二苯甲酮類紫外防曬劑的氯化轉(zhuǎn)化及毒性評(píng)價(jià).pdf

1、二苯甲酮類化合物是一類效果較好、價(jià)格低廉的紫外防曬劑，在化妝品及個(gè)人護(hù)理用品中得到了廣泛應(yīng)用。這類化合物經(jīng)日常洗漱、游泳及廢水排放等多種途徑進(jìn)入環(huán)境介質(zhì)中。有研究顯示二苯甲酮類紫外防曬劑有一定的內(nèi)分泌干擾性和遺傳毒性，對(duì)人類健康與生態(tài)環(huán)境安全造成了一定的威脅。氯消毒作為水處理工藝的必要環(huán)節(jié)，其消毒過(guò)程中生成具有致畸、致癌和致突變效應(yīng)的消毒副產(chǎn)物，引起了人們的高度重視。本文選取了14種二苯甲酮類紫外防曬劑，采用多種生物毒性測(cè)試方法對(duì)其氯消

2、毒前后毒性進(jìn)行評(píng)價(jià)，揭示分子結(jié)構(gòu)與毒性效應(yīng)相關(guān)性;在此基礎(chǔ)上選取了一個(gè)典型的該類化合物4-羥基二苯甲酮作為研究對(duì)象，探討了其氯化轉(zhuǎn)化機(jī)制并對(duì)消毒副產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與毒性效應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析，為其他二苯甲酮類化合物的研究奠定基礎(chǔ)，具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　 1.由于環(huán)境水體多數(shù)呈中性偏堿性，本文選取pH=7.5的緩沖體系分別對(duì)14種二苯甲酮類紫外防曬劑進(jìn)行氯消毒處理，測(cè)試其消毒前后發(fā)光菌急性毒性、UMU遺傳毒性與酵母雙雜交內(nèi)分泌干擾性交化

3、。結(jié)果顯示，二苯甲酮類紫外防曬劑氯化消毒后UMU遺傳毒性和酵母雙雜交內(nèi)分泌干擾效應(yīng)無(wú)明顯變化或不同程度的降低，發(fā)光菌急性毒性效應(yīng)明顯且消毒前后差異顯著;除2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸氯化消毒后急性毒性升高外，其余13種二苯甲酮類紫外防曬劑的急性毒性都無(wú)明顯變化或有不同程度的降低。為更好揭示分子結(jié)構(gòu)與毒性效應(yīng)相關(guān)性規(guī)律，提出了急性毒性生成潛能(ATFP)這一參數(shù)，ATFP＞1，表明氯消毒后急性毒性升高，ATFP越大則消毒后毒性越

4、強(qiáng)，2，4-二羥基以及3-羥基的二苯甲酮類紫外防曬劑氯化消毒后急性毒性降低最明顯。
　　 2.以4-羥基二苯甲酮為目標(biāo)化合物，研究了其在不同pH、不同氯劑量下的氯化轉(zhuǎn)化行為及其產(chǎn)物毒性變化，檢測(cè)到8個(gè)主要的反應(yīng)產(chǎn)物，通過(guò)LC-MS和NMR等儀器確定了其中7個(gè)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu);提出了不同pH下的反應(yīng)路徑，主要包括氯代反應(yīng)、氧化（酯化）反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)以及苯環(huán)的斷裂;探討了pH與氯劑量對(duì)反應(yīng)的影響，pH影響反應(yīng)類型，氯劑量則影響反應(yīng)進(jìn)度

5、。氯消毒過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有急性毒性升高的現(xiàn)象，對(duì)不同條件下生成產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與毒性效應(yīng)關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果表明氯代消毒副產(chǎn)物是導(dǎo)致急性毒性升高的原因，制備分離出二氯代產(chǎn)物進(jìn)行急性毒性實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了這一結(jié)論，模擬4-羥基二苯甲酮在實(shí)際水樣進(jìn)行氯消毒，檢出了氯代產(chǎn)物，可以確定實(shí)際水樣中目標(biāo)化合物的氯消毒轉(zhuǎn)化路徑與超純水體系中一致。
　　 大部分二苯甲酮類紫外防曬劑在氯消毒過(guò)程中具有較高的轉(zhuǎn)化率且消毒后的產(chǎn)物毒性有不同程度的降低;4-羥基二苯甲酮

6、氯消毒過(guò)程中會(huì)生成氯代消毒產(chǎn)物且其急性毒性相對(duì)母體化合物會(huì)有一定程度的升高。應(yīng)減少或避免二苯甲酮類紫外防曬劑大量引入水環(huán)境介質(zhì)中，對(duì)于含此類化合物的水體，氯消毒前需采取一定工藝手段將其去除或通過(guò)調(diào)節(jié)水樣pH以及氯劑量以減少氯代消毒副產(chǎn)物的生成。本文對(duì)于二苯甲酮類紫外防曬劑氯化消毒前后進(jìn)行系統(tǒng)地毒性評(píng)價(jià)以及4-羥基二苯甲酮在氯化過(guò)程中的轉(zhuǎn)化行為及毒性變化研究，可以為此類防曬劑在水處理的轉(zhuǎn)化研究及其潛在風(fēng)險(xiǎn)提供理論依據(jù)，而且為其在廢水氯化消