2-碘芴在鲮鱼(Cirrhina molitorella)中的积累、分布、代谢和排泄

2016-12-06 06:11冯义韬钟创光
生态毒理学报 2016年1期
关键词:鲮鱼鱼体内脏

冯义韬,钟创光

中山大学生命科学学院,广州510275

2-碘芴在鲮鱼(Cirrhina molitorella)中的积累、分布、代谢和排泄

冯义韬,钟创光*

中山大学生命科学学院,广州510275

卤代芴是近年发现的新型环境污染物,目前尚无其生态毒理学研究的报道。以125I-2-碘芴(125I-2-IFlu)作为2-碘芴(2-IF-lu)的放射性示踪剂,研究了2-IFlu在鲮鱼(Cirrhina molitorella)中的吸收、分布、代谢和排泄过程;同时,以2-溴芴(2-BrFlu)作为2-IFlu的质谱示踪剂,进一步对2-IFlu在鲮鱼体内的生物转化产物进行结构表征。结果表明,鲮鱼对2-IFlu的积累表现为波浪式增长,浓集系数在积累7 d时达到1 251.13。2-IFlu及其代谢产物主要积累在鲮鱼的胆囊部位,峰值时所占比例超过生物总吸收量的60%,此时胆囊的浓集系数达78.85×103。鲮鱼对2-IFlu的排泄具有清晰的快、慢两个排泄阶段,排泄实验开始后短时间内拥有较快排泄速度,残留率降至19.20%,之后转入慢速排泄。快排泄期2-IFlu及其代谢物仍主要分布于胆囊部位,慢排泄期时分布于其余内脏和剩余组织中。对胆汁的甲醇提取物进行薄层层析-放射自显影分析发现,积累4 d时鲮鱼胆汁中的2-IFlu全部以其代谢物形式存在,主代谢产物为3种大极性物质。经质谱确认,鲮鱼胆汁中的2-IFlu代谢主产物为2-IF-lu-硫酸酯、2-IFlu-(OH)-硫酸酯、2-IFlu-葡萄糖醛酸和2-IFlu-(OH)-葡萄糖醛酸。表明2-IFlu进入鲮鱼体内后,很快被转化为一相代谢氧化产物,随之发生后续的二相代谢过程进一步转化为极性基团加合的代谢产物,最终排出体外。

125I-2-碘芴;鲮鱼;积累;代谢;分布

多环芳烃(PAHs)类物质具有明确的遗传毒性、肝毒性、发育毒性和致癌性[1-3]、生殖毒性[4]、潜在的心血管毒性[5]等,因此被联合国环境规划署列为持久性有毒物质(PTS),已有16种PAHs被美国环保局(EPA)列为需要优先控制的PAHs。卤代多环芳烃(HPAHs)是一类重要的PAHs衍生物[6],氯代多环芳烃(ClPAHs)和溴代多环芳烃(BrPAHs)近年在环境中被广泛检出[7-8]。ClPAHs是具有与多氯二苯并二噁英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)和多氯联苯(PCBs)等物质相似平面氯化芳基构型的剧毒环境污染物[15],有研究表明其诱变性强于相应的母核PAHs[9]。

卤代芴(HFlu)属于HPAHs类物质。氯代芴在大气颗粒相和造纸厂生物淤泥等环境样品中被检出[10-12];深圳市茅洲河流域沉积物的检测结果显示2-溴芴(2-BrFlu)为首要的HPAHs类污染物[13-14],平均浓度高达35.3 ng·g-1(0.31~266 ng·g-1),占到了这类物质总含量的44%,该物质在电子产品中有广泛的应用[16-,17],这可能是导致当地2-BrFlu污染水平较高的重要原因之一。过去对HFlu的研究表明,环境中HFlu存在多种来源,发生机制目前尚未明确。2-碘芴(2-IFlu)作为有机电致发光材料(OLEDs)材料中间体在电子产业中同样具有重要用途,然而目前对HPAHs的研究尚处于起步阶段,对2-碘芴等单卤代芴(mono HFlu)的生态毒理学研究更未开展。本研究首次使用放射性碘标记与稳定性溴标记联用的方法,以125I-2-碘芴(125I-2-IFlu)作为HFlu的放射性标记物,利用放射示踪方法研究了硬骨鱼类——鲮鱼(Cirrhina molitorella)对2-IFlu吸收、分布、代谢和排泄过程;同时,利用溴化物在质谱中具有特殊同位素离子簇峰的特点,以2-BrFlu作为2-IFlu的质谱示踪剂,进一步对2-IFlu在鲮鱼体内的生物转化产物进行结构表征,以期了解2-IFlu等单卤代芴在淡水鱼类体内的生态毒理学过程。

