（环境科学专业论文）快速测定hvp和酱油中3mcpd方法的研究与应用.pdf

于2 0 m l ) ，定性定量准确可靠。可快速测定酱油等调味品中3 m c p d 的含量。同 时，对于节约成本、保护环境具有很大的意义。 对于化学分析工作者来说，出具的检测数据要具有高的可信度和量值上的可 溯源性，不确定度的评估在很大程度上弥补了误差理论的不足，对过程的精密度 进行分析。其给出结果的形式和内涵上都具有很高的理论意义和实际意义。然而 这种方法并未被广泛使用。本论文对新建立的快速检测3 m c p d 的过程的不确定 度进行了详尽的评估，给出了不确定度报告，在此基础上还对过程作了分析和改 进。使检测方法和检测过程合理优化，检测结果更加科学可靠。 采用快速检测h v p 和酱油中3 m c p d 的方法，对吉林地区市场上销售的h v p 和酱油产品作了抽样调查，分析结果显示，h v p 中3 - m c p d 含量在0 0 6 5 6 4 1 m g k g 之间，仅2 0 的样品3 - m c p d 符合我国酸水解调味液行业标准 s b l 0 3 3 8 2 0 0 0 的限量要求( 1 0 m g k g ) ，4 0 的样品3 m c p d 超过1 0 m g k g ：这 表明我国市售h v p 产品3 m c p d 污染状况严重，市场状况不容乐观。酱油中 3 一m c p d 含量在未检出( 0 0 1 m g k g ) 9 1 2 3 4 m g k g 之间，其中检出3 m c p d 的酱 油占调查总量的5 4 6 。且标识为酿造酱油且检出3 m c p d 的为5 3 ，说明有大量 的配制酱油冒充酿造酱油在市场上公然销售，欺诈消费者。 关键词：3 氯1 ，2 丙二醇，气相色谱一质谱法，同位素稀释 h a b s t r a c t c h l o r o p r o p a n o l sa l es o m ec h e m i c a l sw h i c hm a yb ef o r m e di nf o o d sb yt h e r e a c t i o no fc h l o r i d ew i t hl i p i d si nt h ep r o c e s so f h y d r o l i z e dv e g e t a b l ep r o t e i n ( h v p ) m a n u f a c t u r i n g ，s o m eh a v eb e e ns h o w nt ob eac a r c i n o g e ni nl a b o r a t o r ya n i m a l s t u d i e sa n dh a r mt op r o c r e a t i o ns y s t e m t h e s eh v pa l ew i d e l yu s e di n s o ys a u c e ， o y s t e rs a u c ea n do t h e rf l a v o u rf o o d sw h i c hr e s u l ti nt h ec o n t a i n m i n e n to ft h e m t h e c o n t a i n m i n e n ti nt h ew o r l dh a si n v o l e dal o to fi n v e s t i g a t i o na n dr e s e a r c hd u r i n gt h e e n do fl a s t c e n t u r y s o m ek i n d so ff o o d sb e i n gm o n i t o r i n g ，s o m ek i n d o f c h l o r o p r o p a n o l sb e i n gt e s t e da n dt h el i m i t e dc o n c e n t r a t i o no fd i f f e r e n tc o u n t r i e s a l ev a r i o u sf r o m0 0 2 m g k gt o1 0 0 m g k g i nc h i n a ，i ti sm o r es e v e r i o u ss i n c ew e e a tal o t ，o fs o ys a u c ea n do y s t e rs a u c e ，w eo n l yg i v eal i m i tv a l u et oh v pi ns b 1 0 3 3 8o n1 0 m g k g ，n o n ef o rt h es o ys a u c eb yn o w s o m es u r v e y ss h o wab i g v o l u m eo f3 - m c p di nb o t hh v pa n ds o ys a u c e t h ep o r t i o no fs a m p l e sc o n t a i n 3 - m c p di sm o r et h