三種手性農藥對映體選擇性種間CYP450代謝差異研究.pdf

1、研究背景:手性農藥的廣泛使用，使其不可避免的進入到各種環(huán)境系統(tǒng)，進而可通過各種介質和途徑進入生物體內，造成傷害。同一手性農藥的不同對映體，由于生化特性的不同，進入環(huán)境后往往具有不同的環(huán)境行為，其對生物及人體的生理作用也具有對映體選擇性差異，從而導致一系列截然不同急慢性毒性作用。但長期以來，外消旋的手性農藥都被當作一種化合物來研究其環(huán)境行為和生態(tài)毒性效應。近年來有關手性農藥對映體選擇性環(huán)境毒性的研究已經(jīng)引起了人們的熱切關注。另外，由于不同

2、物種對進入其體內的手性化合物的對映體選擇性降解存在明顯的種間差異，導致其在不同物種體內呈現(xiàn)不同的濃度和ER值，從而造成的急慢性毒性效應也會存在種間差異。當前的研究已經(jīng)關注到這一現(xiàn)象，但沒有深入探討，關于手性農藥對映體選擇性種間代謝差異的原因，也未見報道。
　　研究方法:實驗選取目前世界上使用最為廣泛，且能代表殺蟲、除草和殺菌三種主要類型的手性農藥:氟蟲腈、禾草靈和甲霜靈為研究對象，以人肝癌細胞系(HepG2)、大鼠肝癌細胞系(H4

3、IIE)、雞肝癌細胞系(LMH)和草魚肝臟細胞系(L8824)這幾種能代表高等脊椎動物的細胞系為研究模型。分別研究這三種手性農藥在上述物種細胞內代謝時主要的CYP450酶的誘導情況，看是否存在明顯的種間差異。進而以甲霜靈為例，用UPLC-MS/MS測定其經(jīng)過這四種細胞代謝24h后的殘留及ER值的變化情況，比較其對映體選擇性種間代謝差異，和上述酶活實驗結果的種間差異性相互映證。并通過添加不同的CYP450的特異性抑制劑，來進一步驗證上述對

4、映體選擇性種間代謝差異的產生與特定的CYP450酶被誘導之間的關系。
　　研究結果:酶活實驗中，不同的手性農藥在同種物種細胞內代謝時，細胞內主要的CYP450酶的誘導情況是不一樣的，且同種手性農藥在不同物種細胞體內代謝時，誘導的CYP450酶的種類也存在種間差異，添加特異性的CYP450抑制劑后，這些誘導的酶活可以得到相應的抑制。分析實驗中，甲霜靈經(jīng)四種物種細胞代謝后，兩種對映異構體的殘留和ER值的情況變化存在明顯的種間差異。He

5、pG2、H4IIE和LMH細胞選擇性代謝S-甲霜靈，L8824細胞選擇性代謝R-甲霜靈。并且，添加上述酶活實驗中被誘導的CYP450酶的特異性抑制劑后，這些差異和變化都得到了相應的抑制。
　　研究結論:本研究表明，手性農藥在不同物種細胞內代謝時存在明顯的對映體選擇性種間代謝差異，經(jīng)過不同物種細胞代謝后，手性農藥會呈現(xiàn)不同的ER值;并且種間代謝差異的產生與特定的CYP450酶被誘導有關，抑制相應的CYP450酶活后，這些對映體選擇性