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戊唑醇在斑马鱼体内的生物富集性

农药 2014年第8期53卷 584-586,602页

作者：廖朝选段亚玲肖飞张清海欧明烛杨鸿波贵州省分析测试研究院贵阳550002 贵州大学化学与化工学院贵阳550001

【目的】研究戊唑醇对水生生物的潜在危害。【方法】建立液相色谱-三重四级杆串联质谱法测定戊唑醇在水中和鱼体中的残留量，采用静态法研究戊唑醇在斑马鱼体内的富集效应，并评价其生物富集性。【结果】戊唑醇在10．0－500．0μg／L范... 详细信息

【目的】研究戊唑醇对水生生物的潜在危害。【方法】建立液相色谱-三重四级杆串联质谱法测定戊唑醇在水中和鱼体中的残留量，采用静态法研究戊唑醇在斑马鱼体内的富集效应，并评价其生物富集性。【结果】戊唑醇在10．0－500．0μg／L范围内具有良好的线性关系。当戊唑醇在水中的添加质量浓度为20．0—200．0μg/L，其添加平均回收率为96．5％-98．3％，变异系数为1．8％-2．2％；当戊唑醇在鱼体中的添加质量分数为0．25－2．5μg／g，其添加平均回收率为100．3％－101．8％，变异系数为2．0％～4．0％，该方法的最小检出量为1．6×10-11g，水中最低检测质量浓度（LOQ）为20μg／L，鱼体内最低检测限（LOQ）为20μg／kg。【结论】受试物戊唑醇在鱼体中富集系数BCF8d为24.3属于中等富集性农药。

关键词：戊唑醇斑马鱼生物富集性

基于3D-QSAR/HQSAR的部分芳香族化合物生物富集性的研究及分子修饰

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基于3D-QSAR/HQSAR的部分芳香族化合物生物富集性的研究及分子修饰

作者：李青华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

芳香族化合物是一类具有苯环结构的化合物,广泛应用于多种行业,如燃料、工业溶剂、医药、农药和其它日用品的初始原料。多数芳香族化合物能够在生物体内富集,具有高毒性和致癌作用,且易迁移、难降解,一旦暴露在环境中可造成严重的污染... 详细信息

芳香族化合物是一类具有苯环结构的化合物,广泛应用于多种行业,如燃料、工业溶剂、医药、农药和其它日用品的初始原料。多数芳香族化合物能够在生物体内富集,具有高毒性和致癌作用,且易迁移、难降解,一旦暴露在环境中可造成严重的污染问题。因此,本文结合三维定量构效关系模型(3D-QSAR)和分子全息定量构效关系模型(HQSAR)研究部分芳香族化合物的生物富集性以及设计低生物富集性的衍生物。基于已知lgBCF数据的36种芳香族化合物作为训练集,8种作为测试集,采用Sybyl-x 2.0软件的QSAR模块中比较分子力场分析(CoMFA)法和比较分子相似性指数分析(CoMSIA)法进行三维定量构效关系(3D-QSAR)分析,建立以芳香族化合物生物富集性数据(logBCF)为因变量,分子结构参数为自变量的3D-QSAR模型;同时利用Sybyl-x 2.0软件中的HQSAR模块构建的HQSAR模型,建立HQSAR模型活性位点贡献图与CoMSIA模型静电场三维等势图耦合的影响芳香族化合物生物富集性的分子活性取代位点方法,并以五氯苯(PeCB)为目标分子,进行了低生物富集性PeCB衍生物分子设计。综合CoMSIA模型三维等势图及HQSAR模型的活性贡献图,发现在PeCB分子的5号取代位点引入正电性基团有利于降低其生物富集性,据此设计出7种低生物富集性PeCB衍生物分子,并对设计所得7种PeCB衍生物分子进行POPs特性评价,筛选出4种衍生物分子5-OH-PeCB、5-CH2OH-PeCB、5-NH2-PeCB和5-CH3-PeCB,其在迁移性和毒性变化不大的情况下(小于10%)降解性有一定升高,且富集性有较好的降低(大于10%)。此外,污染物与血清白蛋白结合效果与富集性呈正相关,通过选取5-CH2OH-PeCB和PeCB分子与牛血清白蛋白(BSA)的结合进行衍生物低富集性的机理研究。利用分子对接的方法将5-CH2OH-PeCB和PeCB两种分子与BSA蛋白进行对接。结果发现疏水作用主要影响了分子与BSA蛋白的结合,PeCB与BSA蛋白结合中有9个氨基酸残基参与到结合作用,提供了 22个非键作用力;5-CH2OH-PeCB与BSA蛋白结合过程有8个氨基酸残基提供了 15个非键作用力。通过分子动力学进行了结合自由能计算,结果表明PeCB与BSA蛋白具有更好的结合效果,且范德华能量主要影响了 PeCB和衍生物分子与BSA蛋白的结合自由能。

