多氯联苯的羟基化代谢产物及其内分泌干扰机制

羟基多氯联苯是典型持久性有机污染物(POPs)--多氯联苯在生物体内的主要活性代谢产物,已在许多野生动物和人体内被检出.由于其化学结构与天然雌激素、甲状腺激素十分类似,因此羟基多氯联苯的内分泌干扰效应近年来已开始受到国际上的高度关注.本文对多氯联苯的代谢途径、羟基多氯联苯在生物体内的浓度水平、内分泌干扰及其多种毒性作用机制进行了综述.有关对多氯联苯的活性代谢产物--羟基多氯联苯的深入研究,将有助于进一步揭示多氯联苯的毒性机制,为我国早日建立有效的POPs污染危害评价与早期预警系统提供科学依据.     

膜受体介导双酚A低剂量内分泌干扰效应的分子机制

双酚A(Bisphenol A, BPA)为苯酚系衍生物,作为生产聚碳酸酯塑料和环氧树脂的中间体被广泛应用于多种产品制造中,为全球产量最大的工业品之一。BPA的大量应用使普通人群暴露BPA的几率显著增加。BPA结构与雌激素相似,为一典型雌激素样内分泌干扰物,可以对机体产生多种毒性效应。高剂量BPA主要通过拮抗雌激素受体而发挥其内分泌干扰效应;环境相关低剂量BPA由于不能与雌激素竞争结合雌激素受体,主要通过膜受体介导的信号通路以非基因组方式诱导细胞生物学功能改变。但是,具体何种膜受体介导BPA的低剂量效应以及相关分子机制目前还不清楚。基于此,我们课题组近年来在这些方面做了一系列工作。我们发现,膜G蛋白偶联受体30和整合素αvβ3及其介导的信号传导通路分别介导了环境相关低剂量BPA对雄性生殖细胞的增殖诱导和甲状腺素基因转录的干扰。对环境相关低剂量BPA作用机制的深入理解不仅有助于更客观真实评价和预测环境暴露BPA对人体健康的可能潜在影响以及采取有针对性的预防和干预措施。同时,也将为评价其他类似结构雌激素样环境内分泌干扰物的健康效应提供理论基础及技术支持。本文将结合我们近年来的研究工作,综述目前环境低剂量BPA暴露对人体健康影响的分子机制研究进展、存在的问题以及将来研究的一些思考。     

基于估计均方差的统计量Sp的修正变量选择法用于持久性有机污染物毒性研究

提出并详细说明基于估计均方差的统计量Sp的修正变量选择(MVSSp)方法. 采用分子电性距离矢量(MEDV)及其二次项表征多氯二苯并呋喃(PCDFs), 多氯二苯并二噁英(PCDDs)和多氯联苯(PCBs)三种持久性有机污染物异构体分子结构, 结合MVSSp方法选择适当的描述子, 建立了三种持久性有机污染物分别对芳烃受体(AhR)亲合性, 芳香羟化酶(AHH), 7-乙氧基异吩唑酮-脱乙基酶(EROD)诱导作用的定量结构活性相关(QSAR)模型, 模型的质量优于文献或相当, 讨论了这些实验毒性与分子结构关系. 这对研究和预测这些持久性污染物的毒性具有一定的指导意义.     

多氯联苯的定量结构－性质(活性)关系

多氯联苯(PCBs)是一类重要的持久性环境污染物.首先对所有209个PCB分子进行了HF/6-31G*水平上的结构优化, 在优化结构上获得了分子的表面静电势分布, 并在此基础上对其统计导出的参数进行了计算．其后, 运用多元线性回归方法对PCBs的水溶性、正辛醇/水分配系数、正辛醇/空气分配系数、土壤吸附性、水溶液活度系数、298 K超冷流体蒸汽压、总分子表面积、色谱保留指数、升华焓、蒸发焓、熔融焓、PCB结合芳烃受体活性数据、生物降解度以及生物降解速率参数等理化性质和生物活性与分子的结构参数进行了关联．结果表明:分子静电势参数结合分子表面积和常规的量子化学参数可以很好地用于表达多氯联苯分子理化性质和生物活性与其分子结构间的定量关系．     

利用理论化学描述符预测多氯联苯的贝类净化

利用理论化学描述符和偏最小二乘法（PLS）对多氯联苯（PCBs）在贝类perna viridis和dreissena polymorpha体内的净化速率常数（kd）分别进行模拟分析,获得两个定量结构-活性相关模型（QSAR）.模型的交叉验证相关系数（Q2cum）分别为0.501,0.756,标准偏差为别为0.084,0.076,模型具有较高的预测能力和可靠性.模型中具有重要意义的参数包括平均分子极化率（α）,分子体积（MV）,分子质量（MW）,分子表面积（S）及总能（TE）.这些参数表明范德华力在贝类净化PCBs的过程中起到关键作用,PCBs在贝类体内的净化机制可能为PCBs在生物相和水相间的分配作用.     

