（环境科学专业论文）全氟辛烷磺酸对鹌鹑的生殖毒性研究.pdf

全氟辛烷磺酸对鹌鹑的生殖毒性研究 a b s t r a c t t oa p p r o a c ht h er e p r o d u c t i v et o x i c i t yo fp e r f l u o r o o c t a n es u l f o n a t e ( p f o s ) i na v i a n s ，a l l o r a la d m i n i s t r a t i o ne x p e r i m e n tw a sp e r f o r m e di nt h eq u a i lt h a tc a nb ea p p l i e da sa n i m a l i n d i c a t o r s i nt h i ss t u d y , c o n t r o lg r o u p sw e r es e tu pb o t hi nf e m a l ea n dm a l eq u a i l t h ed o s e s o fp f o sw e r e12 5 、2 5 0a n d5 0 0m g k g ( c a l c u l a t e dw i t hp f o si nf o r a g e ) r e s p e c t i v e l yi nt h e f e m a l ee x p o s u r eg r o u p s t h ef e m a l eq u a i lw e r ea d m i n i s t r a t e d 诵t l lp f o sf o r7 1d a y sw h e n b o d yw e i g h t ，l a y i n gr a t e ，f e r t i l i t yr a t e ，h a t c h a b i l i t y , m o r t a l i t yo fp o u l t sa n dd e f o r m i t yr a t e w e r ee v a l u a t e d t h em a l eq u a i lo fe x p o s u r eg r o u p sw e r ea d m i n i s t r a t e dw i n lp f o si n10a n d 3 0m e g k gf o r5 4d a y sa n d7 0d a y sw h e nb o d yw e i g h t ，t h eo r g a nc o e f f i c i e n to ft e s t i c l ea n d e p i d i d y m i s ，t h ea c t i v i t i e so fs u c c n i a t ed e h y d r o g e n a s e ( s d h ) a n dl a c t a t ed e h y d r o g e n a s e ( l d h ) i nt e s t i c l e ，a sw e l la st h ec o n c e n t r a t i o n so ft e s t o s t e r o n e ( t ) ，3 ，5 ，3 - t r i i o d o t h y r o n i n e ( t 3 ) ， t h y r o x i n ( t 4 ) ，t h y r o i ds t i m u l a t i n gh o r m o n e ( t s h ) i ns e r u mw e r ed e t e r m i n e d r e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h eb o d yw e i g h to ff e m a l eq u a i li n5 0 0m g k gd o s a g eg r o u pw a s s i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h a ti nc o n t r o lg r o u pa f t e r3 3d a y se x p o s u r et op f o s 俨 o 0 1 ) ，a n d m o r t a l i t yw a so b s e r v e d b o d yw e i g h to fq u a i li n1 2 5a n d2 5 0m e g k gd o s eg r o u p se x h i b i t e d n os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sf r o mt h o s ei nc o n t r o lg r o u p t h e r ew a sah y s t e r e s i si nt h eb e