【摘要】：溴代阻燃劑(Brominated Flame Retardants,BFRs)被廣泛應(yīng)用于電子、電器、建材、紡織、采礦等領(lǐng)域中。多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)作為一種常用的添加型阻燃劑,容易從材料上脫落進(jìn)入環(huán)境中,造成環(huán)境污染。反應(yīng)型溴代阻燃劑四溴雙酚A(TBBPA)雖然是通過(guò)化學(xué)鍵綁定于材料上,但其未鍵合單體及材料老化分解的單體依然可以釋放到環(huán)境中。由于溴代阻燃劑的高親脂性和環(huán)境穩(wěn)定性,它們能夠在環(huán)境中遷移并富集在生物體內(nèi),尤其容易在水生生物體內(nèi)累積。 國(guó)內(nèi)外研究表明,魚(yú)體內(nèi)含有多種PBDEs同系物及其羥基化和甲氧基化的衍生物,但是其來(lái)源、關(guān)鍵代謝組織和關(guān)鍵代謝酶都還有待深入研究。圍繞TBBPA開(kāi)展的研究工作主要集中在對(duì)生物體的毒性機(jī)理探討,關(guān)于其在水生生物體內(nèi)的代謝研究幾乎還是空白。污染物在生物體內(nèi)發(fā)生代謝后,不僅對(duì)其毒性產(chǎn)生影響,由于代謝產(chǎn)物親脂性的改變,也會(huì)影響其生物積累和放大。如PBDEs的氧化代謝產(chǎn)物OH-多溴聯(lián)苯醚、TBBPA的還原代謝產(chǎn)物雙酚A都相繼被證明比它們的母體具有更高的生物毒性。因此對(duì)PBDEs和TBBPA在生物體內(nèi)的代謝過(guò)程及代謝產(chǎn)物形成機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究,對(duì)更好的評(píng)價(jià)其生態(tài)和健康風(fēng)險(xiǎn)具有至關(guān)重要的意義。 本研究選取4,4’-二溴聯(lián)苯醚(BDE15)、2,2’,4,4’-四溴聯(lián)苯醚(BDE47)和TBBPA三種典型溴代阻燃劑,通過(guò)體外模擬和體內(nèi)暴露相結(jié)合的方式,重點(diǎn)研究了其在鯽魚(yú)肝臟及亞細(xì)胞組織中的代謝過(guò)程,初步闡明了溴代阻燃劑在魚(yú)體內(nèi)的代謝途徑,并通過(guò)代謝抑制實(shí)驗(yàn)確定了關(guān)鍵的代謝酶；同時(shí),初步考察了BDE47對(duì)鯽魚(yú)肝臟的毒性效應(yīng)。主要研究結(jié)果如下： (1)通過(guò)注射染毒方式,研究了BDE47在鯽魚(yú)體內(nèi)的組織分布和代謝轉(zhuǎn)化特性。研究發(fā)現(xiàn),BDE47在鯽魚(yú)體內(nèi)主要累積場(chǎng)所是肝臟和腸道組織；排泄是BDE47在鯽魚(yú)體內(nèi)消除的主要途徑。在鯽魚(yú)的肝臟中發(fā)現(xiàn)了BDE47的氧化代謝產(chǎn)物一羥基化四溴聯(lián)苯醚,證明BDE47能夠在鯽魚(yú)體內(nèi)發(fā)生氧化代謝反應(yīng)。 (2)BDE47對(duì)鯽魚(yú)的亞急性毒性效應(yīng)研究表明,BDE47能夠誘導(dǎo)肝臟組織的乙氧基香豆素-O-脫乙基酶(ECOD)活性,說(shuō)明細(xì)胞色素P450(CYP450)酶可能是鯽魚(yú)體內(nèi)催化代謝PBDEs的重要酶系。而谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)活性呈現(xiàn)低促高抑,一方面說(shuō)明GST可能也參與了BDE47的代謝過(guò)程,另一方面說(shuō)明高濃度的PBDEs會(huì)對(duì)鯽魚(yú)肝臟GST產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響,肝臟也可能是PBDEs毒性作用的重要靶器官之一。BDE47暴露降低了鯽魚(yú)血液中甲狀腺素(T4)、三碘甲狀腺原氨酸(T3)含量,說(shuō)明其對(duì)魚(yú)體具有內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。對(duì)鯽魚(yú)肝臟組織的病理學(xué)分析表明BDE47能夠引起鯽魚(yú)肝組織損傷。 (3)在優(yōu)化鯽魚(yú)肝臟微粒體和S9的提取方法的基礎(chǔ)上,建立了鯽魚(yú)微粒體和S9的蛋白濃度、乙氧基試鹵靈-O-脫乙基酶(EROD)、戊氧基試鹵靈-O-脫烷基酶(PROD)、ECOD、苯胺4-羥基化酶(AH)和GST酶活性測(cè)定方法；建立了用于體外代謝研究的鯽魚(yú)肝微粒體和S9體外代謝系統(tǒng)。 (4)利用體外代謝的方法研究了BDE15、BDE47和TBBPA在鯽魚(yú)肝臟微粒體和S9組分的代謝過(guò)程,利用氣質(zhì)聯(lián)用(GC/MS)和液質(zhì)聯(lián)用(HPLC/MS)等技術(shù)鑒定了主要的代謝產(chǎn)物。研究證明BDE15能夠在鯽魚(yú)肝臟中發(fā)生氧化代謝反應(yīng),生成溴酚和兩種一羥基化二溴聯(lián)苯醚；BDE47在體外孵育時(shí)間內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氧化代謝產(chǎn)物,這可能因?yàn)槠溲趸x效率比較低；TBBPA能發(fā)生氧化代謝,生成斷鍵產(chǎn)物4-異丙基-2,6-溴酚和六溴聚合產(chǎn)物,以及三種還未鑒定出結(jié)構(gòu)的碳十字架斷鍵產(chǎn)物。 (5)代謝抑制實(shí)驗(yàn)表明CYP1A和CYP3A4酶都可能參與了TBBPA的在鯽魚(yú)肝臟中的氧化代謝過(guò)程,而CYP1A酶則可能對(duì)BDE15的氧化代謝起主要作用。三種BFRs對(duì)鯽魚(yú)和豬肝臟微粒體EROD活性的代謝動(dòng)力學(xué)研究顯示,BDE15和BDE47對(duì)EROD活性具有競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用,TBBPA則對(duì)EROD活性沒(méi)有明顯抑制作用。結(jié)果表明,BDE15和BDE47均能與CYP1A活性位點(diǎn)結(jié)合,同時(shí)被其催化代謝。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：X171.5
【圖文】：

4自閃”.)夢(mèng)問(wèn)

BDE47一級(jí)全掃質(zhì)譜圖

圖2.4 OH-BDE 47標(biāo)樣質(zhì)譜圖Figure 2.4 The GC/EI-MS full-scan spectra of OH-BDE 47 standard因此綜合靈敏度以及期望得到更多關(guān)于未知產(chǎn)物結(jié)構(gòu)信息的雙重要

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 向彩紅;羅孝俊;余梅;孟祥周;麥碧嫻;曾永平;;珠江河口水生生物中多溴聯(lián)苯醚的分布[J];環(huán)境科學(xué);2006年09期

2 劉曉華;高子q

本文編號(hào)：2748824