1 材料与方法(Materials and methods)

1.1 实验材料

鲮鱼(Cirrhina molitorella)幼苗购于广州市花鸟鱼虫市场,于实验室条件下驯养10周,饲料为市售鱼用颗粒型饲料,驯养及实验时水温(20±1)℃,光周期L:D=12 h:12 h,实验开始时鲮鱼平均体重为(2.66±0.25)g。

2-碘芴和2-溴芴均为Sigma-Aldrich产品,纯度分别为98%和95%,薄层硅胶板G为青岛海洋化工厂产品,125I-2-IFlu由本实验室自行合成、纯化,经薄层层析法检验,纯度高于98%。

1.2 实验方法

鲮鱼对水中125I-2-IFlu的吸收与其在鱼体内分布:在水温(20±1)℃,光周期L:D=12 h:12 h条件下,于规格为50 cm×50 cm×30 cm的水族箱中加入20 L淡水,并投放40尾鲮鱼。加入含载体的125I-2-IFlu乙醇溶液100μL并连续搅拌5 min。积累实验共持续7 d,期间1 d~6 d于同一时间彻底更换水族箱中水溶液,并重新加入100μL标记物。实验第1天的2 h、6 h、8 h和24 h(1 d)各随机取10尾鲮鱼称重并做放射性活度的活体测量;1 d~6 d则是在换水后的6 h和24 h随机取10尾鲮鱼进行称重及测量,在各取样时间点同时取3个2 mL水样进行放射性活度测量。根据放化比度计算积累实验过程中鲮鱼体内2-IFlu及其代谢产物的等效浓度。其中1 d、4 d和7 d在完成鱼样活体测量后,随机挑选5尾鱼进行解剖,分离出鳞片、鳃、胆囊、其余内脏团、肌肉,以及鱼体剩余部分,分别进行称重及放射性活度测量。放射性活度均经过仪器效率校正及衰变校正。

鲮鱼体内125I-2-IFlu的排泄与分布:鲮鱼对水中125I-2-IFlu的积累达到7 d时,将所有鱼(n=25)进行编号后分别转入小塑料网箱内饲养,在流水状态下养殖。通过活体测量跟踪125I-2-IFlu在鱼体中的残留情况,并于1 d、4 d和21 d完成活体测量后各取5尾鱼进行解剖,测量其组织器官的重量及放射性活度。

鲮鱼胆汁中2-IFlu的代谢物分析:125I-2-IFlu积累4 d的鲮鱼胆汁用甲醇重复提取3次,合并提取液并浓缩进行薄层层析-放射自显影分析。同时,以2-BrFlu作为 2-IFlu的质谱示踪剂,将定量的 2-BrFlu添加于饲料中,连续10 d投喂5条鲮鱼。11 d时,解剖3尾鲮鱼收集胆汁,甲醇提取并浓缩后进行质谱分析,使用ESI电离源,负谱模式。

图1 鲮鱼(Cirrhina molitorella)总体对水中2-碘芴(2-IFlu)富集的等效浓度(a)和浓集系数(b)Fig.1 Equipotent concentration(a)and concentration factor(b)during accumulation of 2-Iodofluorene(2-IFlu) from water by mud carpCirrhina molitorella

表1 积累实验期间鲮鱼体内2-IFlu的器官组织分布比例(%)Table 1 Distribution of 2-IFlu in organs and tissues of Cirrhina molitorelladuring accumulation experiment(%)

