硝酸钐

【背景及概况】^[1][2]

稀土元素是我国的丰产元素，储量占世界总量的，稀土的矿种、元素都占尽优势，稀土的应用日益扩展，仅在农业方面，我国施用稀土的农作物、牧草、林苗已扩展到近种，累计施用面积超过护，进入农田生态系统的稀土肥料约按硝酸稀土计。虽然增产粮棉瓜果等上千万吨，但随着稀土在生物领域应用的不断推广，特别稀土化肥与饲料添加剂的施用，施用量大、涉及面广，加上稀土工业的“三废”与我国稀土资源的开发对周围环境的污染，使许多原来在地壳中处于稳定态的稀土变成易被生物利用的可溶态稀土，不可避免地进入环境，并通过各种各样的途径进入人体。

目前就稀土生理、毒理等问题人们已开展了大量有意义的工作。稀土元素钐在与人类工作生活息息相关的多个领域广泛应用钐钻磁体、陶瓷电容器、原子能反应堆的结构材料、屏敝材料和控制材料、陶瓷业、玻璃制造、发光材料、塑料工业、有机合成、稀土微肥、薄膜、酸雨防护、正牙和整形外科器具、药物抗肿瘤、抗突变、抗菌、抗病毒一，目前已证实钐是参与药物合成最主要的稀土元素之一。在我国南方各省拥有丰富的离子吸附型稀土资源，离子吸附型矿物中钐元素相对于其他轻稀土元素含量要高，另外钐一般存在于水溶态中，钐属于轻稀土，而且在通常情况下离子半径较大的轻稀土元素比重稀土元素更容易富集，这使得钐元素更有可能通过各种途径进入人体并在体内累积。

硝酸钐化学式Sm(NO₃)₃· 6H₂O。分子量444.46。淡黄色晶体。熔点78～79℃，相对 密度2.375。750℃时转变为氧化钐。易溶于水及无水的 胺、乙醇、丙酮和乙醚等极性有机溶剂。易生成复盐。

【热分解机理】^[4]

硝酸钐Sm(NO₃)₃· 6H₂O、Sm(NO₃)₃· 5H₂O、Sm(NO₃)₃· 4H₂O热分解机理如下：

【合成】^[2]

将氧化钐溶解到硝酸中，在浓硫酸干燥器中蒸发、结晶而得硝酸钐。

【毒性】^[2][3]

实验研究稀土已在我国各个领域得到广泛应用，但有部分研究表明稀土具有神经毒性，高级神经中枢对其毒性较其他器官更敏感。硝酸钐会降低小鼠大脑乙酰胆碱酯酶活力，这证明了长期摄入一定浓度硝酸钐会在行为和生化两方面影响小鼠的学习记忆能力。

以不同剂量的硝酸钐染毒3个月的ICR小鼠为对象，通过染毒过程中体重的动态变化、脏器指数、迟发型变态反应、花结形成率、免疫球蛋白含量及腹腔巨噬细胞吞噬功能、红细胞受体花环研究了小鼠细胞免疫功能、体液免疫功能、巨噬细胞吞噬功能、红细胞免疫吸附功能的变化。结果显示，一般体征检查结果表明小鼠在染毒过程中各组间体重无明显差异。雄鼠500mg/L和2000mg/L剂量组脾指数明显低于对照组，其它脏器指数与对照组相比无统计学意义，推测脾对硝酸钐作用更敏感。各剂量组免疫器官肉眼观察与对照组无明显区别随染毒刘量增高，脾组织结构发生变化，超微结构观察发现淋巴细胞核形变、线粒体肿胀空化、核周间隙增宽、巨细胞增多甚至细胞解体。雌鼠在50mg/L、500mg/L剂量组的足拓肿胀度明显低于对照组，而雄鼠除5mg/L剂量组外，各组肿胀度均显著下降，2000mg/L剂量组肿胀度仅为对照组的60%。当硝酸钐浓度升高至2000mg/L时，雌雄鼠的E花结形成率均被严重抑制，可见饮用硝酸钐损伤了机体建立特异性细胞免疫的能力。雌鼠除5mg/L组外，其余各组溶血空斑形成数显著下降，，而雄鼠即使在最低剂量组PFC也出现明显变化。在一定浓度范围内（5-500mg/L），硝酸钐可熊会抑制卑多抗体产生，随着染毒剂量的增加，这种抑制作用减弱。硝酸钐的摄入对小鼠体液免疫应答产生一定的损害作用，这种损害作用在不同性别小鼠间略有差异。腹腔巨噬细胞吞噬功能的受抑制程度随着硝酸钐染毒剂量的增加而加重碳廓清实验结果显示一定浓度的硝酸钐染毒可抑制了网状内皮系统功能的发挥。巨噬细胞吞噬功能的检测可作为机体非特异性免疫功能损伤简便有效的监测指标。雌雄鼠的SOD活性随着硝酸钐浓度的增高而降低，血清中的MDA含量明显上升，当剂量继续上升时，SOD活性上升，MDA含量维持在一个低水平。ICP-AES测定结果显示随着硝酸钐处理浓度的升高，雌鼠血清中浓度上升，而雄鼠在一，剂量组检测到血清Sm浓度的明显增加，推测钐在血清中存在一定的蓄积效应。硝酸钐导致小鼠免疫功能损伤，其机制可能与血清脂质过氧化损伤、钐的蓄积和微量元素代谢失衡等有关。

