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双酚类物质应用广泛,其产品涉及人类生产生活各个方面,而且其合成和应用开发研究也在不断地进行。双酚A是双酚类化合物中最具代表性的一种,是世界上产量和应用量最大的一类双酚类化合物。双酚A已经被确认为环境内分泌干扰物,成为EDCs研究的一个热点。有研究发现双酚A能够通过酯键水解途径进入环境,形成污染。在水体、沉积物、室内空气、食品及包装材料中都发现双酚A污染的存在,且能够在普通人群血清中检测到双酚A。双酚A具有低剂量效应,能够在长期低剂量暴露情况下产生生物效应,已有研究指出由长期使用双酚A制品引发的低剂量双酚A暴露与某些人体疾病相关。也有关于其他双酚类物质如双酚F、双酚AF、双酚AP等具有雌激素活性的报道。双酚类化合物结构相似,其他双酚类素质也可能通过与双酚A类似的途径从产品中释出进入环境,造成对人群和生态系统的污染暴露。因此,识别双酚类物质是否同双酚A一样具有内分泌干扰活性,对判断在生产生活中得到广泛使用的双酚制品会否对人体健康带来危害具有重要的意义。同时,环境中的污染物并不是单独存在的,人群在生产生活中总是处于各种污染物的混合暴露之下。研究污染物的联合作用比污染物的单独作用更加贴近实际,更有现实意义。目前,关于双酚类化合物内分泌干扰活性的研究鲜有报道,关于其联合作用尚无报道,开展相关的研究具有重要的科学意义和现实意义。
本研究利用国际上广泛应用于雌激素活性研究的人体雌激素受体基因重组酵母研究了包括双酚A在内的23个双酚类化合物的雌激素活性,并选取四种应用较为广泛的双酚类物质双酚A、双酚AF、双酚AP、双酚F,按照不同比例配制其二元和四元混合物,研究其不同比例混合时的联合雌激素效应。主要研究成果如下:
(1)本研究采用E2为阳性对照,E2的浓度与β-半乳糖苷酶活性有很好的“S”形剂量-效应关系(r2=0.99735)。所选取的23种双酚类化合物种,有14种能够在一定浓度范围内均可通过hER介导而使报告基因表达,表现出雌激素活性。且随着各自浓度的升高,β-半乳糖苷酶活性也随着增加。六种化合物的关系曲线均为典型的“S”形剂量-效应关系曲线。这些双酚类化合物及它们的EC50值分别为:双酚C:3.9891E-8 mol/L、双酚AF:7.4414E-7 mol/L、双酚Z:1.2100E-6mol/L、双酚M:2.1698E-6 mol/L、双酚B:2.5014E-6、mol/L双酚P:2.5315E-6mol/L、4,4-双-(3,5-二氯-4-羟苯基)-戊酸:3.3447E-6 mol/L、1,1,1-三氯-2,2-双(4-羟苯基)-丙烷:3.3851E-6 mol/L、2,2-双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-丙烷:6.1452E-6mol/L、双酚A:6.8051E-6 mol/L、双酚F:7.5168E-6 mol/L、双酚E:9.4198E-6mol/L、双酚AP:1.4331E-5 mol/L。双酚S也具有雌激素效应,其EC50值因为溶解度等原因不能测得,但一定大于双酚AP的EC50值。
(2)双酚类化合物的雌激素活性由强到弱的顺序是:双酚C>双酚AF>双酚Z>双酚M>双酚B>双酚P>4,4-双-(3,5-二氯-4-羟苯基)-戊酸>1,1,1-三氯-2,2-双(4-羟苯基)-丙烷>2,2-双-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-丙烷>双酚A>双酚F>双酚E>双酚AP>双酚S。
(3)四溴双酚A、蔷薇酸、双酚酸、苯酚萘、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、4,4-双(3,5-二溴-4-羟苯基)-戊酸、6,6-双-(4-羟苯基)-3-(1-羟基-1-甲基-乙基)-γ庚内酯、乙基4,4-双(4-羟苯基)戊酸酯、甲基4,4-双(4-羟苯基)戊酸酯等在本实验中不能与hERα结合并诱导半乳糖苷酶活性升高,没有体现出雌激素活性。
(4)双酚A与双酚AF按照EC10和EC50比例混合时,联合作用方式分别为部分加和作用和加和作用;双酚A和双酚AP按照EC10和EC50比例混合时,联合作用方式分别为部分加和作用和协同作用;双酚A和双酚F按照按照EC10和EC50比例混合时,联合作用方式都是协同作用。
(5)双酚A、双酚AF、双酚AP、双酚F四种物质分别按照不同的比例混合得到四元混合物,11种混合物中除一个是部分加和作用之外,其余10种混合物都是协同作用。