三氯卡班对小鼠血浆内源性物质影响的代谢组学研究

三氯卡班被认定为一种新型的环境污染物,可能对动植物和人体产生危害,为探究三氯卡班的有害作用机制,选择C57BL6小鼠作为载体,利用分子生物学和报告基因方法考察了三氯卡班对肝脏的作用,同时利用代谢组学技术考察三氯卡班对血浆内源性代谢物变化的影响。结果表明,三氯卡班是核受体CAR的激活剂,可以提高肝脏CYP2b10的m RNA表达。同时血浆主要的内源性代谢物也产生了显著性变化,血浆中的脂肪酸比例都呈下降趋势,肉毒碱与乙酰肉碱的比例都呈上升趋势,花生四烯酸与肌酸的比例都呈上升趋势,这都与核受体CAR被激活密切相关,由此说明利用代谢组学技术能够全面地反映三氯卡班所造成的对机体的影响。     

三氯卡班可以影响肾小管上皮细胞的屏障功能

三氯卡班(TCC)是一种被广泛应用于个人护理用品中的广谱型亲脂性杀菌剂,已在多种环境介质和生物体中检出。因其潜在的环境蓄积、生物累积和生物毒性效应,日益受到学者们的关注。借助TCC对NRK-52E(大鼠肾小管上皮细胞)的毒性暴露实验,通过检测细胞活力、以及与跨膜电阻和紧密连接相关的连接黏附分子1(JAM~(-1),junctional adhesion molecule 1)的蛋白表达水平,研究了TCC潜在的肾脏毒性效应。结果显示,10μmol·L~(-1)TCC处理48 h时培养细胞呈现不规则的集落;10μmol·L~(-1)和20μmol·L~(-1)TCC处理NRK-52E 24 h、48 h和72 h后可以显著抑制细胞生长;3.57μmol·L~(-1)TCC(生长抑制的48 hIC20)处理NRK-52E 48 h可以显著抑制细胞间紧密连接蛋白JAM~(-1)的表达量,并降低跨膜电阻,影响肾脏的屏障功能。本研究的结果能够为进一步揭示TCC对动物的毒害机制、评估其对动物的健康风险提供数据支持。     

水体中羟基自由基介导的三氯卡班氧化机制的量子化学研究

因羟基自由基引发的初始反应对于研究高级氧化过程中有机污染物的转化至关重要.本研究采用量子化学计算探究羟基自由基与三氯卡班加成与抽氢反应的机理,并利用ECOSAR软件预测并评价产物的生态毒性.结果表明,除C₁₄位点加成反应外,其它反应过程均为放热 反应;反应活化自由能为6.55~23.5 kcal·mol^-1,其中,最小值和最大值分别为C₂₀和C₁₄位点的加成反应;同时,C₁、C₃、C₂₅和C₁₄位点的加成反应与三氯卡班的脱氯或C—N的断裂存在协同.进一步动力学研究结果显示,加成与抽氢反应的总速率为2.27×10⁸ L·mol^-1·s^-1,其中,速率最大和最小的反应分别为C₂₀（1.11×10⁸ L·mol^-1·s^-1）和C₁₄（1.30×10^-5 L·mol^-1·s^-1）位点的加成,并且加成反应占主要通道（74.8%）,尤以C₂₀位点的加成产物最为突出（49.0%）,以上研究与平均局部离子化能计算结果相一致.生态毒性评价结果虽然表明加成反应可有效脱毒,但大部分产物对 水生生物仍具有一定威胁.     

NaClO、UV及UV/NaClO消毒过程中TCC的去除特性及遗传毒性

采用NaClO、UV和UV/NaClO复合消毒等方式研究了三氯卡班（TCC）在消毒过程中的去除特性,考察了3种消毒方式中TCC溶液的遗传毒性变化,鉴定了TCC的降解产物并探讨了其降解机制,以UV/NaClO复合消毒为研究对象,考察了NaClO投加量、TCC初始浓度、溶液pH值和腐殖酸（HA）等因素对TCC去除的影响.结果表明,3种消毒技术对TCC的去除效果依次为UV/NaClO、UV、NaClO.消毒处理不同程度增加了TCC溶液的遗传毒性.LC-MS鉴定出了8种TCC的降解产物,降解途径主要为脱氯、加氯以及·OH/O^·氧化.UV/NaClO复合消毒对TCC的去除率在97%以上;TCC的去除与其初始浓度呈负相关;TCC的去除率随pH值的增大先升高后降低;低浓度的腐殖酸（HA）对TCC的去除有促进作用,高浓度则相反.     