关键词：芳香族化合物生物富集性三维定量构效关系分子全息定量构效关系分子对接分子动力学

基于3D-QSAR和分子对接的酚类化合物分子修饰及其生物富集性研究

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基于3D-QSAR和分子对接的酚类化合物分子修饰及其生物富集性研究

作者：王晓蕾华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

酚类化合物是一种重要的化工原料,广泛应用于多种行业,如农药和有机合成等,其能够在生物体内富集、在环境中迁移、毒性较强、不易生物降解,严重危害生态环境。因此,本文利用三维定量构效关系模型(3D-QSAR)和分子对接技术研究酚类化合物... 详细信息

酚类化合物是一种重要的化工原料,广泛应用于多种行业,如农药和有机合成等,其能够在生物体内富集、在环境中迁移、毒性较强、不易生物降解,严重危害生态环境。因此,本文利用三维定量构效关系模型(3D-QSAR)和分子对接技术研究酚类化合物的生物富集性以及设计低生物富集性酚类衍生物。基于36种酚类化合物生物富集因子对数(logBCF)数据,借助比较分子相似性指数分析法(CoMSIA)和比较分子立场分析法(CoMFA)构建3D-QSAR模型,对250种酚类化合物的logBCF进行预测的同时,以五氯酚(PCP)为例分析其CoMSIA模型三维等势图。由结果可知,两种模型都能很好的预测酚类化合物的logBCF值,静电场对酚类生物富集性的影响较大;在PCP的R2、R6位点处引入电负性较小基团可显著降低化合物的logBCF值。此外,PCP与超氧化物歧化酶(SOD)的结合可导致PCP在生物体内的蓄积量减少,从而其在生物体内的生物富集性降低。利用分子对接方法将PCP分别与8种SOD进行对接,从氢键相互作用以及氨基酸残基两方面分析PCP生物富集性降低机制。由结果可知,PCP生物富集性的降低与PCP与SOD的结合有关,氢键相互作用是使该复合物稳定的主要作用,其中存在的氢键键长普遍小于3A;在此复合体系中,LYS、GLU、PRO、HIS、ASP、GLY、LEU、ASN 和 GLN等9种氨基酸参与氢键的生成,且亲水性氨基酸对此受体-配体复合物稳定性的影响较大。综合CoMSIA模型以及分子对接方法所提供的分子修饰信息,设计获得7种低生物富集性的PCP衍生物,并对设计所得7种PCP衍生物分子进行衍生化反应能垒计算和生物富集性、毒性、厌氧生物降解性和迁移性预测。由结果可知,7种基团取代PCP R6位置C1原子的难易程度为:-SCl>-CH2C1>-COCl>-CC13>-CH=CH2>-N02>-SH,结合所设计PCP衍生物的杀虫效果、迁移性以及厌氧生物降解性,最终设计出一种杀虫效果基本不变(增加1.37%)、迁移性基本不变(降低0.94%)、厌氧生物降解性增加(增加24.81%)、生物富集性降低(降低32.89%)的环保型6-COCl-PCP分子。6-COCl-PCP分子分别与8种SOD酶对接后,分子对接打分值与目标分子相比,平均增加了 48.03%,说明6-COCl-PCP分子生物富集性明显降低。

关键词：酚类化合物三维定量构效关系分子对接生物富集性分子设计氢键

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腈苯唑在斑马鱼中的生物富集效应

农药 2024年第10期63卷 734-738,759页

作者：何钰李江朱习增廖朝选贵州省分析测试研究院贵阳550014 贵州医科大学公共卫生学院贵阳550025

[目的]研究腈苯唑对水生生物的累积风险和潜在危害。[方法]建立液相色谱-三重四极杆串联质谱法测定腈苯唑在水中和鱼体中的残留量,采用静态法研究腈苯唑在斑马鱼体内的富集效应,并评价其生物富集性。[结果]腈苯唑分析方法的线性范围为1.... 详细信息

