离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑对酵母细胞增殖生长和细胞膜通透性的影响

为探讨咪唑类离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C₈mim][Cl])对酵母细胞的增殖生长和细胞膜通透性的影响,以不同浓度的[C₈mim][Cl]处理酵母细胞,研究离子液体对酵母细胞增殖和菌落形成的影响,通过测定酵母细胞外液蛋白质和核酸的含量,判断膜通透性的大小和[C₈mim][Cl]对细胞膜性结构的损伤。结果显示,0.1 mmol·L^-1的[C₈mim][Cl]延长了酵母细胞到达对数生长期的时间,在6～9 h之间对酵母细胞的增殖存在明显的抑制作用。1 mmol·L^-1的[C₈mim][Cl]使酵母细胞增殖不能到达对数生长期,对酵母细胞的增殖一直具有较强的抑制作用。随着离子液体浓度的增加,小菌落的数量增多。当平板内[C₈mim][Cl]浓度达到10 mmol·L^-1时,完全抑制了菌落的形成。[C₈mim][Cl]处理酵母细胞后,细胞外液中OD₂₈₀、OD₂₆₀的值显著升高。研究表明,细胞膜等膜性结构通透性的增加是离子液体[C₈mim][Cl]抑制酵母细胞增殖生长的原因之一。     

离子液体[C_8 mim]Cl对泥鳅胚胎和仔鱼的毒性

以泥鳅的胚胎及仔鱼为试验材料,选择胚胎发育的4个不同时期(囊胚期、原肠胚中期、神经胚期、尾芽期)及仔鱼期为处理开始的时间点,探讨了离子液体[C8mim]Cl的毒性作用。结果表明,随着[C8mim]Cl浓度增加,泥鳅胚胎的孵化率下降,畸形率上升,具有明显的剂量-效应关系,67~150 mg·L-1的[C8mim]Cl对泥鳅胚胎均表现出明显的致畸毒性效应;随着[C8mim]Cl浓度增加,泥鳅仔鱼死亡率上升,而100~225 mg·L-1的[C8mim]Cl对泥鳅仔鱼具有明显的致畸、致死作用。其中,[C8mim]Cl对孵出期泥鳅仔鱼的24 h、48 h的半致死浓度分别为97.95和86.77 mg·L-1;而[C8mim]Cl对孵出后3 d泥鳅仔鱼的24 h、48 h的半致死浓度分别为73.77和40.98 mg·L-1。由上可知,在一定的剂量内,[C8mim]Cl对泥鳅胚胎及仔鱼的发育有明显的致畸、致死作用,这为离子液体[C8mim]Cl的合理使用提供了理论依据。     

甲醛对洋葱根尖细胞的遗传毒性效应

将不同浓度(0.1%、1.0%、1.5%和3%)的甲醛溶液作为诱变剂,分别处理洋葱根尖24、36和48 h.通过常规染色体压片技术,观察洋葱根尖细胞有丝分裂现象.研究甲醛对洋葱根尖细胞有丝分裂指数(MI)和染色体畸变的影响,探讨甲醛的遗传毒性和洋葱作为甲醛污染指示植物的可行性.结果表明:不同浓度的甲醛溶液均能使洋葱根尖...     

镉对小麦根尖细胞的遗传损伤效应

为了研究重金属镉对小麦是否产生细胞毒性和遗传毒性效应,采用不同浓度镉对小麦根尖处理24、48、72 h,统计有丝分裂指数、微核率及染色体畸变率.结果表明,1 μmol·L-1镉可提高小麦根尖细胞有丝分裂指数,但随镉处理浓度的提高和处理时间的延长,有丝分裂指数逐步下降;4个时期相比,镉对有丝分裂前期和中期的影响较小.微核率随着镉处理浓度的提高而增加,但浓度过高时,微核率随着镉处理时间的延长反而有所降低.此外,染色体畸变率也逐步上升,且随镉浓度的增加和处理时间的延长,其作用效果急剧加大,呈现明显的剂量-效应、时间-效应关系.说明镉可引起小麦根尖细胞有丝分裂抑制和染色体损伤,具有明显的遗传毒性.     

