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氯代磷系阻燃剂(Chlorinated phosphorus flame retardants)在全球范围内的广泛分布使其成为一种新型全球性污染物,引起了社会上的广泛专注,有关它的生态毒性研究已成为当前的热点问题。本研究选取磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(Tris(1,3-dichloroisopropyl)phosphate,TDCPP,C9H15Cl6O4P)、磷酸三(2-氯丙基)酯(Tris(2-chloropropyl)phosphate,TCPP,C9H18Cl3O4P)、磷酸三(2-氯乙基)酯(Tris(2-chloroethyl)phosphate,TCEP,C6H12Cl3O4P)作为典型氯代磷系阻燃剂,将化学和细胞生物学有关方法与技术相结合,分子水平研究了这三种阻燃剂与人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)的相互作用机制并在细胞层次研究了对肝癌细胞(SMMC-7721)的氧化损伤毒性效应。主要工作和结论如下:1.利用毛细管电泳(Capillary electrophoresis,CE)技术建立典型氯代磷系阻燃剂与人血清白蛋白结合反应的分析方法。生理条件下,构建配体(氯代磷系阻燃剂)-受体(HSA)相互作用模型,研究不同浓度TDCPP,TCPP和TCEP与HSA的结合反应机制并比较不同阻燃剂作用机理的异同。结果表明,这三种阻燃剂与HSA发生结合反应形成TDCPP-HSA、TCPP-HSA和TCEP-HSA复合物。依据有效淌度变化,通过非线性拟合方程得到TDCPP-HSA、TCPP-HSA和TCEP-HSA的结合常数KB,分别为6.3111×104,1.2598×103和2.5706×103 L·mol-1。相关数据表明TDCPP与HSA的相互作用是慢平衡结合反应,而TCPP和TCEP与HSA的相互作用是快平衡结合反应。相关结果阐明了血清白蛋白输运TDCPP,TCPP和TCEP的生理作用,为深入研究氯代磷系阻燃剂与生物大分子的结合反应提供理论参考。2.分析TDCPP,TCPP和TCEP作用于SMMC-7721细胞后的氧化损伤情况。采用CCK-8方法考察这三种阻燃剂对细胞增殖的影响,确定细胞增殖抑制效应的时间-量效关系,并分析细胞毒理损伤机制。结果表明TDCPP,TCPP和TCEP均能显著降低细胞存活率(P<0.05),具有明显的细胞毒性,染毒1272 h时段内具有时间量效关系。乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)表达的检测结果表明,这三种阻燃剂可使胞内LDH外漏,而胞内SOD、CAT含量随染毒浓度的增高而降低。荧光定量PCR结果显示,这三种阻燃剂可下调SOD-1、CAT基因的表达。研究发现TDCPP、TCPP和TCEP可对SMMC-7721细胞产生氧化损伤毒性效应,推断氧化损伤是生物毒性效应的重要机制之一。有关研究结果对评判氯代磷系阻燃剂的生态毒性效应具有重要意义。