离子型和非离子型表面活性剂

《离子型和非离子型表面活性剂》由会员分享，可在线阅读，更多相关《离子型和非离子型表面活性剂（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、离子型和非离子型表面活性剂，氧化应激和胆碱酯酶活性的涡虫的影响摘要 八广泛使用的表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵 CTAB 法，氯化苄甲乙 氧铵; Hyamine1622，4 - 壬基酚，NP，辛基苯酚乙氧基化物;的 Triton X-100， 十二烷基苯磺酸钠; LAS，月桂基硫酸钠; SDS，pentadecafluorooctanoic 酸，全 氟辛酸铵，全氟辛烷磺酸，全氟辛烷磺酸）重新审视自己的急性毒性和氧化应 激的影响和胆碱酯酶（CHE）在日本三角涡虫的活动。 8 的表面活性剂，以涡 虫急性毒性之间的差异是至少在范围 3 个数量级。据估计，48 小时 LC50 表面活性剂的毒性等级

2、SDS NP LAS Hyamine1622 CTAB的 Triton X-100全氟辛烷磺酸 PFOA。根据 96 小时 LC50 表面活性剂的毒性排名如下：SDS CTAB NP LAS Hyamine1622的 Triton X-100全氟辛烷磺酸 PFOA。有过氧化氢酶的活性显着增加 涡虫暴露在 LAS 名义浓度的 0.5 或 1 毫克升？1 和 1 after48 小时暴露在 5 年 或 10 毫克升的名义浓度的全氟辛烷磺酸。车活动中发现的抑制作用 Hyamine1622 涡虫暴露在所有浓度测试，标称浓度为 10 毫克升？PFOS，PFOA 的名义浓度 50 毫克或 100 毫克升？

3、和 NP 标称浓度为 0.5 ？1 毫克升。在标称 浓度的 Triton X-100 涡虫暴露在车活动中也观察到显著增加 5 毫克升 1。暗示的胆碱酯酶抑制 NP，PFOS 和 PFOA 在水产动物的神经和 行为的影响，需要进一步调查。介绍-introduction 表面活性剂广泛使用在日常生活中的个人护理和家用产品，以及在各种工业 应用。其结果是，大量的表面活性剂通常排出大量污水处理厂或直接向水生环 境中有没有污水处理的地方。事实上，很多表面活性剂及其降解产物已遍布世 界各地，在污水排放，污水处理厂的污水，天然水和沉积物（英，2006 年） 。 因为很多表面活性剂是无处不在（英等人，2002

4、; Venhuis 和 Mehrvar，2004 年） ， 这些化学品的潜在的毒性作用吸引了大量的研究关注在过去的几十年（亚伯， 1974 年刘易斯和 Suprenant，1983 年刘易斯，1991） 。然而，以前的研究结果已 主要集中在阴离子表面活性剂，有有限的毒物的资料对其他类型的表面活性剂， 或一些新兴的表面活性剂，如 4 - 壬基苯酚（NP） ，pentadecafluorooctanoic 辛 酸（PFOA）或全氟辛烷磺酸（PFOS） 。 毒性的许多不同的机制存在不同类型的表面活性剂，和一个单一的表面活性 剂可以通过一种以上的机制产生其毒性。在一般情况下，通过观察到毒性作用 的表面

5、活性剂的损坏鳃和表皮的水生脊椎动物或破坏细胞膜的水生无脊椎动物 （阿贝尔，1974 年） 。表面活性剂的毒性主要是确定的表面活性剂的水生生物 （Rosen 等人，2001 年）以吸附和穿透细胞膜的能力。然而，表面活性剂的毒性的分子机制没有得到很好的了解后，表面活性剂在膜表面上的吸附。什么是 已知的，出现与脂膜的相互作用来破坏膜的完整性，从而造成的毒性作用（亚 伯，1974） 。膜的完整性的破坏可能是通过与膜通透性或膜蛋白的干扰引起的。 一个可能的机制，破坏细胞膜的完整性氧化应激细胞膜的完整性有不利的影响， 导致亏损的流动性和离子的通透性增加（利文斯敦，2003 年） 。 大部分的表面活性剂具有

