采用代谢流量分析方法评估二噁英对细胞的代谢干扰

以肝癌细胞HepG2为供试细胞,选用5个不同浓度的二噁英（0、0.001、0.01、0.1和1.0 nmol.L-1）,探讨2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞的毒性效应.采用90%甲醇离心法实现蛋白与代谢产物的分离,建立了高效液相色谱-串联三重四极杆质谱（HPLC-MS/MS）分析胞外液中的23种代谢产物（20种氨基酸、乳酸、甘油和尿素）的方法.建立的HPLC-MS/MS分析方法对各化合物的加标回收率可达91%—105%之间,化合物浓度的标准偏差均小于10%.在此基础上,结合代谢流量分析系统研究了2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞内代谢流的影响.结果表明,随着浓度的增高,2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞代谢的干扰作用呈增强趋势.2,3,7,8-TCDD降低了细胞对葡萄糖的吸收,并进一步抑制了HepG2细胞糖酵解的速率.此外,2,3,7,8-TCDD导致了HepG2细胞乳酸代谢流的明显增加,由此使细胞产生了过量的乳酸.     

2,3,7,8-TCDD代谢产物的液-质联用分析

采用肝微粒体体外温孵法,对2,3,7,8-TCDD在大鼠肝微粒体中进行体外代谢研究.利用实验中所建立的液相色谱串联质谱方法对其代谢产物进行直接分析,共鉴别出两类代谢产物,分别为2个单羟基化代谢产物(2-OH-1,3,7,8-TCDD和1-OH-2,3,7,8-TCDD)和双羟基化脱氯的代谢产物.     

使用APGC Xevo TQ-S检测食品及环境样品中二噁英

仪器准确度良好,使用APGC Xevo~? TQ-S检测盲样结果与盲样及盲样定值*比较结果相符;仪器重现性良好,连续10针(n=10)进样,17种Dioxins使用同位素内标计算相对标准偏差%RSD5%;仪器灵敏度良好,以2,3,7,8-TCDD为例,分别20 fg上柱计算:S/N=205(P/P原始数据,20 fg);检测方法标准曲线良好,Dioxins(17种)标准曲线线性R0.999(分别将GC-HRMS标准曲线稀释10倍/500倍进样).     

运动对2,3,7,8-TCDD持续染毒大鼠肝脏LXRa蛋白、ACC1、FAS、SCD1 mRNA表达的影响

研究运动对2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(2,3,7,8-TCDD)持续染毒大鼠肝脏脂质合成代谢关键酶乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)、脂肪酸合成酶(FAS)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)m RNA及转录因子肝X受体a(LXRa)蛋白表达的影响,探讨环境污染物引发代谢性疾病的发病机制,为运动锻炼防控环境健康风险提供理论支持。将24只8周龄雄性大鼠随机分为对照组(C组)、染毒组(T组)、运动染毒组(ET组)。T、ET组腹腔注射首剂量6.4μg·kg-1(以单位体重计)的2,3,7,8-TCDD,之后每隔1周给予上述剂量的21%持续染毒,连续7周。ET组尾部负重(5%体重)进行游泳运动,每周5 d,每次30 min。8周后处死动物,计算肝脏相对重量,检测肝脏甘油三酯(TG)含量,实时荧光定量PCR检测肝脏ACC1、FAS、SCD1 m RNA表达,免疫印迹法(Western Blot)检测肝脏LXRa蛋白表达。结果显示8周2,3,7,8-TCDD持续染毒可显著增加肝脏脂质合成代谢关键酶ACC1、FAS、SCD1 m RNA及转录因子LXRa蛋白表达,8周游泳运动可显著降低染毒大鼠ACC1、FAS、SCD1 m RNA及LXRa蛋白表达。上述结果表明2,3,7,8-TCDD可以引起大鼠肝脏LXRa蛋白表达增高,进而LXRa通过调控靶基因ACC1、FAS、SCD1 m RNA的表达,造成脂质代谢紊乱,肝脏甘油三酯沉积,而有氧运动降低了肝脏中脂质的沉积,提示运动干预可以改善二噁英类污染物造成的肝脏脂质代谢紊乱。     

