[发明专利]一种评估有机磷酸酯阻燃剂毒性的模型及其应用

说明书

本发明属于面向生态风险评价的测试策略领域，具体的说是一种评估有机磷酸酯阻燃剂毒性的模型及其应用。模型在评估有机磷酸酯阻燃剂毒性中的应用。即在金电极表面构建磷脂双分子层生物膜，通过电化学交流阻抗法检测模拟有机磷酸酯阻燃剂和生物膜的作用阻抗值。根据交流阻抗值预测模拟有机磷酸酯阻燃剂和生物膜的相互作用。采用本发明方法可以预测不同结构有机磷酸酯阻燃剂与生物膜的相互作用，并且可以检测有机磷阻燃剂和纳米材料联合作用与生物膜的相互作用。该方法成本低廉、易于重复、简便而快速，能够大量节省实验测试所需的人力、费用和时间。使用本发明预测的结果，可为评价该类污染物的生态风险性提供理论依据。

技术领域

本发明属于面向生态风险评价的测试策略领域，具体的说是一种评估有机磷酸酯阻燃剂毒性的模型及其应用。

背景技术

纳米材料在材料科学、生物医学、信息技术、环境污染治理、能源、催化及国家安全等方面均具有广阔的应用前景。然而，随着在众多领域的大规模生产和广泛应用，纳米材料将不可避免地被释放到水、空气和土壤等环境中，并随之进入生物体内。由于纳米材料具有独特的理化性质，其对生态系统和生物体将产生很多潜在的不利影响，纳米材料的生物安全问题已受到越来越广泛的关注。石墨烯纳米材料具有优良的吸附性能和表面性质，进入环境后很容易与其它的环境污染物(如重金属污染物、有机污染物等)发生相互作用，并影响这些污染物的环境行为。

随着溴系阻燃剂的禁用，有机磷酸酯阻燃剂(OPFRs)作为一种替代产品，目前已经被大量生产和使用。由于是添加型阻燃剂，OPFRs被广泛应用于建材、纺织、化工和电子等行业，容易被释放到环境中。目前已在多种环境介质及生物体内不同程度检出。释放到环境中的OPFRs必将产生一系列的生态风险，它们所引起的环境问题正逐步得到研究者的关注。因此，有必要深入研究OPFRs的生态毒理学效应，纳米材料和OPFRs的联合毒理效应及作用机制，为该类化合物的污染预防和控制管理提供依据。

生物膜是以磷脂双分子层为基础构成的各种膜结构的统称，是生物体的重要组成部分，具有很多重要的功能。目前对于OPFRs的毒性，主要采用传统的细胞毒理学方法进行研究，但完全依靠细胞毒理学方法来获得OPFRs的全部数据，具有巨大的财政压力。同时，OPFRs的种类和日常使用数目正在迅速增加，对这些OPFRs进行一一实验测试，无法满足环境监管的需求，亟需发展成本低且快速的OPFRs评估方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种简便、快捷、易于重复、高通量、高效预测一种评估有机磷酸酯阻燃剂毒性的模型及其应用。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种磷脂双分子层生物模型的应用，模型在评估有机磷酸酯阻燃剂毒性中的应用。

所述模型在评估有机磷酸酯阻燃剂和其他污染物毒性中的应用。其中：其他污染物为与有机磷酸酯阻燃剂结构互补，能够相互吸附的物质，即碳纳米材料如石墨烯等。

所述模型为在电极表面形成的磷脂双分子层生物膜。

采用“冰冻-涂抹”法在金电极表面构建共价结合的磷脂双分子层。

具体为：

1)将处理后金电极浸泡在含DPPTE溶解液中，DPPTE分子通过头部的巯基与金形成“Au-S”共价键，即可自组装形成单层膜；

2)采用“涂抹-冻结”法通过亲水和疏水作用力在DPPTE分子层表面添加DPPC分子层，从而构建出磷脂双分子层。