沈夢(mèng)楠,高士祥
1.松遼流域水環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林建筑大學(xué),吉林 長(zhǎng)春 130118
2.污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京大學(xué),江蘇 南京 210046
溴代阻燃劑(brominated flame retardants,BFRs)廣泛用于電子、電器、化工、建材、紡織等領(lǐng)域[1-2]。由于溴代阻燃劑具有良好的阻燃效果,短時(shí)期內(nèi)很難找到合適的替代品,因此在世界范圍內(nèi)仍被大量使用。目前,主要生產(chǎn)使用的2 種溴代阻燃劑包括添加型(如多溴聯(lián)苯醚,polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)和 反 應(yīng) 型(如 四 溴 雙 酚 A,tetrabromobisphenol A,TBBPA)。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)生物體內(nèi)PBDEs 污染狀況的研究發(fā)現(xiàn),陸生生物、水生生物、鳥(niǎo)類(lèi)以及人類(lèi)體內(nèi)都存在PBDEs 的同系物[1]。隨著研究的深入,在生物體內(nèi)不僅檢測(cè)出PBDEs 的同系物,其衍生產(chǎn)物如羥基化多溴聯(lián)苯醚(OH-PBDEs)和甲氧基化多溴聯(lián)苯(MeO-PBDEs)也被大量檢測(cè)出來(lái)。但是對(duì)于其來(lái)源以及PBDEs 進(jìn)入生物體內(nèi)后的代謝途徑目前還沒(méi)有定論。
近年來(lái),對(duì)PBDEs 在生物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物研究為生物體內(nèi)的甲氧基、羥基化合物的來(lái)源提供了重要依據(jù)。生物體內(nèi)的OH-PBDEs 可能有2 種來(lái)源:由母體PBDEs 在生物體中代謝形成,然后富集在生物體內(nèi);也可能來(lái)自于釋放到環(huán)境中的PBDEs 在自然界中轉(zhuǎn)化后富集在生物體內(nèi)。有研究者[3]推測(cè)OH-PBDEs 和MeO-PBDEs 在海洋生物體內(nèi)有共同的來(lái)源和代謝途徑。早期利用同位素示蹤法的研究[4]認(rèn)為,生物體內(nèi)的MeO-BDEs 可能是從環(huán)境中累積而來(lái),E. L. Teuten[5]等通過(guò)同位素示蹤法分析了椽鯨體內(nèi)2 種MeO-PBDEs(6-MeO-BDE-47 和2-MeO-BDE-68)的來(lái)源,證實(shí)這2 種在水生生物體內(nèi)廣泛存在的化合物是在自然界產(chǎn)生后累積到生物體內(nèi)的。而MeO-BDEs 被生物體富集后,也可能進(jìn)一步代謝轉(zhuǎn)化為OH-PBDEs。
目前關(guān)于TBBPA 在生物體內(nèi)的代謝研究相對(duì)較少,大多還集中在對(duì)生物體內(nèi)TBBPA 濃度的檢測(cè)方面。TBBPA 在生物體內(nèi)的代謝途徑和關(guān)鍵的代謝酶也還沒(méi)有確定。大部分有關(guān)歐洲地區(qū)生物體和人體內(nèi)TBBPA 濃度的報(bào)道[6]顯示,TBBPA 濃度比較低或低于檢測(cè)限。人體血液中TBBPA 的平均濃度在ng/g(以脂質(zhì)量計(jì),全文同)級(jí)[7]。Y. Ashizuka等[8]在日本3 個(gè)地區(qū)魚(yú)體中檢測(cè)到的TBBPA 濃度為0.01 ~0.11 ng/g。He M. J. 