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多氯联苯在生物体内羟基化代谢研究及其代谢产物毒理探索

史永富  
【摘要】:多氯联苯是一类典型的环境持久性污染物,具有持久性、高蓄积性、高毒性,在环境中广泛分布,其在生物体内的羟基代谢物,仍具有一定程度的蓄积性以及潜在的激素干扰效应,成为环境和食品安全领域的研究热点。本文以研究多氯联苯在生物体内的羟基化代谢途径及其产物为目的,建立了气相色谱/质谱法检测水产品以及小鼠组织中羟基多氯联苯的方法,分别研究了PCB101在小鼠以及鳗鱼体内的蓄积代谢情况,确定了PCB101在小鼠体内主要的羟基代谢产物并与鳗鱼体内代谢情况进行比较,对PCB101以及其两种主要羟基代谢物对人乳腺癌MCF-7细胞的增殖效应进行研究。 论文建立了气相色谱/质谱法检测水产品中羟基多氯联苯的方法,结果表明:硅烷化衍生羟基多氯联苯的最佳条件为60℃,衍生40min,样品提取前,采用盐酸酸化,对提取液用SPE硅胶小柱净化,硅烷化衍生,分别用单重四极杆质谱以及串联质谱检测,七种羟基多氯联苯的回收率范围在70.6-101.1%内,相对标准偏差范围为4.6-12.0%。优化后的预处理条件节省了有机溶剂的用量,增加了检测的种类,单重四极杆质谱根据目标化合物的特征碎片离子检测,检测限范围为0.32-0.63μg/kg,而串联质谱利用选择性反应监测模式,检测限范围在0.02-0.14μg/kg之间;两种质谱检测器均能够更加准确的定性,降低假阳性的几率。 论文建立了小鼠组织中PCB101及其羟基代谢物的气相色谱/质谱检测方法,采用等体积比正己烷/乙酸乙酯进行提取时,多氯联苯和羟基多氯联苯成为共萃物,共同存在于提取液中,根据酚羟基的性质,本研究用KOH碱液反萃的方法对多氯联苯和羟基多氯联苯进行分离,确定了KOH溶液最佳浓度为0.5mol/L对于小鼠肌肉中多氯联苯加标平均回收率为82.8%,相对标准偏差为5.2%,羟基多氯联苯的加标回收率范围在为76.1-101.0%,相对标准偏差为1.8-8.9%范围;小鼠血液中多氯联苯加标回收率为85.6%,相对标准偏差为4.7%,羟基多氯联苯的加标回收率范围为74.3-113.2%,相对标准偏差范围为1.5-7.0%,本方法中多氯联苯最低检测限为0.52μg/kg,羟基多氯联苯最低检测限范围为0.18-0.35μg/kg。 研究了PCB101在小鼠以及鳗鱼体内的蓄积代谢情况。按照1/400LD50的剂量对小鼠进行腹腔注射PCB101后,小鼠体内的多氯联苯在染毒后7d内,蓄积量达到最高值,在染毒30-60d之间,体内PCB101蓄积量趋于稳定,下降趋势不明显,确定了PCB101在小鼠体内主要代谢成3-OH-PCB101和4'-OH-PCB101两种,推断其代谢途径是在细胞色素P450氧化酶系统的作用下,在间、对位上进行羟基取代形成,另外两种羟基代谢物可能是3'-OH-PCB101和4-OH-2,2',3,5,5'PCB;对鳗鱼按照1μg/kg的剂量进行经口染毒,鳗鱼各组织在染毒5d内,达到最高蓄积值;在鳗鱼体内,未检出3-OH-PCB101和4'-OH-PCB101。 研究了PCB101及其两种代谢物3-OH-PCB101和4'-OH-PCB101对MCF-7人乳腺癌细胞株的增殖效应。三种化合物的暴露浓度分别为5×10-6、5×10-7、5×10-8、5×10-9mol/L,实验设正常组、溶剂对照(乙醇)、雌激素对照。研究发现MCF-7细胞在三种化合物不同浓度的干扰下,在暴露24、48、72、96h时检测,三种化合物对MCF-7未表现出明显增殖作用。 通过本研究,对反应水产品中羟基多氯联苯的蓄积以及氯联苯的真实污染水平有着现实的意义,为羟基多氯联苯可能引起的水产品安全问题提供技术支持,为以后相关科学研究以及相关管理部门对水产品质量安全的相关决策制定提供参考。


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