钠钾液态金属的生物化学效应探析

生物组织中存在着丰富的水分。钠钾合金与水反应后会生成大量的OH-，从方程（11.1）、（11.2）可以看出，生成物OH-的摩尔量与碱金属的用量相等。这样，对于0.23g钠钾合金与10 mL水发生反应的情况，假设反应后水溶液体积不变，常温常压下，水的离子积常数为10-14，则反应后水溶液的OH-的浓度为：

常温常压下，水的离子积常数为Kw=10-14［1］，溶液pH值为

当pH=9～10时，细胞发生肿胀，细胞核膨胀；而当pH值继续上升达到11时，即可观察到细胞的溶解［20］。因此，在pH值过高的碱性环境中，肿瘤细胞的细胞膜崩溃，核蛋白也相应发生凝固坏死。离体培养的小鼠乳腺癌MA891在pH=12的培养液作用一段时间后，细胞会出现溶解现象（图11.18）。

重碳酸盐、蛋白质与磷酸酯的缓冲作用是维持机体酸碱平衡的重要机制。肿瘤组织中大量的蛋白质可在浓碱溶液中水解为氨基酸，氨基酸会在碱的缓慢作用下发生消化反应，从而进一步分解［19-21］。随着OH-从反应中心逐步向四周扩散，浓度逐渐减小。高浓度氢氧根可以催化肽键的水解，并使反应平衡向正方向移动，使肽键彻底水解，而低浓度氢氧根离子则不会使蛋白质变性。人体中蛋白质种类较多，若将其组成统一为H-Pro，则可给出描述OH-与蛋白质发生反应的方程

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图11.18　钠钾液态金属对生物样品的作用

a.正常培养的细胞的形态变化；b.pH=12溶液作用下细胞形态的变化。

在体液与血浆缓冲系统中，多种形式的碳酸盐在人体的血浆与间质流体中发挥着重要作用，其参与调节酸碱平衡的机制为

在人体正常的生理环境下，碳酸盐系统是一个开放的系统，即损失的CO2（aq）可以由组织代谢恢复。而当组织处于强碱环境中时，OH-与CO2（aq）、反应，因此化学反应（11.6）与（11.7）将向右移动。在电化学治疗的阴极区，水分解产生氢气与OH-［4］，这与碱金属消融的化学效应有异曲同工之处［19-21］。