6、离子性或极性头部基团的直链或支链的烃链连接到 疏水性尾部。烃类水生动物的表面活性剂代谢可能会产生高活性氧物种，在生 物体内引起氧化应激。在水生生物表面活性剂诱导的氧化应激的信息仍是非常 有限的，不同种类的表面活性剂在体内的影响，还需要进一步调查。此外，最 近一些研究表明，一些表面活性剂可以抑制胆碱酯酶（CHE）活性在水产动物 （Guilhermino 等，1998 年，2000 年，加西亚等人，2000） 。实际上，表面活性 剂的化学性质可以改变酶活性的通过绑定或破坏酶的结构（Cserhati 等人， 2002） 。然而，大多数的胆碱酯酶抑制在体外实验中观察到（Guilhermino 等人，

7、1998; Garcia 等人，2000） ，但在体内实验中很少（Guilhermino 等人，2000） 。 因为他们的水环境中经常发生的，这将是重要的研究不同类型的表面活性剂在 水产动物体内的胆碱酯酶抑制作用的影响。 淡水自由生活的涡虫分布在世界各地，在未受污染的溪流和水生生态系统的 重要组成部分。传统上，涡虫已经有喜欢的动物模型，在发育生物学（纽马克 和阿尔瓦拉多，2002 年）和神经科学的研究（异教徒等人，2006） 。此外，他 们已被建议作为各类短期毒性的生物测定的试验生物体，因为它们是不同的敏 感环境污染物（霍瓦特等人，2005 年;普拉等人，2005）的类。此外，它们可以 很容易

8、地大量收集，只需要低文化和检验介质卷，并且可以保持在实验室廉价 毒理试验。这些特点使涡虫合适的生物在水生环境研究环境污染物的影响。 本研究的目的是评估水生生物毒性的表面活性剂使用淡水涡虫，日本三角涡 虫，动物试验。八个常用的表面活性剂。他们不利的毒性对水生无脊椎动物的 生存，氧化应激和 ChE 活性 D.粳稻通过检查这些表面活性剂的影响。这些不同 的表面活性剂中选择其已知的广泛的人类接触图和环境的发生（Venhuis 和 Mehrvar2004; Lehmler，2005） 。十六烷基三甲基铵（CTAB）和苄索氯铵 （Hyamine1622）主要是用在为它的抗微生物剂和阳离子表面活性剂性质的化

9、 妆品和香波。辛基苯酚乙氧基化物的活性剂（Triton X-100）和 NP 是广泛使用 的非离子型表面活性剂在工业和家用产品。四个选择的阴离子表面活性剂，十 二烷基苯磺酸钠（LAS）和十二烷基硫酸钠（SDS）通常用作家用和个人护理 产品中的活性成分，以及在专门的应用程序，而 PFOS 和 PFOA 是两个与日益 严重的环境的关注和氟化表面活性剂，被广泛应用到织物，地毯和纸（Renner 的，2005 年） 。 2。材料和方法 2.1。化学制品 NP 购买从度的海N（Sigma-Aldrich 公司，美国） ，与一种化学纯度为 94。全氟辛烷磺酸（ 98） ，得到从 Fluka。hyamine

10、1622，从 Sigma-Aldrich 公司的 Triton X-100 中，LAS（80） ，全氟辛酸铵（ 98） ，SDS（99）和 CTAB（99） ，得到。的性质的表面活性剂和标称测试的范围内为每个表面活 性剂的浓度列于表 1 中。在这项研究中，所有股票的解决方案和测试用于表面 活性剂的试验烧杯中使用的玻璃容器，PFOS 和 PFOA 处理使用 polyprolene 容 器库存中的解决方案和试验容器除外，因为这两种不同的化学物质有潜在的被吸附到玻璃表面。此外，所有的酶检测的生化原料均购自 Sigma-Aldrich 公司。 HPLC 级丙酮购自 Mallinckrodt。 NP 溶

11、解在丙酮中制备测试原液。所有其他股 票的解决方案用于测试化学品制备脱氯自来水。 2.2。测试有机体 D.的粳稻收集从南石流位于台北县乌来，台湾在 2004 年。从那时起，涡一 直保持在脱氯的自来水，在我们的实验室。每周一次与原始鸡肝动物喂食。更 新每周喂养后，培养液中。 2.3。急性毒性试验 涡虫（机身长度=0.90.1 厘米）暴露于不同的表面活性剂具有至少五个不 同浓度或脱氯自来水作为对照组。对于每个浓度，5 的动物保持在 50 毫升试验 溶液在烧杯中，并在实验过程中，每个处理重复 5 次。所有进行了急性毒性试 验中，在 251的温度下孵化 12 L：12 D 照明。不喂动物和检查的死亡率在