低剂量三氯生和三氯卡班对嗜热四膜虫的毒性研究

研究了环境相关浓度水平(μg.L-1)的三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)暴露对嗜热四膜虫的生长抑制效应,并尝试探索这两种新生污染物对四膜虫细胞活性的影响.结果表明,μg.L-1水平的TCS和TCC对四膜虫的生长存在明显抑制作用,24 h-EC50分别为141μg.L-1、728μg.L-1;最低无效应浓度(NOEC)分别为2μg.L-1、30μg.L-1;最低效应浓度(LOEC)分别为4μg.L-1、61μg.L-1.其中,TCC在1—10μg.L-1水平表现出促进作用,可能是hormesis效应的体现.另外,在TCS和TCC浓度达到1000μg.L-1时均对四膜虫细胞膜产生明显损伤;TCS和TCC也影响其溶酶体活性,1μg.L-1暴露2 h时,荧光值(RFU)百分比分别降低至对照样品的88.62%、95.75%.本研究结果有助于进一步从亚细胞和分子水平认识环境污染水平TCS和TCC的生态毒性,也为这两种新生污染物在环境中的生态风险评价提供重要参考依据.     

三氯生和三氯卡班对人体肝细胞DNA损伤的研究

三氯生（TCS）和三氯卡班（TCC）作为优良的抗菌和消毒剂,在药物和个人护理用品中广泛使用。近几年来,TCS和TCC在各种环境介质和生物体中被频繁检出,并引起国内外环境科学工作者的重点关注。目前,有关TCS和TCC对水生生物的毒性研究已有大量的报道,其对人体健康危害的报道仍较少。为了评估TCS和TCC对人体的遗传毒性,利用彗星实验研究两种污染物对正常人肝细胞（L02）DNA的损伤效应。结果发现：三氯生和三氯卡班皆能引起人体肝细胞的DNA损伤,并呈现显著的剂量-效应关系和时间效应关系。相比于TCS而言,L02细胞对TCC更为敏感,在低暴露剂量（2.38μmol.L-1）下就可以引起DNA断裂损伤。该结果有助于进一步揭示TCS和TCC对人体毒害的机制,更全面的评估两种污染物对人体健康的风险。     

三氯卡班环境暴露对斑马鱼神经行为的影响

为了探究三氯卡班(TCC)对脊椎生物神经行为的干扰及机制, 以脊椎模式生物斑马鱼为研究对象, 分别评判了TCC亚致死剂量急性暴露对幼鱼的神经发育毒性及慢性暴露对成鱼神经行为的影响.结果表明: TCC亚致死剂量急性暴露造成斑马鱼胚胎及幼鱼自主运动活力减少, 对声光刺激的敏感程度下降.吖啶橙凋亡染色表明, TCC诱导幼鱼头肾、脑部和眼睛等多部位发生细胞过度凋亡.通过扫描电镜观察, 侧线神经丘形态畸形, 发育受到抑制, 毛细胞团数量减少且排列紊乱.成鱼行为学试验结果显示, TCC长期暴露的成鱼过度焦虑及恐慌, 避险和警惕能力下降, 并表现出自闭, 不愿社交, 显著影响斑马鱼的记忆力、学习能力和辨别认知功能.     

三氯生和三氯卡班对两栖动物蝌蚪的急性毒性

三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)是个人护理品中常用抗菌剂,在水体中普遍存在,但目前其对两栖动物的毒性研究仍较少。本研究以黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪为受试生物,研究TCS和TCC对蝌蚪的急性毒性。将处于第一个蝌蚪发育期的黑斑蛙蝌蚪(Gosner 26期)和非洲爪蛙蝌蚪(NF 46期)分别暴露于系列浓度的TCS和TCC,测定其对蝌蚪的半数致死浓度(96 hLC_(50))。结果发现,TCS对黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪的96 h-LC_(50)分别为441μg·L~(-1)和280μg·L~(-1);TCC对黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪的96 h-LC_(50)为252μg·L~(-1)和217μg·L~(-1)。这些数据显示TCS和TCC对两种蝌蚪的毒性较高,且对非洲爪蛙蝌蚪毒性均略高于对黑斑蛙蝌蚪的毒性,整体来看TCC的毒性略高于TCS。