[目的]研究腈苯唑对水生生物的累积风险和潜在危害。[方法]建立液相色谱-三重四极杆串联质谱法测定腈苯唑在水中和鱼体中的残留量,采用静态法研究腈苯唑在斑马鱼体内的富集效应,并评价其生物富集性。[结果]腈苯唑分析方法的线性范围为1.0~100.0μg/L,线性关系良好(R^(2)=0.998)。腈苯唑在水中的添加质量浓度为8.0、160.0μg/L,其回收率分别在94.04%~101.16%和95.18%~101.51%范围,变异系数分别为2.95%、2.57%;鱼体中的添加回收率试验质量分数水平为0.1、5.0μg/g,其回收率分别在85.68%~99.48%和91.34%~102.22%范围,变异系数分别为5.88%、4.26%。检测方法对水样的定量限(LOQ)为8.0μg/L,鱼体样品的定量限(LOQ)为0.1μg/g,该方法的最小检出质量浓度为0.19μg/L。受试物腈苯唑在0.014 mg/L(1/100 LC50)和0.14 mg/L(1/10 LC50)质量浓度下的富集系数BCF分别为139.18和155.95。[结论]腈苯唑为中等富集性农药,环境中残留的少量农药会通过富集作用累积于生物体内,产生亚慢性或慢性毒性效应,经过食物链的放大效应可能造成安全风险。因此在腈苯唑的使用过程中,应该规范其使用方式和控制使用剂量,同时还应加强对水生生态系统的残留监测和风险评估。

关键词：腈苯唑斑马鱼生物富集性

标准差标准化方法修正的PBBs多效应3D-QSAR模型及其在环境友好性分子修饰中的应用

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高等学校化学学报 2019年第12期40卷 2471-2479页

作者：杨璐泽刘淼吉林大学新能源与环境学院

构建了标准差标准化方法修正的兼具多溴联苯(PBBs)分子红外振动强度、生物富集性和毒性3种效应的CoMFA模型,分析了PBBs分子力场对其综合值的影响,确定取代位点,并进行兼具易红外光谱检出、低生物富集性和毒性特征的PBB分子修饰(以PBB-15... 详细信息

构建了标准差标准化方法修正的兼具多溴联苯(PBBs)分子红外振动强度、生物富集性和毒性3种效应的CoMFA模型,分析了PBBs分子力场对其综合值的影响,确定取代位点,并进行兼具易红外光谱检出、低生物富集性和毒性特征的PBB分子修饰(以PBB-153为例).研究结果表明,构建的CoMFA模型对PBBs分子的红外振动强度、生物富集性和毒性3种效应综合值具有较好的预测和拟合能力,且具有较好的稳定性,静电场和立体场的贡献率分别为59. 9%和40. 1%.根据模型三维等势图选择正电性高于Br原子的5种取代基团对目标分子PBB-153进行单、双取代,筛选出6个3种效应综合值上升的PBB-153衍生物.PBBs衍生物分子单效应计算或预测结果验证表明所构建的兼具PBBs分子红外振动强度、生物富集性和毒性3种效应综合值的CoMFA模型可以有效应用于PBBs分子的修饰.设计的PBB-153衍生物分子具有较好的稳定性,同时阻燃性与目标分子相当,环境持久性及迁移性方面优于目标分子.2D-QSAR模型表明,PBBs分子的偶极矩、最负电荷及邻位Br原子数对其红外振动强度、生物富集性和毒性单效应和综合值影响趋势一致.

关键词：生物富集性红外光谱毒性多溴联苯分子修饰

新型污染物—液晶单体（LCMs）的生物富集特征研究

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新型污染物—液晶单体（LCMs）的生物富集特征研究

作者：朱明南京理工大学

学位级别：硕士

液晶单体(liquid crystal monomers,LCMs)因其独特的理化性质,被广泛用于各类电子产品的显示原件,近些年生产使用量在不断增长。然而由于此类产品短暂的生命周期,每年都有大量LCMs被释放到环境中,对环境造成严重危害。针对这一问题,本... 详细信息

液晶单体(liquid crystal monomers,LCMs)因其独特的理化性质,被广泛用于各类电子产品的显示原件,近些年生产使用量在不断增长。然而由于此类产品短暂的生命周期,每年都有大量LCMs被释放到环境中,对环境造成严重危害。针对这一问题,本研究通过测量LCMs的辛醇/水分配系数(log K)以及在斑马鱼体内的富集和净化情况,判断此类化合物是否具有生物富集性,进而评估其进入环境后的生态风险。本次研究选取39种LCMs作为目标化合物,通过EPI Suite软件获取LCMs的辛醇/水分配系数(log K)理论值,传统摇瓶法测量其实验值,将二者数据相比较。结果显示,仅有12种两碳环LCMs理论值和实验值吻合性较好,剩余三碳环和四碳环化合log K数值相差较远。基于这一点,本研究以LCMs的分子结构描述符和实验值为基础,通过多元线性回归,开发了预测液晶单体log K的QSAR模型,此模型与传统模型相比,具有较好的稳定性和预测性。本次研究以斑马鱼为受试生物,考察了39种LCMs在斑马鱼体内的富集、净化和组织分布情况。结果显示,LCMs具有较大的生物富集因子(BCF),能明显在斑马鱼体内富集,且不同化合物在斑马鱼体内的富集浓度随着LCMs碳环数量的增加而减小。经过相同的净化时间,LCMs在雌鱼体内的净化率(p)明显高于雄鱼(t-test,p性分析(p<0.05),发现在肠中Σ39LCMs浓度显著高于其他器官,并且有34种LCMs的分布情况与其相同。