a n4 0 ，s o m eo ft h e ma l ev e r yh i g hc o n c e n t r a t i o n i th a sa tl e a s t2 s i g n i f i c a n tm e a n i n g so fm o n i t o r i n ga n dc o n t r o l l i n gt h ec o n c e n t r a t i o no f3 - m c p d ：o n e i st oa v o i dt o x i ce f f e c tt oh u m a nh e a l t h b ye x a m i n a t i o na n di n f o r m a t i o n t o c o n s u m e r ；t h es e c o n di st oe x p o s et h eu n r e a lf e r m e n t e ds o ys a u c ew h i c hm i x e d c h e m i c a lh v pw i t hs o ys a u c ew i t h o u tar i g h tl a b e lo np r o d u c t t h e r ea l eal o to fm e t h o d sc o u l db e u s e df o r t e s t i n gt h ec o n c e n t r a t i o no f 3 - m c p d ，i n c l u d i n gg a g sc h r o m a t o g r a p h y ( g c ) ，g a s sc h r o m a t o g r a p h ym a s ss p e c t r u m ( g c m s ) ，c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ( c e ) 、m o l e c u l a ri m p r i n t i n g ( m i ) e ta 1 t h e p r e p a r a t i o nm e t h o d sf o rs a m p l eb e f o r ei n s t r u m e n tt e s th a v eb i gd i f f e r e n c ei n c l u d i n g e x t e r n a ls t a n d a r dq u a n t i t y ，i n t e r n a ls t a n d a r dq u a n t i t y ，d i f f e r e n tm a t e r i a l s e l e c t e da s s t a n d a r d ，d i r e c ti n j e c t i o n ，r e a c t e dw i t hs o m ec h e m i c a l sb e f o r ei n j e c t i o ne t c t h es a m e p r o b l e mo ft h e s et e s tm e t h o di sc o m p l i c a t e dp r e p a r a t i o ns t e p sw i t hr e s u l ti nl a r g ec o s t b o t ho nt i m ea n ds o l v e n t a c c o r d i n gt og b t5 0 0 9 2 0 0 6 ，e a c hs a m p l ef o r3 - m c p d t e s tw i l lh a v et ou s em o r et h a n3 0 0m ls o l v e n t t h et r e a t m e n to ft h e s eu s e ds o l v e n t b e c o m eab i gi s s u ew h i c ha l s oc o s tm u c hf o re n v i r o n m e n tp r o t e c t i o n t h i st h e s i ss e ta f a s tm e t h o df o r3 - m c p dd e t e r m i n a t i o nu s i n gg c m sa n di s o t o p ed i l u t i o nb a s e do n f o r m e re x p e r i m e n ta n dr e s e a r c h t h et e s tc a p a b i l i t yi sc o n f i r m e d b yi t ： t h em e t h o du s i n gi s o t o p i cd i l u t i o na n ds o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ( s p e ) t e c h n i q u ew a s h