SO2與CeO2超細(xì)顆粒表面非均相反應(yīng)產(chǎn)物物理化學(xué)性質(zhì)與細(xì)胞毒性構(gòu)效關(guān)系的研究.pdf

1、目的：大氣二次細(xì)顆粒物（Secondary fine particulate matters，SFPMs）是我國城市大氣PM2.5的主要組成部分，但是由于PM2.5組成成份復(fù)雜，其毒性產(chǎn)生的來源并不明確。本研究中，我們以二氧化鈰（CeO2）超細(xì)顆粒物（Ultrafine particles UF Ps）為大氣礦物質(zhì)細(xì)顆粒模型，研究SO2氣體在模擬大氣環(huán)境中如濕度(RH)、紫外光照(UV)和NO2存在的條件下，在CeO2 UFPs界面經(jīng)表

2、面非均相反應(yīng)生成的二次無機(jī)細(xì)顆粒物的性質(zhì)及其與細(xì)胞毒性構(gòu)效關(guān)系。
　　方法：⑴利用二硫蘇糖醇(DL-Dithiothr eitol DTT)檢測CeO2 UFPs及CeO2 SFPMs氧化還原性能。⑵利用北京同步輻射X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)(X-ray absorption near edge structure，XANES)檢測CeO2 UFPs及CeO2 SFPMs中S的存在形態(tài)。⑶細(xì)胞毒性檢測：利用CCK-8法檢測CeO2 UFP

3、s及CeO2 SFPMs對(duì)巨噬細(xì)胞RAW264.7及支氣管上皮細(xì)胞16HBE細(xì)胞活性的影響。⑷利用ELISA，熒光探針DCFH-DA分別進(jìn)行炎癥因子及活性氧檢測。⑸利用JC-1熒光黃探針檢測巨噬細(xì)胞RAW264.7及支氣管上皮細(xì)胞16HBE線粒體膜電位改變。⑹利用Annexin V/PI雙染法、ELISA分別檢測巨噬細(xì)胞RAW264.7及支氣管上皮細(xì)胞16 HBE細(xì)胞凋亡及DNA損傷。
　　結(jié)果：化學(xué)性質(zhì)研究結(jié)果表明CeO2 UF

4、Ps及CeO2 SFPMs氧化還原性能排序?yàn)镃eO2＜CeO2+SO2＜CeO2+SO2+RH＜CeO2+SO2+RH+UV＜CeO2+SO2+RH+NO2＜CeO2+SO2+RH+O3，并且2 ppm SO2 CeO2 SFPMs組的氧化性能較30 ppm SO2 CeO2 SFPMs組小。而硫形態(tài)K邊XANES譜表明30 ppm SO2 CeO2 SFP Ms主要以高價(jià)態(tài)硫酸鹽的形式存在；2 ppm SO2 CeO2 SFPMs以高

5、價(jià)態(tài)硫酸鹽，S雜環(huán)以及亞砜形式共同存在。經(jīng)CeO2 UFPs及CeO2 SFPMs暴露不同時(shí)間后，細(xì)胞毒性從大至小的排序?yàn)椋篊eO2＜CeO2+SO2＜CeO2+SO2+RH＜CeO2+SO2+RH+UV＜Ce O2+SO2+RH+NO2＜CeO2+SO2+RH+O3。CeO2 UFPs及CeO2 SFPMs對(duì)巨噬細(xì)胞RAW264.7及支氣管上皮細(xì)胞16HBE的炎癥因子產(chǎn)生，ROS產(chǎn)生，線粒體膜電位改變，細(xì)胞凋亡，DNA損傷的影響研究均

6、得出相似的結(jié)果，且30 ppm SO2 CeO2 SFPMs比2 p pm SO2 CeO2 SFPMs能產(chǎn)生更強(qiáng)的細(xì)胞毒性。
　　結(jié)論：CeO2UFPs經(jīng)表面非均相反應(yīng)后S以其氧化態(tài)形式存在，氧化還原性能越強(qiáng)引起的細(xì)胞毒性效應(yīng)越顯著。CeO2 UF Ps及CeO2 SFPMs對(duì)細(xì)胞毒性從小至大依次呈現(xiàn)為：CeO2＜CeO2+SO2＜CeO2+SO2+R H＜CeO2+SO2+RH+UV＜CeO2+SO2+RH+NO2＜CeO2+