全球性环境污染物多氯联苯的结构-活性相关性研究进展*

本文对全球性典型污染物--多氯联苯(PCBs) 的结构-活性相关性研究的最新成果进行了综述。给出了该类环境污染物的分组归类、结构特征与活性、毒性当量因子的应用和利用有关结构模型阐述毒性机理的研究进展, 并对将来的有关研究方向做了展望。     

多氯联苯的正辛醇-空气分配系数与气相色谱保留参数的关联

通过对19种多氯联苯（PCBs）在DB-1,DB-5和DB-1701等3种色谱柱上的气相色谱（GC）保留参数A,B值与正辛醇-空气分配系数(Koa)的相关分析,发现GC保留参数A,B与Koa存在明显的线性关系。采用了逐步回归的方法,建立了保留参数A,B与Koa的二元回归方程,相关系数的平方达到了0.99以上,标准偏差小于0.11。此外,根据实验测定的153个PCBs的GC保留参数以及定量构效关系（QSAR）研究中的56个预测值,对剩余190种PCBs的Koa值进行了预测。     

PCBs的超（亚）临界水催化氧化及还原裂解*

简要分析了多氯联苯(PCBs)的来源及其对环境构成的危害,介绍了PCBs在超（亚）临界水中的反应及其处理效果。分别从超临界水氧化、超临界水裂解及亚临界水还原三个方面阐明了超临界反应过程中PCBs降解的反应路径和降解效率,解释了共溶剂（甲醇、苯）、碱催化剂（Na₂CO₃、NaOH）、氧化剂（NaNO₃、NaNO₂）等对PCBs脱氯和分解的增效作用机理。发现在超临界水氧化与超临界水裂解条件下CH3OH对PCBs降解反应的促进机制有所不同,碱催化剂通过中和反应过程中产生的HCl生成NaCl沉淀导致体系中Cl的含量降低,从而促进脱氯反应的进行。对反应器防腐、处理的经济性方面略作讨论,在总结上述研究工作的基础上提出了PCBs的超临界反应处理技术未来发展的若干研究方向。     

气相色谱-串联质谱法测定生物样品中的多氯联苯和滴滴涕

农药滴滴涕与多氯联苯单体常有相同的色谱行为。在气相色谱检测中会相互干扰。本实验采用气相色谱-串联质谱（GC-MS／MS）中的多反应监测（MRM）扫描方式,同时定性定量分析了滴滴涕与多氯联苯。     

食品印刷包装材料中多氯联苯的气相色谱-串联质谱法测定及其基质效应探讨

建立了气相色谱-串联质谱法检测食品印刷包装材料中7种指示性多氯联苯(PCBs)的分析方法,考察了基质效应的影响,用浓硫酸和N-丙基乙二胺(PSA)净化基质,发现基质匹配校准法可有效地避免基质增强效应。实验采用超声萃取法提取样品,经过浓硫酸净化、浓缩定容后,用气相色谱-串联四极杆质谱仪在多反应监测模式(MRM)下进行测定。在0.08~10μg/L浓度范围内,由铝/塑、纸/纸复合材料配制的基质标准曲线均呈现出良好线性,线性相关系数大于0.9984,方法的检出限为0.06~0.18ng/g,在2ng/g和10ng/g加标水平下,平均回收率为84.52%~107.21%,相对标准偏差为1.4%~8.0%。方法能消除复杂基质的干扰,可用于食品印刷包装材料中痕量多氯联苯的测定。     

基于雌激素β受体结构雌激素类化合物的三维定量结构-活性关系与分子对接研究

雌激素类化合物由于其对人和野生动物健康的负面影响而受到广泛关注.雌激素受体存在α和β两种亚型,由于雌激素β受体（ERβ）与α受体（ERα）两者结合腔中的氨基酸序列存在明显差异,因此配体化合物在与雌激素β受体和α受体的结合活性和模式上也可能存在较大差别.本文以50个与雌激素β受体结合的化合物为研究对象,应用比较分子相似性指数分析（COMSIA）的三维定量结构-活性关系（3D-QSAR）分析方法研究化合物结构与活性之间的关系,比较了原子契合和基于受体结构两种分子叠合方式对模型质量的影响,建立了相关性显著、预测能力强的定量活性预测模型（R^2=0.961,qLOO^2=0.671,R^2Pred=0.722）,并结合分子对接方法揭示了影响化合物活性的分子结构特征和分子机理.     

