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马拉硫磷等手性农药的神经及发育毒性研究

作　者: 周炳
导　师: 黄海凤
学　校: 浙江工业大学
专　业: 环境科学
关键词: 马拉硫磷手性农药毒性斑马鱼
分类号: X174
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

近年来随着手性农药的的广泛使用,其引起的环境安全问题日益受到研究者的关注。本研究以马拉硫磷等几种常见的手性农药为研究对象,以人成神经细胞瘤细胞（SH-SY5Y）和斑马鱼胚胎为研究模型,对它们的神经及发育毒性进行了研究,旨在为手性农药的环境安全评价及其机理研究提供科学依据。主要研究内容分述如下:以SH-SY5Y细胞为体外研究模型,用1O^-7～10^-4mol/L的马拉硫磷及其对映体分别处理SH-SY5Y细胞,通过噻唑兰（MTT）法分析马拉硫磷不同对映体细胞生长率的影响,同时用显微镜观察细胞的生长状态以评价化合物毒性的对映体选择性。结果显示:SH-SY5Y细胞生长受到马拉硫磷的抑制,且对时间、剂量呈现出一定的依赖性。10^-4mol/L浓度下其抑制作用最为显著,在该浓度下处理48 h马拉硫磷R-体对细胞生长的相对抑制率为75%左右,比S-体的作用强近2倍。显微观察结果显示,处理后的SH-SY5Y细胞形态发生了一定的变化,出现细胞变形、增大等现象。以斑马鱼胚胎为体内研究模型,配制10^-6～10^-3mol/L不同浓度梯度的马拉硫磷对映体对斑马鱼胚胎进行暴露处理,观察马拉硫磷对映体对斑马鱼发育形态及存活率、孵化率的影响。结果显示在6×10^-5mol/L浓度马拉硫磷对映体对斑马鱼胚胎孵化率、存活率、72 h成鱼率存在对映体选择性,且R-体最为明显,外消旋居中,S-体最弱。同时R-体造成的畸形类型以卵黄囊肿为主,S-体造成的畸形类型以心包囊肿为主,外消旋马拉硫磷造成的畸形类型以脊柱畸形为主。研究结果表明,马拉硫磷对SH-SY5Y神经细胞生长具有一定的抑制作用,且其对神经细胞的毒性存在着明显的对映体选择性。同时马拉硫磷对脊椎动物的胚胎发育的影响也存在显著的对映体选择性,这两种选择性是完全一致的。除此以外,我们还利用斑马鱼胚胎作为在体研究模型,对其它四种手性农药的胚胎毒理学进行了初步的研究,旨在为后续的对映体水平的研究提供基本实验数据。10^-6、10^-5、10^-4、10^-3mol/L4个不同浓度的戊唑醇、烯唑醇、异丙甲草胺和阿特拉津溶液对斑马鱼胚胎进行暴露处理,观察这4种药物对斑马鱼发育形态及存活率、孵化率的影响。结果表明在10^-3mol/L浓度4种农药对斑马鱼胚胎具有明显的致死、致畸、抑制发育等不良影响,并且呈现一定的时间剂量依赖性。结果显示这4种农药对斑马鱼的胚胎发育均有一定的致死和致畸效应,这部分研究为农药对水生生物生态毒理学的研究和手性农药的毒性研究提供了一些新的科学依据。综上所述,本研究以手性农药为研究对象在体外和体内两个研究模型中对常见手性农药的毒理学效应进行了研究,本研究的结果可指导手性农药的高效、安全构型的筛选,同时对手性农药环境安全的评价也具有重要意义。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
符号说明  11-12
第一章绪论  12-16
  1.1 选题背景及意义  12-15
  1.2 本研究的主要内容  15-16
第二章文献综述  16-35
  2.1 有机磷农药对动物神经毒理的研究  16-17
    2.1.1 有机磷类农药的神经毒作用机理  16
    2.1.2 对神经肌肉细胞突触传递的影响  16-17
    2.1.3 对细胞内钙和肌醇磷脂系统的影响  17
    2.1.4 有机磷农药中毒"中间综合症"  17
  2.2 拟除虫菊酯类农药对动物神经毒理的研究  17-28
    2.2.1 拟除虫菊酯类农药对动物神经毒理的研究历史  18
    2.2.2 拟除虫菊酯类农药杀虫机理  18-19
    2.2.3 拟除虫菊酯类农药的结构与靶生物神经毒性的关系  19-21
    2.2.4 拟除虫菊酯类农药对哺乳动物的神经毒性  21-23
    2.2.5 拟除虫菊酯类农药对哺乳动物的神经毒性的机制  23-27
    2.2.6 拟除虫菊酯类农药对哺乳动物神经毒理研究的展望  27-28
  2.3 手性农药对动物神经毒理的研究  28-30
  参考文献  30-35
第三章马拉硫磷对映体对SH-SY5Y生长影响的选择性差异  35-45
  3.1 前言  35-36
  3.2 材料和方法  36-38
    3.2.1 主要仪器和药剂  36
    3.2.2 马拉硫磷手性拆分与定量  36-37
    3.2.3 细胞培养  37
    3.2.4 不同浓度马拉硫磷对SH-SY5Y神经细胞生长的影响  37
    3.2.5 马拉硫磷处理不同时间对SH-SY5Y神经细胞生长的影响  37
    3.2.6 细胞形态观察  37-38
    3.2.7 统计分析  38
  3.3 实验结果  38-41
    3.3.1 马拉硫磷拆分结果  38
    3.3.2 不同浓度马拉硫磷对SH-SY5Y神经细胞生长的影响  38-39
    3.3.3 马拉硫磷处理不同时间对SH-SY5Y神经细胞生长的影响  39-40
    3.3.4 马拉硫磷对SH-SY5Y神经细胞形态的影响  40-41
  3.4 讨论  41-43
  参考文献  43-45
第四章马拉硫磷对映体对斑马鱼胚胎发育的毒理研究  45-56
  4.1 前言  45-46
  4.2 材料和方法  46-48
    4.2.1 实验材料  46
    4.2.2 实验动物和方法  46-48
    4.2.3 统计分析  48
  4.3 实验结果  48-53
    4.3.1 形态学观察  48-50
    4.3.2 12h受精卵孵化率  50-51
    4.3.3 不同发育时间斑马鱼胚胎相对成活率  51
    4.3.4 72h长成小鱼率  51-52
    4.3.5 72h畸形情况  52-53
  4.4 实验结论  53-54
  4.5 结果讨论  54-55
  参考文献  55-56
第五章四种手性农药对斑马鱼胚胎的毒理研究  56-66
  5.1 前言  56-57
  5.2 材料和方法  57-59
    5.2.1 实验材料  57-58
    5.2.2 实验动物和方法  58-59
    5.2.3 统计分析  59
  5.3 实验结果  59-63
    5.3.1 形态学观察  59-60
    5.3.2 12h受精卵孵化率  60-61
    5.3.3 不同时间胚胎成活率  61-62
    5.3.4 不同农药处理胚胎畸形情况  62-63
  5.4 讨论  63-64
  5.5 结论  64-65
  参考文献  65-66
第六章结论与展望  66-68
  6.1 结论  66-67
  6.2 展望  67-68
致谢  68-69
附录  69-70
攻读学位期间发表的论文  70

马拉硫磷等手性农药的神经及发育毒性研究

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