表2 积累实验期间鲮鱼体内各器官组织2-IFlu的浓集系数Table 2 The concentration factors of 2-IFlu in organs and tissues ofCirrhina molitorelladuring accumulation experiment

2 结果(Results)

2.1 2-IFlu在鲮鱼体内的积累和分布

鲮鱼总体对2-IFlu(母体及代谢物)积累如图1所示,初次暴露于2-IFlu中2 h后,鲮鱼体内积累等效浓度为1.54μg·g-1;2 h~8 h期间,鱼体等效浓度持续升高;24 h时鱼对2-IFlu的积累较8 h时有所下降。至此,鲮鱼初次暴露于2-IFlu中24 h后,对2-IFlu的积累量为1.75μg·g-1(湿重)。随后使鲮鱼持续暴露于2-IFlu环境中直至7 d,在每次换水后6 h内,鱼体等效浓度表现为上升趋势,6 h前后达到每天内的峰值;6h~24h鱼体等效浓度略有下降。这表明鲮鱼对2-IFlu具有一定的排泄能力,当水体环境中2-IFlu的等效浓度显著降低时,鱼体对2-IF-lu的排泄大于吸收,表现为鱼体等效浓度下降。随后每个24 h内等效浓度均出现先上升后下降的规律,在7 d的积累过程中表现为波浪式增长。2-IFlu的积累峰值出现在6 d+6 h,此时等效浓度可达7.42μg·g-1。鲮鱼对水中2-IFlu积累的浓集系数如图1b所示,积累过程中同样表现出波浪形变化。在为期7 d的持续暴露中,浓集系数同样呈波浪式升高, 6.25 d时到达本次积累实验的峰值1 392.62,随后略有下降,表明在7 d的积累过程中,鲮鱼对2-IFlu的积累仍未到达平衡期。

2-IFlu在鲮鱼体内的分布情况如表1所示。2-IFlu进入鲮鱼体内1 d后,主要分布于内脏团(重量为鱼体总重的9.5%),含量占总积累量的比例达92.31%;其中胆囊更以不超过鱼体总重0.5%的低重量富集了2-IFlu在鱼体内总积累量的45.18%。其次分布于除去鳞片,鳃和内脏团后的剩余组织中,比例为6.96%。经过连续7 d的暴露后,鱼体吸收的2-IF-lu仍主要分布于内脏团(91.09%),并且胆囊的富集比例不断增加,2 d时已超过整体的50%,7 d时达到了内脏团的65.83%,鱼整体的59.97%,成为2-IFlu积累量最高的器官;但积累过程中内脏团分布比例表现为缓慢下降,剩余组织分布比例逐渐上升,表明随着鲮鱼在2-IFlu中暴露时间增加,鲮鱼体内该物质的分布存在从代谢器官向剩余组织转移的趋势。

各组织器官的浓集系数可以反映其对水中2-IFlu的富集能力(表2)。7 d的积累过程中,胆囊始终拥有最高的浓集系数,远超其余组织器官。积累至4 d时胆囊浓集系数为46.37×103,较1 d时明显更低;7 d时胆囊浓集系数升高至78.85×103,尚未趋于稳定。其次是胆囊外的其余内脏,1 d时浓集系数为3 694.22,而后逐渐降低至7 d时的2 738.44。除内脏团外,其余组织器官的浓集系数则十分接近。其中鳞片浓集系数表现为小范围内波动,均值为73.54;鳃和肌肉的浓集系数缓慢升高;剩余的组织器官则与胆囊具有相同的先降低、后升高的变化趋势,但尚未趋于稳定。

2.2 鲮鱼对2-IFlu的排泄和分布

鲮鱼总体对2-IFlu的排泄具有快、慢2个阶段,如图2所示。1 d~3 d时鲮鱼处于快排泄阶段,平均排泄速度为26.93%·d-1,24 h后总体残留率为49.50%,3 d时总体残留率已降至19.2%,2-IFlu在鲮鱼体内的生物半衰期约为1 d。3 d后总体排泄转入慢排泄阶段,至21 d时残留率为1.49%。鲮鱼总体排泄过程中未观测到平台期,表明在正常状态下该物种可对2-IFlu进行连续排泄。