六六六热解废渣提取物对家兔皮肤的毒性

使用六六六热解废渣提取物对家兔进行了皮肤毒性试验。家兔皮肤经涂布提取物后,在涂布处及其他部位引起常有丘疹和小脓疱特征的痤疮型皮炎,与六六六热解生产多氯苯时暴露于其废渣烟尘中的工人所患氯疮相似。分析证明废渣中含有大量PCDDs和PCDFs,显然这是家兔皮肤反应和工人皮肤疾患的原因。引起家兔皮肤反应的最小涂布剂量为55μg混合物质,其中含2,3,7,8-TCDD约0.003μg。     

多氯联苯中氯代二苯并二噁和氯代二苯并呋喃分析

采用GC/MS法对国产PCBs中的PCDDs和PCDFs进行了成分鉴定.样品溶于石油醚中,经两次氧化铝柱分离以消除干扰物质,然后用选择离子GC/MS法进行PCDDs和PCDFs的定性、定量分析.在PCB_5中检出了三至八氯取代的PCDFs,但在PCB_3中只发现了三至六氯取代的PCDFs.两种样品中都检出了剧毒的2,3,7,8-TCDD化合物.与国外产品相比,国产PCBs中不仅含有较高量的PCDFs还含有PCDDs.     

六六六热解残渣中PCDDs和PCDFs的测定

本文报道了六六六热解残渣中PCDDs和PCDFs的分析方法。样品用甲苯溶解,然后进行氧化铝柱层析分离,PCDDs和PCDFs用50％二氯甲烷的石油醚液洗出,浓缩后进行GC/MS分析.在热解残渣中检出了大量四至八氯取代的PCDDs和PCDFs,约占样品量的40％,其中包括剧毒的2,3,7,8-TCDD.在采用高压水解法生产多氯苯的残渣中,只有少量的PCDDs和PCDFs,由此可得出氯苯在高温条件下热解可以生成PCDDs和PCDFs的结论.     

运动对2,3,7,8-四氯二苯并二噁英持续暴露大鼠肝脏氧化应激的影响

为探索运动对2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(2,3,7,8-TCDD)持续暴露大鼠肝脏氧化应激的影响,本研究将7周龄雄性SD大鼠适应性喂养1周后,随机分为对照(NC)、运动对照(EC)、染毒1(NT1)、运动染毒1(ET1)、染毒2(NT2)、运动染毒2(ET2)、染毒3(NT3)、运动染毒3(ET3)、染毒4(NT4)及运动染毒4(ET4)共10组。染毒组(NTs、ETs)腹腔注射TCDD(溶于玉米油),对照组及各染毒组首次剂量依次为0、0.4、1.6、6.4、25.6μg·kg~(-1)(以单位体重计),之后每周给予上述剂量的21%作为维持剂量,持续染毒8周;运动组尾部负重5%游泳,每周5 d,每次30 min。实验结束取材,测定血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、肝组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)含量。结果显示:1)染毒可升高各染毒组大鼠血清AST活性及NT4组大鼠血清ALT活性,增加NT2、NT3组肝脏MDA含量,而降低NT1、NT2组大鼠血清ALT活性;2)运动可升高大鼠血清AST及ALT活性,增加大鼠肝组织GSH-Px活性;3)运动可升高染毒大鼠血清AST活性(T1剂量),降低染毒大鼠血清ALT活性(T1剂量),降低染毒大鼠血清AST活性(T3剂量),升高染毒大鼠血清ALT活性(T3、T4剂量),增加染毒大鼠肝组织SOD活性(T2、T3剂量)、CAT活性(T1、T2、T3剂量)及GSH-Px活性(T2、T3、T4剂量),降低染毒大鼠肝组织MDA含量(T2、T3、T4剂量)及ROS含量(T1、T3剂量)。结果表明,2,3,7,8-TCDD持续暴露8周可引起大鼠肝细胞氧化应激损伤,并产生剂量依赖效应;而有氧运动可增加2,3,7,8-TCDD持续暴露(T2、T3剂量)大鼠肝组织抗氧化酶活性,有效降低氧化应激损伤而减轻肝毒性。     