g i n n i n g t i m eo fe g gl a y i n gi nd o s eg r o u p sa n dl a y i n gr a t eo ff e m a l eq u a i li n2 5 0a n d5 0 0m e g k gd o s e g r o u p sw e r es i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h o s ei nc o n t r o lg r o u p ( p 0 0 1 ) r a t eo ff e r t i l i z a t i o n , h a t c h a b i l i t ya n dt h eb o d yw e i g h to fp o u l t si n12h o u r sa f t e rh a t c h i n gi nd o s eg r o u p sw e r e l o w e rt h a nt h o s ei nc o n t r o lg r o u p m o r e o v e r , t h ed e f o r m i t yr a t ea n dt h em o r t a l i t yo fp o u l t si n 12h o u r sa f t e rh a t c h i n gi nd o s eg r o u p sw e r eh i g h e rt h a nt h o s ei nc o n t r o lg r o u p t h e c o n c e n t r a t i o n so fp f o si ns e r u ma n de g gy o l kr o s e 谢t l lt h ei n c r e a s eo fp f o sd o s e t h e l e v e l so fp f o si nt h ee g g st h a tl a i dw i t h i n5d a y sa f t e rt h eb e g i n n i n go fe g gl a y i n gw e r e s i g n i f i c a n t l yh i g h e r 俨 o 0 1 ) t h a nt h o s el a i d 衍t 1 1 i i l3d a y sb e f o r et h ee x p e r i m e n tt e r m i n a t i o n a n ds i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nw a so b s e r v e d 妒 0 0 1 ) r e s u l t so f t h es t u d ys u g g e s t e dt h a tp f o s p o s t p o n e dt h eb e g i n n i n gt i m eo fe g gl a y i n gi nf e m a l eq u a i l ，a n dh a da d v e r s ee f f e c t so n f e r t i l i z a t i o nr a t e ，h a t c h a b i l i t yo ff e m a l eq u a i l ，a sw e l la ss u r v i v a la n dd e v e l o p m e n to fp o u l t s a f t e rh a t c h i n g t h er e s u l t so ft h er e p r o d u c t i v et o x i c i t yi n d u c e db yp f o si nm a l eq u a i li n d i c a t e dt h a tt h e b o d yw e i g h t so fm a l eq u a i li n3 0m g k gd o s a g eg r o u pw e r es i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h o s ei n c o n t r o lg r o u pa f t e r8d a y se x p o s u r et op f o s 伊 0 0 5 ) t h e 向o di n t a k eo fe x p o s u r eg r o u p s d e c r e a s e dc o m p a r e dw i t ht h ec o n t r o l ，b u tn od e a t hw a so b s e r v e da m o n gt h o s eg r o u p s t h e o r g a nc o e f f i c i e n to ft e s t i c l ea n de p i d i d y m i so fe x p o s u r eg r o u p sw a ss m a l l e rt h a nt h ec o n t r o l ， a n dt h eo r g a nc o e f f i c i e n to fe p i d i d y m i si nt h e3 0m e g k gg r o u pa t7 0d a y se x p o s u r et op f o s ( 尸 短角床杜父鱼。