关键词：液晶单体辛醇/水分配系数 QSAR 斑马鱼生物富集性

灞河邻苯二甲酸酯类的分布特征、生物富集和生态风险及其生物学效应的研究

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灞河邻苯二甲酸酯类的分布特征、生物富集和生态风险及其生物学效...

作者：岳小亚西北农林科技大学

学位级别：硕士

邻苯二甲酸酯类(Phthalate Easters,PAEs)化合物是工业上常使用的一种增塑剂。由于其被大量应用于厨房用具、塑料桶、儿童玩具和聚氯乙烯等材料的加工过程,导致PAEs在大气、水环境和土壤等各种环境基质中广泛存在。而痕量PAEs就能对生... 详细信息

邻苯二甲酸酯类(Phthalate Easters,PAEs)化合物是工业上常使用的一种增塑剂。由于其被大量应用于厨房用具、塑料桶、儿童玩具和聚氯乙烯等材料的加工过程,导致PAEs在大气、水环境和土壤等各种环境基质中广泛存在。而痕量PAEs就能对生物产生影响,因此PAEs的污染已成为世界普遍关注的问题。为探究城市河流中PAEs的污染水平及其产生的生物学效应,本研究采用超声萃取技术(Ultrasonic Extraction,UE)和固相萃取技术(Solid Phase Extraction,SPE)相结合的方法从灞河流域的水样和鲫鱼(Carassius auratus)组织样中分别提取PAEs(DBP、DEHP、DOP、DEP和DMP)。采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)法对五种PAEs进行检测,并分析它们在鲫鱼肌肉组织中的富集水平,评估它们的生态风险熵值(RQ)。此外,本研究以灞河鲫鱼为研究对象,检测了PAEs在鲫鱼肌肉组织中的富集情况;并计算了鲫鱼的肥满度(CF)、肝脏指数(HSI)和性腺指数(GSI);观察了肾脏、肝脏和性腺的发育情况;同时也检测了鲫鱼肝脏活性氧(ROS)、过氧化氢(HO)的水平,氧化应激相关的物质还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的水平以及抗氧化应激相关的酶过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶1(Gpx1)的活性;用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)分析了氧化应激(Cu-Zn-sod,Mn-sod,cat,gpx1,Nrf2,NF-kb)和细胞凋亡(p53,bax,bcl2,casp3,casp8,c-fos,c-myc)相关基因的表达情况,研究结果如下:(1)灞河表层水体中五种PAEs的浓度水平为,DMP 183.5-483.6 ng/L、DEP442.0-1942.3 ng/L、DBP 393.2-1646.6 ng/L、DEHP 45.9-1280.2 ng/L和DOP270.8-646.4 ng/L;它们在灞河鲫鱼肌肉组织中的富集水平为,DMP 15.6-47.6ng/g、DEP 18.1-84.6 ng/g、DEHP 1.7–31.8 ng/g、DOP 14.3–40.8 ng/g和DBP18.9-67.8 ng/g。表层水体中DMP、DEHP和DOP污染水平从上游至下游逐渐升高,DEP污染水平为中游生物富集因子(Bioconcentration Factor,BCF)分别为87.23-110.16 L/kg、40.01-54.89 L/kg、37.98-57.94 L/kg、23.32-65.39 L/kg和44.36-62.20 L/kg,表明五种PAEs均具有生物富集性;RQ风险熵值法分析表明:DBP在灞河上游和中游存在生态风险,在下游存在潜在的低生态风险;其余四种DMP、DEP、DEHP和DOP在灞河上中下游均存在潜在的低生态风险;(3)与上游相比,中下游鲫鱼的CF、HSI和GSI更高,表明灞河中下游水体中食物来源较为丰富,从而促进鲫鱼生长发育;灞河中下游水域的鲫鱼肾脏、肝脏和性腺组织病理损伤更加严重,肾小球萎缩,肝细胞空泡化严重、肝血窦扩张,精子细胞数量比例极显著减少(P性均显著高于下游(P性显著高于上游(P<0.05);抗氧化应激相关基因的表达(cat、Cu-Zn-sod、gpx1和nf-kb)为下游的S3位点显著高于中游的S2和上游的S1,说明水体中包括PAEs在内的污染物促使鲫鱼产生了氧化应激反应,而抗氧化应激相关的酶和基因能响应这些环境污染;(5)bcl-2、bax、p53、caspase3、c-fos、c-myc和bcl2/bax在中下游S2和S3的表达水平更高,表明水体中包括PAEs在内的污染物促使鲫鱼产生了细胞凋亡以应对环境变化的刺激。

