董玉瑛，仉春华，邹学军，才让吉

(大连民族学院环境与资源学院，辽宁大连116605)

药品和个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products，简称PPCPs)包括人用与兽用的医药品、诊断剂、保健品、麝香、化妆品、遮光剂、消毒剂，以及在其生产制造中添加的组分，如赋形剂、防腐剂等。PPCPs及其代谢产物持续进入环境，在地表水、地下水、饮用水、土壤、污泥中普遍检出，其残留通常在ppb-ppt级水平，给水环境质量和生态系统安全带来隐患［1-2］。三氯生(Triclosan，简称TCS)是一种常见的 PPCPs，其化学名为2，4，4＇-三氯 -2羟基 -二苯醚，是1965年由瑞士Ciba公司开发的广谱抗菌药剂，可通过影响细菌脂肪代谢而起抗菌作用［3］。2002年，欧洲年生产约350 t三氯生作为个人护理品的添加剂，其在个人护理品中的质量分数为0.1% ～0.3%［4］。鉴于三氯生广泛应用于肥皂、牙膏等日用个人护理品中，近年来有文献不断报道，在地表水和污泥中检出了三氯生，甚至在人乳及尿液中也被检测到［5］。另一方面，三氯生在光照条件下会产生二氯代苯并二噁英和二氯苯酚等强毒性物质，更增加了其在环境中的风险［6］。三氯生具有较强的皮肤吸收性，也为其作用于人体提供了条件［7］。因此，三氯生的稳定性、安全性已成为学者和公众共同关注的焦点问题。

考虑到气候和其他全球性环境的变化可改变环境污染物的暴露面，导致其使用、转移，剂量反应关系和最终去向发生改变，所以有必要评价变化环境因子条件下，对环境中新型化学品毒性的影响。本文以东北林蛙幼卵蝌蚪为受试生物，研究了三氯生于不同条件下光反应混合体系对蝌蚪的急性毒性。

1 材料与方法

1.1 材料

三氯生(TCS)晶体由湖北律云(集团)化工股份有限公司提供。蝌蚪采集于大连开发区童牛岭水库，在实验室18～22℃的条件下，饲养于半径40 cm的圆形玻璃容器中。2天换一次水，每天喂一次食，实验测试前一天停止喂食，实验期间不喂食。选择个体相近，平均体长2.5 cm的健康蝌蚪进行毒性试验。根据对实验蝌蚪成蛙体型和生活习性的分析，确定为东北林蛙。

1.2 仪器

DHP-9082电热恒温培养箱(上海一恒科技有限公司);85-2型恒温磁力搅拌器(上海司乐仪器厂);BS214D型电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);不同量程的精密移液器(Thermo公司);曝气泵;毒性暴露实验常规玻璃仪器等。

1.3 毒性测定方法

1.3.1 不同温度条件下的急性毒性实验

分别配置质量浓度为 700，800，900，1 000 μg·L-1的试验用三氯生溶液300 mL于1 000 mL烧杯中，每种浓度配置3组平行样，相对误差低于10%。将蝌蚪小心移入到所需温度下的实验烧杯中，每只烧杯12只蝌蚪，记下开始时间，放入实验温度分别为15，20，25，30，35 ℃恒温培养箱中，于暴露1 h后开始记录蝌蚪死亡个数。

1.3.2 不同pH条件下的急性毒性实验

分别配置质量浓度为300，500，700，900 μg·L-1的试验用三氯生溶液300 mL于1 000 mL烧杯中，每种浓度配置3组平行样，相对误差低于10%。用NaH2PO4-Na2PHO4调试，获得实验溶液pH值分别为4.7，7.0和9.0，进行急性毒性实验。将蝌蚪小心移入到25℃下的实验烧杯中，每只烧杯12只蝌蚪，记下开始时间，放入实验温度分别为15，21，25℃恒温培养箱中，于暴露1 h后开始记录蝌蚪死亡个数。