鲮鱼个体对2-IFlu排泄的差异较大(图2b)。个体的排泄基本符合总体排泄规律,存在明显的快、慢2个阶段,快排泄期大多位于0 h~1 d,快排泄期结束后残留率均降至50%以下。排泄过程中观察到部分个体存在短暂的平台期或短时间的排泄速度骤降现象,出现时间为3 d±1 d,持续24 h。现有数据未表明平台期的出现具有个体倾向性,仅随机出现于少数个体中。

图2 暴露于2-IFlu 7 d后鲮鱼总体(a)和个体(b)的排泄Fig.2 Excretion of 2-IFlu after constant exposure for 7 days byCirrhina molitorella,average of a group(a)and individuals(b)

排泄阶段1 d和4 d时2-IFlu在胆囊残留等效浓度均为各器官之首,分别为 521.69μg·g-1和472.02μg·g-1(湿重)。但在其排泄过程中2-IFlu浓度的下降速度也远超其他器官:1 d时胆囊等效浓度为0 h的90.48%,4 d时降至2.04%(10.62μg·g-1),21 d时残留等效浓度仅为0 h的0.06%。表明分布于胆囊中的2-IFlu极易被排出。其余组织器官残留等效浓度的下降速度则较为接近,至21 d时,残留等效浓度下降最慢的器官为鳃,为排泄0 h的14.14%(表3)。

表3 排泄期间鲮鱼体内各器官组织2-IFlu的残留等效浓度(ng·g-1)Table 3 Equipotent concentration of 2-IFlu in organs and tissues ofCirrhina molitorelladuring excretion(ng·g-1)

同时,由于各器官组织的排泄速度不同,随着排泄时间延长2-IFlu在鲮鱼体内的分布也在不断改变(表4)。排泄1 d时,内脏团(含胆囊)中2-IFlu含量占鱼整体含量的比例为92.5%,与积累阶段内脏团中2-IFlu含量比例相比变化不明显;其中胆囊的等效物质含量占鱼整体含量的77.58%,较排泄0 h所占的比例有所升高;而其余内脏中等效2-IFlu含量占鱼整体含量的比例降至14.92%。表明鲮鱼停止吸收外源性2-IFlu 24 h后,体内已积累的2-IFlu绝大部分布于内脏团中,在内脏团中这些物质则持续向胆囊转移。排泄进行至4 d时,2-IFlu在鲮鱼体内的分布发生较大改变。虽然仍主要分布于内脏团,但其比例降至74.73%;其中胆囊的含量比例显著下降,仅占整体含量的9.06%,导致其余内脏的相对含量比例大幅上升至整体的65.67%;分布于剩余组织中的物质比例由 1 d时的 6.52%显著升高至22.52%。综合上述结果,可知快排泄阶段鱼体富集的2-IFlu大量向胆囊转移,并较快被排出体外,表现为快排泄期鱼总体残留率以及胆囊中该物质浓度的迅速下降。排泄至21 d时,剩余组织的含量比例继续升高,达到32.77%;而除胆囊外的其余内脏的含量比例略有降低,为60.96%,此时胆囊中的2-IFlu仅占整体含量的1.47%。鳞片和鳃的含量比例在整个排泄过程中表现为缓慢上升,21 d时二者含量之和仅占整体含量的4.80%。慢排泄期由于鲮鱼对2-IFlu的排泄趋于平缓,不再观察到胆囊对该物质及其代谢产物显著的浓集效应,当2-IFlu在鲮鱼体内的残留降到极低水平后,其余内脏和剩余组织中该物质的高残留效应开始凸显。

表4 排泄期间鲮鱼体内2-IFlu的器官组织分布比例(%)Table 4 Distribution percentage of 2-IFlu in organs and tissues ofCirrhina molitorelladuring excretion(%)