测定5种高环多环芳烃毒性当量因子并应用于太湖梅梁湾表层沉积物分析

作用位点和作用机理相同的污染物通常具有毒性加合作用,但是各个污染物对总体毒性的贡献并不相同,因此需要采用等毒性当量方法进行归一化．本研究选取了5种具有较强芳烃受体效应的多环芳烃(PAHs),通过大鼠肝癌细胞株H4ⅡE体外EROD酶诱导试验,得到相应的剂量／效应关系曲线,并计算了单个PAH的毒性当量因子 (EROD-TEF)．研究结果表明,不同PAH对EROD响应的EC50有较大区别,毒性相对强弱按照苯并[k]荧蒽>茚并 [1,2,3-cd]芘>苯并[a]芘>苯并[b]荧蒽>苊的顺序递减,对应的EROD-TEF值分别为1．1×10-4、3．0×10-5、3．9×10-6、 2．8×10-6和1．5×10-6．利用所得到的EROD-TEF值和气相色谱-质谱(GC-MS)联用方法测定的太湖梅梁湾地区表层沉积物中16种PAHs的浓度,计算得到5种PAHs的2,3,7,8-TCDD毒性当量TEQPAH,并与体外EROD酶诱导生物测试方法测得的表层沉积物毒性当量EROD-TEQ进行了比较．结果显示,两者间存在较好的线性关系(r2=0．65, p<0．05),证明实验测得的EROD-TEF值能够用于实际样品的分析;所研究的沉积物样品中5种PAHs对总芳烃受体效应的贡献均大于50％,表明PAHs是太湖梅梁湾地区表层沉积物中主要的芳烃受体效应活性物质,其可能引起的环境风险应得到进一步重视．     

低浓度二噁英抑制青鳉幼鱼耳泡生成与SOX9b相关联

2,3,7,8-四氯二苯并对二恶英(2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-Dioxin,TCDD)是一种持久性环境有机污染物质,它在有机体内的蓄积性引起研究人员的重视。以青鳉胚胎作为实验动物模型,使用原位杂交和定量聚合酶链锁反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术从分子水平探讨了TCDD对胚胎耳泡的发育及其毒性作用机制。结果表明,TCDD造成青鳉幼鱼耳泡生成障碍。通过原位杂交和q PCR分析表明,TCDD引起软骨发育的变化与SOX9b表达降低有密切的关联。研究认为青鳉胚胎是一种非常敏感的TCDD模式动物,其耳泡软骨发育以及SOX9b基因表达可能是一种二恶英发育毒性的效应标记物。     

工业品五氯酚和五氯酚钠中的PCDDs和PCDFs

介绍了一种快速和高度选择性的方法,用于测定工业品五氯酚及其钠盐中的PCDDs和PCDFs.样品分别溶于2mol/l NaOH和去离子水中,用苯萃取,有机相经无水Na_2SO_4干燥,浓缩后进行氧化铝柱层析,以消除干扰物质.PCDDs和PCDFs用50％ CH_2Cl_2的正已烷液洗出,收集、浓缩后进行HRGC/MS分析.于两种样品中都检出了四至八氯取代的PCDDs和PCDFs,其中包括最毒的2,3,7,8-TCDD,含量约在0.05μg/g.     

多氯苯生产中有机氯化物的分析

在气相色谱和色谱-质谱分析的基础上,对以六六六为原料生产多氯苯的两种工艺的产品及废渣进行了分析。结果表明:伴随多氯苯的生成,尚有多种氯化物产生。在水解生产工艺中,产品和废渣中有微量PCDDs和PCDFs,但产品中还有少量PCBs。在热解工艺中,废渣内发现大量的PCBs,PCDDs和PCDFs,最毒的异构体,2,3,7,8-TCDD含量高达24ppm。     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、四溴双酚A混合物的热解实验:含溴二噁英生成研究

模拟电子垃圾热回收处理过程,将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、四溴双酚A(TBBPA)分别与4种金属(Cu、Fe、Zn和Ni)进行混合,在自制的加热装置内开展了不同气氛、不同温度条件下热解实验研究。对产物溴代二噁英(PBDD/Fs)检测显示,2,3,7,8-TBDF、2,3,7,8-TBDD及1,2,3,4,7,8-与1,2,3,6,7,8-Hx BDD为主要产物,其中2,3,7,8-TBDF含量最高,约占总PBDD/Fs的12%~90%。反应生成的8种2,3,7,8-PBDD/Fs浓度范围为0.05~2 082 ng·g-1。在同等实验条件下,温度升高有利于ABS塑料混合物中PBDD/Fs的生成。Cu、Fe、Zn和Ni四种金属都具有催化效应。空气、氮气气氛下热解实验显示,空气气氛下PBDD/Fs的生成量大,2种条件下生成的二噁英总量比值在0.8~99.6之间变化。无金属催化条件下此比值变化范围较小,为0.8~1.5;在金属参与条件下,此比值变化范围加大,为1.2~99.6;其中,在Cu和Fe参与下,此比值较高。各种热解条件下形成的PBDD/Fs都具有PBDFsPBDDs的特征。研究结果说明,虽然无金属参与条件下含TBBPA的ABS热解生成溴代二噁英浓度较低,但金属(如Cu等)存在时,此类污染物的浓度显著增加。     