1.3.3 紫外线照射下三氯生急性毒性实验

分别配置质量浓度为100，400，700，1 000 μg·L-1的试验用三氯生溶液300 mL于500 mL烧杯中，每种浓度配置3组平行样，相对误差低于10%。将蝌蚪小心移入实验烧杯中，每只烧杯12只蝌蚪，分别在汞灯照射及避光条件下进行试验，于暴露1 h后开始记录蝌蚪死亡个数。

2 结果与讨论

2.1 三氯生基本性质和环境风险

三氯生分子式为C12H7Cl3O2，CAS号3380-34-5。其正辛醇/水分配常数lg Kow为5.4，是一种相对稳定的亲脂性化合物，具有生物蓄积潜力［8］。三氯生具有大多数抗菌剂的性质，但是也有一些抗真菌和抗滤过性病原体的性质。其作用是通过阻碍细胞体内脂肪酸合成的重要酶——烯脂酰-酰基携带蛋白还原酶的活性，实施对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌、霉菌、真菌、酵母菌及病毒的抵制以及对抗抗生素菌、非抗抗生素菌均有广泛高效的杀灭及抑制作用［3，9］。

三氯生可对海藻、植物、浮游生物及其他水生生物有毒害作用。Wilson等研究发现三氯生可影响溪流生态系统中藻类种群的结构和功能［10］。由于三氯生的亲脂性和不易降解性，其在水生生态系统中容易被吸收和生物积累。瑞典研究人员发现，在鱼的胆汁中三氯生的含量很高。其对鱼体复杂的影响需要进一步研究，但在日本的青鳉幼体内发现三氯生可导致其内分泌系统功能紊乱［11］。Miller关注三氯生妨碍身体甲状腺荷尔蒙的新陈代谢研究，发现三氯生会引起老鼠明显的体温过低反应，全面引起中枢神经系统的非特异性干扰［12］。最近，研究人员将三氯生添加到河水中在紫外线下照射，发现水中有1% ～12%的三氯生转变为二噁英，因而关注三氯生与二噁英的转化成为焦点［6］。二噁英是高致癌物质，并可能导致对免疫系统严重削弱，降低生育能力，改变性激素，导致流产、先天缺陷和癌症等一系列健康问题。

2.2 不同水温条件下三氯生对蝌蚪的急性毒性

水温可通过影响动物体温而影响药物在动物体内分布的过程，所以，水温也是影响水生生物药物毒性的重要因素之一。暴露在不同水温条件下，三氯生对蝌蚪的半数致死浓度的变化情况如图1。结果表明，15℃时蝌蚪暴露于不同浓度梯度三氯生溶液中1 h，其 LD50为712.32 μg·L-1;温度升高到35℃时，其 LD50为389.75 μg·L-1，毒性增加较明显。

图1 三氯生对蝌蚪半数致死浓度随暴露温度的变化情况

学者们针对水温对环境污染物毒性的影响进行了很多研究。Ratushnyak等报道了过氰戊菊酯对大型水蚤的毒性随温度升高而增大的趋势规律［13］。Heugens等研究发现，提高温度后钙的水生生物毒性也会明显升高，水温被认为是提高了钙的摄取率而使水生生物更易受影响［14］。一般认为，温度升高会提高代谢率，但这种代谢中的变化并不一定会增加毒性，关键取决于升高温度后导致的新陈代谢变化是否会增加药物的生物活性和其解毒作用。若新陈代谢加快的同时也加速了体内对有毒物质的代谢，或者有毒物质被代谢为毒性较弱的次级代谢产物，则药物毒性会随着水温的升高而降低。本研究显示，三氯生在较高温度下毒性增加，该现象与三氯生在生物新陈代谢中产生了更多的有毒代谢物有关。

2.3 不同pH条件下三氯生对蝌蚪的急性毒性

三氯生对蝌蚪半数致死浓度随pH的变化情况见表1。pH 值为 4.7 时，LD50为 480.31 μg·L-1;pH 值为 9.0 时，LD50为 575.78 μg·L-1;毒性有较明显的降低。

