基于第一性原理理论的研究：氢在MgNi合金中的吸附能量及优选存储位点

《Computational and Theoretical Chemistry》：First-principles study of hydrogen adsorption energy and preferred storage site in Mg Ni alloys

重金属离子解毒机制研究 Hg2?、Pb2?、UO?2?与H?BAL/H?DMSA配位动力学及热力学分析 ZnF蛋白、CaM蛋白模型 DFT计算 吉布斯自由能变化 ΔG值 络合物稳定性 金属置换反应 跨血脑屏障转运

　　重金属离子中毒是一个严重威胁人类健康的全球性问题，尤其是在工业、环境和医疗领域。这类中毒通常涉及汞（Hg）、铅（Pb）和铀（U）等元素，它们能够通过多种途径进入人体，并在重要器官如肝脏、大脑、骨骼和肾脏中积累。这种积累可能导致癌症、慢性疾病，以及神经系统紊乱等多种健康后果。因此，寻找有效的重金属解毒方法，尤其是能够从体内清除这些有毒金属的策略，成为当前研究的重要方向。

在医学领域，螯合剂被广泛用于治疗重金属中毒。螯合剂能够与金属离子形成稳定的复合物，从而帮助其从体内排出。目前，用于治疗汞中毒的螯合剂主要包括二巯基琥珀酸（DMSA）和二巯基丙磺酸（DMPS），而用于铅中毒的螯合剂则包括二乙基三胺五乙酸（EDTA）和二巯基琥珀酸（DMSA）。其中，H?BAL（英国抗勒维氏剂）是一种脂溶性螯合剂，能够在急性中毒情况下有效清除汞和铅。然而，H?BAL的重复使用可能会增加体内砷、铅和汞的脑部积累，因此其使用需要谨慎。

尽管H?BAL在急性中毒情况下表现出色，但其对重金属在体内的解毒能力仍然有限，尤其是在重金属已经沉积在大脑等难以接触的部位时。为了克服这一限制，研究人员提出将H?BAL与H?DMSA结合使用，以提高重金属的清除效率。H?DMSA是一种水溶性螯合剂，能够促进重金属从肾脏和尿液中排出。理论上，H?BAL能够通过血脑屏障（BBB），从而将重金属从大脑中转移至血液，而H?DMSA则能够进一步将这些重金属从血液中排出。这种结合策略被认为可能在提高重金属解毒效率方面具有优势。

然而，现有的数据表明，螯合剂的使用效果在体外和体内可能存在差异。虽然H?BAL和H?DMSA在体外能够形成稳定的复合物，但在体内环境中，这些复合物的形成和稳定性可能会受到多种因素的影响。例如，H?BAL与重金属形成的复合物在水溶液中可能不溶，而H?DMSA则能够形成可溶的复合物。此外，不同螯合剂与重金属之间的结合方式也可能不同，这会影响其在体内的解毒效果。

为了深入理解这些螯合剂与重金属之间的相互作用，科学家们采用了量子化学计算方法，特别是密度泛函理论（DFT）和相对论赝势方法。这些方法能够提供详细的结构和能量信息，帮助研究人员评估螯合剂在体内的解毒潜力。研究发现，H?BAL与Hg2?、Pb2?和UO?2?之间的结合能力较强，能够形成稳定的复合物。而H?DMSA则能够与这些重金属形成更多的结合位点，从而提高其解毒效率。

在实际应用中，H?BAL和H?DMSA的结合使用可能需要考虑剂量和给药方式。例如，H?BAL的使用需要避免过量，以免增加体内其他有毒金属的积累。而H?DMSA的使用则需要确保其在体内的可溶性和有效性。此外，不同螯合剂的结合能力可能会受到体内环境的影响，例如pH值、离子浓度和代谢过程等。

在理论研究方面，科学家们还探讨了螯合剂与重金属之间的反应机制。例如，H?BAL与Hg2?形成的复合物可能在体外和体内表现出不同的稳定性。此外，H?DMSA与Hg2?和Pb2?形成的复合物可能具有不同的结构和能量特征。这些研究有助于优化螯合剂的使用策略，提高其在体内的解毒效率。

总的来说，H?BAL和H?DMSA的结合使用在重金属解毒方面展现出一定的潜力。然而，为了进一步验证其在体内的有效性，还需要进行更多的实验研究和临床试验。这些研究将有助于明确螯合剂的最佳使用方式，并为重金属中毒的治疗提供更科学的依据。