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离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[C₈mim] Br）对金鱼的发育毒性

作　者: 曾师虎
导　师: 李效宇
学　校: 河南师范大学
专　业: 水生生物学
关键词: 离子液体 [C8mim]Br 金鱼胚胎及仔鱼金鱼成鱼发育毒性
分类号: X174
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

化学工业和化学研究也必将向着清洁、低耗、高效的方向发展。传统的化学反应和分离过程涉及大量的易挥发有机溶剂,容易对环境造成严重的污染,因此一种新型的“绿色溶剂”——离子液体便应运而生。离子液体对于现如今的生态环境会产生哪些个影响目前还不是很明确。因此我们有必要对其可能对生态环境产生的影响进行进一步的研究,并对其进行科学的环境风险评价,本实验就其对水环境中的金鱼的毒性做了些初步的研究。其中烷基取代的咪唑阳离子离子液体作为离子液体中的一大类因其独特的结构与性能而一直是研究的热点[18,19],故本实验选用了溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[C₈mim]Br）作为实验对象,对其进行了初步的毒性评价。本文主要研究溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[C₈mim]Br）对金鱼胚胎、金鱼仔鱼及金鱼成鱼的毒理学效应。主要的实验结果如下:1.离子液体对金鱼胚胎的毒性在研究[C₈mim]Br对金鱼胚胎各个发育时期的影响时,实验包括一个对照组（标准FETAX溶液）和四个处理组,处理分别开始于胚胎的卵裂期、原肠胚早期、胚孔封闭期和心跳期。结果显示[C₈mim]Br对金鱼胚胎的24h-LC50分别为:210mg/L（卵裂期）、181mg/L（原肠胚早期）、250mg/L （胚孔封闭期）、285mg/L（心跳期）。实验结果表明,C₈mim]Br对金鱼胚胎具有明显的致畸作用。金鱼的致畸症状主要为卵黄吸收较少,卵黄膨大、崩解;弯体、弓背或弯尾;初孵仔鱼游泳能力弱、打转等。[C₈mim]Br对金鱼胚胎还具有致死效应,从不同的发育时期开始处理对死亡率也有影响,死亡率依次为卵裂期、原肠胚早期、胚孔封闭期和心跳期。仔鱼出膜体长长短与[C₈mim]Br浓度之间也有明显的剂量-效应关系,浓度越高,体长越短。2.离子液体对金鱼仔鱼的毒性用[C₈mim]Br处理仔鱼各个发育阶段,共处理了6个发育时期（胸鳍形成期、鱼鳔形成期、消化道和鳃形成期、臀鳍形成期、鳞片形成期、幼鱼）测得各时期的半致死浓度依次为141.807 mg/L、166.53 mg/L、141.618mg/L、98.373mg/L、86.62mg/L、144.986 mg/L。发育时期历经时间依次为1d、2d、3d、4d、10d、25d。实验结果表明在鳞片形成期半致死浓度最低,在此时期抵抗力最低。在鱼鳔形成期半致死浓度最高,在此时期抵抗力最高。3.离子液体对金鱼成鱼的毒性在研究[C₈mim]Br对金鱼成鱼的毒性,通过急性毒性实验测得其半致死浓度为248.8 mg/L。并取其鳃、肝脏、肾脏、小肠、皮肤及鳞片做扫描电镜和石蜡切片来研究离子液体对金鱼的损伤情况及其可能损伤机制。实验结果显示离子液体对上述器官都有较为明显的损伤,其中受损最严重的是鳃、小肠和肝脏。本实验结果表明离子液体可通过表面接触或通过消化系统甚至通过消化系统的吸收而进入组织内部积累到靶器官中并对其造成损害。实验共分为六个组（一个对照和五个处理组）自处理后分别在6h、12h、24h、48h及72h时取样检测其抗氧化指标。本实验主要测了以下几个指标:CAT SOD GSH GPX ROS MDA实验结果表明,在金鱼暴露在离子液体中的过程中,开始的12h内金鱼体内ROS含量急剧升高随后MDA也跟着升高,然后作为作为生物体内重要的抗氧化损伤防御系统成分CAT SOD GSH GPX活性也升高,但是当升高到一定的水平后便达到了平衡,紧接着由于ROS MDA的含量继续升高超过了这些抗氧化酶的清楚能力,这些酶的活性就有所下降了。上述结果均显示出[C₈mim]Br对金鱼胚胎和金鱼成鱼存在较强的毒性作用,离子液体可通过表面接触或通过消化系统甚至通过消化系统的吸收而进入组织内部积累到靶器官中并对其造成损害。推测其通过溶解磷脂组分破坏细胞膜结构,从而使膜的通透性增加而造成对机体的损害。