i e s t a b l i s h e dt od e t e r m i n et h ec o n c e n t r a t i o no f3 - c h l o r o - 1 ，2 - p r o p a n e d i o li ns o ys a u c e b yg a sc h r o m a t o g r a p h y m a s ss p e c t r o g r a p h y ( g c m s ) i n t e r n a ls t a n d a r d ，3 - c h l o r o - i ， 2 - p r o p a n e d i o l - d 5w a sa d d e di n t os o ys a u c e ，a f t e rs o n i c a t i o n ，t h e m i x t u r ew a s t r a n s f e r r e dt oaf l o r i s i ls p ec o l u m na n de l u t e dw i t he t h y le t h e r e v a p o r a t et h e s o l u t i o nj u s tt od r ya tr o o mt e m p e r a t u r eu n d e ras t r e a mo fn 2 1 0m lh e x a n ea n d 0 0 5m l h e p t a f l u o r o b u t y r y - l i m i d a z o l ew e r ea d d e di m m e d i a t e l y g c m sw i t hs i m m o d ew a sa p p l i e dt oi d e n t i f ya n dq u a n f i t a t e t h er e c o v e r i e sr a n g e df r o m9 5 0 一 1 0 1 0 t h er e l a t i v es t a n d a r dd e v i a t i o nw a s3 2 一4 8 w i t had e t e c t i o nl i m i t o f0 0 1 0m g k g m e t h o dc a na c tf a s tw i t hl o w e rs o l v e n tc o n s u m p t i o n ( 1 e s st h a n 2 0m 1 )i na d d i t i o nt om e e tt h er e q u i r e m e n to fe u r o p e ，i ti sv e r yf r i e n d l yt o e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na n d e n e r g ys a v i n g u n c e r t a i n t ya s s e s s m e n tf o rat e s tp r o c e s ss h o w st h ep r o c e s sv a r i a t i o n i n a d d i t i o nt ot h et h e o r yo fe l t o rb cw i d e l yu s e dt om e a s u r ea n dd e m o n s t r a t et h e a c c u r a c y i tp r o v i d ear e s u l tw i t hm o r ei n f o r m a t i o n n o to n l yi nf o r mb u ta l s oi n m e a n i n g i tw a sn o ta d o p t e dt h a tm u c hb yn o w t h et h e s i sg i v ea na s s e s s m e n tb y a n a l y s i st h es o u r c e s ，q u a n t i t ye a c ho ft h es a u c e ，c a c u l a t et h ew h o l eu n c e r t a i n t ya n d g i v ear e p o r t ，m o r ei m p o r t a n t ，i ta l s og i v ea na n a l y s i sf o ri m p r o v e m e n t t h et h e s i sa l s og i v ea s u r v e yt om a r k e th v p a n ds o ys a u c e t h et e s tr e s u l ts h o w s ： 3 - m c p di nh v pi sf r o m0 0 6 m g k gt o5 6 4 1 m g k g 。