a n l d c y 等人【1 2 】对鱼类进行了p f o s 毒 性和生物浓缩系数的研究，发现黑头软口鲦鱼对p f o s 有很好的浓缩效应，水中和血浆 中p f o s 浓度几乎成线型关系。n e w s t c d 等【”】指出，同哺乳动物比较，鸟类血液和肝脏 组织中的p f o s 半衰期相对较短，k a n n a x l 等【1 4 】也提出鸟类排泄p f o s 的速度是相当快。 4 大连理工大学硕十学位论文 但是，如果鸟类通过食物长期接触p f o s ，生物放大还是会发生的。事实上，在鸟类栖 息地北部进行的鸟类环境监测显示出了p f o s 的蓄积。3 m 公司通过对接触p f o s 的退 休工人追踪观察血液中p f o s 浓度变化规律得出人类p f o s 的t 1 2 为1 4 2 8d ，约为4 年【l 5 1 。 1 2 3 远距离环境迁移能力 全氟辛烷磺酸钾盐的蒸汽压力为3 3 1x1 0 4p a 。由于这种蒸汽压力和较低的空气 水分离系数( 2 1 0 西) ，p f o s 本身不会大量挥发。普遍认为p f o s 的前体对最终的p f o s 环境负荷是有影响的。前体物质可能在远距离迁移中、继而在远离来源地的区域降解成 为p f o s 这一过程中发挥重要作用。有关研究也表明，p f o s 出现在远离人类活动来源 的北极生物群中，表明p f o s 具有远距离迁移的潜力。 l o e w e n 等i l6 】对加拿大温尼伯湖和马尼托巴湖地区大气环境中p f o s 的转运转化过 程进行了研究，推测大气中p f o s 的前体物质可能通过氧化和湿沉降转化后降解为 p f o s 。m a r t i n 等【1 7 】利用烟雾室实验证实了大气中的全氟辛烷磺酸氨化合物可以通过大 气转运、氧化为p f o s 的可能性，并导致偏远地区的污染，并认为全氟化物挥发性前体 物质可通过大气转运扩散到遥远的地区，然后沉降为不挥发性全氟化合物，这个过程导 致对生物体的污染。 一些与p f o s 有关的物质的蒸汽压力比p f o s 本身的蒸汽压力高出许多，因而也就 更容易挥发。如n 乙基全氟辛烷磺氨基乙醇酰胺和n 甲基全氟辛烷磺氨基乙醇酰胺， 这些前体的蒸汽压力可超过0 5p a ( p f o s 的1 0 0 0 倍) 【1 8 】。这些p f o s 的前体比p f o s 更 有可能蒸发到大气中并随同空气进行更大范围的迁移。一旦进入大气，它们就可以保持 气相，在大气粒子上凝结并由之携带或随之沉降，或被雨水冲刷掉。这些前体物质都有 可能形成p f o s 并引起污染问题，而这些物质在可溶性、稳定性、新陈代谢能力等环境 特征上是完全不同的。m a r t i n 等人【l9 】测量多伦多和长角、安大略湖空气中一些p f o s 的 前体，发现在多伦多和长角中n 甲基全氟辛烷磺氨基乙醇和n 乙基全氟辛烷磺氨基乙 醇平均浓度都较高。排放到水中的前体，蒸汽压力足以使这些物质进入大气。 p f o s 在环境中的扩散被认为是通过地表水或海洋洋流迁移、空气迁移( 易挥发的、 与p f o s 有关的物质) 、粒子吸附( 水中、沉积物或空气) 和有机生物实现的。现在还不清 楚来自前体的p f o s 是否是通过迁移后湿沉降并降解成为p f o s ，或在大气中降解然后 湿沉降而形成。迁徙的机制尚不清楚，但可能是由挥发性的、与p f o s 有关的物质迁移 并最终降解成p f o s 。虽然前体一旦被排放到大气就会降解，但转化率却大为不同。前 体通过大气或其他介质达到边远地区还要取决于其降解为p f o s 的生物和非生物途径 【1 8 】。降解机制还不完全清楚。 全氟辛烷磺酸对鹌鹁的生殖毒性研究 最近对虹鳟鱼( o n c h o r h y n c h u sm y k i s s ) 肝脏微粒体进行的研究显示，在鱼体内n 乙基 全氟辛烷磺酰胺是p f o s 的前体【2 0 1 。这些发现结合最近在北极地区水生生物体内测得浓 度在( 9 2 84 - 4 1 9 ) n g g ( 湿重) 的n 乙基全氟辛烷磺酰胺【2 l 】增强了人们的假设，即全氟化 磺酰胺是p f o s 的一种挥发性前体，远距离迁移到了北极地区。但是，这些挥发性前体 通过大气迁移到达北极纬度的假设还没有经过大气测定证实【1 1 】。 1 3p f o s 在环境介质中的暴露水平 1 3 1p f o s 在水体中的暴露水平 近年来，对不同地区地表水、海水中p f o s 含量的检测情况中可知，p f o s 己广泛 存在于各种水体中。