对丹参叶提取物与Pb(II)、Cu(II)和Hg(II)结合情况的光谱学及元素分析评估

《BMC Chemistry》：Spectroscopic and elemental evaluation of Pb(II), Cu(II), and Hg(II) binding by salvia officinalis L. leaf extract

　　

摘要

重金属污染依然是严重的环境问题，因为Pb(II)、Cu(II)和Hg(II)等有毒离子会在生态系统中持续存在，对环境和人类健康构成严重威胁。富含酚酸、黄酮类化合物以及其他含杂原子的植物化学物质的植物提取物，可通过羟基、羰基以及含C–O的官能团与金属结合，从而成为一种有潜力的天然金属结合载体。本研究通过结合紫外-可见光谱化学计量法、表观结合分析、pH值和温度依赖性光谱响应、EDTA辅助的可逆性测试、FTIR官能团鉴定以及ICP-OES元素验证方法，对Pb(II)、Cu(II)和Hg(II)与Salvia officinalis L.叶提取物之间的相互作用进行了矩阵层面的比较研究。紫外-可见数据通过Job’s图分析法进行解析，而表观结合参数则基于观察到的化学计量行为，利用扩展的Benesi–Hildebrand模型和Scatchard模型进行估算。Pb(II)和Hg(II)表现出M?L型的表观结合模式，而Cu(II)则呈现1:1的结合模式。在所检测的离子中，Hg(II)产生的光谱结合响应最强，其次是Pb(II)和Cu(II)。金属与提取物之间的相互作用受pH值和温度的显著影响，在弱碱性条件下以及温度高于45℃时，光谱响应更为明显。添加EDTA表明该结合过程至少是部分可逆的，这意味着基于提取物的金属结合系统有可能重新生成。ICP-OES分析证实了金属确实进入了由提取物形成的复合物中，而FTIR光谱的变化则表明羟基、羰基和C–O基团参与了金属的配位过程。总体而言，这些研究结果展示了Salvia officinalis叶提取物的金属依赖性结合行为，为进一步研究植物来源的金属结合系统提供了有价值的光谱学和元素分析依据。