o n l y2 0 p a s st h es t a n d a r d s b1 0 3 3 8 2 0 0 0 4 0 h v pw i t ha3 - m c p dc o n c e n t r a t i o nh i g h e rt h a n1 0m g k g w h i c hw o r t h yo fb i gc o n c e r n t h es o ys a u c eh a sar e s u l tf r o mn d ( 0 01 m g k g ) t o 2 3 4 。t h er e p o r ts h o w st l l e c o n t a i m i n a t i o no f3 m c p d ，a l s oat r a d ee t h i cc a s e k e y w o r d s s p e c t r o m e t r y ， 3 - c h l o r o i ，2 - p r o p a n e d i o l ，g a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s s i s o t o p i cd i l u t i o n i v 独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得 的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了 明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期：班笸l “l 丛， 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东 北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、 汇编本学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士学位论文全文数据库 ( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论文全文数据库( 中国科学技 术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 日期： 学位论文 工作单位 通讯地址 指导教师签名： 日 期： 电话：c 堕! 二监：m 旷占弦j 邮编：z 丝! 塑 东北师范大学博士学位论文 引言 2 0 世纪9 0 年代后期，由于世界范围内二嗯英、疯牛病、大肠杆菌0 1 5 7 ： h 7 等食品安全恶性事件的连续发生，引起了全球性的对食品安全问题的高度重 视。在我国，随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，一方面是新老食品安 全问题此起彼伏，食品中毒事件频频发生、其中包括食品中农药和兽药残留超标、 食品添加剂的滥用问题等等：另一方面是在解决了温饱以后，消费者对食品安全 性的要求越来越高；除了对消费者的人身安全和健康的影响之外，食品安全还对 食品的进出口贸易、国家形象以及消费者对政府的信心有广泛的影响。所以，无 论是对f 发达国家还是发展中国家，食品安全都首先是一个公共卫生问题，但也 不仅仅是一个公共卫生问题。 食品安全作为与老百姓生活息息相关的重要话题越来越多的受到政府部门 和科研机构的普遍关注。一方面科学的进步使检测手段突破一个又一个的瓶颈， 如有毒有害污染物的检出灵敏度越来越高，前处理方法越来越规范合理，检测结 果的报告和检测过程的评价越来越科学。另一方面，社会监督体系的发展也使得 风险评价、风险监控、风险交流和风险管理的各个环节得到很大的发展 2 - 4 1 。人们 欣喜地看到了社会发展和科学进步带来的诸多新气象和新进展。与此同时，也有 很多令人担忧的事情。一方面，食品安全的突发事件频繁发生，如苏丹红事件、 孔雀石绿事件，甲胺磷中毒事件等等：另一方面持久性有机污染物的严重危害对 人们的健康和社会的进步有着极大的负面影响，如环境中多环芳烃、蔬菜水果中 高毒农药、环境中多氯联苯、油炸食品中丙烯酰胺等等，它们的检测方法往往都 涉及到昂贵的仪器、耗材和标准品、复杂的样品前处理方法和很高的灵敏度要 求等等，无论从危害的严重性还是从技术本身的复杂性上讲，它们都不可避免地 被推到科学工作者们优先关注的范畴。其中之一就是致癌物质氯丙醇p 9 1 。1 9 9 9 年我国出口的酱油被欧盟检测出含有3 - m c p d 受到禁止而造成巨大的经济损失， 而且严重影响了国际形象 1 、氯丙醇的来源 目前的研究表明，食品中的污染物氯丙醇主要来自于几个方面： 一是来源于1 ，2 一环氧3 氯丙烷( e c h ) 单体 5 5 5 6 1 ，它存在于某些交换树脂中， 东北师范大学博士学位论文 这些树脂广泛地川作食品工业中的包装材料( 如茶袋、咖啡滤纸和纤维肠衣等) ， 成为食品中3 - m c p d 的来源之一。自来水厂和某些食品厂采用离子交换树脂进行 水处理，在水处理过程中，从树脂中溶出e c h 单体【5 n ，可以与水中的氯离子发 生反应生成3 - m ( p d 。因而e c h 从包装或净化材料到水溶液的转移就成污染的 重要来源。 