等[9]在中國(guó)南方某電子廢棄物處理廠附近采集的生物樣品中發(fā)現(xiàn),幾種鳥(niǎo)類(lèi)體內(nèi)的TBBPA 平均濃度為28 ~173 ng/g,魚(yú)體中的TBBPA 平均濃度為1.14 ng/g。C. Thomsen等[10]檢測(cè)了1977—1999年挪威地區(qū)0 ~60 歲人群血液樣本中的TBBPA 濃度,并分為5 個(gè)不同年齡段檢測(cè)。結(jié)果顯示:1977—1981年間人群血液樣品中沒(méi)有檢出TBBPA,但1986—1999年TBBPA 濃度略有增長(zhǎng),平均濃度為0.34 ~0.71 ng/g;與其他年齡段相比,0 ~4 歲年齡組血液樣本中TBBPA 濃度最高。目前我國(guó)鮮見(jiàn)人體內(nèi)TBBPA 的相關(guān)報(bào)道。
污染物進(jìn)入生物體后的生物轉(zhuǎn)化、代謝途徑與其對(duì)生物體的毒性有密切關(guān)系,因此也一直是研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。外源性物質(zhì)在生物體內(nèi)代謝的研究主要集中在體內(nèi)原位代謝和利用體外模擬方式進(jìn)行代謝2 個(gè)方面。筆者基于這2 種研究方法,綜述了PBDEs 和TBBPA 在生物體內(nèi)發(fā)生的脫溴還原代謝和氧化代謝機(jī)制、代謝途徑及代謝中可能涉及的代謝酶,提出今后進(jìn)一步深入開(kāi)展PBDEs 和TBBPA生物積累和代謝研究的方向。
體內(nèi)代謝研究主要利用穩(wěn)定同位素技術(shù),將用14C 或13C 標(biāo)記的PBDEs 同系物或TBBPA 利用口服、胃灌等方式注入動(dòng)物體內(nèi),一定時(shí)間后檢測(cè)PBDEs 和TBBPA 在生物體內(nèi)的形態(tài)和結(jié)構(gòu)變化,從而構(gòu)建其在生物體內(nèi)的代謝途徑。
生物體內(nèi)擁有十分復(fù)雜和龐大的代謝酶系統(tǒng),這些代謝酶決定了外源性污染物進(jìn)入生物體后的代謝途徑。研究表明,PBDEs 在不同生物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物主要有還原脫溴產(chǎn)物、羥基化產(chǎn)物和甲氧基化產(chǎn)物,此外還有少量的葡萄糖醛酸化產(chǎn)物及谷胱甘肽衍生產(chǎn)物。目前,關(guān)于PBDEs 在生物體內(nèi)的代謝研究主要集中在還原脫溴途徑、氧化代謝途徑(包括羥基化、甲氧基化途徑)2 個(gè)方面。
關(guān)于PBDEs 在生物體內(nèi)代謝速率和半衰期的研究表明,PBDEs 溴原子取代的數(shù)目影響了其在生物體內(nèi)的代謝速率。溴代阻燃劑生產(chǎn)廠和電子產(chǎn)品制造廠工人血液樣本檢測(cè)發(fā)現(xiàn),十溴代聯(lián)苯醚(BDE 209)的表觀半衰期為15 d,而3 種九溴代聯(lián)苯醚(BDE 206、BDE 207 和BDE 208)的半衰期為18 ~39 d,4 種八溴代聯(lián)苯醚(octa-1、octa-2、octa-3 和BDE-203)的半衰期為37 ~91 d[11],BDE 209 的代謝率遠(yuǎn)高于其他PBDEs 的同系物。A. M?rck 等[12]用14C 標(biāo)記的十溴代聯(lián)苯醚喂養(yǎng)大鼠,研究其在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化過(guò)程,發(fā)現(xiàn)其中90%經(jīng)由糞便排出,10%由膽汁排出,表明至少有10%的十溴代聯(lián)苯醚被吸收。D. F. Staskal 等[13]將BDE 47、BDE 99、BDE 100、BDE 153 通過(guò)靜脈注射為小鼠染毒,染毒5 d 后小鼠體內(nèi)BDE 153 濃度最高,對(duì)排泄物中污染物濃度分析發(fā)現(xiàn),BDE 99 在幾種同系物中代謝速度最快。
