分会

第三十四分会：环境化学

摘要

环境污染与人类健康已引起人们的高度关注，然而，大量环境化学品对人体的健康风险仍未充分评估。本研究利用原子尺度的计算毒理学方法，在对映体尺度探究人神经离子通道——烟碱乙酰胆碱受体（α7 nAChR）对手性氟啶虫胺腈的毒性作用，进而解析氟啶虫胺腈产生对映体选择性神经毒性的微观机制。研究结果表明，(R,S)-/(S,S)-氟啶虫胺腈与α7 nAChR分子中配体结合位点处的氨基酸残基的整体非共价键强度显著高于(R,R)-/(S,R)-氟啶虫胺腈，导致(R,S)-/(S,S)-氟啶虫胺腈对人体表现出较强神经毒性效应。动态毒性作用研究结果说明，(R,S)-/(S,S)-氟啶虫胺腈诱导α7 nAChR胞外结构域的Loop B、Loop C和Loop E朝向配体结合位点方向汇聚（Fig.1），进而使靶受体结构更加紧凑，该现象对增强氟啶虫胺腈-α7 nAChR之间的毒性亲和性至关重要[3]。能量解析结果表明，α7 nAChR-(R,S)-/(S,S)-氟啶虫胺腈作用体系（－35.34±0.21/－33.84±0.28 kcal mol−1）的结合自由能明显低于α7 nAChR-(R,R)-/(S,R)-氟啶虫胺腈体系（－24.08±0.29/－24.76±0.32 kcal mol−1），静电作用（主要是氢键贡献）是介导手性氟啶虫胺腈产生对映体选择性神经毒性的关键。同时，我们还发现α7 nAChR分子中Loop区域残基（例如A/Trp-147、A/Tyr-186、B/Thr104、B/Asn-105和B/Leu-117）在对映体选择性毒性作用过程中发挥重要作用。由此可见，虽然氟啶虫胺腈分子中含两个手性中心，但硫手性中心才是使其产生对映体选择性神经毒性差别的核心要素。在对具多个手性中心的有机化学品进行环境风险评价时，我们应着力探寻介导对映体选择性毒性差别的关键手性中心，这对高效评估含多手性中心的有机化学品的环境风险、切实保障人体健康具有重要意义。

关键词

环境污染;氟啶虫胺腈;对映体选择性神经毒性;计算毒理学

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