12、 整个 96 小时的实验期间，每 24 h。没有检测到运动被认为是死的微生物，并从 供试品溶液。 2.4。治疗氧化应激和胆碱酯酶抑制作用的研究 根据本研究的急性毒性以及考虑环境相关的结果的测试浓度每个审查酶活性 的影响表面活性剂的选择。最高测试各种表面活性剂的浓度是选择，没有造成 死亡率最高浓度从 48 小时的急性毒性研究的基础上。在所有的情况下，为每个 表面活性剂进行了两个独立的实验，每个治疗组中，在每个实验中，一式三份 进行。每个治疗组的 10 只动物（机身长度=0.90.1 厘米）被暴露于各种表面 活性剂，在三个不同的浓度或脱氯自来水作为对照组为 48 小时。抗氧化酶和 ChE 活性测量

13、的脂质过氧化作用的测量进行了相同的实验，而在单独的实验作 了。 2.5。抗氧化酶活性的测定 每个实验结束时，除去培养基和涡虫轻轻用蒸馏水漂洗至少三次。然后整个 人体组织匀浆中 500 ll 的 0.1M 磷酸钠缓冲液（pH7.5）中含有 0.1 毫米 PMSF 立即准备，12000g 离心 30 分钟，在 4 C.收集上清液，并用于检测过氧化氢 酶（CAT） ，超氧化物歧化酶（SOD）和 ChE。使用 AEBI（AEBI，1984）的方 法测定 CAT 活性。如果简单地说，该反应混合物含有 50 ll 的酶提取液在 950 ll 的 0.05M 磷酸钾缓冲液（pH7.0）中的 30mM H2O

14、2。地进行反应，在室温下 （251）为 90 秒，并测定 CAT 活性，在 240 nm 处从 H2O2 吸光度减少率 使用消光系数 39.4 M？1 厘米？1。每个测定进行一式两份，并最终的数据分析 中使用的两个值的平均值。 四氮唑蓝（NBT）还原波尚和 Fridovich（1971）的方法抑制超氧化物歧化 酶活性测定的基础上。该反应混合物含有 50mM 磷酸钠缓冲液（pH 值 7.8） ， 0.075 毫 NBT，13 mM 的 L-甲硫氨酸，0.1 mM EDTA 和 0.002 mM 的核黄素与 一系列的范围从 5 到 30 LG 的酶提取物的样品。荧光灯照明的混合物（光照强 度为 5

15、450 勒克斯）为 20 分钟，在 25？C.相同的解决方案，在黑暗中为空白。 测定条件下，产生了 50抑制 NBT 还原的酶的量被定义为超氧化物歧化酶 （SOD）单元之一。每个测定进行一式两份，并最终的数据分析中使用的两个 值的平均值。 2.6。胆碱酯酶的活性测量。 胆碱酯酶存在于涡虫，其特征在于通过测量涡虫匀浆特定的抑制剂的存在下， 在 30 分钟后，在体外培养的胆碱酯酶抑制作用。三抑制剂的使用，包括四异丙酯 pyrophosphoramide（异-OMPA）的，1,5 - 双（4 - allydimethylammoniumphenyl） 戊-3 - 酮二溴化物（BW284C51）和毒扁

16、豆碱干燥。后立即测定的浓度范围内 的抑制剂孵育 ChE 活性从 10 至 108 M 从三个实验。每个实验池 100 涡虫和重 复测定。ChE 活性测量值进行使用的 Ellman 比色法（Ellman 等人，1961） ，作为基板 和 dithiobisnitrobenzoate（DTNB）作为试剂，在室温下（251）的乙酰硫代 胆碱碘化。简言之，将反应混合物含有在 1400 ll 的 0.05M 磷酸钠缓冲液 （pH8.0）中的存在量为 0.033 毫DTNB100 ll 的酶提取液。将反应物通过加入 10 ll 的 75MM 乙酰硫代胆碱碘化物的样品混合物触发。的速率增加的反应介质 中的光密度测定用日立 UV / VIS 分光光度计在 412nm 处为 120 秒。每个测定 进行一式两份，并最终的数据分析中使用的两个值的平均值。因为没有选择性 抑制剂中使用这样的酶测定，测得的活动被称为作为胆碱酯酶。2.7。脂质过氧化脂质过氧化测定的 Buege 和奥斯特（1978）使用的是修改后的程序。在 300 LL0.15