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《第八届海峡两岸毒理学研讨会论文集》2015年
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新型有机溶剂离子液体的生态毒理学研究

李效宇  马军国  张榜军  井长勤  曾师虎  董相宜  罗艳蕊  苗小青  
【摘要】:【目的】通过毒理学方法研究"绿色溶剂"离子液体对生物机体及细胞的毒性效应,阐明离子液体的毒性作用及其机制。【材料方法】选取不同侧链长度阳离子及不同阴离子的离子液体,分别处理藻类、高等植物、枝角类、蚯蚓、软体动物(尖膀胱螺、田螺)及其胚胎、硬骨鱼类(斑马鱼、鲤鱼、金鱼、草鱼、白鲢)及其胚胎、两栖类(黑斑蛙)及其胚胎、哺乳动物(小鼠)及不同类型细胞(神经细胞株PC12,人肝癌细胞HepG2,Bel-7402,乳腺癌细胞EMT6)。通过改进寇氏法、上-下法和MTT试验分别评价[C_8mim]Br对生物体和细胞的毒性作用强弱,在酶活性、蛋白水平、基因水平和组织病理学等方面检测离子液体对生物体和细胞的毒性效应并探讨其毒性作用的机制。【结果】离子液体毒性作用强弱主要由构成该离子液体的阳离子所决定,而与其阴离子差异关系不大。阳离子侧链长度越长其毒性越强。离子液体干扰生物体内代谢平衡,导致机体生理生化指标异常,能导致硬骨鱼类产生明显的组织病理学损伤。离子液体攻击细胞膜系统,造成细胞膜通透性增强、引发胞内Ca~(2+)浓度增加、ATP水平下降、导致活性氧(ROS)升高、引起细胞氧化应激、膜脂和DNA损伤,引起线粒体功能障碍、凋亡相关蛋白的异常表达,从而对细胞产生毒性作用。离子液体对尖膀胱螺、金鱼和黑斑蛙的胚胎也具有明显的毒性效应,影响胚胎正常发育,降低胚胎孵化率、增加畸形率和死亡率,引起胚胎及金鱼幼鱼的生理生化指标异常变化。离子液体也能降低植物种子(小麦)的萌发率,影响幼苗生长状况。此外,离子液体对动物体还具有一定的免疫毒性作用。离子液体暴露能显着改变白鲢、草鱼和EMT6细胞的I相代谢酶系尤其是CYP3A的活性和基因表达情况,说明CYP3A可能在离子液体的代谢过程中起重要作用。【结论】离子液体对生物体和细胞均具有一定的毒性作用,而离子液体主要通过攻击细胞膜以及引起细胞氧化损伤等机制发挥毒性效应。
【作者单位】:河南师范大学生命科学学院
【基金】:国家自然科学基金(31172415,31472285)
【分类号】:R99

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