高溴代聯(lián)苯醚在生物體內(nèi)相對(duì)較快的代謝率是由于其或以原型排出體外,或易于發(fā)生還原脫溴反應(yīng)生成低溴代的同系物。H. M. Stapleton 等[14]將BDE 209 通過(guò)喂養(yǎng)方式給鯉魚(yú)染毒,發(fā)現(xiàn)BDE 209雖未在魚(yú)體內(nèi)明顯累積,但卻檢測(cè)出7 種五~八溴聯(lián)苯醚類(lèi)化合物,這表明BDE 209 能夠在鯉魚(yú)體內(nèi)發(fā)生還原脫溴反應(yīng)。這種脫溴反應(yīng)同樣也在老鼠[15]、牛[16]、鳥(niǎo)[17]體內(nèi)被發(fā)現(xiàn),且主要的代謝產(chǎn)物為BDE 207。H. M. Stapleton 等[18]還發(fā)現(xiàn),BDE 153 和BDE 99 都能夠在鯉魚(yú)體內(nèi)發(fā)生還原脫溴反應(yīng),生成BDE 154 和BDE 47,且推測(cè)腸道是發(fā)生該脫溴反應(yīng)的主要場(chǎng)所。
近年來(lái)對(duì)PBDEs 在生物體內(nèi)的氧化代謝過(guò)程也相繼有報(bào)道。早期的研究對(duì)象以大鼠為主,如G.Marsh 等[19]將BDE 47 以口服方式對(duì)大鼠進(jìn)行染毒,在其排泄物中檢測(cè)出6 種四溴代OH-BDE 和3種三溴代BDE,并確定了結(jié)構(gòu)。有研究證明,BDE 99 可在大鼠體內(nèi)代謝生成四溴代OH-BDE[20],BDE 100 則可在大鼠體內(nèi)代謝生成五溴代OH-BDE 和四溴代OH-BDE[21]。說(shuō)明PBDEs 能夠在大鼠體內(nèi)通過(guò)氧化代謝途徑生成羥基化代謝產(chǎn)物。但是,由于體內(nèi)原位試驗(yàn)的局限性,對(duì)于其關(guān)鍵的代謝器官和代謝酶的研究還不明確,且大部分試驗(yàn)生物都為大鼠,對(duì)水生生物的報(bào)道較少。C. Munschy 等[22]關(guān)于食物暴露染毒試驗(yàn)證明,PBDEs 能夠在歐洲鰨目魚(yú)體內(nèi)生成羥基化和甲氧基化代謝產(chǎn)物。Cheng J.等[23]采用水體暴露的方式研究了BDE 15 在鯽魚(yú)體內(nèi)的生物累積、分布、排泄及生物轉(zhuǎn)化的規(guī)律,研究表明,鰓和肝臟是BDE 15 的主要富集器官;對(duì)BDE 15 暴露后的魚(yú)體肝組織及腸內(nèi)容物進(jìn)行GC-MS 分析,發(fā)現(xiàn)存在一羥基化和二羥基化的二溴聯(lián)苯醚。這2 個(gè)研究表明,PBDEs 也能夠在淡水魚(yú)體內(nèi)發(fā)生氧化反應(yīng)。
與PBDEs 的研究相似,有關(guān)TBBPA 在生物體內(nèi)的代謝研究也主要集中在大鼠上。U. E.Brady[24]研究表明,TBBPA 的生物吸收性比較差,通過(guò)口服染毒的方式對(duì)大鼠染毒72 h 后,95%的14CTBBPA 經(jīng)由糞便排出體外。J. A. Szymanska 等[25]將14C-TBBPA 通過(guò)腹腔注射的方式給大鼠染毒,采集糞便和尿液進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)TBBPA 經(jīng)由糞便的排泄量達(dá)到了51% ~65%,而尿液的排泄量卻小于0.3%。H. Hakk 等[26]的 試 驗(yàn) 也 發(fā) 現(xiàn)92% 的TBBPA 通過(guò)糞便排出。