s a i t o 等【4 】对日本不同地区1 4 2 个地表水中p f o s 浓度的测定结果表 明，河流样品( n = 1 2 6 ) 在o 3 1 5 7 0n g l 范围内，其几何平均值为2 3 7n g l ，中值是1 6 8 n g l ；海岸水样品( n = 1 6 ) 在o 2 2 5 2n g l 范围内，几何平均值是1 5 2n g l ，中值是1 2 1 n g l 。其中，2 条位于人口稠密地区的河流中p f o s 的浓度较高，分别是1 3 5 0n g l ( j i n z u ) 和1 5 7 0n g l ( t a m a ) 。金一和等1 2 2 】对长江三峡库区江水和武汉地区地面水中p f o s 的污 染现状进行了调查，结果表明，长江三峡库区不同江段江水中p f o s 含量为0 1 3 7 8 n g r l ；武汉地区地面水中p f o s 含量为3 1 2 5 5n g l ，其中汉江武汉江段江水中p f o s 浓度显著高于其他监测点，分析其原因可能与上游全氟化合物生产工厂排放的工业污水 有关。刘冰等【2 3 】对松花江水系江水中p f o s 的污染现状的调查表明，在松花江水系江水 中p f o s 检出率为1 0 0 ，松花江下游江水中p f o s 浓度明显高于上游，分析污染水平 可能与流域内人口密度和工农业活跃程度有关。而松花江水中p f o s 浓度暂时性地显著 增高分析可能与吉林石化爆炸事件发生后，使用含p f o s 的灭火剂有关。h a n s e n 等【2 4 】 测定某一氟制造厂附近的田纳西州河河水中p f o s 浓度，在氟化合物制造设备下游地区 检测到该氟化合物浓度的增加，说明来自制造业的影响是河流中有机氟化合物的一个可 能污染源，为阐明氟化合物随地理位置的分布和氟化合物生产设备对环境中氟化合物贡 献水平提供了证据。最近的研究还揭示，污水处理厂的排水已成为p f o s 进入天然水体 等自然环境的一个重要途径。s i n c l a i r 等【3 】的研究表明，在污水处理厂出水p f o s 的浓度 可达到3 - 6 8n g l 。b o u l a n g e r 等【2 5 】的研究也表明，污水处理厂出水的p f o s 浓度为( 2 6 4 - 2 0 1n g l 。 1 3 2p f o s 在空气中的暴露水平 刘薇等【2 6 】对中国沈阳地区降雪中p f o s 污染现状的调查表明，融雪水中p f o s 浓度 范围是o 6 2n g l ，几何平均值为3 8 2n g l ，未见明显的城乡差异。其中p f o s 浓度 6 大连理工大学硕士学位论文 最高点出现在郊区朱尔屯采样点，分析可能与沈阳地区城乡冬季采暖期所用燃料种类和 燃烧方式差异有关。由于雨水是反映室外大气状况的一个特征指标，雨水的污染水平能 及时反映大气污染的状况。l o e w e n 等【i6 】分析了加拿大温尼伯湖和马尼托巴湖地区的雨 水，结果发现p f o s 平均浓度为0 5 9n g l 。m o r i w a k i 等【5 】对日本家庭室内的空气中的 p f o s 浓度进行测定，结果表明其浓度范围是6 9 3 7 0 0n g g 。由此认为，吸附在空气尘 土表面的p f o s 是人体暴露p f o s 的重要途径之一。 1 3 3p f o s 在土壤中的暴露水平 h o u d e 等【2 7 】测定了海水和沉积物样品、浮游动物和鱼类和鲸组织样品中p f c s 含量， 其中海洋沉积物中p f c s 的污染水平为 o o l 0 4n g g 。郭睿等【2 8 l 利用高效液相四极杆 飞行时间串联质谱法分析城市污水处理厂活性污泥中的p f o s ，其含量范围为1 8 0 8 1 8 n g g 。 1 4p f o s 在野生动物及人体内的暴露水平 1 4 1 p f o s 在野生动物体内的暴露水平 k a n n a n 8 】等调查了美国2 1 种食鱼鸟类1 6 1 个肝脏、肾、血液和卵黄样品，结果表 明，血清中p f o s 的平均浓度达3 3 4n g m l ，在肝脏中的最高浓度达1 7 8 0n g g 。这说 明在偏远地区海洋上的鸟类体内也存在p f o s ，表明这一物质的广泛分布。k a n n a n 等【2 9 】 还对韩国和日本的水鸟肝脏组织进行了检测，其中9 5 样品中的浓度高于1 0n g g ，最 高的p f o s 浓度是6 5 0n g g ，没有发现在水鸟体内存在浓度与性别或年龄的关系。v a n d e v i j v e r 等【3 0 】也发现，3 1 个黑海海豚个体组织中p f o s 存在的主要形式是全氟烷基表面 活性剂，占9 0 ，肝脏和肾中p f o s 的浓度最高，分别为( 3 2 74 - 3 5 1 ) n g g 和( 1 4 74 - 2 6 2 ) n g g ，肌肉和脑中的浓度次之，分别为( 4 14 - 5 0 ) n g g 和( 2 44 - 2 3 ) n g g ：鲸脂中的浓度较 低，为( 1 84 - 8 ) n g g 。