2,6-二氯苯醌在模拟人体胃肠道环境中的生物转化与毒性衰减机制研究

【字体: 时间:2025年08月27日 来源:Journal of Hazardous Materials 11.3

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  这篇研究通过体外模拟胃肠模型(胃液、小肠液和结肠微生物群),首次系统揭示了高毒性消毒副产物(DBP)2,6-二氯苯醌(2,6-DCBQ)的代谢命运:胃液中稳定,小肠内4小时降解99%生成氨基酸结合物(M1-M3),结肠中24小时降解70-83%产生多样化代谢物(M4-M12)。QSAR预测和生物实验(TA100菌株/Caco-2细胞)证实小肠代谢高效解毒,但结肠代谢物(如M5/M6)仍具潜在致突变性,为饮用水安全评估提供了关键数据支撑。

  

研究亮点

• 2,6-DCBQ在胃液中保持稳定,但在小肠液中4小时内快速降解99%

• 结肠微生物通过多途径代谢(脱卤/硫酸化/磷酸化)产生更复杂的代谢物谱

• 小肠代谢物毒性显著降低,但部分结肠代谢物保留致突变潜力

化学稳定性与反应性

在模拟胃液中,2,6-DCBQ浓度全程无变化(图1a-d),表明其耐酸性。但在小肠液中,该化合物4小时内几乎完全降解,主要转化为氨基酸结合代谢物M1(53.9%)和M2(45.4%)。结肠微生物则表现出更丰富的代谢能力——24小时降解70-83%,产生9种新型代谢物(M4-M12),涉及脱卤、硫酸化和磷酸化等反应。

结论

本研究首次阐明2,6-DCBQ在胃肠道不同区段的差异化代谢模式:小肠通过氨基酸结合实现高效解毒,而结肠虽能转化但解毒效率较低。QSAR模型与生物测定共同验证,小肠代谢物急性毒性和遗传毒性显著降低,但结肠代谢物中M5/M6仍显示致突变性,提示需关注肠道菌群介导的长期健康风险。

环境启示

作为未受监管的高毒性消毒副产物,2,6-DCBQ在饮用水中的频繁检出值得警惕。本研究揭示的"胃肠分段代谢"特征表明,传统毒性评估可能低估其结肠暴露风险,建议未来标准制定需纳入肠道微生物代谢产物的毒理学数据。

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