关键词：邻苯二甲酸酯生物富集性生态风险评价氧化应激细胞凋亡

稀土元素^(147)Pm、^(141)Ce、^(147)Nd的环境毒理研究

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农村生态环境 2002年第4期18卷 52-55页

作者：陈祖义刘玉程薇章力干李辉信王元兴南京农业大学理学院江苏南京210095 南京农业大学动物科技学院南京农业大学资源与环境学院

应用核素示踪技术研究了稀土元素的环境行为、生物富集性及其对动物性腺的影响。结果表明 :(1) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd具有强吸附性 ,易在土壤和底泥中积累 ;(2 )供试的各生物对14 7Pm均具有明显的富集性 ;(3) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd... 详细信息

应用核素示踪技术研究了稀土元素的环境行为、生物富集性及其对动物性腺的影响。结果表明 :(1) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd具有强吸附性 ,易在土壤和底泥中积累 ;(2 )供试的各生物对14 7Pm均具有明显的富集性 ;(3) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd在动物体内脏器和组织间呈不均匀分布 ,在骨骼、骨髓、眼、大脑、心脏、脂肪和睾丸中残留量较高 ,且随剂量或摄入时间增加而增加 ,表现了明显的选择性蓄积。其中 ,骨骼对稀土元素的富集尤为突出 ;14 1Ce在眼中的蓄积高于其它脏器和组织 ;(4 )一次性腹腔注射剂量为 2 0 0mg·kg-1的Ce或Nd对小鼠性腺激素分泌具有明显的抑制作用 ,小鼠血清中睾酮或孕酮浓度比对照减少 ;虽然随饲料摄入 2 0 0和 80 0mg·(kg·d) -1的Ce ,对小鼠睾酮浓度没有明显影响 ,但精子畸形率升高。探讨了农业应用稀土的环境安全性 ,并就稀土农用提出了几点建议。

关键词：稀土元素环境毒理环境行为生物富集性钷铈钕

核素示踪技术研究稀土元素^(147)Pm、^(141)Ce和^(147)Nd的环境毒理与安全性

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核农学报 2004年第1期18卷 36-42页

作者：陈祖义南京农业大学江苏南京210095

应用核素示踪技术研究了稀土元素 ( 14 7Pm、14 1Ce、14 7Nd)的环境行为、生物富集性及其对动物性腺的影响。综合研究结果表明 :(l) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd在土壤中具有强的吸附性 ,而且难以迁移 ,易于在土壤和底泥中积累 ;( 2 )供试... 详细信息

应用核素示踪技术研究了稀土元素 ( 14 7Pm、14 1Ce、14 7Nd)的环境行为、生物富集性及其对动物性腺的影响。综合研究结果表明 :(l) 14 7Pm、14 1Ce和14 7Nd在土壤中具有强的吸附性 ,而且难以迁移 ,易于在土壤和底泥中积累 ;( 2 )供试的 5种水生生物、4种陆生食用植物对14 7Pm均具有明显的富集性 ;( 3) 14 7Pm、14 1Ce、14 7Nd在动物体内脏器和组织间呈不均匀分布 ,在骨骼、骨髓、眼、大脑、心脏、脂肪和睾丸中残留量较高 ,表现了明显的选择性蓄积 ;( 4 )一次性腹腔注射2 0 0mg·kg-1的Ce和Nd对小鼠性腺激素 (睾酮或孕酮 )的分泌有明显的抑制作用 ,以 2 0 0和80 0mg·(kg·d) -1的Ce随饲料摄入对雄性小鼠精子畸形率明显升高。本文从稀土的环境累积影响、与“环境优先污染”的类似性、动物脏器组织中的选择性蓄积效应及其天然放射性等方面探讨了农业应用稀土的环境安全性。

关键词：稀土铈141 钕147 钷147 环境行为生物富集性环境毒理安全性评价核素示踪技术性腺蓄积效应农业生态环境