而且，在性别和年龄上没有发现存在明显的相关性。对中国6 省红 熊猫和大熊猫血清中p f o s 的存在水平进行研究结果表明【3 ，大熊猫体和红熊猫体内的 p f o s 浓度变化分别为0 8 6 - 7 3 8 0 蚓l 和0 7 6 1 9 o o 肛l ，但是没有观察到p f o s 与年 龄、性别有关系。对来自广东省广州市和浙江省舟山市包括软体动物、螃蟹、小虾、牡 蛎、蚌和蛤等2 7 个海洋样品进行了研究，测得其浓度范围为0 3 1 3 9n g g ，并且在虾 体内检测到最高浓度【3 2 1 。 在北极等偏远地区的很多生物群中都进行了p f o s 测定。k a n n a n 等【3 3 】对采集于佛 罗里达、加利福尼亚海岸、阿拉斯加、北极和加拿大1 5 种海洋哺乳动物2 4 7 个组织样 品进行分析，结果也表明，p f o s 在全球己广泛分布，包括在一些偏远地区也有存在， 尤其在肝脏和血液中的最高浓度可达1 5 2 0n g g 和4 7 5n g m l ，但没有发现与年龄有相关 全氟辛烷磺酸对鹌鹑的生殖毒性研究 性。m a r t i n 等【1 0 】对加拿大北极地区生物群肝脏样本的p f o s 水平进行了测定，发现在所 检测的大多数物种中都存在p f o s 。p f o s 出现在远离人类活动来源的北极生物群中，表 明p f o s 具有远距离迁移的潜力。 1 4 2p f o s 在人体内的暴露水平 0 1 s 等【7 】检测了职业暴露人群( 氟化物生产厂，n = 1 2 6 ) 和非职业暴露人群( 胶片厂， n = 6 0 ) t f n 清中p f o s 浓度，结果表明，职业暴露人群血清中p f o s 几何平均浓度为0 9 4 1 m g l ，较非职业暴露人群高一个数量级。m i d a s c h 掣3 4 】对德国的非抽烟人群中的p f o s 浓度进行了检测，结果显示男性比女性浓度高，年龄没有重要影响。k 萏m t l a n 等 3 5 】研究 了2 0 0 2 - 2 0 0 3 年澳大利亚城市和农村人群血清中p f o s 浓度，结果表明，p f o s 浓度随 年龄呈增长趋势，在某些年龄段男性体内浓度高于女性。c a l a f a t 掣3 6 】对不同种族人群的 暴露情况进行了研究，认为种族之间的差异可能与基因、饮食状况等有关。对我国8 省 9 市8 5 个人体血液样品的研究结果表明，p f o s 为主要的p f c s 的存在形式。其中沈阳 地区人群中浓度最高，达到7 9 2n g m l ，江苏地区的浓度最低，为3 7 2n g m l ，没有发 现p f o s 与年龄的相关关系【3 7 】。 在人的母乳中也检出p f o s 的存在。s o 等人【3 8 】报道了在中国南方地区舟山采集的 1 9 个母乳样品中全氟化合物的研究。结果显示，p f o s 在所有的样品中均有检出，其含 量分别在4 5 3 6 0n g l 之间。与母亲的年龄、体重或儿童的体重并不存在显著性相关， 但是每天摄入鱼的量与其他一些氟类化合物在母乳中的含量呈正比。跏肌等人【”】 在采集了1 9 9 6 - , , 2 0 0 4 年瑞典的母乳样品，对其中的全氟类化合物进行了研究。结果发现， 有5 种全氟化合物可以在母乳中检测到。其中，在所有的样品中都可以检测到p f o s ， 其含量平均为相应血样中的1 ，并且和血样中的含量呈线性相关。通过对比不同年代 的样品含量，并没有发现时间和含量的相关趋势。 1 5 p f o s 的毒理学研究 有关研究表明，p f o s 具有生殖毒性、胚胎发育毒性、免疫毒性、神经毒性和致癌 性等。短期大量暴露于p f o s ，实验动物可出现明显的体重下降，胃肠道反应，肝中毒 症状，甚至引发肌肉震颤和死亡。 1 5 1p f o s 的生殖毒性 范轶欧等【删的研究表明，p f o s 可使大鼠体重和睾丸重量下降，睾丸组织中l d h x 和s d h 活力显著降低，精子数、精子活动率降低，精子畸形率显著升高，说明p f o s 对大鼠精子形成和成熟过程具有损伤作用。a n l d e y 等【1 2 】对性成熟黑头软口鲦鱼的生殖 大连理工大学硕士学位论文 毒性研究表明，组织病理学观察中，p f o s 暴露对雌性卵巢组织损伤最显著，水中o 3m g lp f o s 浓度下染毒2 1d 时可降低雄性血浆中睾酮含量。s e a c a t 掣4 l 】研究了低水平p f o s 经口染毒对雌性和雄性灵长类的毒性效应。p f o s 染毒剂量为0 、o 0 3 、0 1 5 、0 7 5 m g k g d a y ，染毒18 2d 。研究结果表明，在o 7 5m g k g d a y 剂量下，雄性雌二醇水平显 著下降。 