本文以超分子化学的基本原理为指导，利用溶剂萃取的方法，研究了硫杂 杯[4]芳烃(TCA)作为受体(主体分子)对Pb2+、Cu2+等重金属离子底物(客 体)的分子识别作用。主要通过火焰原子吸收光度法和紫外分光光度法，检测 在不同条件下各设定体系中TCA对Pb2+、Cu2+的萃取结果，系统研究了体系pH 值、萃取剂(TCA)浓度、被萃金属离子浓度、主客体摩尔比、其它竞争性主、客 体的存在及其浓度等诸多因素对TCA识别作用的影响，寻找其中的规律，为驱 铜排铅的临床用药剂量的优化提供理论指导，为研发高效低毒的驱铜、排铅新 药提供理论基础和新的途径，研究具有重要的理论意义和广阔的应用前景。 论文的创新性成果主要表现在下述几个方面： 1.在TCA对Pb2+的分子识别研究中发现： (1)TCA对Pb2+萃取能力随pH升高而增强。在接近人体血液pH值时，TCA 对Pb2+的萃取率达80％以上，表明TCA对Pb2+有很强的萃合能力。 (2)在大量K+、Na+、Ca2+共存离子存在下，TCA对Pb2+仍然表现出优异的识 别能力。 (3)Cu2+、Zn2+共存离子影响TCA对Pb2+的识别。在相同条件下，TCA对Cu2+ 的识别强于Pb2+；Pb2+强于Zn2+。 (4)在竞争配体氨基酸的存在下，TCA对Pb2+的作用不受影响；但DMSA对 Pb2+的作用要强于同样条件下TCA对Pb2+的作用。 (5)在混合金属离子Pb2+、Cu2+或Pb2+、Zn2+体系中，TCA萃取金属离子的总 量增加，萃合比超过1∶1,说明萃合模式发生了变化。 (6)在Pb2+、Cu2+离子与TCA、DMSA共存体系中的萃取平衡结果表明：TCA 对Pb2+的识别能力不如DMSA；而TCA对Cu2+的识别作用强于DMSA。 (7)在混合金属离子Pb2+、Cu2+或Pb2+、Zn2+与DMSA共存体系中，DMSA与 竞争离子的存在使得TCA对Pb2+的萃取率均提高。 2.在TCA对Cu2+的分子识别研究中发现： (1)TCA对单一Cu2+萃取能力很高；在接近人体血液pH值时，TCA对Cu2+ 的萃取率达到100％。 (2)在大量K+、Na+、Ca2+共存离子存在下，TCA对Cu2+的识别能力不受影响。 (3)TCA对Cu2+的作用受到竞争配体氨基酸的影响；但在血铜含量超标时人体 正常存在浓度的氨基酸对TCA与Cu2+作用的影响甚微，不会削弱TCA的 排Cu2+效率；而当Cu2+浓度降到正常血铜值以下时，体内的氨基酸对TCA 排Cu2+的抗颉作用就变得明显起来，使TCA的排铜效率降低，避免发生 铜的过多流失。这是十分有意义的。 (4)在混合金属离子Cu2+、Zn2+体系中，TCA对Cu2+表现出更强的选择性。且 TCA萃取金属离子的总量增加，混合离子表现出协同效应。 (5)竞争配体3-巯基丙酸对于TCA对Cu2+的识别不构成有效的竞争；而DMSA 虽然与Cu2+有很强的作用，但仍然竞争不过同样条件下TCA与Cu2+的作 用，表明TCA与Cu2+的识别作用优于DMSA对Cu2+的识别。TCA应是可 发展成为取代DMSA的更有效的驱铜药物。 (6)在对混合金属离子Cu2+、Zn2+体系的研究中发现：TCA采取较高浓度驱 Cu2+的同时，会造成Zn2+的流失。为克服这一缺点，临床上可采用少量多 次阶梯式给药的方法，同样能达到完全排铜目的，而使锌的流失降到很低。 3.确立了TCA-Pb以及TCA-Cu配合物的紫外光度测定方法，并对紫外光度 法与原子吸收法测量的结果进行了比较：(1)在本文选定的体系中，用紫外 光度法直接测定有机相中Pb2+、Cu2+，得到的数据更直接、可信，精度也更 高；特别当Pb2+起始浓度较低时，紫外光度法的优越性更明显。(2)原子吸 收每次均需制作标准曲线，而紫外测定避免了这一步骤，更加简便快捷。(3) 紫外光度法比原子吸收法测定的Pb2+、Cu2+检测限更低，在测量低浓度金属 离子时准确度更高。 4.初步探讨了TCA对金属离子的萃取机理，并计算了TCA-Pb的条件萃合常 数。 5.用LB膜法对气/液界面上硫杂杯[4]芳烃单分子膜性质进行了初步研究。结果 表明：TCA具有良好的成膜性能，并受到亚相金属离子的影响。利用不同亚 相金属离子对TCAπ-A等温线的影响，可定性研究TCA与不同金属离子 的配合能力。发现：TCA对Pb2+、Cu2+的配合性能较强，在酸性条件下对 Fe3+、Ca2+基本无作用。 关键词：硫杂杯[4]芳烃，分子识别，Pb2+，Cu2+