近日,我院洪华嫦课题组研究生翁浩与汪川田以共同一作身份在《Chemosphere》期刊发表题目为《Precursor characteristics of mono-HAAs during chlorination and cytotoxicity of mono-HAAs on HEK-293T cells》的研究论文。《Chemosphere》为环境学领域重要期刊,属于SCI二区Top(中科院分区)。
一卤乙酸(mono-HAAs)是饮用水中广泛存在的一类消毒副产物,因其极高的毒性而备受关注。其中关于mono-HAAs的生物毒性已有大量研究,但其对人肾细胞(HEK 293T细胞,肾是消毒副产物作用的靶器官之一)的毒性作用尚未见报道。相比于二卤乙酸(di-HAAs)和三卤乙酸(tri-HAAs)而言,关于mono-HAAs的前驱体特征的研究也非常有限。基于此,我们探究了几种典型水源水样经氯化处理后,形成mono-HAAs的情况及其与水质参数之间的关系。同时,使用人肾细胞(HEK-293T细胞)检测了一氯乙酸(MCAA)、一溴乙酸(MBAA)和一碘乙酸(MIAA)的细胞毒性。结果表明,水源水样氯化过程中产生的mono-HAAs含量在0.44~0.87 µg/L之间。MBAA的形成与溴离子浓度和溶解有机碳(DOC)呈正相关(p<0.05),与SUVA254(UV254与水中DOC的比值)呈负相关(p<0.01),而MCAA的形成仅与SUVA254正相关(p<0.05)。这些结果表明,虽然MCAA和MBAA都属于mono-HAAs,但它们的前驱体的特征有很大的不同。MCAA的前驱体具有芳香度高、疏水性强的特点,而MBAA的前驱体特征恰好相反,其芳香性低、亲水性强。MCAA、MBAA和MIAA对HEK 293T细胞的半数致死浓度(LC50)分别为1196~1211 µM、16.07~18.96 µM和6.08~6.17 µM。进一步分析表明,mono-HAAs对HEK 293T细胞的细胞毒性不能用细胞摄取相关参数(如logP和pKa)来解释,C-X键与胞内含巯基分子(如3-磷酸甘油醛脱氢酶)的SN2反应可能是其引起细胞毒性的原因。
20级资源与环境专业研究生翁浩、20级环境科学与工程专业研究生汪川田为该论文的共同一作,洪华嫦教授为该论文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金项目(22076171)和浙江省基础公益研究项目(LGF21B070004,LGF18H260005)的资助。