SO2與CeO2超細顆粒表面非均相反應產物物理化學性質與細胞毒性構效關系的研究.pdf

1、目的：大氣二次細顆粒物（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組成成份復雜，其毒性產生的來源并不明確。本研究中，我們以二氧化鈰（CeO2）超細顆粒物（Ultrafine particles UF Ps）為大氣礦物質細顆粒模型，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界面經表

2、面非均相反應生成的二次無機細顆粒物的性質及其與細胞毒性構效關系。
　　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射線吸收近邊結構(X-ray absorption near edge structure，XANES)檢測CeO2 UFPs及CeO2 SFPMs中S的存在形態(tài)。⑶細胞毒性檢測：利用CCK-8法檢測CeO2 UFP

3、s及CeO2 SFPMs對巨噬細胞RAW264.7及支氣管上皮細胞16HBE細胞活性的影響。⑷利用ELISA，熒光探針DCFH-DA分別進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胞RAW264.7及支氣管上皮細胞16HBE線粒體膜電位改變。⑹利用Annexin V/PI雙染法、ELISA分別檢測巨噬細胞RAW264.7及支氣管上皮細胞16 HBE細胞凋亡及DNA損傷。
　　結果：化學性質研究結果表明CeO2 UF

4、Ps及CeO2 SFPMs氧化還原性能排序為CeO2＜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主要以高價態(tài)硫酸鹽的形式存在；2 ppm SO2 CeO2 SFPMs以高

5、價態(tài)硫酸鹽，S雜環(huán)以及亞砜形式共同存在。經CeO2 UFPs及CeO2 SFPMs暴露不同時間后，細胞毒性從大至小的排序為：CeO2＜CeO2+SO2＜CeO2+SO2+RH＜CeO2+SO2+RH+UV＜Ce O2+SO2+RH+NO2＜CeO2+SO2+RH+O3。CeO2 UFPs及CeO2 SFPMs對巨噬細胞RAW264.7及支氣管上皮細胞16HBE的炎癥因子產生，ROS產生，線粒體膜電位改變，細胞凋亡，DNA損傷的影響研究均

6、得出相似的結果，且30 ppm SO2 CeO2 SFPMs比2 p pm SO2 CeO2 SFPMs能產生更強的細胞毒性。
　　結論：CeO2UFPs經表面非均相反應后S以其氧化態(tài)形式存在，氧化還原性能越強引起的細胞毒性效應越顯著。CeO2 UF Ps及CeO2 SFPMs對細胞毒性從小至大依次呈現為：CeO2＜CeO2+SO2＜CeO2+SO2+R H＜CeO2+SO2+RH+UV＜CeO2+SO2+RH+NO2＜CeO2+