咪唑類離子液體[C12mim]Cl-[C16mim]Cl對HepG2、Hela及L929細(xì)胞的毒性研究.pdf

1、離子液體(ionic liquids)是一種在室溫時呈液態(tài)的低熔點(diǎn)鹽類。離子液體具有良好的理化性質(zhì)故被稱為新世紀(jì)的“綠色溶劑”。近年來雖然對ILs的各種應(yīng)用研究進(jìn)展迅速，然而其對生態(tài)環(huán)境和生物體的危害卻一直被忽視，關(guān)于離子液體毒性的研究鮮有報(bào)道。為了評價離子液體的細(xì)胞毒性，我們選取了HepG2（人肝癌細(xì)胞）、Hela（人宮頸癌細(xì)胞）及L929細(xì)胞（小鼠成纖維細(xì)胞）為研究對象，研究了[C12mim]Cl（氯化1-十二烷基-3甲基咪唑）和[

2、C16mim]Cl（氯化1-十六烷基-3甲基咪唑）分別對三種細(xì)胞的毒性，探究其對細(xì)胞可能存在的致毒機(jī)理。
　　本研究通過MTT（噻唑蘭比色）法、單細(xì)胞凝膠電泳（彗星電泳）、生理毒性檢測(SOD、GSH、MDA)、流式細(xì)胞術(shù)(FCM)、熒光實(shí)時定量(qRT-PCR)等方法，檢測了兩種離子液體對HepG2、Hela及L929細(xì)胞的毒性作用。結(jié)果表明:離子液體[C12mim]Cl和[C16mim]Cl可抑制HepG2、Hela及L929

3、細(xì)胞生長，引起三種細(xì)胞氧化損傷。除此之外離子液體對細(xì)胞有遺傳毒性，可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，影響細(xì)胞周期。qRT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)離子液體可引起HepG2、Hela及L929細(xì)胞凋亡相關(guān)基因p53、Bax、Bcl-2表達(dá)量的變化。
　　通過MTT（噻唑蘭比色法）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，離子液體對HepG2、Hela及L929細(xì)胞的抑制率呈明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，而且[C16mim]Cl毒性強(qiáng)于[C12mim]Cl。并且Hela及L929細(xì)胞對藥物更敏感。根據(jù)

4、MTT實(shí)驗(yàn)我們得出各時間段的半數(shù)抑制濃度，選定給藥區(qū)間，對于[C12mim]Cl，我們設(shè)以0.2，0.6，1.0，1.4μg/mL為給藥濃度;對于[C16mim]Cl，我們以0.2，0.4，0.6，0.8μg/mL為給藥濃度。
　　利用單細(xì)胞凝膠電泳來檢查離子液體[C12mim]Cl(C16H31ClN2)和[C16mim]Cl(C20H39ClN2)對3種細(xì)胞造成的遺傳損傷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著離子液體濃度的增加及時間的延長，細(xì)胞

5、的尾部DNA百分含量（Tail DNA％）、尾長(Tail Length)、Olive尾矩(Olive tail moment, OTM)均出現(xiàn)了不同程度的升高。0.8μg/mL C12處理HepG2細(xì)胞后，細(xì)胞尾部DNA含量高達(dá)64.42％，尾長441，Olive尾矩154.17。隨著濃度的增加和處理時間的延長，細(xì)胞核均有呈彗星樣的拖尾，細(xì)胞核頭部逐漸縮小，拖尾程度逐漸增加并變得散發(fā)。
　　之后，本文以SOD、MDA、GSH三個

6、指標(biāo)來進(jìn)行生理毒性檢測，探討離子液體的使用是否引起了HepG2、Hela及L929細(xì)胞氧化損傷。實(shí)驗(yàn)組相應(yīng)的MDA水平則明顯上升，這可能是由于細(xì)胞受損后機(jī)體通過酶系統(tǒng)與非酶系統(tǒng)產(chǎn)生氧自由基，而SOD和還原型GSH的升高說明機(jī)體清除氧自由基的能力提高，也就說明了細(xì)胞遭受了氧化應(yīng)激。
　　細(xì)胞經(jīng)AnnexinⅤ FITC/PI雙染后用流式細(xì)胞術(shù)(FCM)檢測細(xì)胞凋亡，結(jié)果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞壞死和凋亡率隨離子液體濃度和時間的增加而上升。同時，我們

7、用PI單染法檢測了細(xì)胞周期的變化，同樣，發(fā)現(xiàn)隨著處理濃度及時間的增加，細(xì)胞出現(xiàn)了sub G1期，即凋亡峰且比例越來越大。這兩個實(shí)驗(yàn)均證明了兩種離子液體可以誘導(dǎo)HepG2、Hela及L929細(xì)胞發(fā)生凋亡。
　　利用qRT-PCR檢測了凋亡相關(guān)基因p53、Bax、Bcl-2表達(dá)量以及Bax/Bcl-2比率的變化。結(jié)果顯示p53和Bax的基因表達(dá)上調(diào)，與離子液體濃度呈時間劑量效應(yīng)。而Bcl-2基因表達(dá)下調(diào)，Bax/Bcl-2的比值則逐漸