非甾體抗炎藥的轉(zhuǎn)化及殘留檢測(cè)研究

1、非甾體抗炎藥的轉(zhuǎn)化及殘留檢測(cè)研究 非甾體抗炎藥 (non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs) 是當(dāng)今世界各國(guó)使用量最多的一類藥物之一。由于頻 繁大量的使用、 人與動(dòng)物的排泄、 污水處理技術(shù)的局限性以及廢棄藥 物的不合理處置等因素，未被完全吸收和利用的NSAIDs及其代謝物 以多種途徑最終進(jìn)入水環(huán)境 , 并可通過(guò)食物鏈的作用在生物體內(nèi)富集 給生態(tài)系統(tǒng)及人類健康造成嚴(yán)重后果。鑒于此 , 其在環(huán)境中的遷移、 轉(zhuǎn)化和毒性評(píng)價(jià)已成為環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前 , 在水 處理過(guò)程中去除NSAIDs的常用方法包括膜處理、氯消毒、紫外線消 毒、臭氧氧化等

2、。然而NSAIDs的遷移轉(zhuǎn)化行為卻存在很大差異(從完 全去除到幾乎不能去除 ), 去除過(guò)程中也不可避免地產(chǎn)生各種轉(zhuǎn)化產(chǎn) 物(transformation products,TPs),并且一些TPs的毒性比母體化合 物更強(qiáng)。因此,評(píng)估水處理過(guò)程中各種TPs的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)十分必要。 此外,NSAIDs在動(dòng)物性食品中的殘留情況也日益普遍。長(zhǎng)期食用含有 殘留NSAIDs的食品會(huì)產(chǎn)生胃腸道、肝、腎、心血管、血液和神經(jīng)系 統(tǒng)損害等不良反應(yīng) , 且這些危害往往具有隱蔽性。 目前, 各類食品法規(guī) 文件多數(shù)只檢測(cè)母體化合物的殘留 , 很少涉及代謝物的殘留檢測(cè)。然 而一些代謝物也會(huì)殘留在動(dòng)物性食品中 , 毒性可能

3、更強(qiáng)。 因此, 為保證 人們飲食安全和衛(wèi)生 , 不僅要檢測(cè)動(dòng)物性食品中殘留的原藥 , 還需要 檢測(cè)其代謝物 , 尤其是毒性增大的代謝物。 基于以上分析 , 本論文圍繞 NSAIDs主要開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的研究:1.著重研究了不同pH條件 下三種滅酸類化合物 , 甲芬那酸 (mefenamic acid,MEF) 、托芬那酸(tolfenamic acid,TOL) 和氯芬那酸 (clofenamic acid,CLO) 的氯化動(dòng) 力學(xué),發(fā)現(xiàn)其遵循二級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng) , 且降解迅速。通過(guò)液相色譜 -質(zhì)譜 法 (liquid chromatography-mass spectrometer,LC-MS

4、) 和氣相色譜 - 質(zhì)譜法 (gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS) 鑒定 TPs, 發(fā)現(xiàn)氯取代、氧化反應(yīng)及二者同時(shí)參與的反應(yīng)是滅酸類化合物氯降解 過(guò)程中的主要反應(yīng)類型。此外，采用發(fā)光細(xì)菌測(cè)定TPs的總毒性，結(jié)果 表明氯消毒后溶液的毒性與pH值有關(guān),且pH 8條件下的總毒性強(qiáng)于 pH6和pH7條件下的毒性。2.系統(tǒng)地研究了酮洛芬(ketoprofen,KET)、 卡洛芬(carprofen,CAR)和雙氯芬酸(diclofenac acidQIC)的紫外光降解過(guò)程。動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明三種藥物均遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，且CAR 降解最快,KET次之,DIC

5、最慢。通過(guò)GC-M番口 LC-MS分析,KET、CAR 和DIC分別有& 3和6個(gè)TPs;脫羧、脫氯、氧化、脫甲基化、酯化 以及環(huán)化反應(yīng)參與了三種藥物的光降解過(guò)程。此外 , 采用基于定量結(jié) 構(gòu)- 活性關(guān)系模型 (quantitativestructure-activity relationshipmodels,QSARs)的軟件對(duì)TPs的毒性進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)果表明一些TPs具 有比母體化合物更強(qiáng)的毒性。 3. 采用鈣離子沉淀法制備了豬肝微粒體 (piglivermicrosomes,PLMs), 通過(guò) Bradford 法測(cè)定的蛋白質(zhì)含量為 (10.63 士 0.81)mg mL-1。利

6、用 PLMs體外孵育法研究了 MEF TOL CLO氟芬那酸和氟比洛芬(flubiprofen,FBP)的生物轉(zhuǎn)化過(guò)程，發(fā)現(xiàn)這五種NSAIDs的體外代謝過(guò)程均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。通過(guò)LC-MS對(duì)代謝產(chǎn)物進(jìn)行鑒別 , 結(jié)果表明苯環(huán)上的羥基化反應(yīng)是主要的代謝途 徑。采用基于QSAR的軟件預(yù)測(cè)了各代謝產(chǎn)物的毒性，發(fā)現(xiàn)FBP的代謝物對(duì)某些物種的毒性稍微增加，而其他NSAIDs的代謝物毒性均有 所減小。本研究對(duì)NSAIDs的代謝物及其毒性提供了參考，在動(dòng)物食品 安全中具有重要意義。 4.通過(guò)“硫醇 -烯”點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)合成了一種 新型的磁性納米材料Fe3O4-SiO2-S-N+,將其作為磁固相萃取 (ma

7、gnetic solid-phase extraction,MSPE) 吸附劑用于河水中八種 NSAIDs的殘留檢測(cè)。首先系統(tǒng)地考察了影響萃取效率的因素，包括樣品溶液的pH值和離子強(qiáng)度、解吸溶液的類型和組成、萃取時(shí)間以及 解吸附時(shí)間。在最佳萃取條件下 , 所建立的方法具有較寬的線性范圍 和較低的檢測(cè)限。將此方法用于長(zhǎng)江水中NSAIDs的檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)NSAIDs殘留。本文合成的新型磁性納米材料具有制備簡(jiǎn)單重現(xiàn)性良 好的優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境水樣品中NSAIDs的殘留檢測(cè)方面具有較高的分析 潛力。5.以灌流硅膠(SiO2)為基質(zhì),采用希夫堿法合成了一種固定化 牛血清白蛋白(BSA)液相色譜固定相BSA-SQ2，并對(duì)其進(jìn)行了表征。 以 D-/L- 色氨酸為分析對(duì)象 , 系統(tǒng)地考察了 BSA-SiO2 的手性色譜性 能,結(jié)果表明BSA-SQ2對(duì)D-/L-色氨酸具有良好的分離能力。采用前 沿親和色譜法，將BSA-SQ2用于甲磺酸伊馬替尼(imatinibmesylate,IM) 與BSA之間的相互作用研究，結(jié)果表明IM與 固定化BSA之間屬于單位點(diǎn)結(jié)合，氫鍵和范德華力為主要作用力。與 傳統(tǒng)的SiO2相比,灌流SiO2可固載更多的蛋白質(zhì)大分子，因此具有更 強(qiáng)的手性分離能力及更長(zhǎng)的使用壽命 ;同時(shí)其傳質(zhì)較快 ,柱壓較低,柱 穩(wěn)定性較好 , 在手性分離及快速