溴化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体在空心菜中的吸收积累特性及其毒理效应

通过营养液水培的方式,研究了在不同浓度溴化1-丁基-3-甲基咪唑([C4mim]Br)对空心菜的毒性效应,测定了[C4mim]Br对空心菜各生长指标、叶绿素含量、丙二醛(MAD)含量以及根系活力的变化情况,同时研究了空心菜对[C4mim]Br的吸收和体内积累特征。结果表明:随着[C4mim]Br处理浓度与培养时间的增加,[C4mim]Br对空心菜各生理生化指标有显著抑制作用,且抑制效应具有剂量依赖型特点,半最大效应浓度(EC_(50))值为1.64 mg·L~(-1)。空心菜体内丙二醛含量显著增加表明[C4mim]Br加剧了细胞膜受损,导致根系对[C4mim]Br的吸收积累能力下降。空心菜的富集系数与转运系数均小于1,表明空心菜可以从环境中吸收并积累[C4mim]Br,但从根到地上部分转运[C4mim]Br能力较弱。     

农药乙蒜素和细菌溴腈对蚕豆根尖细胞的致畸效应

利用蚕豆根尖微核技术研究农药乙蒜素和细菌溴腈对蚕豆根尖细胞的遗传损伤,测定蚕豆根尖细胞的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.结果表明:2种农药均能诱发较高频率的微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.在乙蒜素质量浓度为0.032～0.160 g·L-1范围内,微核率随浓度升高而升高,呈一定的剂量-效应关系(r=0.881 9,P≤0.01);而在细菌溴腈质量浓度为0.625～2.5 g·L-1范围内,微核率则呈先上升后下降的趋势.     

邻苯二甲酸二丁酯对蚕豆胚根细胞微核形成的影响及毒理机制

研究常用增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)对农作物生长的影响,为农用地膜及其残留物的环境安全性评估提供实验依据。以蚕豆为试材,DBP处理浓度为0(CK)、9 mmol·L-1、18 mmol·L-1、27 mmol·L-1和36 mmol·L-1,培养24 h、48 h和72 h后,观测根尖细胞染色体结构变化,测试胚根抗氧化酶活性。结果显示:DBP暴露的蚕豆胚根生长速率减缓;随着DBP暴露时间延长,根尖正在进行分裂的细胞被阻断在有丝分裂前期的比例增加,微核率升高,出现多种类型的染色体畸变;DBP暴露的胚根超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性提高5.41%~29.68%,过氧化物酶(peroxidase,POD)活性随DBP浓度增加而递减,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性显著降低14.00%~43.08%。结果表明,DBP对蚕豆胚根具有遗传毒性,且能够破坏纺锤丝的结构。     

农药氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞的遗传损伤

采用蚕豆根尖微核技术研究了农药氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞的遗传损伤.测定了不同浓度氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯(5×10-10～5×10-2g·L-1)诱导下的蚕豆根尖细胞微核率、有丝分裂指数和染色体畸变率.结果表明,氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯均能诱发较高的微核率,在一定浓度范围内,微核率随两种农药处理浓度的升高而增加,但随着处理浓度的进一步升高微核率反而呈下降趋势;两种农药均可使蚕豆根尖细胞有丝分裂指数增大;并能诱导蚕豆根尖细胞产生较高频率、多种类型的染色体畸变.氰戊菊酯和三氟氯氰菊酯对蚕豆根尖细胞具有明显的遗传毒性.     

