部分取代芳烃与重金属对发光菌联合毒性及构效关系研究

发布时间：2020-04-15 01:58

【摘要】： 测定了部分取代芳烃(9种取代苯酚类化合物和11种硝芳烃类化合物)对发光菌的单一毒性,从单一毒性结果可以看出:所测有机物对发光菌的单一毒性大小与取代基的种类、位置和个数等因素有关。在测定重金属单一毒性的基础上,分别测定了二元有机-无机复合体系(重金属镉和铅分别以其单一毒性的0.2倍、0.5倍和0.8倍与取代苯酚类化合物混合,重金属铜和锌分别以其单一毒性的0.2倍、0.5倍和0.8倍与硝基芳烃类化合物混合)对发光菌的联合毒性,并采用毒性单位法(TU)和相加指数法(AI)对联合毒性进行了评价,同时根据结构-活性相关研究的方法和原理建立了可预测联合毒性的QSAR模型。不同浓度镉与取代苯酚类化合物对发光菌联合毒性研究结果表明:取代苯酚类化合物与镉组成的二元混合体系主要表现为相加作用或近于相加作用的弱拮抗或弱协同。在取代苯酚类化合物与镉对发光菌联合毒性的QSAR研究中,无论镉在什么浓度下,取代苯酚类化合物在混合物中的毒性都和它们的正辛醇/水分配系数的对数(lgP)和生成热(△Hf)有很好的相关性。不同浓度铅与取代苯酚类化合物对发光菌联合毒性研究结果表明:当铅在0.2EC50浓度时,取代苯酚类化合物与铅的联合效应主要是拮抗作用;当铅的浓度为0.5EC50时,取代苯酚类化合物与铅的联合效应和取代基的位置有关系,邻位取代苯酚类化合物与铅的联合效应主要是拮抗作用,间位取代苯酚与铅的联合效应为协同作用,而对位取代苯酚类化合物与铅的联合效应为近于相加作用;当铅的浓度为0.8EC50时,取代苯酚类化合物与铅的联合效应主要是偏于协同的相加作用或协同作用。由于铅浓度的不同,各取代苯酚类化合物与铅的二元混合体系的联合效应有很大的差别,所以所建立的不同铅浓度下的二元混合体系中取代苯酚类化合物的毒性与其结构描述符的QSAR模型不同,当铅在0.2EC50浓度时,混合物中取代苯酚类化合物的毒性主要与取代苯酚类化合物的水溶解性参数(WS)和三阶分子连接性指数(3X)相关;当铅在0.5EC50浓度时,混合物中取代苯酚类化合物的毒性主要与取代苯酚类化合物的分子相对摩尔折射率(E)和酸解离参数(pKa)有关;当铅在0.8EC50浓度时,混合物中取代苯酚类化合物的毒性主要与取代苯酚类化合物的极性/极化率参数(S)相关。不同浓度铜与硝基芳烃类化合物对发光菌联合毒性研究结果表明:当Cu在0.2EC50的时候,联合作用以相加为主;在此铜浓度时,硝基芳烃类化合物在混合体系中的毒性可以由Connolly溶剂排斥体积(CSEV)和极性/极化率参数(S)很好的表征,且毒性与这两个参数均呈正相关的关系。当Cu在0.5EC50的时候,拮抗作用、协同作用和相加作用都存在;当Cu在0.8EC50的时候,联合作用主要以拮抗作用为主,部分表现为相加作用;在中、高浓度铜时,硝基芳烃类化合物在混合体系中的毒性均和Connolly溶剂可及分子表面积(CAA)呈正相关。不同浓度锌与硝基芳烃类化合物对发光菌联合毒性研究结果表明:锌在低浓度时,其与硝基芳烃类化合物的联合毒性主要表现为拮抗作用或偏于拮抗的相加作用(约占82%),混合体系中硝基芳烃的毒性与化合物的Connolly分子可及表面积(CAA)和分子的氢键供体常数(A)有很好的相关关系;锌在中浓度时,其与硝基芳烃类化合物的联合作用也主要以拮抗作用和相加作用为主(约占91%),混合体系中硝基芳烃的毒性与化合物的椭圆度(Ov)和总能量(TE)有很好的相关关系;当锌的浓度为高浓度时,其与硝基芳烃类化合物对发光菌的联合作用为拮抗作用(约占45%)和相加作用(约占55%),混合体系中硝基芳烃类化合物的毒性与二阶分子连接性指数(2X)相关。
【图文】：

等效线

物的联合作用。对于 n 组分的混合物：1/1( ) 1niiTUλ=∑=(1已知混合物中各化合物的毒性单位 TUi，通过尝试法求出 λ 值，其评价标准见表表 1-4 相似性参数法评价标准Table 1-4 Evaluation criterion for Similarity Parameter联合作用类型简单相加协同独立或拮抗判断标准 λ＝1 λ>1 0<λ<1(5)等效线图法等效线图法是把三组变量的三维坐标图用两个变量的二维坐标图表示出来的，即以直角坐标系统表达两个化合物联合作用等效应时的剂量。直角坐标系中，以纵轴表示浓度，横轴表示混合物的比例，把不同混合比例所数致死浓度点(isobole)在图中描出，即得到等效线图[5]。下面是等效线图(图 1常见表示方式：

剂量反应曲线,剂量反应曲线

差异；另一类是计数指标，这类指标只有“有或无”的差别计数指标主要用于群体研究，得到的测定值是非连续的，通的几率表示，常用于生态毒理和生态风险评价研究中。－反应关系，是指某种外来化合物的剂量与出现某种效应的的关系。与此相区别的是剂量－效应关系，所谓剂量－效应剂量与在个体中引起某种效应强度改变的关系。应(效应)关系，可用剂量－反应(效应)关系曲线来表示，，剂量种形式(图 1-2)。(1)直线关系，在这种关系中，剂量改变与总体来讲这种关系是少见的(线 a)；只是在简单的离体实验可能显示这种曲线。(2)S 状曲线，当群体中的全部个体对某称正态频数分布时，剂量－反应关系呈 S 状曲线(线 b) ，这(3)对数曲线关系，是一条先锐后钝的曲线，类似数学上的对，可转换成直线(线 c)。
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X172

【引证文献】