【手性污染物 1.】
(1. 环境中的手性污染物对生物的安全影响)
环境中手性污染物的来源:天然手性物的自然传播和遗失;人工生产的手性物(如手性药物、手性农药、手性添加剂等)在生产、运输过程中的泄漏和遗失、在使用过程中的滥用、抛弃和残留等情形都会使环境中的手性物越聚越多。
在非手性的环境中手性污染物的对映体有相同的物理和化学特性,但是它们在生物体系的手性环境中则表现出不同的生理、生化与毒理性质。在生物体内对映体之间的比例、新陈代谢和排泄、毒性往往是不同的因为它们的选择性行为有时会表现出完全相反的活性。
(1)手性污染物的对映体富集:表现在手性污染物的对映体选择性吸收,因为生物组织中的手性生物膜对手性对映体有不同的透过率;手性污染物与酶、功能蛋白的对映体选择性作用,研究显示因为手性对映体的立体选择性,导致对映体与蛋白质结合的差异会引起它们药效的变化;手性污染物的对映体选择性富集:疏水性的持久有机物在营养级中有一个从低级到高级积累的过程.在一个食物网中其浓度随着营养级的升高而升高,ER值逐级升高。不同农药的e.e值较高程度的偏离大都发生在生物体的特定器官中如肝脏、肾脏、脑组织和脊髓等。
(2)手性污染物的对映体选择性代谢:代谢过程牵涉到体内酶系统酶不但帮助生成新细胞构造物而且能降解与消除体内废物和有毒物质。对映体在代谢过程中由于与生物大分子形成非对映体复合物并导致底物立体选择性,两种对映体的代谢速率不同会引起两者相对浓度的差异。
(3)手性污染物的对映体毒性:由于对映体本身与靶标之间的作用不同加之生物体对手性污染物的对映体富集和代谢作用的差异性使得对映体之间有不同的毒性。不同对映体与生物体内的受体有不同作用这不仅指底物-酶之间的反应还指酶、抗体、受体、传导物质、DNA和转运蛋白等一大类生物大分子.因此手性污染物的对映体毒性差异就能表现在各个方面,包括急性中毒致死率、酶的活性受到抑制、内分泌功能干扰、致癌、致畸、致突变的三致作用等等。
(4)手性污染物与环境安全的研究展望:手性污染物的不同对映体在生物体内存在不同的活性它们对人类健康和生态安全所构成的威胁也有很大的差别。但是目前对手性物质的研究主要集中在药物方面对于手性污染物在对映体水平上的毒性研究还鲜有报道.基于以上问题手性污染物与环境安全的研究趋势为:
①由于现有的毒理学数据大多是基于外消旋化合物存在的有必要对现有的手性污染物进行对映体层面上的毒理学数据的补充;
②除了毒性差异外对映体选择性降解在对映体组成上也起着至关重要的作用.但是在许多机体中所发生的对映体过(enantic execess)并不是很清楚.而且优先降解哪一个对映体并没有特定的规则。即便是对于以单一对映体形式使用的药物也有必要研究它的代谢途径正如上面所指出的药物不但会在生物体内对映体纯化还可能被互变外消旋化。
③除代谢以外的其它一些药物动力学过程(如吸收、排泄以及分布等)都会影响生物体内手性污染物的组成.此外手性污染物在生物体不同种属之间或者同一种属不同性别之间都存在着对映体的差异性。
丰都智愚河畔环境技术工作室