染毒方式和染毒濃度對(duì)TBBPA 在大鼠體內(nèi)的代謝沒(méi)有較大影響,無(wú)論是注射染毒還是口服染毒,TBBPA 的生物可利用性都比較低[27]。TBBPA 在大鼠體內(nèi)的半衰期小于3 d[24],在人體內(nèi)的半衰期約為2.2 d[28]。說(shuō)明糞便排泄是生物體清除TBBPA 的主要途徑,且TBBPA 在生物體內(nèi)的清除率要遠(yuǎn)高于PBDEs,這也為T(mén)BBPA 的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了一定的依據(jù)。
由于TBBPA 在生物體內(nèi)濃度普遍較低,給其代謝產(chǎn)物的鑒定帶來(lái)了一定的難度。因此目前鮮有關(guān)于其代謝途徑以及代謝產(chǎn)物的研究。利用大鼠進(jìn)行TBBPA 染毒試驗(yàn),在大鼠的血液中發(fā)現(xiàn)了2 種主要的Ⅱ相酶結(jié)合代謝產(chǎn)物葡萄糖甘酸-TBBPA 和硫酸鹽-TBBPA,在糞便中發(fā)現(xiàn)了1 種脫溴的還原產(chǎn)物以及甲氧基化代謝產(chǎn)物[29]。但是,目前這些代謝產(chǎn)物的來(lái)源和產(chǎn)生的途徑還都不明確,可能是在肝臟中代謝生成,通過(guò)膽汁排泄到糞便中;也可能是被腸道中的微生物代謝生成。目前鮮有關(guān)于TBBPA 在水生生物體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化和生物累積的報(bào)道。WHO 的報(bào)道[30]表明,水體中TBBPA 能夠通過(guò)鰓被魚(yú)體吸收,當(dāng)染毒的魚(yú)被置于清水中時(shí),化合物又能迅速的清除體外。
由于生物活體環(huán)境比較復(fù)雜,因此體內(nèi)原位試驗(yàn)對(duì)外源性污染物的代謝研究有一定的局限性,很難對(duì)某一特定的靶器官進(jìn)行深入的研究。對(duì)代謝機(jī)理的研究和代謝途徑的構(gòu)建都有一定的難度,因此體外模擬代謝逐漸應(yīng)用到了PBDEs 和TBBPA 的代謝研究中。動(dòng)物組織體外模擬代謝研究可以較好地排除體內(nèi)因素干擾,直接觀察酶對(duì)底物代謝的選擇性,為整體試驗(yàn)提供可靠的科學(xué)依據(jù)。
目前關(guān)于PBDEs 的體外模擬代謝系統(tǒng)研究主要以肝微粒體和肝細(xì)胞為主,也有部分圍繞腸道微生物群落展開(kāi)。研究對(duì)象包括人體、大鼠、海洋哺乳動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)等。研究發(fā)現(xiàn),在嚙齒動(dòng)物、海洋哺乳動(dòng)物、淡水魚(yú)和人體的肝臟中,PBDEs 的一些同系物都能發(fā)生氧化代謝,且是主要代謝途徑,PBDEs 能夠生成相應(yīng)的一羥基化、二羥基化和醚鍵斷裂的氧化代謝產(chǎn)物[31-35]。
M. A. McKinney 等[31]利用白鯨肝臟微粒體進(jìn)行PBDEs 的體外模擬代謝試驗(yàn),同時(shí)將大鼠作為模式動(dòng)物進(jìn)行對(duì)比研究。試驗(yàn)將幾種PBDEs 的同系物在肝微粒體中體外孵育90 min,發(fā)現(xiàn)溴取代程度較低的BDE 15、BDE 28 和BDE 47 在白鯨肝微粒體內(nèi)迅速被代謝,代謝率分別為100%、11% 和5%;在模式動(dòng)物大鼠肝微粒體內(nèi)BDE 28、BDE 49、BDE 99 和BDE 154 的代謝率分別為13%、44%、11%和17%。同時(shí)還檢出二溴聯(lián)苯醚(BDE 15)的羥基化代謝產(chǎn)物,但具體結(jié)構(gòu)未被鑒定。Shen M.[32]等利用提取的鯽魚(yú)肝臟微粒體和S9 進(jìn)行體外代謝試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),BDE 15 能夠在鯽魚(yú)肝臟中發(fā)生氧化代謝反應(yīng),生成溴酚和一羥基化的二溴聯(lián)苯醚。