1 5 2p f o s 的胚胎发育毒性 p f o s 对小鼠的胚胎发育毒性研究显示，p f o s 经口暴露使小鼠分娩时间缩短，1 6 m g k g 和2 0m g k gp f o s 剂量组生育能力降低，新生体成活率的降低与脂质、葡萄糖利 用、甲状腺激素降低的关系不明显，分娩时间的长短与生育能力的降低有很好的相关性。 表明子宫暴露p f o s 可影响胎儿的晚期发育，还可导致死亡。他们还认为，小鼠子宫暴 露p f o s 导致了出生后幼崽死亡率增加，出生前后添加的p f o s 与观察到的幼体毒性效 应( 睁眼时间推迟、下平面翻正、空中翻正、羽毛展开出现不同程度的延迟) 有关【4 2 】。g r a s t y 等人【4 3 】对妊娠鼠在妊娠期第17 2 0d 口服强饲p f o s2 5m g & gb w 或在妊娠期第19 2 0d 口服强饲p f o s5 0m g k gb w ，结果表明幼鼠死亡率达到1 0 0 。分析致死原因可能是肺 部发育受阻。 1 5 3p f o s 的免疫毒性 大鼠饲料中分别添加0 5 、1 5 、4 5m g , x gp f o s ，自由摄食6 5d 后检测血清中甲状腺 素水平。结果表明p f o s 各染毒组与对照组比较t 3 、t 4 水平下降，差异有统计学意义，但 未见剂量效应关系，促甲状腺素( t s h ) 水平正常。可能是t 3 、t 4 下降不受下丘脑垂体 甲状腺轴的影响，而是p f o s 直接作用于甲状腺，使腺体合成甲状腺素减少】。 成年哺乳动物中p f o s 对甲状腺荷尔蒙有明显的影响，甲状腺荷尔蒙加速新陈代谢 和能量的消耗，在妊娠后期没有观察到甲状腺功能的改变，但是在分娩的第6d 发现甲状 腺功能的改变，并引起肝的增大【4 5 】。 1 5 4p f o s 的神经毒性 p f o s 低剂量长期经口染毒对大鼠海马细胞内游离钙离子浓度 c a 2 + 】i 的影响研究表 明，p f o s 染毒剂量为2 、8 、3 2 、1 2 8m 班g 实验组海马细胞 c a 2 + 】i 浓度分别为( 2 2 2 2 7 4 - 1 9 6 7 ) 、( 2 4 4 2 94 - 1 9 0 7 ) 、( 3 8 1 6 9 士9 6 1 ) 和( 5 2 8 2 74 - 1 5 5 1 ) n m o l l ，显著高于对照组， 并且海马细胞内 c a 2 + i 随着p f o s 染毒剂量的增加而升耐蛔。 1 5 5p f o s 的其它毒性 k i i n l n a n 等【3 5 】采用d n a 序列的微阵列技术萍 p f o s 污染暴露肺部进行组织学鉴定，结 全氟辛烷磺酸对鹌鹑的生殖毒性研究 果显示肺泡壁变厚，小气道增加，磷脂浓度和分子光谱学受到影响，地塞米松( 肺表面 活性剂) 或视黄基脂与p f o s 联合给药没有产生肺泡分化作用，表明了小鼠因p f o s 的污染 暴露所导致的呼吸困难和死亡不是由于肺的不成熟造成的。 王昕等【4 7 】认为，随着p f o s 染毒剂量的增加，大鼠脑血管内皮细胞形态发生变化， 细胞变圆、部分细胞不再贴壁、细胞骨架微管解聚细胞形态变圆，微管逐渐向细胞核周 围聚集，表明高浓度p f o s 可导致大鼠脑损伤，出现偏瘫的体症。 1 6p f o s 的分析检测技术 2 0 世纪6 0 年代，t a v e s 等人用核磁共振技术检测出了人血清样品中的有机氟。2 0 0 1 年h a n s e n 等人利用高效液相色谱电喷雾串联质谱法检测出p f o s ，使p f o s 的研究成 为热点问题。 1 6 1 样品前处理技术 样品前处理是分析检测的关键环节，只要检测仪器稳定可靠，检测结果的重复性和 准确性主要取决于前处理，方法的灵敏度也与样品处理过程有重要关系。目前，有关 p f o s 的分析检测中，样品的前处理方法有以下几种。 固相萃取法( s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ，s p e ) ：是液固萃取和液相色谱柱技术相结合方法， 用途非常广泛。s p e 具有操作简单，溶剂消耗少，减少分析步骤及分析时间和适用面广 等优点。目前，。在研究中进行样品前处理使用较多的s p e 固相萃取柱有c 1 8 柱和h l b 柱。由于p f o s 具有较大的烷基链，非常适合用c 1 8 柱进行萃取。另一种固相萃取柱一 h l b 柱是一种亲水亲脂两亲平衡型吸附剂( h y d r o p h i l i c l i p o p h i l i cp o l y m e r s ，h l b ) 。典 型的h l b 柱是一种亲脂性的二乙烯基苯和亲水性的n 乙烯基吡咯烷酮两种单体共聚而 成的大孔共聚物，对极性和非极性化合物均有保留。 液液萃取技术( l i q u i d 1 i q u i de x t r a c t i o n ，l l e ) 多用于固体和半固体生物样品的萃 取，如动物组织样品等，也有用于血清、全血等样品的萃取。但此方法操作繁琐、消耗 大量的溶剂。 