离子液体作为一种新型的反应介质和功能材料受到重视,代表着绿色化学发展的一个重要方向〔1〕。然而,离子液体的合成、纯化及回收过程必须使用大量的挥发性有机溶剂,这些过程均会造成环境污染〔2, 3〕。目前,离子液体的毒性研究已取得一些进展,可以初步确定离子液体的毒性与阳离子核、阳离子的取代侧链有较大关联。但离子液体对各类生物的毒性作用机制尚不明确,离子液体的基因毒性、遗传毒性、DNA损伤和生物累积等方面的数据较少〔4〕。因此,本研究通过急性毒性试验、小鼠骨髓细胞微核试验和Ames试验对1-甲基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐(BMIBF4)的致突变性进行检测。
1 材料与方法 1.1 BMIBF4(〔C4min〕BF4)根据文献〔5〕方法合成。
1.2 实验动物ICR小鼠(上海西普尔-必凯实验动物有限公司),体重25~30g,7周龄。饲养观察1周后用于试验。
1.3 小鼠急性经口毒性试验每组10只小鼠,雌雄各半,设3个剂量组(215,464,1 000 mg/kg),试验期间观察动物的中毒症状、体重变化、死亡情况及病理大体解剖等〔6〕,Horn's法计算半数致死剂量(LD50)〔7〕。
1.4 小鼠骨髓细胞微核试验选择体重25~30 g小鼠50只,随机分为5组,每组10只,雌雄各半。受试物剂量分别为45,90,180 mg/kg,另设蒸馏水阴性对照组和环磷酰胺阳性对照组(50 mg/kg)。采用经口途径(Po)给药,容积为0.2 ml/10(g·bw),间隔24 h连续给药2次。第2次给药后20 h颈椎脱臼处死动物,制片,镜检。每只动物镜检1 000个嗜多染红细胞(PCE),记录微核细胞数,计算微核率(以‰表示); 并计数200个总红细胞(RBC)〔嗜多染红细胞(PCE)数+嗜正染红细胞(NCE)数〕中的PCE数,计算出嗜多染红细胞数与总红细胞数的比值。采用t检验进行统计分析〔8-10〕。
1.5 Ames试验采用TA97、TA98、TA100、TA102菌株,S-9做体外代谢活化系统,分别在加与不加S-9条件下进行测试。剂量组设185,556,1 667和5 000 μg/皿,同时设阴性对照灭菌蒸馏水0.1 ml/皿和阳性对照。阳性对照代谢活化时均为2-氨基芴(2-AF)20 μg/皿; 非代谢活化时菌株TA97、TA98和TA102阳性对照为敌克松(Dexon)50 μg/皿,菌株TA100阳性对照为叠氮钠(NaN3)1.5 μg/皿。每次每组做3个平行样本,取其平均值,以回变菌落数大于阴性对照组的2倍,并有剂量-效应关系为阳性〔8-10〕。
2 结果 2.1 小鼠急性经口毒性试验给药剂量为215 mg/kg时,雌、雄小鼠均未出现死亡; 给药剂量为464 mg/kg时,雄性小鼠死亡1只,雌性小鼠死亡3只; 给药剂量为1 000 mg/kg时,雌、雄小鼠全部死亡。计算得出雄性小鼠的LD50为584 mg/kg,雌性小鼠的LD50为369 mg/kg。
2.2 小鼠骨髓细胞微核试验(表 1)| 表 1 BMIBF4小鼠骨髓多染红细胞微核试验结果(x±s) |
表 1可见,染毒各剂量组微核发生率:雌鼠各组均值为1.8‰~2.0‰,阴性对照组为1.6‰,阳性对照组为16.2‰。雄鼠各组均值均为1.6‰~1.8‰,阴性对照组为1.6‰,阳性对照组为13.8‰。阳性对照组微核率明显高于阴性对照组,差异有统计学意义(P < 0.01),各试验组与阴性对照组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。各组PCE与总红细胞数比值均在正常值范围内。
2.3 Ames试验(表 2)| 表 2 BMIBF4的Ames回变菌落数(个/皿, x±s) |
在BMIBF4的Ames试验中,各菌株、各剂量组回变菌落数均未超过阴性对照组的2倍,阳性对照组回变菌落数均超过阴性对照组的2倍。
3 讨论BMIBF4急性经口毒性试验表明,雄性小鼠的LD50为584 mg/kg,雌性小鼠的LD50为369 mg/kg,根据GB 15670-1995急性毒性分级标准,属中级毒性。研究表明,BMIBF4对小鼠无诱发PCE微核率增高作用,即小鼠骨髓细胞微核试验结果为阴性; Ames试验中,BMIBF4在185~5 000 μg/皿范围内,在加和不加S9的条件下,TA97、TA98、TA100、TA102的回变菌落数均未超过溶剂对照的回变菌落数2倍,试验结果也为阴性。因此,在本实验条件下,BMIBF4对小鼠无致基因突变作用。
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2009, Vol. 25
