本文關(guān)鍵詞：四種咪唑類(lèi)離子液體對(duì)斑馬魚(yú)的急性毒性、氧化損傷及基因毒性　出處：《山東農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：離子液體(Ionic Liquids,ILs)是指在室溫或室溫附近溫度時(shí)呈液態(tài)的由陰陽(yáng)離子所構(gòu)成的鹽。ILs具有獨(dú)特的理化性質(zhì),比如蒸汽壓低、液態(tài)范圍寬、溶解性高、易循環(huán)利用等特點(diǎn),因此ILs被認(rèn)為是“綠色溶劑”,并廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、生物催化、生物傳感器、有機(jī)合成、電化學(xué)、材料加工等領(lǐng)域。隨著ILs的廣泛應(yīng)用,ILs不可避免地進(jìn)入水環(huán)境中,從而對(duì)水環(huán)境中的生物造成一定程度上的損害。為探究ILs在水環(huán)境中的安全情況,預(yù)測(cè)其對(duì)水生生物的毒性影響勢(shì)在必行。斑馬魚(yú)(Danio rerio)是國(guó)際上公認(rèn)的發(fā)育生物學(xué)的模式動(dòng)物,由于個(gè)體小、養(yǎng)殖花費(fèi)低、具有頑強(qiáng)的生命力等特點(diǎn),在應(yīng)用與生命科學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用,常用于水質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)。在眾多離子液體中,咪唑類(lèi)ILs最受關(guān)注并且應(yīng)用研究最多,但其對(duì)水生生物的急性毒性及其亞慢性毒性的研究數(shù)據(jù)還比較匱乏。本實(shí)驗(yàn)選取了四種不同結(jié)構(gòu)的咪唑類(lèi)ILs進(jìn)行急性毒性及亞慢性毒性實(shí)驗(yàn),分別是1-丁基-3-甲基氯化咪唑([Bmim]Cl)、1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑([Bmim]BF4)、1-辛基-3-甲基氯化咪唑([Omim]Cl)和1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑([Omim]BF4)。首先,測(cè)定了四種ILs對(duì)斑馬魚(yú)的96h急性毒性,根據(jù)結(jié)果計(jì)算出半數(shù)致死濃度(96h LC50)。然后,根據(jù)96h LC50確定了亞慢毒性實(shí)驗(yàn)濃度,在0-1/4 LC50之間設(shè)置5個(gè)濃度梯度,將斑馬魚(yú)暴露于不同濃度離子液體中,于染毒后的第7天和14天分別進(jìn)行取樣測(cè)定。通過(guò)測(cè)定染毒后斑馬魚(yú)肝臟細(xì)胞的活性氧(ROS)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD和過(guò)氧化氫酶CAT)活性、解毒酶(谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶GST)、脂質(zhì)過(guò)氧化(MDA)程度和DNA損傷情況,綜合評(píng)價(jià)離子液體對(duì)斑馬魚(yú)的氧化脅迫和遺傳毒性,為全面地認(rèn)識(shí)和了解離子液體可能給水生生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)的影響提供理論基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,不同濃度的離子液體對(duì)斑馬魚(yú)具有不同的毒性效應(yīng),本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)定指標(biāo)均有顯著的誘導(dǎo)或抑制效應(yīng),具體表現(xiàn)如下:1.四種ILs([Bmim]Cl、[Bmim]BF4、[Omim]Cl、[Omim]BF4)對(duì)斑馬魚(yú)的96h LC50分別是623.9、604.6、152.3、144.0 mg/L,均屬于低毒性。由此可知,供試ILs對(duì)斑馬魚(yú)96h的毒性大小依次是[Omim]BF4[Omim]Cl[Bmim]BF4[Bmim]Cl。2.[Bmim]Cl和[Bmim]BF4在低濃度20mg/L時(shí)對(duì)斑馬魚(yú)的氧化脅迫作用與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異,類(lèi)似情況出現(xiàn)在低濃度5mg/L[Omim]Cl和[Omim]BF4處理組。然而[Bmim]Cl和[Bmim]BF4高濃度處理組(80和160 mg/L)以及[Omim]Cl和[Omim]BF4高濃度處理組(20和40 mg/L)均誘導(dǎo)斑馬魚(yú)體內(nèi)出現(xiàn)氧化應(yīng)激效應(yīng)。