2.3 胆汁中的2-IFlu代谢产物分析

从放射自显影结果可以看出,125I-2-IFlu进入鱼体4 d后,发生了非常显著的结构变化。以石油醚为展层剂,展层至初始前沿的条件下,母体marker斑点位于Rf=0.56处,而4 d胆汁的甲醇提取物斑点仍位于原点处,无法被石油醚展开,表明此时胆汁中的放射性物质已被转化为非125I-2-IFlu母体的代谢产物(图3)。而后对胆汁甲醇提取物做进一步双向薄层分析,在二氯甲烷展层条件下提取物仍位于原点;在丙酮条件下可见一灰度较浅斑点M1(Rf= 0.96),而原点处的剩余物质仍占主要比例(图3b)。随后以95%乙醇为条件对原点处的剩余物质进行展层,可分离出3种大极性代谢物M2(Rf=0.51), M3(Rf=0.45)和M4(原点)组成,其中M3灰度远深于其他斑点,为4 d胆汁中125I-2-IFlu的代谢主产物(图3)。

图3 鲮鱼积累125I-2-IFlu 4 d后胆汁甲醇提取物石油醚单向(a)和丙酮(纵向)、95%乙醇(横向)双向薄层层析放射自显影(b)注:M1、M2、M3、M4分别为4种代谢物。Fig.3 Chromatography and autoradiography of the methanol extract from the bile ofCirrhina molitorellaexposed to125I-2-IFlu for 4 days,the TLC plate was developed by petroleum ether(a),and developed by acetone in Y-axis,and by ethanol(95%)in X-axis(b)Note:M1,M2,M3,M4 stand for four different metabolites.

图4 鲮鱼积累2-BrFlu 10 d后的胆汁甲醇提取物质谱图Fig.4 The MS spectrum of methanol extract from the bile ofCirrhina molitorellaexposed to 2-BrFlu for 10 days

鲮鱼积累2-BrFlu 10 d后胆汁甲醇提取物经质谱分析(图4),共发现2-BrFlu的4种代谢产物,分别是2-BrFlu-硫酸酯([M-H]-=339)、2-BrFlu-(OH)-硫酸酯([M-H]-=355)、2-BrFlu-葡萄糖醛酸([M-H]-=435)和2-BrFlu-(OH)-葡萄糖醛酸([M-H]-=451),均为二相代谢加合产物;此外,未能观察到4种代谢产物的前体物质,即经一相代谢过程生成的羟化产物2-BrFlu-OH或2-BrFlu-(OH)2。根据2-BrFlu与2-IFlu结构上的高度相似性,可推测持续暴露于2-IFlu环境中的鲮鱼,胆汁中也含有这4种形式的代谢主产物,即2-IFlu-硫酸酯、2-IFlu-(OH)-硫酸酯、2-IFlu-葡萄糖醛酸和2-IFlu-(OH)-葡萄糖醛酸。至于4种代谢产物对应于125I-2-IFlu薄层层析板上哪个具体的斑点,还需进一步研究确认。

3 讨论(Discussion)

斑马鱼对Flu的富集研究证实[18],Flu可在其体内积累,但生物富集系数(BCF)处于较低水平,富集过程中观察到的浓集系数(CF)值最高仅为58.0,低于大部分有机污染物的BCF,也远低于Papa等[19]通过Flu化学结构分析计算出的CF值1 698.24,以及与Flu结构高度相似的2-IFlu在本研究中所得CF值。部分原因可能与其所用的实验方法有关,在该实验中,作者选用改进的超声提取法,利用超声波细胞粉碎器对剪碎的斑马鱼鱼体用二氯甲烷进行2次超声破碎5 min,提取Flu,由于二氯甲烷与水的不相溶,很难排除由于提取不完全而低估了鱼体内的芴含量的可能性,同时,芴的极性代谢产物也无法被检测。而我们获得的暴露于2-IFlu 7 d鲮鱼整体CF值比Papa等[19]计算出来的芴的CF值稍低,但在同一量级。如果暴露时间延长至其积累平台期,预计这种差异将继续缩小甚至达到理论预测上的反超。鲮鱼初次暴露于2-IFlu环境中2 h后,其CF可达到500.24。在为期7 d的2-IFlu暴露过程中,CF始终呈升高状态,7 d时可达1 251.13,此时鲮鱼对该物质的富集仍未进入平衡期。表明相比于Flu,2-IFlu在淡水鱼类体内可能发生更高水平的富集。