离子液体[C8mim]Br对不同日龄大型潘的急性毒性

该试验研究了不同发育时期大型溞（Daphnia magna）对离子液体[C8mim]Br的耐受性,为离子液体的生态安全评价提供科学依据。采用急性毒性试验方法研究了不同浓度离子液体[C8mim]Br对1、3、5、7、11日龄大型溞毒性效应及其所产幼溞的死亡率。实验结果表明不同日龄的大型溞对[C8mim]Br敏感性不同。其中1日龄和3日龄的幼溞敏感性最高,而5日龄和7日龄大型溞敏感性最低,怀卵期11日龄大型溞对[C8mim]Br的敏感性再次提高。置于急性处理质量浓度的[C8mim]Br中,11日龄大型溞所产幼溞死亡率随着[C8mim]Br浓度的增加和暴露时间的延长而逐渐增加,至48h最高浓度处理组幼溞的死亡率高达95％。试验结果表明可采用1日龄和3日龄的幼溞用于评价离子液体的毒性。     

离子液体[C8mim]Br对不同日龄大型溞的急性毒性

该试验研究了不同发育时期大型溞(Daphnia magna)对离子液体[C8mim]Br的耐受性,为离子液体的生态安全评价提供科学依据.采用急性毒性试验方法研究了不同浓度离子液体 [C8mim]Br对1、3、5、7、11日龄大型溞毒性效应及其所产幼溞的死亡率.实验结果表明不同日龄的大型溞对[C8mim]Br敏感性不同,其中1日龄和3日龄的幼溞敏感性最高,而5日龄和7日龄大型溞敏感性最低,怀卵期11日龄大型溞对[C8mim]Br的敏感性再次提高.置于急性处理质量浓度的[C8mim]Br中,11日龄大型溞所产幼溞死亡率随着[C8mim]Br浓度的增加和暴露时间的延长而逐渐增加,至48 h最高浓度处理组幼溞的死亡率高达95%.试验结果表明可采用1日龄和3日龄的幼溞用于评价离子液体的毒性.     

Oxidative stress and genotoxicity of 1-methyl-3-octylimidazolium chloride on loach (Misgurnus anguillicaudatus)

This study was a preliminary step to evaluate the acute toxicity of 1-methyl-3-octylimidazolium chloride ([C₈mim]Cl) on loach (Misgurnus anguillicaudatus) by determining the effects on hepatic antioxidant enzyme activities and by the comet assay. The results showed that [C₈mim]Cl had acute toxicity at concentrations above 20 mg L^?1, inducing oxidative stress and genotoxicity on fish liver cells. In respect to enzyme activities, [C₈mim]Cl induced changes in the activities of superoxide dismutase, catalase, and glutathione content the livers of fish exposed at 20–80 mg L^?1. [C₈mim]Cl at the same exposure level caused a remarkable increase in malondialdehyde level. The comet assay indicated that [C₈mim]Cl at 20–80 mg L^?1 induced genotoxicity in liver cells. With increased exposure concentration and time, the two comet parameters trailing rate and tail moment were significantly increased, with significant differences (P < 0.05) observed between control group and each treatment group. The present study shows that ionic liquids can be a threat to the health of aquatic organism when accidentally released to aquatic ecosystems.     

离子液体[C16mim]Cl对泥鳅的毒性效应

以泥鳅为受试动物,采用急性毒性、微核试验及酶活分析实验,研究了离子液体[C16mim]Cl对水生生物的生物毒性作用。急性实验表明:[C16mim]Cl对泥鳅有明显的毒性,其对泥鳅24、48和96h的LC50分别为2.533、1.763和1.379mg.L-1;微核实验表明:对照组红细胞微核率为0.5‰左右,而处理组红细胞微核率最高达到12.89‰,且各处理组均明显高于对照组(P<0.05);酶活分析实验表明:处理组血清的GPT和GOT活力均明显高于对照组,且随[C16mim]Cl浓度增高而呈现上升趋势。从以上结果可以得出:[C16mim]Cl对泥鳅具有显著的遗传毒性和生理毒性效应,因而推测其大量使用可能对水生生物及生态环境具有一定的毒害作用。     