环境内分泌干扰物对雌激素受体表达与转录激活的调控效应及分析技术

环境内分泌干扰物(Endocrine disrupting chemicals, EDCs)种类繁多,来源复杂,环境污染普遍,对野生动物与人类造成了不同程度的暴露。EDCs可通过调控机体内分泌系统,干扰心血管、生殖、神经等多个系统的正常功能,从而引起机体代谢综合征、肥胖症、神经毒性、生殖发育毒性和癌症等的发生发展。污染物调控雌激素受体(Estrogen receptors, ERs)产生内分泌干扰效应是当前EDCs研究的主要方向。本文围绕ERs的基本生理特征、ERs表达与转录激活的分析检测技术,及EDCs调控不同组织来源ERs的生物学意义进行系统综述,以期从ERs激动/拮抗效应的角度,为新型化学品的内分泌干扰效应筛选及分子机制解析提供科学思路。     

环境内分泌干扰物的定量结构-活性相关研究

环境内分泌干扰物(简称为EDCs)由于能够干扰人类和野生动物内分泌系统的正常功能,对人类和野生动物种群的生存和持续繁衍造成严重威胁,而成为国际研究热点.鉴于人工合成化学品种类繁多、结构复杂,发展定量结构.活性相关的快速筛选方法,对环境中污染物进行筛选和评价,具有重要的实际意义.本文综述了环境内分泌干扰物的定量结构一活性相关最新研究进展,尤其是针对雌激素的研究,并对不同的方法作了一些比较,最后展望了其发展方向及其在我国的应用前景.     

自动样品前处理在乳品中二恶英和共平面多氯联苯同时测定中的应用

采用索氏提取及自动净化处理系统对乳品进行提取和净化,在高分辨气相色谱-高分辨双聚焦质谱仪(HRGC/HRMS)上进行定性和定量检测。在3种不同残留水平的奶粉样品中,17种多氯代二苯并-对二恶英和多氯代二苯并呋喃（PCDD/Fs）的测定结果与给定值具有很好的一致性,且所有具有保证值的二恶英同系物测定结果的相对标准偏差（RSD）均小于20%;12种共平面多氯联苯（PCBs）测定结果的RSD均在15%以内,内标物的回收率为44%～133%,完全符合国际标准方法的要求。母乳样品的国际考核结果表明本方法在不同实验室间具有良好的准确度和精密度。本方法定量准确可靠,适用于乳品中二恶英及共平面PCBs的同时检测。     

分散固相萃取-气相色谱-质谱法测定茶叶中18种多氯联苯

建立了以羧基化多壁碳纳米管（MWCNTs-COOH）和N-丙基乙二胺（PSA）为分散固相萃取吸附剂的前处理净化技术,结合气相色谱-质谱（GC-MS）同时检测茶叶中18种多氯联苯（PCBs）的方法。茶叶样品经正己烷-丙酮（1：1,v/v）超声提取后,通过甲苯溶剂置换,以MWCNTs-COOH和PSA混合吸附剂净化,采用电子轰击离子源、选择离子监测模式测定,以保留时间和特征离子丰度比定性,基质匹配标准溶液外标法定量。考察了提取溶剂及吸附剂种类和用量、提取时间和净化时间对分析结果的影响,优化了气相色谱-质谱条件,并评估了优化实验条件下的方法性能。在最优实验条件下,18种PCBs在5~500 μg/kg范围内线性关系良好,相关系数（r）不低于0.9998;当加标水平为5、10和100 μg/kg时,3种茶叶基质中18种PCBs的平均回收率为90.7%~115.2%,相对标准偏差（n=5）为0.3%~10.9%;方法的检出限为0.3~1.7 μg/kg,定量限均为5 μg/kg。该方法操作简单、快速,准确可靠、灵敏度高,样品净化效果好,可用于不同种类茶叶基质中18种PCBs的测定。     

1,3-二烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷/苯乙烯共聚合的环化率与竞聚率

对１３０℃下１，３ 二烯基 １，１，３，３ 四甲基二硅氧烷（ＤＶＤＳ）／苯乙烯（Ｓｔ）的溶液环化共聚合动力学进行了研究．根据低转化率（＜１０％）的共聚物组成及环状结构比例，通过参数估计方法，求得环化率与竞聚率，分别为ｒ１＝０１０２、ｒ２＝３４８、ｒｃ＝００２１０、Ｋｃ＝３８１ｍｏｌ／Ｌ、Ｋ′ｃ＝０３８９ｍｏｌ／Ｌ，同时得到它们９５％置信概率的联合置信区间及其交互影响的联合置信区间．表明ＤＶＤＳ的反应活性较Ｓｔ低，其非环状结构自由基具有较强的分子内环化反应能力；环的位阻效应使环状结构ＤＶＤＳ自由基的活性低于其非环状结构自由基．     