鱼类对有机污染物具有高效的生物转化能力,导致在其肌肉和肝脏等常规检测组织中所测得的污染物母体浓度往往偏低,而污染物在鱼类体内经生物转化形成相应代谢产物后会富集到胆汁中,经由肠道排出体外[20-21]。Krahn等[22]使用检测鱼类体内,特别是胆汁中PAHs代谢产物含量的方法评估了英国鳎鱼(Parophrys vetulus)的PAHs类污染物暴露水平,并证明了这一方法比直接检测肌肉等组织中污染物母体含量更为准确。而本实验室过去的工作也证明了鲮鱼对四溴双酚A(TBBPA)的代谢主要为二相代谢,TBBPA与葡萄糖醛酸和硫酸酯形成加合物并分泌到胆囊中,进一步提出对TBBPA等酚类有机污染物暴露水平的评估应建立在使用β-葡糖醛酸酶和硫酸酯酶对胆汁所富集的二相代谢产物进行水解的基础上[23]。本研究中,利用放射性125I标记2-IFlu使鲮鱼对该物质的CF测定覆盖了生物体内2-IFlu母体及其代谢产物2种形式,因而所得结果对于评价淡水鱼类对2-IFlu的真实富集水平具有重要参考价值。

通过2-BrFlu质谱示踪,可知暴露于2-IFlu环境下鲮鱼胆汁中该物质的代谢主产物为2-IFlu-硫酸酯、2-IFlu-(OH)-硫酸酯、2-IFlu-葡萄糖醛酸和2-IF-lu-(OH)-葡萄糖醛酸。经过10 d的积累,胆汁中并未发现2-BrFlu的二相代谢加合物的前体物质,结合125I-2-IFlu放射性示踪的结果,推测由于鲮鱼对HFlu具有较强的代谢能力,一相代谢羟化产物生成后很快即进入二相代谢途径,被转化为极性更强、毒性更低的二相代谢产物,因而未被观察到。在Grantham等[24]关于大鼠和豚鼠对Flu代谢的研究中,观察到一相代谢产物2,9-二羟基芴,由于动物体内酶催化反应均具有较强底物特异性,鉴于2-IFlu和2-BrFlu在Flu的2位碳原子上发生了卤族元素取代,因此我们认为鲮鱼体内2-IFlu和2-BrFlu经一相代谢最有可能在9位以及与2位碳原子等价的7位碳原子处发生双羟化反应,单羟化反应则在这2个位点随机发生,生成相应的代谢产物。

研究结果表明,长期暴露于2-IFlu环境中,该物质可在鲮鱼体内发生积累。大部分积累的2-IFlu以生物转化产物形式高度浓集到胆汁中,与Krahn的结果完全吻合,表明胆汁也适合作为评价淡水鱼类对2-IFlu等单卤代芴暴露水平的暴露标志物。

[1]Barhoumi R,Mouneimne Y,Ramos E,et al.Multiphoton spectral analysis of benzo[a]pyrene uptake and metabolism in a rat liver cell line[J].Toxicology and Applied Pharmacology,2011,253(1):45-56

[2]Harris D L,Huderson A C,Niaz M S,et al.Comparative metabolism of benzo(a)pyrene by ovarian microsomes of various species[J].Environmental Toxicology,2009,24 (6):603-609

[3]Jacques C,Jamin E L,Perdu E,et al.Characterisation of B(a)P metabolites formed in an ex vivo pig skin model using three complementary analytical methods[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry,2010,396(5):1691-1701 [4]Ji G,Gu A,Zhu P,et al.Joint effects of XRCC1 polymorphisms and polycyclic aromatic hydrocarbons exposure on sperm DNA damage and male infertility[J].Toxicological Sciences,2010,116(1):92-98

[5]Clark J D,Serdar B,Lee D J,et al.Exposure to polycyclic aromatichydrocarbonsand serum inflammatory markers of cardiovascular disease[J].Environmental Research,2012,117:132-137