超声萃取技术( u l t r a s o n i ca g i t a t i o ne x t r a c t i o n ) ：只适用于简单样品的处理，具有简单、 快速的特点。由于超声方法的局限性，只能作为一种提取的手段，基体复杂的样品还需 利用其他手段对提取液进行净化处理。 逆固相分散萃取技术( d i p e r s i v es o l i d p h a s ee x t r a c t i o n ) ：具有快速、简便的优点，但 使用较少。在环境样品和生物样品的适用性上，仍需要进行进一步的研究探讨。 1 6 2p f o s 的检测技术 目前对p f o s 的检测上有以下几种方法： 1 0 大连理工大学硕士学位论文 ( 1 ) 高效液相色谱电喷雾负电离源串联质谱( h p l c e s i f m s m s ) 具有高灵敏度、高选择性、检测限低的优点，是目前文献报道中使用最为广泛的检 测方法。此方法较单级m s 具有分析模式多，背景干扰少，选择性、灵敏度高，能简化 复杂基质的前处理工作，在低含量的有害物质残留分析中具有显著的优势，一般可以检 测到几个n g m l 含量的p f o s 。缺点是有时会出现过度检出，而且仪器昂贵，不利于大 规模普及。 ( 2 ) 高效液相色谱四级杆飞行时间串联质谱( h p l c q t o f ) 四级杆与飞行时间串联质谱由于具有高分辨率、高质量准度，可将共流出物及基质 干扰减至最小，确保检测目标组分，是分析复杂环境样品中多种全氟化合物的有力工具。 由于q t o f 相对四级杆串联质谱灵敏度稍低，线性范围小，目前还没有广泛运用到日 常的监测中。 ( 3 ) 气相色谱质谱联用( g e r m s ) 在溶液中难以质子化或去质子化的全氟化合物，不适合直接用电喷雾电离源和液相 分析。由于g c m s 的离子源一般是用电子轰击或化学电离源，是分析全氟化合物的另 一种常用方法。由于衍生化过程会产生有毒物质，使这种方法检测p f o s 在一定程度上 受到局限。 ( 4 ) 高效液相色谱质谱联用( h p l c m s ) 目前国内研究者多采用的是单极质谱进行p f o s 的分析。单四级杆质谱灵敏度较高， 与串联质谱法相比其缺点是选择性较差。对于p f o s 分析来说，基质复杂，有质量干扰， 所以此技术用在p f o s 分析时，净化本底、除去质量数干扰的步骤是不能缺少的，这就 使样品处理过程耗时复杂，但该技术仍然是一种值得进一步探索的方法。 ( 5 ) 其他方法 高效液相色谱光离子源质谱联用技术( l c a p p i m s ) 具有选择性好，受基质干扰影 响小等优点，但光离子源较电喷雾离子源灵敏度低。还有气相色谱微波等离子检测器 ( g c m p d ) 、气相色谱电子俘获检测器( g c e c d ) 等方法，这些方法由于各自的局限性在 目前没有得到广泛的应用，但仍值得做进一步的研究。 1 7 本论文的研究内容及意义 本研究以鹌鹑为禽类指示动物进行了p f o s 经口染毒实验。主要考察了雌鹌鹑在 1 2 5 、2 5 o 、5 0 0m g k gp f o s 染毒剂量下，连续染毒7 1d 时，对雌鹌鹑体重、产卵率、 受精率、孵化率及雏鹌鹑死亡率、畸形率等的影响；雄鹌鹑在1 0 、3 0m g k gp f o s 染毒 剂量下，连续染毒5 4d 和7 0d 时，对雄鹌鹑体重、睾丸及附睾脏器系数、睾丸组织中s d h 、 全氟辛烷磺酸对鹌鹑的生殖毒性研究 l d h 活性和血清中t 、t 3 、t 4 、t s h 含量等的影响。 禽类动物在生殖解剖学结构和生理学机能方面与哺乳动物差异较大，目前有关 p f o s 对禽类动物生殖毒性的研究尚不多见。鹌鹑具有个体小、性成熟早、产卵率高、 易于饲养管理等特点。本实验以鹌鹑作为指示动物，初步探讨了p f o s 对禽类动物生殖 发育的影响，以期为p f o s 对禽类动物的生态风险评价提供科学依据。 1 2 大连理工大学硕士学位论文 2 实验材料与方法 2 1实验材料 2 1 1 实验动物及饲料 出生第2d 、体重7 9g 健康自羽鹌鹑( 雌4 0 只) ，黑羽鹌鹑( 雄6 8 只) ，由大连金州 岭前农场鹌鹑养殖场提供。实验室内适应性饲养1 周后进行分组染毒。实验期间，各组 鹌鹁均自由饮水、摄食。以不含p f o s 水作为溶剂加热溶解配制5 0 0m g lp f o s 溶液， 粉沫饲料中加入不同体积的p f o s 溶液，配制实验组饲料。 