表1 三氯生对蝌蚪半数致死浓度随pH的变化情况

外源性污染物被生物体吸收的快与慢、多与少、易与难会受到化学品自身理化性质、摄入途径、物质浓度、吸收面积和局部血流等因素的影响。Nakamura等研究了金鱼中五氯苯酚的富集情况，发现其毒性也与水体pH有很大关系，五氯酚在金鱼中的生物浓缩因子在pH接近其pKa时最大。通常解离情况由化合物的pKa和环境pH共同决定，化合物的生物可利用度随其在生物体内积聚中未电离部分增加而增加［15］。因此，大多数物质的毒性随测试溶液pH的降低而升高，这种现象可以解释为物质在溶液中离解程度低，具有更高的生物可利用度，可存在较大的潜在毒性。三氯生具有酚羟基，并在羟基间位连有氯原子，使三氯生具有弱酸性。在酸性条件下三氯生不带电的分子态比例升高。不带电的分子更容易透过磷脂双分子生物膜，加速三氯生在蝌蚪体内的吸收富集过程，而令其毒性增加。

2.4 紫外线照射条件下三氯生对蝌蚪的急性毒性

比较避光和紫外线照射两种条件下三氯生对蝌蚪的急性毒性，实验结果表明，测得避光下LD50值为564.61 μg·L-1，紫外线照射下的 LD50值为486.01 μg·L-1，后者毒性有较明显增加。

三氯生可以通过多种途径降解产生其他氯代酚、醌类和二噁英的衍生物［6，16］。在太阳光照射条件下，三氯生可以转变为2，8-DCDD。通过固相微萃取(SPME)和GC-MS对三氯生的紫外光照溶液进一步监测表明，不但测到了2，8-DCDD，还有氯酚和氯代二苯并醚等;同时还对三氯生的稳定性进行研究，得出三氯生在碱性条件下更易降解，且在紫外条件下降解速度极快，2 min降解70%左右。也有文献报道，二噁英类物质不但会在三氯生降解过程中形成，也会在工业合成三氯生的过程中形成［17］。因此，紫外线照射下，使三氯生毒性加大，可推论是因为光降解产物中包含有剧毒的二噁英存在。

2.5 三氯生环境污染的控制与预防措施

为有效控制和预防三氯生及其光反应产物对环境产生的不利影响，提出如下建议:

(1)关注环境中三氯生的排放源。环境中的三氯生不仅来源于生活污水排放，还有医用器械的消毒等，这些废水经过污水处理系统处理后排放到环境中。只有全面了解三氯生的排放源，才能有效控制三氯生在环境中的含量，同时减少其光反应产物的生成。

(2)改善污水处理水质标准。改善污水处理水质标准，提高出水对三氯生含量的要求，同时严格要求含有三氯生的污水的排放源的污水排放标准。

(3)加大三氯生及其光反应产物的生态效应研究。有针对性地开展混合药物的联合毒性研究，将急、慢性生态毒性测试与评价策略结合起来;广泛开展工业部门、研究者、管理者和公众之间的合作，进行科学数据交流。

3 结论

(1)三氯生对水生环境生物有明显毒性。本研究选取的水体pH、水温、紫外线照射3种环境因子为评价因子。结果显示，温度升高时，三氯生对蝌蚪毒性增大，源于药物毒理动力学的改变和试验生物新陈代谢的加速;在较低pH条件下三氯生毒性较大，由于在酸性条件下，不带电的分子态三氯生百分比相对碱性条件下更高，更易透过生物膜，继而产生生物毒性;在紫外线照射条件下三氯生的LD50较避光条件下有明显降低，源于紫外线照射下三氯生光降解产物生成了高毒性的二噁英类物质。研究医药品，在不同环境条件下毒性变化，对医药品的环境安全控制有重要意义。

(2)随着人们生活水平的提高，新型化学品在人们日常生活中得到广泛应用。通过评价三氯生对东北林蛙幼体蝌蚪的急性毒性，从而引起人们对环境中逐渐增加的新型污染物的重视，对其使用、转移，剂量反应关系和最终去向进行深入的研究，从而更好的开展对新型化合物的环境污染控制工作。

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