[6]Fu P P,Von Tungeln L S,Chiu L H,et al.Halogenatedpolycyclic aromatic hydrocarbons:A class of genotoxic environmental pollutants[J].Journal of Environmental Science&Health Part C,1999,17(2):71-109

[7]Horii Y,Ok G,Ohura T,et al.Occurrence and profiles of chlorinated and brominated polycyclic aromatic hydrocarbons in waste incinerators[J].Environmental Science& Technology,2008,42(6):1904-1909

[8]Horii Y,Ohura T,Yamashita N,et al.Chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons in sediments from industrial areas in Japan and the United States[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology,2009,57(4): 651-660

[9]Bhatia A L,Tausch H,Stehlik G.Mutagenicity of chlorinated polycyclic aromatic compounds[J].Ecotoxicology and Environmental Safety,1987,14(1):48-55

[10]Koistinen J,Paasivirta J,Nevalainen T,et al.Chlorophenanthrenes,alkylchlorophenanthrenes and alkylchloronaphthalenes in kraft pulp mill products and discharges [J].Chemosphere,1994,28(7):1261-1277

[11]Koistinen J,Paasivirta J,Nevalainen T,et al.Chlorinated fluorenes and alkylfluorenes in bleached kraft pulp and pulp mill discharges[J].Chemosphere,1994,28(12): 2139-2150

[12]Ohura T,Sawada K-I,Amagai T,et al.Discovery of novel halogenated polycyclic aromatic hydrocarbons in urban particulate matters:Occurrence,photostability,and AhR activity[J].Environmental Science&Technology, 2009,43(7):2269-2275

[13]Sun J L,Ni H G,Zeng H.Occurrence of chlorinated and brominated polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments in Shenzhen,South China and its relationship to urbanization[J].Journal of Environmental Monitoring, 2011,13(10):2775-2781

[14]孙建林,倪宏刚,丁超,等.深圳茅洲河表层沉积物卤代多环芳烃污染研究[J].环境科学,2012,33(9):3089-3096 Sun J L,Ni H G,Ding C,et al.Halogenated polycyclic aromatic hydrocarbons in surface sediments of Maozhou River,Shenzhen[J].Environmental Science,2012,33(9): 3089-3096(in Chinese)

[15]Wang J,Chen S,Tian M,et al.Inhalation cancer risk associated with exposure to complex polycyclic aromatic hydrocarbon mixtures in an electronic waste and urban area in South China[J].Environmental Science&Technology,2012,46(17):9745-9752

[16]Gross M,Müller D C,Nothofer H G,et al.Improving the performance of doped π-conjugated polymers for use in organic light-emitting diodes[J].Nature,2000,405(6787): 661-665

[17]Su S J,Sasabe H,Takeda T,et al.Pyridine-containing bipolar host materials for highly efficient blue phosphorescent OLEDs[J].Chemistry of Materials,2008,20(5): 1691-1693

[18]刘翔宇.再生水中多环芳烃芴的生物毒性分析[D].天津:天津城建大学,2013:23-29 Liu X Y.The biological toxicity analysis of PAHs fluorene in the recycled water[D].Tianjin:Tianjin Chengjian University,2013:23-29 (in Chinese)

[19]Papa E,Dearden J,Gramatica P.Linear QSAR regression models for the prediction of bioconcentration factors by physicochemical properties and structural theoretical molecular descriptors[J].Chemosphere,2007,67(2):351-358

[20]Van Der Oost R,Van Gastell,Worst D,et al.Biochemical markers in feral roach(Rutilus rutilus)in relation to the bioaccumulation of organic trace pollutants[J].Chemosphere,1994,29(4):801-817

[21]Beyer J,Jonsson G,Porte C,et al.Analytical methods for determining metabolites of polycyclic aromatic hydrocarbon(PAH)pollutants in fish bile:A review[J].Environmental Toxicology and Pharmacology,2010,30(3):224-244

[22]Krahn M M,Rhodes L D,Myers M S,et al.Associations between metabolites of aromatic compounds in bile and the occurrence of hepatic lesions in English sole(Parophrys vetulus)from Puget Sound,Washington[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 1986,15(1):61-67