氧化石墨烯遗传毒性的实验研究

研究氧化石墨烯(GO)的遗传毒性,考察其致突变作用,为GO在生物领域的安全应用提供依据。采用Ames试验、体外CHL细胞染色体畸变试验和小鼠体内染色体畸变试验,分别在细菌水平、细胞水平及整体动物水平研究GO的遗传毒性。GO各剂量组的Ames试验结果为阴性。CHL试验中,CHL细胞染色体畸变率随GO浓度的增加而升高,其中1.000 mg·mL~(-1)剂量组(+S_9)和0.500 mg·mL~(-1)剂量组(-S_9)畸变率显著升高(P 0.05)。小鼠骨髓细胞染色体畸变试验中,骨髓细胞染色体畸变率同样随GO浓度的增加而升高,1.000和0.500 mg·kg~(-1)剂量组的畸变率显著提高(P 0.05)。虽然Ames试验结果没有反映出GO的遗传毒性,但在体外及体内染色体畸变试验中,GO均表现出对哺乳动物细胞染色体有潜在的遗传毒性。     

早期胚胎发育期暴露1-辛基-3-甲基咪唑离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤(Oxidative Stress of the Ionic Liquid 1-Octyl-3-Methylimidazolium Bromide on the Goldfish Larva Carassius auratus Hatching from the IL-treated Embryos)

离子液体的生物毒性受到越来越多关注,但目前该方面的研究报道很少.采用溴化1-辛基-3-甲基咪唑离子液体([C8mim]Br)处理金鱼胚胎,研究了金鱼早期胚胎发育期暴露离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤.通过预实验获得金鱼胚胎(卵裂期)72小时半致死浓度(LC50)为209mg·L-1,根据该结果设计胚胎发育期离子液体的亚慢性暴露浓度为10.45mg·L-1、20.9mg·L-1、41.5mg·L-1、104.5mg·L-1.实验结果表明,与对照组相比,低浓度离子液体处理组(10.45mg·L-1和20.9mg·L-1)超氧化物歧化酶活性显著上升,高浓度处理组(41.55mg·L-1和104.55mg·L-1)极显著下降.谷胱苷肽过氧化物酶活性除10.455mg·L-1处理组为不显著上升外,其余3组均为显著下降.4个处理组丙二醛含量均比对照组显著增高,且呈现明显的剂量-效应关系.该实验结果表明,经过胚胎发育期暴露离子液体后,[C8mim]Br对金鱼仔鱼组织抗氧化系统仍产生较强的氧化损伤并引起脂质过氧化作用.因此,有必要研究离子液体对水生态系统中水生动物种群的影响,并对离子液体的生态安全做出科学评价.     

A simple ligandless microextraction method based on ionic liquid for the determination of trace cadmium in water and biological samples

A simple and efficient ionic liquid-based ligandless microextraction method has been developed for preconcentration of cadmium ions (Cd²⁺) as a step prior to its determination by flame atomic absorption spectrometry (FAAS) with a micro-sample introduction system. In this approach, the ionic liquid (IL) 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [C₄mim][PF₆] and ethanol were used as extractant and dispersive solvents to preconcentrate the Cd²⁺ in different waters, acid digested scalp hair, and nail samples. Some analytical parameters influencing the extraction efficiency of Cd²⁺ and its subsequent determination, including pH, IL volume, dispersant solvent volume, sample volume, temperature, incubation time, and matrix effect, were optimized. Under optimal conditions, the limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), and enhancement factor (EF) were 0.4 μg L^?1, 1.3 μg L^?1, and 50, respectively. The relative standard deviation (RSD) of 100 μgL^?1 Cd²⁺ was 4.3% (n = 6). The validity of the proposed method was checked by determining Cd²⁺ in certified reference material (TM-25.3 fortified water) and standard addition; the results showed sufficient recovery (>98%) of Cd²⁺ within the certified value. The method was applied for preconcentration and determination of cadmium in waters and biological samples.