近年來(lái),一些學(xué)者對(duì)PBDEs 在人體肝臟組織的體外模擬代謝進(jìn)行了研究,如H. M. Stapleton 等[33]利用人體肝細(xì)胞進(jìn)行PBDEs 體外模擬代謝研究,將10 μmol/L 的BDE 99 和BDE 209 在人肝細(xì)胞中(37℃)孵育24 ~72 h 發(fā)現(xiàn),BDE 99 代謝量約為8%,BDE 209 代謝量約為3%,2 種化合物代謝速度都很慢。BDE 99 在人體肝細(xì)胞中代謝后生成2,4,5-三溴苯酚及2 種一羥基五溴聯(lián)苯醚和1 種四溴代謝產(chǎn)物;而B(niǎo)DE 209 經(jīng)細(xì)胞代謝后沒(méi)有出現(xiàn)任何氧化或者還原代謝產(chǎn)物,這可能是因?yàn)樾纬闪瞬豢奢腿〉墓矁r(jià)蛋白代謝產(chǎn)物或者染毒暴露時(shí)間太短不足以使BDE 209 進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)進(jìn)行代謝。說(shuō)明溴原子的數(shù)量影響了多溴聯(lián)苯醚的生物可利用性。S. J.Lupton 等[34]利用人肝臟微粒體也進(jìn)行了相似的體外代謝試驗(yàn),將經(jīng)過(guò)14C 標(biāo)記的BDE 47、BDE 99 和BDE 153 在人肝臟微粒體中孵育2 h,同樣發(fā)現(xiàn)溴代程度較低的BDE 47 能被代謝生成二羥基-BDE 47和2,4-二溴苯酚;BDE 99 能夠被氧化代謝生成二羥基-BDE 99、2,4,5-三溴苯酚和1,3-二溴苯;而B(niǎo)DE 153 則不能被代謝。這也再次證明了PBDEs 被氧化代謝的能力與苯環(huán)上溴原子取代的數(shù)目以及位置都有密切的關(guān)系,低溴代的PBDEs 同系物較容易被氧化。
試驗(yàn)表明,細(xì)胞色素CYP450 酶系在PBDEs 的氧化代謝過(guò)程起到了重要的催化作用。Cheng S.W.等[35]利用普通大鼠微粒體和經(jīng)CYP450 酶誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)的大鼠微粒體進(jìn)行PBDEs 體外代謝試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)BDE 15、BDE 28 和BDE 47 能被誘導(dǎo)過(guò)的大鼠微粒體代謝生成相應(yīng)的一羥基化和二羥基化代謝產(chǎn)物;但未誘導(dǎo)的大鼠微粒體中只能檢測(cè)到BDE 15的代謝產(chǎn)物,說(shuō)明CYP450 酶參與了該氧化代謝過(guò)程,且酶活性的大小影響了PBDEs 的代謝能力。H.M. Stapleton 等[33]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)BDE 99 和BDE 209 染毒后的人肝細(xì)胞中的CYP1A2 和CYP3A4 蛋白基因表達(dá)上調(diào),推測(cè)這2 種亞型可能參與了BDE 99 的代謝過(guò)程。Shen M. 等[32]試驗(yàn)證明,CYP1A 酶在鯽魚(yú)肝臟內(nèi)可能對(duì)BDE 15 的氧化代謝起主要作用。上述一些研究中也發(fā)現(xiàn),在PBDEs 的代謝過(guò)程中不同物種的肝臟間存在著明顯的種間差異性,哺乳動(dòng)物對(duì)一些PBDEs 同系物的代謝能力強(qiáng)于水生魚(yú)類(lèi)。這些差異可能與關(guān)鍵代謝酶的種間差異性有關(guān)。