二是某些发酵香肠如腊肠中发现了3 - m c p d ，其来源目前认为可能是脂肪与 食盐的反应产物f l c 腊肠中使用的强化树脂中的e c h 【5 踟。 三是经过高濉加工的谷物食品及麦芽提取物等含育少量的3 - m c p d 。但其形 成机制还不是很消楚。 以上污染来源经过评估，其在食品或水中的含量不会超过0 1 m g k g ，对健康 的危害水平并不十分显著。而从含量和影响的广泛性j ：讲，氯丙醇食品污染的重 要来源是残留脂肪的盐酸水解 5 9 - 6 2 1 。 植物蛋白或动物蛋白在以盐酸为催化剂高温等条件下可以生成氨基酸，这种 工艺被广泛用来乍产酸水解植物蛋白( h y d r o l i z e dv e g e t a b l ep r o t e i n ，简称h v p ) 或 酸水解动物蛋白( h y d r o l i z e da n i m a lp r o t e i n ，简称h a p ) 。采用这种工艺的优点 是可以大大缩短r i 然发酵的漫长历程，比如植物蛋白质如果采用天然发酵的方式 生成氨基酸至少需要3 个月的时间( 如天然酿造酱油) ，而酸催化水解的工艺只 需要1 0 个小时，3 天的时间就能完成一个批次的生产过程。由于节约时间，节省 生产面积，氨基酸的得率高，风味氨基酸的含量高等等原因，h v p 成为生产加工 企业青睐的产品和原料。但是，这种生产工艺为了提高氨基酸产量，往往需要加 入过量的盐酸，此时原料中若残留脂肪和油脂，其中的甘油三酯就被水解生成丙 三醇，丙三醇羟基与氯原子发生亲核取代后形成氯丙醇。氯丙醇是一类化合物的 总称，其中包括3 氯1 ，2 一丙二醇( 3 - m o n o c h l o r o p r o p a n e 1 , 2 d i o l ，3 - m c p d ) 和 2 氯1 ，3 丙二醇( 2 m o n o c h l o r o p r o p a n e 1 ，3 d i o l ，2 m c p d ) 以及双氯取代的l ， 3 一二氯2 丙醇( 1 ，3 - d i c h l o r o - 2 p r o p o n o l 。1 , 3 d c p ) 和2 ，3 二氯1 丙醇( 2 ， 3 - d i c h l o r o - 1 p r o p o n 0 1 2 , 3 d c p ) 。3 - m c p d 又分为两种手性异构体： ( s ) ( + ) - 3 - m c p d 和( r ) 一( - ) 一3 - m c p d 。 氯丙醇污染物中的每一种根据其化学结构和化学反应的自身特点不同，生成 的量也有很大的区别，一氯丙醇生成量通常是二氯丙醇的1 0 0 - 1 0 ，0 0 0 倍左右， 而一氯丙醇中3 - m c p d 的量通常又是2 - m c p d 的数倍至数十倍左右。美国提交的 酱油中1 ，3 一二氯- - 2 - - 丙醇的含量资料显示在3 一m c p d 含量超过l m g k g 的水 解植物蛋白和酱油中检出l ，3 一二氯2 一丙醇，两者有量化关系，3 m c p d 与l ，3 二氯一2 一丙醇的含量比最少是2 0 ：l 。 2 东北师范大学博士学位论文 i h h ：0 il “c - 弋0 0 9 2 h 2 c - - c 0 0 r a h “ 2 c - 弋c 0 删0 h + 气, 2 c - 删o h h 2 c 加h i h c c l h 土一o h 2 - - 的n - c h l o r op r o p n 。1 3 - d i o l h 2 c - o h i h c 一0 m h b 3 - m o n c g h l o r op r o p a l l e i 2 - d i o l h 2 c _ c 1 i h c 一伽 h 太c l i ，3 - d k h l o r o 体- h l h 2 c - o h i h c c l h 土- c l 图1氯丙醇的生成及化学结构 f i g 1 f o r m a t i o na n dc h e m i c a ls t r u c t u r eo f3 - m c p d 2 、酱油中的氯丙醇 我国将酱油按照其生产工艺的不同分为酿造酱油和配制酱油两大类。并且执 行各自不同的国家标准g b1 8 1 8 6 - - 2 0 0 0 和s b1 0 3 3 6 - 2 0 0 0 。酿造酱油( f e r m e n t e d s o ys a u c e ) 是指以大豆和或脱脂大豆、小麦和或麸皮为原料，经微生物发酵制 成的具有特殊色、香、味的液体调味品；配制酱油( b l e n d e ds o ys a u c e ) 是指以 酿造酱油为主体，与酸水解植物蛋白调味液、食品添加剂等配制而成的液体调味 品。从定义可以看出，酿造酱油是不可以含h v p 的，而配制酱油可以【6 引。中国 食品报曾经报道华南理工大学轻化工研究所的一项研究结果显示：天然酿造酱油 在发酵过程中没有发现有氯丙醇( 3 一m c p d ) 存在。这一建立在充分科学理论与实验 基础上的结论，可在一定程度上消除“酱油风波后消费者的疑虑。