2 1 2 主要试剂 ( 1 ) 全氟辛烷磺酸钾( h e p t a d e c a f l u o r o o c t a n e s u l f o n i ca c i dp o t a s s i u ms a l t ，p f o s - k ) ， 色谱纯，瑞士f l u k a 公司产 ( 2 ) 硫酸氢四丁基铵( t e t r a b u t y l a m m o n i u ms u l f a t e ，t b a h s ) ，分析纯，日本关东化 学株式会社产 ( 3 ) 甲基叔丁基醚( m e t h y lt e r t - b u t y le t h e r ，m t b e ) 、甲醇、乙腈，色谱纯，英国 f i s h e r 公司产 ( 4 ) p r e s e p - ca g r i 吸附柱，日本和光纯药公司产 ( 5 ) l d h 试剂盒、s d h 试剂盒，南京建成生物制药公司 ( 6 ) t 3 放射免疫试剂盒、t 4 放射免疫试剂盒、t s h 放射免疫试剂盒、t 放射免疫试 剂盒，北京北方生物技术研究所 2 1 3 主要仪器 本论文实验中所用到的仪器列于表2 1 中 全氟辛烷磺酸对鹌鹑的生殖毒性研究 氮吹仪 紫外一可见分光光度计 组织匀浆机 高效液相色谱质谱联机 低温高速离心机 低速台式自动平衡离心机 三用恒温水箱 放免仪 倒置式荧光显微镜 m g 2 0 0 0 型 u v - 7 5 0 4 型 t 1 0 b a s i c 型 l c m s2 0 1 0 a 型 b i o f u g es t r a t o s d t 5 5 d k 6 0 0 s 型 x h 6 0 8 0 o ir y m p i 珞i x 7 1 日本e y e l a 公司 上海欣茂仪器有限公司 德国c a 公司 日本岛津公司 德国s o r v a l l 公司 北京时代时利离心机有限公司 上海精宏实验设备有限公司 西安2 6 2 厂 奥林巴斯 2 2 实验方法 2 2 1 实验动物管理 将雌鹌鹑按体重随机分为对照组和1 2 5 、2 5 0 、5 0 0m g k g ( 按饲料中p f o s 含量计) 剂量组，每组各1 0 只。染毒第5 5 - - 6 8d ，取2 0 只未染毒健康雄性鹌鹑与雌鹌鹑以1 ：2 的比例合笼，进行自由交配，早、晚各1 次，每次2h 。连续染毒7 1d 。实验期间，染 毒开始至染毒第2 6d 期间每隔5d 测定1 次体重，此后每隔7d 测定1 次体重，每日记 录产卵率。实验结束后，将雌鹌鹑用乙醚麻醉，颈静脉取血、处死。解剖过程中肉眼观 察卵巢及输卵管的发育情况。血清冷冻保存至测定p f o s 浓度。 雄鹌鹑按体重随机分为对照组和l o 、3 0m g k g ( 按饲料中p f o s 含量计) 剂量组，每 组各1 6 只，连续染毒5 4d 和7 0d 。染毒期间每隔7d 测定1 次体重，每日记录摄食量。 实验结束后，将雄鹌鹑用乙醚麻醉，颈静脉取血、处死。解剖过程中肉眼观察睾丸的发 育情况。血清冷冻保存至测定t 3 、1 4 、t s h 、t 的含量。 雌、雄鹌鹑在实验室内适应性喂养开始至第2d ，实验室温度保持在3 8 ，之后每 2d 降低1 ，第9d 至实验结束温度保持在3 2 。相对湿度保持在6 0 - 7 0 。实验室 内适应性喂养开始至第9d ，每日照明2 4h ，此后每日明暗周期为1 6h ：8h 。 雌鹌鹑每组取染毒第6 3 - 6 8d 内所产卵送至大连金州岭前农场鹌鹑养殖场孵化。孵 化第1 6d ，温度保持在3 8 ，第7 1 4d 保持在3 7 8 ，第1 5 1 7d 保持在3 7 7 。 第1 1 4d 湿度保持在5 5 - 6 0 ，第1 5 1 7d 保持在7 0 。孵化中、后期经常进行换气。 1 4 大连理工大学硕士学位论文 从种蛋入孵当天开始翻蛋，直至出雏前2 3d 落盘为止，每昼夜翻蛋1 2 次，翻蛋角度为 9 0 0 。孵化结束后，记录受精率、孵化率、孵化后1 2h 内雏鹌鹑死亡率及孵化1 2h 后雏 鹌鹑体重和畸形率。 由于卵中9 8 的p f o s 蓄积在卵黄中【4 8 1 ，每组随机选取开始产卵5d 内( 前5d ) 和实 验结束前3d 内( 后3d ) 所产卵各1 0 枚，取出卵黄部分测定p f o s 含量。 2 2 2 实验指标及方法 ( 1 ) p f o s 含量的测定 样品前处理 取o 3g 卵黄样品或0 3m l 血清样品，分别加入1 0m lo 5m o l lt b a h s 和2 0m l 0 2 5m o l ln a 2 c 0 3 溶液。混匀后加入5 0m lm t b e 振荡混匀2 0m i n ，以3 0 0 0r m i n 离 心1 0r a i n 后收集上层m t b e 相。沉淀部分再次加入5 0m lm t b e 进行二次萃取。收集 萃取液，用高纯氮气吹干。卵黄样品离心管中加入1 5m l 甲醇，充分溶解后，加不含 p f o s 水至1 4m l ，混匀后，经p r e s e p ca g r i 吸附柱吸附，1 0m l 甲醇洗脱，o 2 2p m 滤膜过滤。血清样品用1 0m l 甲醇溶解并经0 4 5i x m 滤膜进行过滤。滤液进行l c m s 定量分析。 液相色谱质谱条件 液相色谱色谱柱：z o r b a xx d b c 1 8 ( a g i l e n tn a r r o w b o r e2 1 1 5 0i i i i l l ，5l a m ) 。 梯度淋洗：c h 3 c n ：1 0m m o l lc h 3 c o o n h 4 水溶液(