低濃度處理組([Bmim]Cl和[Bmim]BF4濃度為20mg/L、[Omim]Cl和[Omim]BF4濃度為5mg/L)的斑馬魚(yú)體內(nèi)ROS含量、SOD和CAT活性以及GST活性均與對(duì)照組沒(méi)有顯著差異。與對(duì)照組相比,[Bmim]Cl和[Bmim]BF4高濃度處理組(80和160 mg/L)以及[Omim]Cl和[Omim]BF4高濃度處理組(20和40 mg/L)的斑馬魚(yú)肝臟細(xì)胞的ROS含量隨著時(shí)間和濃度的升高而升高,SOD活性呈現(xiàn)先升高后降低的規(guī)律,CAT活性則隨著時(shí)間積累顯著降低,GST活性顯著升高。3.經(jīng)四種ILs處理后,[Bmim]Cl和[Bmim]BF4高濃度處理組(80和160 mg/L)以及[Omim]Cl和[Omim]BF4高濃度處理組(20和40 mg/L)的斑馬魚(yú)體內(nèi)MDA含量顯著升高,說(shuō)明四種ILs均能誘導(dǎo)斑馬魚(yú)體內(nèi)出現(xiàn)脂質(zhì)過(guò)氧化。在[Bmim]Cl和[Bmim]BF4濃度為20mg/L、[Omim]Cl和[Omim]BF4濃度為5mg/L時(shí),與對(duì)照組相比,DNA損傷就出現(xiàn)了顯著升高,并且DNA損傷程度均隨著ILs濃度的增高和染毒時(shí)間的增加而增強(qiáng)。4.本研究綜合比較了不同結(jié)構(gòu)的咪唑類(lèi)ILs對(duì)斑馬魚(yú)的毒性大小。ILs的結(jié)構(gòu)對(duì)ILs的毒性評(píng)估有著重要關(guān)系,其中陽(yáng)離子起到關(guān)鍵作用,而陰離子作用較小。毒性大小比較,[Omim]+顯著高于[Bmim]+,陰離子中BF4-略高于Cl-,陽(yáng)離子中烷基碳鏈長(zhǎng)度越長(zhǎng)毒性越大,四氟硼酸陰離子毒性略大于含氯陰離子。此結(jié)果為今后ILs的生態(tài)毒性研究提供了理論基礎(chǔ),為在以后的工業(yè)應(yīng)用中選擇出環(huán)境友好型的ILs提供科學(xué)依據(jù)。
[Abstract]:Ionic liquids ( ILs ) , which are widely used in the fields of analytical chemistry , biocatalysis , biosensor , organic synthesis , electrochemistry and material processing , have been widely used in the field of analytical chemistry , biocatalysis , biosensor , organic synthesis , electrochemistry and material processing . The results showed that the concentrations of reactive oxygen ( ROS ) , antioxidant enzymes ( superoxide dismutase SOD and catalase CAT ) activity , detoxification enzyme ( glutathione S transferase GST ) , lipid peroxidation ( MDA ) and DNA damage of zebrafish were determined . The results showed that the toxic effects of ionic liquids on zebrafish were 623,9 , 604.6 , 152.3 and 144.0 mg / L , respectively . Compared with the control group , the content of ROS , SOD and CAT activity and the activity of GST increased with the increase of time and concentration .

【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X171.5;X503.225

【參考文獻(xiàn)】

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1 徐紅梅;田芳;靳丹萍;丁運(yùn)生;張威;嚴(yán)國(guó)林;楊珍;卓彩虹;;咪唑型離子液體對(duì)小鼠的急性毒性[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

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本文編號(hào)：1387265