體內(nèi)原位試驗(yàn)表明,利用高溴代的PBDEs 染毒后,在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了其脫溴產(chǎn)物,說(shuō)明PBDEs 在生物體內(nèi)也能夠發(fā)生脫溴還原反應(yīng)。因此還原反應(yīng)在進(jìn)行體外代謝模擬試驗(yàn)時(shí)也受到關(guān)注。目前,大量的關(guān)于PBDEs 發(fā)生還原代謝的體外研究報(bào)道主要集中在魚(yú)類(lèi),研究的化合物集中在對(duì)BDE 99 的研究。鮮有的對(duì)BDE 209 的研究發(fā)現(xiàn),BDE 209 能夠在虹鱒魚(yú)和鯉魚(yú)肝臟微粒體內(nèi)發(fā)生脫溴反應(yīng),生成六溴代、八溴代和九溴代的BDE[36]。
R. T. Benedict 等[37]利用鯉魚(yú)腸道微生物群落和肝臟微粒體進(jìn)行BDE 99 的體外模擬代謝試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在微生物代謝試驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)生脫溴過(guò)程,但是在肝臟微粒體代謝試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了脫溴產(chǎn)物BDE 47,同時(shí)證明CYP450 酶系并不是參與BDE 99 脫溴轉(zhuǎn)化為BDE 47 的主要功能酶,由于BDE 99 在結(jié)構(gòu)上與甲狀腺素(T4)相似,作者推測(cè)脫碘酶可能在該脫溴過(guò)程中起主要催化功能。E. P. Browne 等[38]利用鮭魚(yú)肝臟微粒體代謝BDE 99 的試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)相似的脫溴過(guò)程,BDE 99 可以脫去1 個(gè)溴原子生成BDE 47 和BDE 49,證明BDE 99 在鯉魚(yú)肝臟微粒體內(nèi)也可以轉(zhuǎn)化為BDE 47,且在體外孵育過(guò)程中加入脫碘酶的抑制劑后,該反應(yīng)過(guò)程被明顯抑制,再次證明脫碘酶很可能參與了脫溴的過(guò)程。P. D. Noyes 等[39]根據(jù)試驗(yàn)構(gòu)建了BDE 99 在鯉魚(yú)肝臟中的可能脫溴代謝途徑(圖1):BDE 99 先脫去1 個(gè)溴原子生成BDE 66、BDE 47 和BDE 49,BDE 66 和BDE 47 繼續(xù)脫去1 個(gè)溴原子生成BDE 33 和BDE 28。
圖1 BDE 99 在鯉魚(yú)微粒體中可能的脫溴代謝途徑[39]Fig.1 Proposed in vitro biotransformation pathway of BDE 99 in carp microsomes
上述研究表明,與人體和哺乳動(dòng)物相比肝臟同樣是PBDEs 在魚(yú)體內(nèi)代謝的主要場(chǎng)所,但肝臟對(duì)PBDEs 代謝能力差異比較大,BDE 99 在試驗(yàn)用2 種魚(yú)類(lèi)中都沒(méi)有發(fā)生氧化反應(yīng)。BDE 209 和BDE 99都能夠發(fā)生還原脫溴反應(yīng),生成低溴代PBDEs 同系物,且該脫溴反應(yīng)可能與脫碘酶有關(guān)。但是BDE 99經(jīng)脫溴反應(yīng)后生成的低溴代PBDEs 同系物的后續(xù)代謝途徑還不清楚,是否繼續(xù)發(fā)生脫溴反應(yīng),還是發(fā)生了氧化代謝目前還沒(méi)有研究報(bào)道,值得持續(xù)關(guān)注。