三氯苯生产残渣中PCDDS和PCDFS的分析

采用HPLC和GC/MS,对我国采用热解六六六法生产三氯苯的废物中PCDDs和PCDFs进行了分析.残渣溶于苯,样品液转移至装有碱性Al_2O_3并已用正己烷顶淋洗过的层板柱中,依次用3％,50％(V/V)二氯甲烷之己烷液淋洗.PCDDDs和PCDFs于50％二氯甲烷液中流出,收集并浓缩后用HPLC法测定其中的OCDD和OCDF,用GC/MS法测定其余的PCDDs和PCDFs。样品中检出了四至八氯取代的CDDs和五至八氯取代的CDFs,其量约占样品重量的10％,含量之高实属少见.基于条件的限制,未能对剧毒的2,3,7,8-TCDD进行单独测定.     

高分辨气相色谱/高分辨质谱联用分析氯苯类化合物中的二噁英类

多氯代二苯并-对-二噁英(Polychlorinated dibenzo-p-dioxins,PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(Poly-chlorinated dibenzofurans,PCDFs)通称为二噁英(PCDD／Fs或dioxins),它们是氯代三环芳香化合物,由于氯原子的取代数目和位置不同,构成了75种PCDD和135种PCDF．在这210种化合物中,有17种(2,3,7,8位被氯原子取代)被认为对人类健康有巨大的危害,动物实验表明其具有强致癌性．其中,2,3,7,8-四氯代二苯并-对-二噁英(2,3,7,8-TCDD)在已知的化合物中毒性最大．二噁英类广泛分布于全球环境介质中,化学性质稳定,难以生物降解,可在食物链中富集．二噁英类往往作为副产品以杂质的形式存在于多种化工产品中,如氯酚、氯代苯氧酸型除草剂、多氯联苯、四氯苯醌等．     

运动对2,3,7,8-四氯二苯并二恶英急性暴露大鼠肝脏抗氧化能力的影响

观察8周中等强度游泳运动对2,3,7,8-四氯二苯并二恶英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,2,3,7,8-TCDD)急性暴露大鼠肝脏氧化应激的影响。以8周龄雄性Sprague Dawley大鼠为研究对象,将大鼠随机分为玉米油静养组(NC组)、玉米油运动组(EC组)、TCDD静养组(NT)和TCDD运动组(ET组)。将TCDD溶于玉米油中,NT和ET组大鼠按照10μg·kg-1(以单位体重计)腹腔注射TCDD,NC和EC组大鼠注射等量玉米油。正式实验开始后,EC和ET组大鼠进行运动(尾部负重5%游泳30min),每周运动5 d,共8周,NC和NT组大鼠不进行任何运动干预。8周后,称重并宰杀大鼠,收集血清和肝组织样本,待测血清天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)的活性;肝组织丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性。将数据进行多因素方差分析,结果表明,染毒可升高大鼠血清AST的活性,增加肝脏MDA的含量,降低肝脏SOD、CAT和GSH-Px的活性;运动可降低大鼠肝脏GSH-Px的活性;染毒后运动可减少肝脏MDA的含量,升高肝脏SOD、CAT和GSH-Px的活性。研究表明,TCDD急性暴露可导致大鼠肝细胞功能受损,导致大鼠肝脏发生氧化应激。8周有氧运动改善TCDD急性暴露诱导的肝细胞损伤,改善肝脏氧化应激,这可能是运动改善TCDD肝毒性的机制之一。     