3-二甲氨基-2-甲基丙烯醛S2激发态结构动力学

采用共振拉曼光谱和完全活性自洽场理论计算研究了3-二甲氨基-2-甲基丙烯醛（DMAMP）光激发到S2（ππ^＊）态后的光物理性能,在B3LYP／6—311＋＋G（d,p）水平计算确定了DMAMP与其三种异构体之间的基态异构化能垒,指认了振动光谱．采用涵盖紫外强吸收带的激光波长,获得了DMAMP在环己烷、乙腈和甲醇溶剂中的A-带共振拉曼光谱,含时密度泛函方法计算确定了该光谱中基频的相对强度,发现振动-电子耦合发生在S2（）态的Franck—Condon区域．CASSCF计算方法确定低单重和三重激发态、势能面锥形交叉点和系间窜跃点的激发能．共振拉曼光谱强度模式分析和CASSCF计算获得了DMAMP的A一带短时结构动力学和其后的衰变动力学表明,C1=06和C2=C3之间的瞬时去共轭效应发生在S2（ππ^＊）态的Franck—Condon区域,激发态电荷重分布机制表明,C3和二甲氨基之间以及C1和C2之间的共轭增强效应发生在波包离开Franck-Condon区域后．C1=06和C2=C3之间的去共轭效应使得-C3=N（CH3）2沿着C2-C3键旋转更加容易,C1-C2之间以及C3和N（CH3）的共轭增强效应使得绕C1-C2和C3-N5旋转变得比较困难．这些表明DMAMP初始结构动力学沿着CI-1（S2／S0）交叉点展开,而沿CI-2（S2／S0）和[CI-3（S2／S0）交叉点展开的几率可以忽略,提出了DMAMP分子受光激发从S2,FC（ππ^＊）经由各锥形交叉点和各系间窜跃点回到S0或T1,min的两个衰变通道。     

应用分子图形学、分子力学、量子化学及静电势研究农药分子结构与性能关系(Ⅸ)──结构参数及计算方法的选择对提高磺酰脲类除草剂活性预报准确性的影响

重点讨论对提高磷酰脲类除草剂分子活性预报准确性有明显影响的两方面因素──结构参数的选择和计算方法的应用．在选择结构参数时兼顾分子的局部活性基团效应和分子的整体性质，并运用了最优化计算方法──人工神经网络方法（ANN）．所得预报结果与实验值吻合较好（预测均方误差msc＝0．073），远优于多元回归所得的结果（msc＝0．82）．     

基因芯片研究蟾酥急性毒性及配伍减毒机制

利用基因芯片技术研究蟾酥对大鼠心脏的急性毒性和其组方成麝香保心丸后的配伍减毒机制。通过表达谱芯片检测药物作用后的基因表达差异,对差异表达基因进行生物信息学研究并结合实时荧光定量PCR分析。结果表明低剂量蟾酥可以通过干扰离子稳态和肌动蛋白构建影响心脏的收缩,同时还会导致心脏细胞的抗凋亡和脂类代谢等应激反应;高剂量蟾酥除进一步干扰离子稳态和肌动蛋白构建外,还会引发铁离子蓄积,最终可能导致细胞凋亡;且蟾酥对心脏的影响具有剂量依赖性;蟾酥组方成麝香保心丸后,上述的影响均不明显,主要影响到血压调节和心肌修复等作用,体现了中药配伍的减毒作用。     

新型6-烷氧基大黄酸-氨基酸加合物的合成及抗肿瘤活性

以大黄素为起始原料，经乙酰化、氧化、去乙酰化、酯化、醚化、水解和缩合反应，合成了11个结构新颖的6 烷氧基取代的大黄酸 氨基酸加合物（8aa~8ee），其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR MS(ESI-TOF)表征。采用四甲基偶氮唑盐法（MTT法）考察了目标化合物对子宫颈癌细胞（Hela）、人乳腺癌细胞（MCF-7）、人胚肾细胞（HEK-293T）和人胃癌细胞（SGC-7901）的体外抑制活性。结果表明：8ea对4株肿瘤细胞均有一定的抑制活性，并体现出较好的选择性。其中对SGC-7901的抑制活性（IC₅₀=9.78 μmol·L^-1）与阳性对照物顺铂和阿霉素相当。