课题组通过对 氯丙醇生成机理的分析，对国内9 个厂家酱油产品进行了抽样检测及模拟试验，就 酿造酱油是否含有3 - m c p d 进行了进一步的验证。课题组首先对氯丙醇的形成机 理进行了分析：氯丙醇的形成是丙三醇与盐酸水溶液发生反应生成的，这一反应在 高浓度强酸或高温条件下方可进行，水解植物蛋白液的生产过程满足这一条件，因 3 东北师范大学博士学位论文 而容易生成氯丙醇。在天然酱油发酵过程中，米曲霉分泌的脂肪酶( 综合酶) 能将大 豆的脂肪水解成甘油和脂肪酸，虽然也有丙三醇存在，而且有相当高浓度的氯离子 ( 来自盐水中的氯化钠) ，但是反应体系是在接近中性的环境中，且反应温度是常温 或4 5 5 0 ( 保温发酵法) ，此条件下丙三醇与氯离子的亲核取代反应不能进行， 因此也不会有氯丙醇污染物的生成。其他研究也表明用传统的发酵方法生产的酿 造酱油理论上不含氯丙醇【洲l 并得到了试验证实。而配制酱油由于加入了h v p ， 很有可能含有3 - m c p d 。另外，武致等人最新的研究结果表明酱油中加入经酸水 解制成的焦糖色素后，可能会引入氯丙醇，对酱油造成污染【6 9 1 。 3 、氯丙醇的毒性 早在2 0 世纪7 0 年代，人们就发现3 - m c p d 具有使精子数减少，精子活性降 低，并干扰体内性激素平衡而使雄性动物生殖能力减弱的作用。人们曾将3 m c p d 用于生产男性避孕药，但是后来由于其毒副作用而舍弃。1 9 6 0 年，戴安国 报道了二氯丙醇急性中毒致死的两例报告【l o l 。另一则报道说一名3 4 岁的男子因 为清洗含有少量3 m c p d 的贮存罐而得了肝炎，尽管医生每天为其更新血浆， 该男子仍然在1 0 天之后死去。还有一名2 7 岁的男子吸入的剂量比这低一点，结 果只是出现轻微的肝功能异常【j 。1 9 9 3 年联合食品添加剂和污染物专家委员会 ( j e c f a ) 第4 1 次会议首次对3 - m c p d 进行了评价，认为3 m c p d 与l ，3 - d c p 为 食品污染物，同时建议在h v p 中应达到工艺上的最低水平。2 0 0 1 年，j e c f a 再 次评价了3 - m c p d ，敏感毒性终点肾小管增生的l o e l 为1 1 m g k g 体重，考虑到 l o e l 外推到n o e l 以及动物种间、人群个体差异，以5 0 0 的安全系数，j e c f a 提出3 - m c p d 暂定每日耐受摄入量( p m t d i ) 为2l a 眺g 体重。这一安全系数也 考虑了雄性生殖毒性数据不足的问题。加拿大根据大鼠的生殖毒性试验得到的 n o e l l 2 m g ( k g 体重d ) 】，加上1 0 0 的安全系数，得到致雄性生殖效应的参考剂量 ( r f d ) 为2 0 | i ( k g 体重d ) 。根据大鼠的长期毒性试验和l o a e l 值【1 i m g ( k g 体 重d z ) 】以及5 0 0 倍的安全系数，确定至肾脏扩张的r f d 为2 2 u 烈k g 体重d ) 。假 定肾脏肿瘤最终发展为癌变，得到危险特定剂量( r s d ) 为0 2 3 7 u g ( k g 体重d ) 。国 际食品添加剂污染物法典委员会( c c f a c ) 曾连续5 年 j 2 q 6 ) 讨论氯丙醇污染问题， 期望各国提交氯丙醇污染情况、产生机理、危险性评估的资料，并要求早日制定国 际通行的限量标准以减少食品，尤其是含h v p 酱油的氯丙醇污染，方便国际食品 贸易。现有的资料已经可以证实氯丙醇的一些显著的毒性1 1 7 1 。 4 东北师范大学博士学位论文 3 13 - m c p d 的毒性 毒理学研究表呀l g m 3 - m c p d 可使人鼠致癌，在体外不具有遗传毒性。还具有 肾脏毒性、生殖毒性作用，o l s e n 3 习和l y n c h 等对此作了全面的概述。手性异构 体中，( s ) 一( + ) 3 m c p d 具有抗生育作用，而( r ) ( ) 3 m c p d 则对肾脏具有毒害 作用。 3 1 1 急、慢性毒性 3 - m c p d 的大鼠经口半数致死量l d 5 0 为1 5 0 m g k g b w 。雄性大鼠连续经口 染毒3 m c p d1m g k g d a y 以上剂量时，呵以出现精子活动减弱和生殖力降低。 剂量大于或等于1 0 - - 2 0m g k g d a y ，可见尺鼠的精子有显著的形态学改变和附睾 损伤。3 m c p d 对其他雄性哺乳动物生殖力的影响要比大鼠弱。在大鼠的亚急 性毒性试验中发现，肾脏是其毒性的靶器官1 3 6 - ，7 1 。一项大鼠4 周喂养试验表明。 在摄入剂量达到3 0m g j ( k g b w ) 时，3 一m c p d 会增加肾脏的相对重量。3 m c p d 代谢产物草酸钙晶体沉积于肾小管内膜造成大鼠肾脏损伤，引起大鼠多尿 和糖尿。慢性毒性试验发现，大鼠从饮水中摄入3 m c p d 后( 浓度分别为o 2m g k g 、1 0 0m g k g 、2 0 0m g k g ) ，试验组大鼠随着3 一m c p d 的摄入量增加，肾脏绝 对重量显著增加，组织学检验发现有肾小管增生，实验动物3 m c p d 染毒剂量与 一些器官的良性肿瘤发生率呈正相关。