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摘要 4-6ABSTRACT 6-111 前言 11-17 1.1 生态毒理学简介 11-13 1.2 离子液体概述 13-15 1.2.1 离子液体简介 13 1.2.2 离子液体的种类 13 1.2.3 离子液体的特点 13-14 1.2.4 前景 14-15 1.3 本研究的背景、意义 15-17 1.3.1 本研究的背景 15-16 1.3.2 本研究的意义和目的 16 1.3.3 本研究的作用 16-172 材料与方法 17-27 2.1 材料与试剂 17-19 2.1.1 实验材料 17 2.1.2 离子液体 17-18 2.1.3 胚胎发育孵化液 18 2.1.4 金鱼饲养用水 18 2.1.5 实验所用试剂 18 2.1.6 实验器材 18-19 2.1.7 实验药品和用具 19 2.1.8 波恩氏（Bouin’s）固定液配方 19 2.2 实验方法 19-25 2.2.1 [C_8mim]Br 对金鱼受精卵的急性毒性实验 19 2.2.2 [C_8mim]Br 对金鱼仔鱼和幼鱼的急性毒性实验 19-20 2.2.3 [C_8mim]Br 对金鱼成鱼的急性毒性 20-25 2.2.4 [C_8mim]Br 对金鱼半致死浓度（LC_(50)）的计算方法 25 2.3 数据的统计分析 25-273 结果 27-44 3.1 [C_8mim]Br 对金鱼胚胎发育的毒性 27-33 3.1.1 [C_8mim]Br 对金鱼胚胎的24h-LC_(50) 27 3.1.2 [C_8mim]Br 对金鱼胚胎出膜时间的影响 27-29 3.1.3 [C_8mim]Br 对金鱼胚胎孵化率的影响 29-30 3.1.4 [C_8mim]Br 对金鱼胚胎死亡率的影响 30-31 3.1.5 [C_8mim]Br 对金鱼初孵仔鱼体长的影响 31-33 3.2 [C_8mim]Br 对金鱼仔鱼及幼鱼的毒性 33-35 3.2.1 金鱼各个发育时期的特征与时间表 33 3.2.2 金鱼各个发育阶段的毒理学效应 33-34 3.2.3 不同碳链ILs 处理金鱼幼鱼的LC_(50) 34 3.2.4 [C_8mim]Br 对金鱼幼鱼抗氧化系统的影响 34-35 3.3 I Ls 对金鱼成鱼的毒性 35-44 3.3.1 [C_8mim]Br 处理过的金鱼成鱼抗氧化指标及其作用机理研究 35-39 3.3.2 扫描电子显微镜 39-41 3.3.3 石蜡切片的结果 41-444 讨论 44-48 4.1 离子液体对金鱼幼鱼的毒理学效应 44 4.2 离子液体对金鱼胚胎的毒理学效应 44-45 4.3 离子液体对金鱼成鱼抗氧化毒理性学效应研究 45-46 4.4 离子液体对金鱼各器官毒理学损失的研究 46-485 结论 48-49参考文献 49-54致谢 54-55攻读硕士学位期间的研究成果 55-56

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