关于直链直链烷基苯磺酸钠对淡水鲫鱼急性毒性及构效联系研究大专

论文导读：S的毒性与其分子连接性指数之间没有明显的函数关系，但与|2Xn-2X16|却有着较好的线性关系。由于LAS对鲫鱼的毒性比较复杂，很难从理论上较好地解释本文的QSTR方程。3.2Verhaar等人将毒物分为惰性化合物、次惰性化合物、反应性化合物和特殊反应性化合物加以研究，每一种毒物都有各自的作用方式。如果LAS的毒性只来自于该类
摘要：本文报告了9个直链烷基苯磺酸钠(IAS)对淡水鲫鱼的急性毒性，应用逐步回归方法得出了相关关系显著(r=0.9936)的QSTR方程。实验结果表明，该类化合物的毒性包括惰性毒性、次惰性毒性和反应性毒性。
关键词：鲫鱼；直链烷基苯磺酸钠；急性毒性分子连接性指数

随着石油化学工业的发展，各类以表面活性剂为原料的化学品日增，使用后排入废水系统，对环境和生物带来一系列问题。如何评价、预测表面活性剂对环境和生物的风险性包括毒性、生物降解性等已成为科研领域的前沿课题[1.2.3.4.5]，目前的研究工作主要集中在有机物、药物、农药等对环境和生物的毒性、生物降解性与结构的相关性方面。Moridani，Majid Y.研究了类黄酮对鼠的肝细胞及海拉细胞的毒性构效关系[6]；陈景文研究了硝基芳烃对鲤鱼的急性毒性及定量构效关系;类似研究时有报导。表面活性剂对动物的毒性方面，笔者研究了烷基苯磺酸盐类阴离子表面活性剂对蓝鳃鱼的急性毒性与结构相关性,烷基磺酸盐类阴离子表面活性剂对鼠类的定量结构-生物毒性关系。但关于表面活性剂对淡水鱼类，尤其是对淡水中繁殖较快的鲫鱼的毒性研究报道鲜少。鲫鱼是我国主要的淡水食用鱼类，研究表面活性剂对鲫鱼的毒性，对于了解表面活性剂的毒性大小及其机理，发展淡水养殖事业，保护水生生态环境及维持水生生态平衡具有重要的实际意义。
随着表面活性剂在环境中的日益增多，逐一测定新化合物的毒性在时间、财力上都是不允许的。有机化合物的定量结构，毒性相关性(QSTR)方法是解决该问题的重要手段之一。本文试验了9个直链烷基苯磺酸钠(LAS)对鲫鱼的急性毒性，用分子连接性指数研究了该类化合物的急性毒性与其结构之间的QSTR方程。

一、材料与方法

1、实验用鱼

实验用的小鲫鱼由瑞安市安阳菜场购得，鱼苗平均体重6.5g，平均体长7.lcm，最大鱼的体长大于最小鱼体长的1.5倍。鱼苗经5%的食盐水消毒后放置在室温下(22-25℃)装有充氧水的50×50×50mm3的玻璃缸中喂养30天，每天喂食一次，每两天换一次水，毒性实验前一天停止喂食，喂养期间死亡率小于l%，实验用水为除氯自来水，pH为7.0-7.2。
2、化合物
9种LAS化合物均为化学纯，标准溶液用乙醇配置。

3、24h急性毒性实验

按照对数间距设置浓度梯度，在50L玻璃质水族箱内放入20L配好的实验液，助溶剂乙醇的含量低于0.1%(V/V)，通过预实验确定浓度范围，包括无效浓度和10O%的死亡浓度。每个样品设1个空白和5个浓度，每个浓度设三次重复，每个箱内投鱼10尾，实验液每6h更换一次。当鱼中毒后停止呼吸，用玻璃棒夹起鱼的尾柄时，5min内无反应者即为死亡，中毒死亡的鱼及时取出。