虽然最低剂量试验组( 1 1m g k g d a y ) 肿 瘤发生率和对照相比较没有统计学显著差肆，但是发现引起肿瘤的3 m c p d 摄 入剂量远远大于导致肾小管增生的剂量。在一项慢性毒性试验中，3 4 4 只f i s h e r 大鼠因从饮水中摄入3 - m c p d ，出现了各剂量组动物肾脏绝对重量的显著增加 即各剂量组雌雄大鼠出现肾小管增生均高于对照组。尽管在最低剂量组( 1 1 m g ( k g b w ) ，d 没有达到统计学的显著性差异，j e c f a 仍认为，这一试验数据说 明了3 - - m c p d 的剂量效应关系，并将1 1m g ( k g b w ) ，d 作为观察的最低作用 剂量( l o e l ) 。k l u w e 等通过对雄性大鼠进行单一最大剂量皮下注射研究了3 m c p d 的毒性。实验过程中监控肾脏、睾丸和肝脏的功能，并对注射后的大鼠器 官在形态学上发生的变化进行了评价，研究结果发现不同时期3 - m c p d 对这些 器官的影响不同。相继出现了显著的糖尿，肝脏重量较对照增大，门静脉周区域的 肝细胞的胞浆膨胀，肾脏邻近管状上皮( 包括皮层和髓质) 温和膨胀，前胃粘膜层 出现脓疮，并且在整个实验过程中抑制了附睾重量，处理后的2 5d 和7 5d 后大 鼠附睾尾部精子浓度比对照组降低还增加了形态上非正常的精子数，睾丸质量 也降低3 踟。 3 1 2 遗传毒性 用( s ) 3 氯1 ，2 一丙二醇做t a1 0 0 菌株的a m e s 试验，剂量为1 0 - - - 9 0i im o f l l 东北师范大学博士学位论文 ( 川二甲基亚砜溶解) ，发现在有无大鼠h f 匀浆s 9 活化系统下，结果均为阳性。【3 9 1 有人同样使用t a1 0 0 菌株，剂量为1 2 5 0 m o l 1 1 1 l ，有s 9 时。结果为阴性，无s 9 时为阳性。提交给j e c f a 的体内试验( 包括小鼠骨髓微核形成试验以及人鼠 u n s c h e d u l e d d n a 合成试验) 的分析结粜显示3 m c p d 没有遗传毒性。 一些体外实验研究认为，3 m c p d 经过代谢形成具有基因毒性的中间产物。 但是3 - m c p d 在加s 9 或不加s 9 的情况下a m e s 试验均呈阳性。在活化系 统存在时，3 m c p d 的体外s c e 试验也7 点阳性。另一体外试验表明3 - m c p d 具有 使m 2 成纤维细胞株恶性转变的作用。大鼠骨髓微核试验及肝脏u d s 试验均未 发现3 m c p d 的遗传毒性。目前认为体外实验中3 - m c p d 呈现的遗传毒性，是由 3 一m c p d 和培养基成分发生化学反应叶：成的产物所致，而不是生物转化的结果。 目前大多数研究者认为3 m c p d 属于。i f ：遗传毒性致癌物叫】。 英国致突变委员会( c o m ) 4 5 1 、英国致癌委员会( c o c ) 4 6 1 、w h o p f a o 所 属的联合食品添加剂和污染物专家委员会( j e c f a ) 【4 7 】以及欧盟食品科学委员会 ( s c f ) 4 8 1 等对新发现的体内潜在遗传毒性进行了评述，专家委员会一致认为体外 观察到的遗传毒性在体内无法表现，基于这些评价，暂定每日最大每日耐受量 ( t d i ) 为2 l , tg k g b w 。 3 1 3 致癌性 英国致癌委员会( c o n u n i t t e e o n c a r c i n o g i n i c i t y ) 认为，3 一m c p d 在动物实验 中会引起致癌；而英国致变异委员会( c o m m i t t e e o n m u t a g e n i c i t y ) 认为，3 一m c p d 在体内实验中，并不具有显著基因毒性潜力，它只是一个非基因毒性的致癌物质。 但这些评价都表明3 一m c p d 具有致癌性。 3 1 4 神经毒性 小鼠和大鼠对3 - m c p d 的神经毒性作用敏感性相同。尤其是对脑干的对称性 损伤。最早的神经毒性改变局限在神经系统胶质细胞中，主要是星状细胞的严重水 肿、细胞器严重破坏。当3 - m c p d 染毒剂量大于2 5m e , k g b w d a y 时，实验动物中 枢神经系统损伤呈现显著的剂量效应关裂4 9 5 0 l 。 3 21 ，3 二氯- 2 - 丙醇的毒性 l ，3 一二氯一2 一丙醇的毒性较3 - m c p d 更大。代谢、亚急性和慢性毒、性试 验证实其具有体外遗传毒性、肝毒性以及可导致大鼠多器官组织的肿瘤。i ，3 - d c p 属于遗传性致癌物。 6 东北师范大学博士学位论文 3 2 1 急、慢性毒住 1 ，3 二氯2 丙醇( 1 ，3 d c p ) 的大鼠经口l d 5 0 为1 2 0 1 4 0 m g g b w 。 