【手性污染物  3.】

（3. 手性污染物对映体在环境中的选择性行为）

       由于手性污染物对映体的物理化学性质几近相同，几乎完全一样。所以它们在非手性环境中，或者非生物行为（如光解、水解、吸附等）一般是一样的，但所表现出的生物学和毒理学以及在环境中的持久性等都存在着差异。因为生物系统是一个手性环境，其组成生物体的基本物质蛋白质、核酸和糖类物质都是手性的，生物体内进行新陈代谢专一性催化能力的酶和起调节作用的激素大部分也是手性的。当手性化合物与生物系统相互作用时，由于对映体的亲和力不同而产生不同的生物效应，这种表现被称为立体选择性或对映体选择性。

       有很多环境工作者把手性污染物都当作纯的单一的化合物来分析处理，并忽略其对映体的环境选择性行为差异来进行其地理环境分布、环境行为和生态效应等研究，这种研究忽略了对映体的选择生行为差异，这种研究处置是不全面和不完整的，得到的结果不适宜作进一步的处理依据的。

        在农药学方面，因手性农药在农田生态系统中消解而提出对对映体选择性的要求，现在使用的杀虫剂中大约有25%是手性的，并且这个比率呈渐增趋势，但它们中单一对映体只有7%左右，所以残留在环境中的大量手性农药都是以外消旋体的形式存在的， 对环境造成严重的污染。手性农药的不同对映体不仅对目标生物体的作用不同，而且它们的生物代谢和在环境中降解的过程也存差异。如饮用水的重要污染物-苯氧酸类（Phenoxy acids） 除草剂，2-甲基-4氯丙酸（ Mecoprop）和2，4-滴丙酸（Dichoroprop）都是以两种对映体R型、S型的形式存在，但是只有R型有活性，胺类杀虫剂甲霜灵，也只有R型有活性，且降解速度快，为减少该农药对环境的污染，有些国家已经用精-甲霜灵（主要为含量>97%的R型甲霜灵）代替了甲霜灵。研究表明，用于防治卫生害虫的除虫菊酯杀虫剂，有3个手性碳，8个不同的异构体，这些异构体之间杀虫活性差异甚大，其中以正-反式酸、（S）-醇构型的活性最高，（-） -顺式酸、（R）-醇构型的活性最低，相差达500倍。

        由此可见，只有在对映体形态水平上研究手性污染物的环境问题才能弄清它们在环境中的行为差异，才能就其对人类健康和生态系统的风险性作出准确的评价。其次，通过研究手性污染物的环境行为和生态效应来提供污染物更准确和详细的消息，使人们对环境污染物有一个更全面的认识。

       目前国内对环境手性污染物的研究仅仅停留在对手性污染物的分离和手性物质对映体浓度比值（ER值）的测定阶段，近年才开始初步研究微生物对对映体的选择性降解行为。但研究对象局限于土壤、水体等，对生物体的研究较少，研究的手性物质也限于α-六六六和与氯丹、多氯联苯等手性有机氯污染物，关于2-甲基4-氯丙酸和2，4-滴丙酸等苯氧羧酸类除草剂以及拟除虫杀螨菊、有机磷农药等手性农药的研究偶见报道。国际上的研究主要为确认手性化合物、不同对映体在不同介质中的分配情况、对映体被生态环境中生物体选择性降解的阶段，并已经开始研究一些动力学，但其模式还存在着许多不确定性。

       我国手性污染物研究工作还应拓展以下几个方向：首先，应该拓宽研究目标物，不应局限在某些手性污染物上。采样对象也应多元化，除了水土气，还可以对生物体内的手性污染物进行检测分析，并结合生物学手段来研究它们在生物体内的转化迁移规律和生理毒性。其次，研究水平不应停留在对手性物质对映体浓度比值测定上，应进一步考虑对映体选择性降解的动力学、对映体转化的生物机理和对映体污染物选择性累积的毒性意义和机制。最后，在手性分析过程中，应发展灵敏的检测方法（如各种色谱-质谱联用技术、手性毛细管电泳法和手性电色谱法）和高选择性的样品预处理技术（如分子印迹固相萃取法和免疫亲和固相萃取法等），这是真正实现手性污染物分析的先决和重要条件。

        （对于手性环境污染物在各环境层次里的选择性行为，将在后面连续讨论）

                                                                丰都智愚河畔环境技术工作室