4、实验结果的统计处理

统计24h内鲫鱼的死亡率，根据Karber法计算LC50 (mol·L-1)，采用Statgraphics软件进行回归分析。

二、结果与讨论

1、毒性测定结果

表1列出了9种LAS对鲫鱼的急性毒性实验值LC50和logLC50。从表1可以看出，LAS的毒性变化有如下规律：LAS（CnH2n+1-Ph-SO3Na）的毒性随直链烷基中碳原子数n的变化表现出的一定的规律性，当n为10~16，LAS的毒性随着n的增大而减小；当n为16~20，LAS的毒性随n的增大而变大。其弯化趋势如图1所示。
表1 LAS的毒性及其他子连接性指数
Tablel. Acute toxicity and molecular connectivity index of LAS

图1 LAS对鲫鱼的毒性变化示意图
Fig1: Acute toxicity of LAS to crucan carp

2、QSTR研究

本文用LAS的他子连接性指数进行QSTR分析。n等于10~20的Les的分子连接性指数列于表1.分析LAS的毒性数据可知，n等于16的LAS(简称LAS(16))的毒性最小，其它的LAS的毒性都随着n的增大或减小而变大。因此，我们选择LAS(16)的基准物，其分子连接性指数为2X16，其它LAS的为2Xn，以|2Xn-2X16|为自变量，LAS对鲫鱼毒性的实验值logLC50为因变量进行逐步回归分析，得到QSTR方程为：
logLC50=-

1.33+29|2Xn-2X16|

n=9,r=0.9936,σ=0.11,f=487.99,d=0.0789。其中n为化合物的数目，r为相关系数，σ为方程的标准差，d为平均偏差，F为置们水平的显著性检验值，F>F0.005，表明该QSTR方程在99.5%的置信区间内高度显著。
QSTR方程的计算值如表1所示。计算值与实验值吻合较好，说明本文的QSTR方程的可信度
较高，其预测值也是比较可靠的。
三、讨论
1、分子连接性指数是表征分子的大小、分子的支化度以及分子内基团之间相互作用大小的物理量。虽然LAS的毒性与其分子连接性指数之间没有明显的函数关系，但与| 2Xn-2X16|却有着较好的线性关系。由于LAS对鲫鱼的毒性比较复杂，很难从理论上较好地解释本文的QSTR方程。
3.2 Verhaar等人将毒物分为惰性化合物、次惰性化合物、反应性化合物和特殊反应性化合物加以研究，每一种毒物都有各自的作用方式。如果LAS的毒性只来自于该类化合物的疏水性所决定的基本毒性一惰性毒性，其毒性会随LAS的n值的增大而变大：这与实验事实不符，因此LAS的毒性可能是上述毒性的总和，除惰性毒性外，化合物在生物体内与蛋白质之间的氢键相互作用引起的次惰性毒性及其在生物体内的生物代谢作用产生的反应性毒性也是不可低估的。
3.3鲫鱼是我国主要的淡水食用鱼类，同时也是水生生态系统的消费者，对维持水生生态平衡起着十分重要的作用。研究表面活性剂对鲫鱼的毒性，不仅可以了解表面活性剂的毒性大小及其作用机理，评价表面活性剂对环境的影响，保护水生生态环境，维持水生生态平衡等具有十分重要的社会意义，而且对于调整农村经济结构，发展淡水鱼养殖事业，加快农业产业化步伐，增加农民实际收入等也具有非常重要的实际意义。

四、参考文献：

1. 陈景文，王连生，马逊风等，部分硝基芳烃对鲤鱼的急性毒性及定量构效关系【J]环境化学，1996,
1 5 (4): 332-336
2．王晓栋，董玉英，曹加胜等,苯酚类化合物对日本长腿蝌蚪的急性毒性与构效摘自：硕士论文答辩www.7ctime.com
关系的研究[J].环境
化学，2000, 19 (3): 230-234
3-朱春媚，沈其龙，孔令仁等．部分氮杂环类化合物的遗传毒性及其QSAR研究[J]．环境化学，1997,
16 (2): 142-145
4．于红霞-高松亭，冯建舫等．运用QSARs方法比较和预测取代苯类化合物的毒性[J]环境化
学．1998, 17 (5): 444-449
5．陈胜慧．杨亚江．烷基苯磺酸盐类表面活性剂的QSTR研究[J]．环境科学与技术.2003.2
6．陈胜慧．烷基磺酸盐类表面活性剂的定量结构一生物毒性关系研究[J]．上海环境科学．2003.3
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