论文部分内容阅读
环保和食品安全一直以来是人们关注的热点,密切关系人们的健康与生存。近些年来,农药、食品添加剂的滥用使环境问题和食品安全问题日益突出。
农药对环境的危害,不仅与农药本身的毒理性质有关,而且与其在环境中的降解产物的性质密切相关。因此,研究农药对环境的影响,不仅要看农药本身的毒性,也要注意其降解产物的去向和毒性,这就要求我们要能够掌握农药在环境中的降解机理。
食品中加入的添加剂有些自身对人体能够产生危害,有些是进入人体后在代谢过程中或经过代谢后才引起对人体的危害。食品安全存在的隐患使食品添加剂的代谢研究十分必要。了解添加剂在人体中的代谢机理,能够帮助我们更全面的评价添加剂的使用安全性,合理规范食品添加剂的使用。
鉴于以上研究背景,本文主要做了三方面的研究工作,其内容和成果如下:
1.研究了辛硫磷在水体中的降解机理,采用单因素法,考察了温度、水体的酸碱性和光照情况对辛硫磷在水体中的降解动力学的影响。通过20天的监测,发现辛硫磷在水体中的降解过程符合一级反应动力学方程,其降解过程受温度、水体的pH值和光照情况影响较大。水体温度越高,pH值越大,光辐射越强,均越有利于辛硫磷的降解。
水样经LLE萃取、HPLC分离和HPLC-MS2分析,最终确定了辛硫磷在水体中的五个降解产物分别为辛氧磷、辛氧磷二聚物、一硫代特普、o,o,o-三乙基-o-羟乙基二硫代焦磷酸酯和o,o,o-三乙基-o-羟乙基二亚磺酰焦磷酸酯。并根据其降解动力学和降解产物首次提出了辛硫磷在水体中的降解机理。辛硫磷在水体中降解生成的产物大多毒性比辛硫磷大,对环境和人体的危害大。
2.对辛硫磷甲醇溶液的稳定性和辛硫磷的醇解机理进行研究。采用气相色谱-火焰光度检测器(GC-FPD)分别对0~4℃和40℃下辛硫磷甲醇溶液避光贮存的稳定性进行研究,发现辛硫磷甲醇溶液在0~4℃很稳定,280 d内损耗不足1%,而40℃下保存160 d后,损耗增大,达8%,其动力学行为符合方程式:ln[C]/[Co]=-6×10-4t/d,半衰期为1155.2 d。随后,运用气相色谱-电子电离质谱(GC-IE/MS)对40℃下保存的辛硫磷甲醇溶液进行分析,检测到辛硫磷在甲醇溶液中发生醇解。通过对醇解产物进行EI-MS解谱,确定为O-甲基-O,O-二乙基硫代磷酸酯,并推断辛硫磷在甲醇溶液中的醇解过程主要通过甲醇的亲核取代得以实现,其实验结果进一步完善了辛硫磷在环境中的降解研究。
3.通过离体人肝微粒体温孵法研究了偶氮色素苋菜红经微粒体酶系代谢的机理。文中通过HPLC法对温孵体系中的苋菜红的含量进行监测,结果表明苋菜红在人肝微粒体中的代谢过程符合米氏方程y=0.565x+0.027,米氏常数Km为21.0μmol/L,最大反应速率Vmax为37.2μmol·L-1·min-1·mg-1。,酶效为1.77 min-1·mg-1。
在优化的LC-MS条件下对已进行前处理的代谢样品进行分离,检测到5个代谢产物。对各个代谢产物的信号峰进行UV-Vis和多级质谱分析,确定5个代谢产物均为I相产物,分别为2-羟基-3,6-萘二磺酸、1-氨基-4-萘磺酸、1-萘磺酸、1-羟胺基-2-羟基-3,6-萘二磺酸和4-磺酸根-二羟基萘二氮烯。检测到的苋菜红的代谢产物以及代谢中间物中有些对人体具有致癌性和致畸性。此外,首次对苋菜红在人肝微粒体中的代谢途径进行了深入研究,推断主要有三条代谢途径:途径A中,苋菜红主要通过形成萘磺酸重氮离子和脱氮气反应得以实现代谢;途径B中,苋菜红首先经偶氮还原酶还原为萘胺,然后再发生N-羟基化反应;途径C中,苋菜红主要通过电子转移、亲核取代等形成萘二氮烯,然后发生萘环羟基化反应。本研究结果为评估偶氮色素苋菜红对人体的健康的影响提供了重要的理论依据。