h a r a t a k e 等报道了婀种暴发性肝脏损害，这两种病是发生在二氯丙醇贮罐的清洗 工人身上，他们检测j ，一个工人血清中有二氯丙醇同分异构体，1 ，3 d c p 和2 ，3 d c r , 并从大鼠试验中证实1 ，3 d c p 引起肝脏损伤，2 ，3 d c p 的肝细胞毒性比1 ， 3 d c p 弱。o m u r a 等曾经报道l ，3 一d c p 和2 ，3 d c p 两者都引起小鼠的f jf 脏和 肾脏的损伤，2 3 一d c p 引起的肾脏损伤要比1 ，3 - d c p 严重得多。o m u r a 等给予 wi s t a r 雄性大鼠0 3 4l m o l m g ( k g b w ) ，d 的剂量，6 周后将其睾丸和附犟丸取 出，处理组较对照纡l 无明显的病理变化。2 ，3 d c p 和l ，3 d c p 对大鼠睾凡的毒 性没有明显的不同，但睾丸重量都下降，此外2 ，3 - d c p 可使附睾重量明显降低，2 ， 3 d c p 和1 ，3 d c p 处理组精子数量分别由1 7 7 4 x1 0 6 个下降为1 3 8 9 x1 0 6 个和1 5 3 8 x 1 0 6 个，表明2 ，3 d c p 和1 ，3 d c p 是大鼠的睾丸毒物，对7 e 殖系 统有一定的潜在影响。一些亚急性大鼠毒性试验中。1 ，3 一d c p 的摄入剂量边到1 0 m g ( k g b w ) d 以上时会出现显著的肝毒性，这与其氧化代谢相关，因为氧化代谢 的中间产物消耗大毓谷胱甘肽。在一项为期1 3 周的亚急性试验中，大鼠摄入剂 量在1 0m g ( k g b w ) d 时即出现明显的肝毒性，表现在肝重增加、组织改变以及 肝血清酶活性增加等，该剂量水平还可导致肾脏组织改变以及肾重量增加和尿参 数改变等。因此将n o e l 定为lm g c k g b w ) d 。 自1 9 9 6 年，美国国立卫生研究所、环境科学研究所用含工业级l ，3 一：氯2 丙醇的饮用水作了为期2 年的致癌性试验。试验人员给予f 3 4 4 n 大鼠雌雄各5 0 只含有0 、1 5 0 、3 2 5 、6 5 0 p p m1 , 3 二氯2 丙醇的饮用水，大约相当于0 、1 5 、3 0 、 6 5 m g ( k g b w d ) 的刺量( 起初几个月) ，随后的时间( 大约1 0 5 周) 剂量降为8 、1 7 、 3 4 m g ( k g b w d ) ；b 6 c 3 f i 小鼠雌雄各5 0 只饲喂含有0 、2 5 0 、5 0 0 、1 0 0 0 p p m 的 饮用水，起初几个，j 相当于雄鼠o 、4 5 、7 5 、1 5 0 m g ( k g b w d ) 的剂量，雌鼠为o 、 6 0 、1 0 5 、2 1 0 m g ( k g b w d ) ( 起初几个月) ，随后时间剂量均为0 、2 5 、5 0 、1 0 0 m g ( k g b w d ) 睁。最后的结果均证明工业级1 ，3 一二氯2 一丙醇在试验的浓度范围内无致 癌作用。在w h o 有关化学物质安全的一项国际合作项目中，发现氯丙醇会引起 动物肝、肾癌，甲状腺、睾丸、乳房等器官的癌变，并且其作用取决于剂量的大 小，试验人员也发现氯丙醇会引起动物的肝、肾、甲状腺、舌头的非致癌毒性作 用。提交给j e c f a 的四项慢性毒性和致癌性试验中，三项试验结果均表明在唯 一的一项l ，3 - d c p 慢性毒性试验中，除证实了1 。3 - d c p 具有肝毒性和肾毒性外， 还显示在高剂量组1 1 9 m g ( k g b w d ) 】大鼠中出现明显的致癌作用。肿瘤( 腺瘤和 癌瘤) 发生在肝、肾、口腔以及舌和甲状腺。在所有高剂量组动物中都出现与给 药有关的肝损伤( 肿瘤以外的) 和窦状小管紫癜。 7 东北师范大学博士学位论文 3 2 2 遗传毒性 l ，3 二氯2 丙醇对沙门氏菌菌株t a1 5 3 5 具有诱变作川，对t a1 5 3 8 无 作用。用l ，3 一二氯2 丙醇、2 ，3 二氯1 一丙醇的混合液( 按照7 2 ：2 5 的比例配制) 。 作短期遗传毒性试验。右：0 5 2 7 - - 1 6 7 2 5 m g j m 的剂量下进行a m e s 试验，发现氯 丙醇对t a1 5 3 5 和t a1 0 0 菌株呈剂量效应关系，代谢活化系统能增加其致突变 性；无论是否存在活化系统，氯丙醇对t k 小鼠淋巴瘤都具有敛突变作用，但无 明显的剂量效应关系；舀：没有活化系统条件下，致突变剂量为5 。1 0 m g ml 。大 鼠连续5 d 经口服剂量为j0 、3 1 、1 0 0 m g ( k g b w d ) 的上述混合液时试验组与 对照组在平均体重和有丝分裂脂数( md 上差异无显著性，但_ 对照组相比，试 验组对染色体畸变有剂餐效应关系，畸变主要为染色单体断裂。用果蝇翼点试验 ( wi n gs p ott e s t ) 测定1 ，3 - d c p 、3 - m c p d 、2 m c p d 三种化合物的体内遗传毒性 试验，结果均为阴性。提交给j e c f a 的一系列细菌和哺乳动物体外系统试验中 均显示1 ，3 - d c p 具有明显的致突变作用和遗传毒性作用。 根据细菌和哺乳动物的体外系统试验结果，该污染物会影响染色体和d n a 。 3 2 3