【用途】^[1][5]

硝酸钐可用作红外线磷光促进剂。还可与小檗碱配合用作农药杀菌剂，如：

硝酸钐小檗碱配合物农药杀菌乳剂，其特征是：它由硝酸钐小檗碱 配合物、OP乳化剂、植物油和水组成，各组分所占重量百分比为：硝酸钐小檗碱配合物1-4％、OP乳化剂10-18％、植物油30-48％、水40- 50％。硝酸钐小檗碱配合物农药杀菌乳剂的制备方法是：将水和乙醇按1∶3-5的体积比放入反应器，总体积不超过反应器的1/2，将硝酸钐放入反应器，硝酸钐在溶液中的质量分数是 0.35-0.5％，使用磁力搅拌器加热到50℃-55℃，再加入氯化小檗碱，硝酸钐和氯化小檗碱的质量比是1∶1-3，用1mol/L稀硝酸调 pH值为3-5，反应温度为50℃-55℃，搅拌反应3-5个小时后静置、过 滤、洗涤，在温度为35-50℃下干燥即为硝酸钐小檗碱配合物，在温度 为20℃-40℃下将OP乳化剂、植物油和水放入反应器内搅拌10小时，形成初乳，再把上述硝酸钐小檗碱配合物研成细粉后加入初乳中，搅拌均 匀即为成品，成品为悬乳剂，成品中硝酸钐小檗碱配合物、OP乳化剂、 植物油和水所占重量百分比为：硝酸钐小檗碱配合物1-4％，OP乳化剂 10-18％，植物油30-48％，水40-50％。本发明具有以下优点：1）本硝酸钐小檗碱配合物农药杀菌乳剂杀菌作用强，毒性低，对人 畜安全，减轻了环境污染，还具有杀菌广谱、速效和持效性好的特点， 是防治蔬菜病菌较为理想地农药品种。2）本制备方法工艺简单、易操作。3）使用方便，溶解性提高。硝酸钐小檗碱配合物是难溶于水的黄色絮状物。以本配合物配制成的悬乳剂成品，使不溶于水的硝酸钐小檗碱配合物分散于水中。使用时可配成水溶液进行地表喷雾或定向灌溉，使 其直接作用于农作物病害部位，见效快。

【参考文献】

[1] 申泮文，王积涛 主编.化合物词典.上海：上海辞书出版社.2002.第147页.

[2] 高胜利, 杨祖培. 硝酸钐水合物热分解过程的研究[J]. 高等学校化学学报, 1989, 10(2): 203-205.

[3] 陈燕珍, 章子贵, 申秀英, 等. 硝酸钐对小鼠学习记忆及大脑乙酰胆碱酯酶活力的影响[J]. 毒理学杂志, 2006, 20(1): 42-43.

[4] 长期饮用稍酸衫对小鼠免疫功能影响的实验研究.硕士学位论文，2006.

[5] 张冬艳;卢庆华;张丽红;张通;候金凤;卢俊 .硝酸钐小檗碱配合物农药杀菌乳剂及其制备方法.CN200710187636.1，申请日2007-11-20