-31 2020-11-24 湖南福尔程环保科技有限公司 一种工业废水中重金属的去除方法
CN107459121A (zh) * 2016-01-12 2017-12-12 曾永鸿 一种生物反应和化学淋洗结合的工业废水重金属污染的处理系统
CN107324550A (zh) * 2016-01-12 2017-11-07 曾永鸿 一种化学淋洗和生物反应结合的重金属污染工业废水的处理方法
WO2022222916A1 (zh) * 2021-04-20 2022-10-27 成都因诺生物医药科技有限公司 酒精性肝损伤用化合物、制法、组合物、饮食品及用途
CN113578279A (zh) * 2021-09-07 2021-11-02 中国科学院生态环境研究中心 一种基于β-乳球蛋白的废水处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103570802A (zh) 谷胱甘肽与过渡金属离子形成螯合物及其应用
Hubicki et al. Selective removal of heavy metal ions from waters and waste waters using ion exchange methods
CN102784622A (zh) 木质素基二硫代氨基甲酸盐类重金属离子捕捉剂及制备方法
CN101428933B (zh) 镍氨废水生物制剂配合水解—吹脱处理方法
CN101671263A (zh) 新型氨基酸螯合物制备方法
CN106882847A (zh) 一种重金属水处理剂的制备方法
El Ati-Hellal et al. Heavy metals in the environment and health impact
CN110658143A (zh) 一种高浓度盐水中痕量铋、镉、铬、铜、铁、铅、锌、镍、钴、锰元素含量的测定方法
CN102976467A (zh) 一种电镀废水的处理方法
Ding et al. Efficiently enriching zinc (II) from and into ammonium chloride media with species regulation and Aliquat336
CN104437345A (zh) 一种多孔四氧化三铁吸附材料的溶剂热制备方法
Ghosh et al. Studies on management of chromium (VI)–contaminated industrial waste effluent using hydrous titanium oxide (HTO)
CN108191132A (zh) 一种高氯盐高酸废水中重金属的回收方法
Waweru et al. Remediation of lead, cadmium and copper polluted waters by onion skins (Allium Cepa)
Goswami et al. Removal of arsenic from drinking water using modified fly-ash bed
CN105327686A (zh) 一种聚烯丙基胺酚型吸附剂及其制备方法
Sajidu et al. pH dependence of sorption of Cd2+, Zn2+, Cu2+ and Cr3+ on crude water and sodium chloride extracts of Moringa stenopetala and Moringa oleifera,/i
CN105884132A (zh) 一种电子产品制造及冶金过程中含铊废水的深度处理方法
CN110203991A (zh) 一种重金属去除制剂及其合成方法与应用
CN103030205B (zh) 一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法及应用
CN104711423A (zh) 一种降低湿法炼锌的硫酸锌溶液中Cu、Cd、Ni、Co、Sb含量方法
CN107540039B (zh) 一种生物质基双水相构建与盐类溶液中有害物质净化方法
CN106007057B (zh) 一种cod和氨氮混合废液的处理方法
CN1043921A (zh) 一种砷和重金属废水净化剂
JP2007229618A (ja) ホタテ貝の内臓廃棄物から重金属を除去する方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140212