[23]徐永丰.四溴双酚A在鲮鱼体内的积累、分布和代谢[D].广州:中山大学,2014:57-74 Xu Y F.Accumulation,distribution and metabolism of tetrabromobisphenol A(TBBPA)in mud carp(Cirrhina molitorella)[D].Guangzhou:Sun Yat-sen University, 2013:57-74(in Chinese)

[24]Grantham P H.Metabolism of Fluorene-9-C14 in rats, guinea pigs,and rabbits[J].Biochemistry,1963,2(3): 610-616

Study on the Accumulation,Distribution,Metabolism and Excretion of 2-Iodofluorene in Mud Carp,Cirrhina molitorella

Feng Yitao,Zhong Chuangguang*
School of Life Sciences,Sun Yatsen University,Guangzhou 510275,China

28 May 2015 accepted 20 July 2015

Halogenated fluorene is a new type of environmental contaminants discovered recently.However,their ecotoxicological profiles remain largely unknown.In this study we used125I-2-Iodofluorene(125I-2-IFlu)as a radioactive tracer to study the accumulation,distribution,metabolism and excretion of 2-Iodofluorene(2-IFlu)in mud carp(Cirrhina molitorella).In addition,2-Bromofluorene(2-BrFlu)was used as a mass spectrometry tracer to characterize the metabolites of 2-IFlu in the fish.The results showed that the accumulation of 2-IFlu in mud carp presented a fluctuant increase and did not reach plateau during the 7 days’exposure.The accumulation factor reached to 1 251.13 by the 7thday.2-IFlu was mainly distributed in the gall bladder,accounting for more than 60%of the2-IFlu values detected in the fish.The accumulation factor in gall bladder reached 78.85×103.The excretion for 2-IFlu from the fish was clearly composed of a fast excretion phase and a slow excretion phase.At the end of the fast excretion phase,the retention rate of 2-IFlu in fish decreased to 19.2%,and then the excretion switched to slow phase.During the fast excretion phase,2-IFlu was mainly in gall bladder whereas 2-IFlu was distributed in in other visceral tissues during the slow excretion phase.Mass spectrometric analyses of 2-BrFlu metabolites suggested that, 2-IFlu was quickly transformed into three highly polar metabolites and no parent 2-IFlu could be detected in the gall bladder of mud carp after a 4 days’exposure.2-IFlu-sulfate,2-IFlu-(OH)-sulfate,2-IFlu-glucuronide and 2-IFlu-(OH)-glucuronide were the dominant metabolites of 2-IFlu in the bile of mud carp.The results indicate that mud carp can rapidly transform 2-IFlu into its hydroxide after a process of phase-Ⅰ metabolism,and produce higher polar metabolites by phase-Ⅱmetabolism,and eventually excrete them from the body.

125I-2-Iodofluorene;mud carp;accumulation;metabolism;distribution

2015-05-28 录用日期:2015-07-20

1673-5897(2016)1-209-08

X171.5

A

10.7524/AJE.1673-5897.20150528005

冯义韬,钟创光.2-碘芴在鲮鱼(Cirrhina molitorella)中的积累、分布、代谢和排泄[J].生态毒理学报,2016,11(1):209-216

Feng Y T,Zhong C G.Study on the accumulation,distribution,metabolism and excretion of 2-iodofluorene in mud carp,Cirrhina molitorella[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2016,11(1):209-216(in Chinese)

冯义韬(1989-),男,硕士,研究方向为生态毒理学,E-mail:1062241258@qq.com;

),E-mail:lsszcg@mail.sysu.edu.cn

简介:钟创光(1961—),男,硕士,副教授,主要研究方向为核技术应用与生态毒理学。

猜你喜欢
鲮鱼鱼体内脏
碰壁的鲮鱼
轴流泵内鱼体的运动行为与撞击损伤分析
淡水鱼水平往复振动头尾定向输送方法
成功只是“再试一次”
淡水鱼腹背定向装置设计及试验
空心猪
多发内脏动脉瘤合并右侧髂总动脉瘤样扩张1例
好吃的内脏
最好的老年人食谱——白灵菇炒鱼丝
成功只是“再试一次”