手性化合物手性選擇性代謝機制研究

　　手性是自然界普遍存在的一種分子不對稱現(xiàn)象。擁有相同分子量、分子結(jié)構(gòu)的不同手性異構(gòu)體在生物體內(nèi)往往表現(xiàn)出截然不同的生理活性和毒性。因此，手性也是生命科學(xué)領(lǐng)域重要的研究問題。環(huán)境污染物中存在著多種手性化合物，了解不同手性異構(gòu)體在生物體內(nèi)的差異性富集、代謝是正確認(rèn)識和評價相關(guān)手性污染物生態(tài)風(fēng)險的基礎(chǔ)。

　　多氯聯(lián)苯（PCB）是一類具有三致作用的持久性有機污染物。在209種單體中，有19種單體存在著穩(wěn)定的手性對應(yīng)異構(gòu)體。手性異構(gòu)體的組成常常被用于示蹤污染物的生物代謝過程，但關(guān)于手性組成變化具體機制的研究目前較少。中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所麥碧嫻課題組博士研究生唐斌、研究員羅孝俊以鯉魚為研究對象，利用手性單體穩(wěn)定同位素技術(shù)，測定了飲食暴露條件下7種手性PCB單體（PCB45、91、95，132、149、174和183）的手性組成特征及每種手性單體的穩(wěn)定碳同位素組成，對手性變化的具體機制進(jìn)行了初步的探索。

　　研究發(fā)現(xiàn)，7種手性PCB單體中，PCB45、91、95存在明顯的手性組成變化，表明這3種單體存在手性選擇性的代謝過程。對每種手性單體的穩(wěn)定碳同位素組成的測定結(jié)果表明，PCB45的兩種手性異構(gòu)體的穩(wěn)定碳同位素均發(fā)生了分餾效應(yīng)，且兩種異構(gòu)體的分餾系數(shù)基本相同。這表明，PCB45的兩種異構(gòu)體均參與了代謝過程，并且具有相同的代謝機制，導(dǎo)致手性組成變化的原因可能是在底物與酶結(jié)合的過程中存在手性選擇性，使得兩種異構(gòu)體參與反應(yīng)的速度存在差別。

　　PCB95和PCB91的兩種手性異構(gòu)體中只有一種異構(gòu)體的穩(wěn)定碳同位素組成發(fā)生了變化。這表明，這兩種化合物手性組成發(fā)生變化的原因可能是只有一種異構(gòu)體參與了代謝過程，與PCB45手性變化的機理完全不同。該研究還同時實現(xiàn)了對PBDE單體脫溴代謝過程的穩(wěn)定同位素示蹤，第一次測得了BDE153在脫溴代謝過程中的穩(wěn)定碳同位素分餾系數(shù)。