2,3,7,8-四氯二苯并对二噁英对大鼠卵巢颗粒细胞雌二醇和孕酮分泌的影响

为研究2,3,7,8-四氯二苯并对二噁英(TCDD)对体外原代培养大鼠卵巢颗粒细胞活力和雌二醇(Estradiol,E2)、孕酮(Progestone,P)分泌的影响,探索TCDD对卵巢颗粒细胞的毒性作用阈值和程度,对未成熟SD大鼠卵巢颗粒细胞进行了原代培养,并设2组体外染毒实验:终浓度分别为0.1、1、10、100nmol·L-1TCDD染毒24h和10nmol·L-1TCDD染毒1、3、6、18、24h.染毒结束后采用MTT法检测细胞活力,RIA法检测收集培养液中的E2和P含量.结果表明,1、10、100nmol·L-1TCDD可显著抑制大鼠卵巢颗粒细胞活力和E2、P的分泌,与阴性对照、0.1%DMSO组、0.1nmol·L-1TCDD组比较差异均有显著性(p<0.05);10nmol·L-1TCDD染毒6、18、24h可明显抑制细胞活力和E2、P的分泌,与对照组和短期染毒组(1h、3h)差异均有显著性(p<0.05).痕量的TCDD可显著降低大鼠卵巢颗粒细胞活力并抑制细胞E2和P分泌,对大鼠卵巢颗粒细胞的毒性作用阈值可能为1nmol·L-1或更低.TCDD的生殖毒性作用可能与直接对卵巢颗粒细胞的毒性作用和抑制甾体激素的生物合成以及分泌有关.     

小清河(济南段)支流内分泌干扰物综合激素效应分布特征研究

应用化学诱导荧光素酶表达基因法(chemical activated luciferase gene expression,CALUX)调研了小清河(济南段)主要支流的多种内分泌干扰物综合激素效应,明确了4类内分泌干扰物的含量水平及分布特征.结果表明,调研河流的二噁英类、雌激素类和肾上腺皮质激素类的年平均毒性当量浓度范围为0.020～0.040 ng 2,3,7,8-TCDD TEQ·L-1、0.007～0.050 ng E2-eq·L-1和1.8～9.6 ng Dex-eq·L-1.二噁英类和雌激素类的含量水平相对较低,雄激素类内分泌干扰物的污染风险较低,肾上腺皮质激素类是其内分泌干扰物污染的最大贡献者.二噁英类检出水平无明显的季节性和区域性差别,雌激素类季节性变化明显,春、冬两季检出率高,肾上腺皮质激素类分布的季节性分布不明显,但区域性分布规律明显,农业区支流的检出频次和含量水平明显低于居民区和商业区支流.     

测定化学物对乙酰胆碱酯酶抑制毒性的微板吸光法研究

随着化学污染物种类与数量的日益增多,高通量测试方法显得越来越重要。基于乙酰胆碱酯酶(ACh E)抑制法原理,以多功能酶标仪为测试设备,96孔微板为暴露反应载体,建立了测定化学物对ACh E抑制毒性的微板吸光法。系统研究了ACh E浓度、碘化硫代乙酰胆碱(ATCI)浓度、二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)浓度对显色吸光度、吸光度变化速率、化学物测试毒性的影响。结果表明,随着ACh E、DTNB、ATCI的浓度增加,吸光度均增加;吸光度变化速率与ACh E浓度呈正相关,与DTNB浓度基本无关,与ATCI浓度呈现先增后减的双相关系;随着ATCI浓度增加,灭多威剂量-效应曲线(DRC)向右移动。最终建立的优化测试条件为DTNB 0.2 g·L~(-1)、ATCI 0.2 g·L~(-1)、ACh E 0.04 U·m L~(-1)、p H 6.8、反应温度29℃及暴露时间15 min;并与国标方法进行了对比与验证,发现试剂加样顺序对毒性测定结果有显著影响。基于ACh E的微板毒性测试结果表明,灭多威的DRC呈现良好的S型曲线,可用Weibull函数有效表征,拟合决定系数R2大于0.97,空白变异控制在了±10%以内。此方法可用于化学污染物的高通量毒性检测。     

微板吸光法测定9种农药对斜生栅藻的抑制毒性

以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为指示生物,96微孔板为暴露反应载体,SpectraMax M5酶标仪为吸光度测试设备,建立了测定毒物对藻生长抑制毒性的微板吸光法.论文系统研究了微板吸光法中斜生栅藻的可见吸收光谱和生长曲线以及pH和暴露时间对藻生长的影响,同时应用该方法成功测定了环嗪酮、阿特拉津、西草净、扑灭通、苯嗪草酮、敌草快、草甘膦7种除草剂和磷胺、甲胺磷2种杀虫剂对斜生栅藻的剂量-效应曲线(DRC).通过对剂量-效应数据进行非线性最小二乘模拟,获得了这些农药的半数效应浓度EC50及置信区间.对比标准锥形瓶栅藻毒性试验,微板吸光法具有测试简便快速,所需样品体积少,便于多次平行毒性测试等优点.