目前關(guān)于TBBPA 的體外模擬代謝試驗(yàn)研究較少,雖然不同研究者報(bào)道的結(jié)果有一定差異,但是發(fā)現(xiàn)無(wú)論是在大鼠、人體還是魚(yú)體肝臟微粒體中TBBPA 都能發(fā)生氧化代謝反應(yīng),生成碳十字架斷鍵產(chǎn)物和TBBPA 的聚合物。D. Zalko 等[40]利用大鼠及人肝臟微粒體和肝臟S9 代謝14C-TBBPA,檢測(cè)到多種氧化代謝產(chǎn)物,包括碳十字架斷鍵產(chǎn)物2,6-二溴-4-異丙基酚和TBBPA 的聚合產(chǎn)物di-TBBPA,并推測(cè)這些代謝產(chǎn)物是由CYP450 酶系催化反應(yīng)生成的。除氧化產(chǎn)物外,2 種Ⅱ相反應(yīng)產(chǎn)物,葡萄糖醛酸-TPPBA 和2,6-二溴-4-異丙基酚的谷胱甘肽結(jié)合產(chǎn)物也在S9 的代謝試驗(yàn)中被檢測(cè)到。Shen M.等[32]利用鯽魚(yú)肝臟微粒體和肝臟S9 代謝TBBPA試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),TBBPA 發(fā)生氧化代謝反應(yīng),生成2,6-二溴-4-異丙基酚和TBBPA 的二聚物,并且推測(cè)CYP3A4 和CYP1A 都有可能參與催化代謝過(guò)程。與在大鼠和人肝臟試驗(yàn)結(jié)果不同,在鯽魚(yú)肝臟試驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)Ⅱ相酶催化反應(yīng)的代謝產(chǎn)物,這也表明TBBPA 在生物體內(nèi)的代謝有一定的種間差異性。
綜上所述,通過(guò)體內(nèi)和體外試驗(yàn)相結(jié)合的方法,現(xiàn)已基本探明PBDEs 的一些同系物和TBBPA 在嚙齒動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)、海洋哺乳動(dòng)物和人體內(nèi)的主要代謝產(chǎn)物,包括加羥基、脫溴以及聚合等反應(yīng)過(guò)程。PBDEs和TBBPA 在生物體內(nèi)的還原代謝途徑差異不大,主要為還原脫溴反應(yīng)。然而二者的氧化代謝途徑差異較大,PBDEs 的主要氧化代謝反應(yīng)為苯環(huán)上羥基化和甲氧基化,而TBBPA 的氧化反應(yīng)則主要是碳十字架氧化斷鍵和聚合反應(yīng)。2 種化合物代謝途徑的差異可能與連接苯環(huán)的醚健與碳十字架的差異有關(guān)。目前的研究發(fā)現(xiàn)了TBBPA 的Ⅱ相酶代謝產(chǎn)物,還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)PBDEs 同系物的Ⅱ相代謝產(chǎn)物,其原因值得進(jìn)一步研究。從二者在生物體內(nèi)的半衰期看,TBBPA 的半衰期較短,基本為幾天,而PBDEs 的半衰期則長(zhǎng)達(dá)幾十天;從參與代謝的關(guān)鍵酶看,CYP450 酶是參與二者代謝的主要氧化酶,而肝臟Ⅱ相代謝酶在PBDEs 和TBBPA 的代謝過(guò)程中是否具有關(guān)鍵作用還不十分清楚,值得繼續(xù)探索。目前對(duì)PBDEs 和TBBPA 代謝產(chǎn)物的定量分析還比較少,應(yīng)開(kāi)展這方面的研究,從而構(gòu)建其體外代謝動(dòng)力學(xué)模型,利用理論計(jì)算與體外模擬試驗(yàn)相結(jié)合的手段,在分子水平上闡明代謝過(guò)程機(jī)理。
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