[发明专利]一种用平行人工膜渗透模型预测农药生物富集系数的方法

摘要

本发明属于污染物环境评价领域，提供了一种用平行人工膜渗透模型预测农药生物富集系数的方法。本发明对于现有测定生物富集系数技术的不足，建立一种高通量快速预测农药生物富集系数的PAMPA测试技术。该发明通过PAMPA技术，通过GC‑MS测定农药的渗透率，建立渗透率及农药基本理化性质与生物富集系数的相关性，进而有效预测农药的生物富集系数。所述方法包括如下步骤：(1)确定胃及肠道PAMPA模型条件；(2)农药的渗透率测定；(3)农药生物富集(BCF)的预测。本发明是一种操作简单、预测性好且适用性强的预测技术。

主权项

一种用平行人工膜渗透模型预测农药生物富集系数的方法，其特征在于，步骤如下：(1)确定胃及肠道PAMPA模型条件建立PAMPA模型，胆固醇与蛋黄卵磷脂按照质量比为1：10制备人工膜，人工膜用于模拟胃和肠的生物膜；人工膜置于缓冲溶液中，人工膜与缓冲溶液的质量体积比为10％；所述的缓冲溶液为Na₂HPO₄和NaH₂PO₄混合溶液；通过醋酸缓冲溶液调节pH＝2.7模拟胃的生物膜条件，即为胃生物膜体液；通过缓冲溶液调节pH＝5.8模拟肠的生物膜条件，即为肠生物膜体液；(2)农药的渗透率测定供体池中加入0.05～1.0μg/mL农药溶液，在接收池中加入步骤(1)中得到的胃生物膜体液或肠生物膜体液，供体池中农药溶液和接收池中胃生物膜体液、肠生物膜体液二者的体积相同；然后将供体池放入接收池中，确保人工膜和接收池中的缓冲溶液完全接触；37℃孵育16h后，分别移取供体池和接收池中的溶液，然后通过气相色谱‑质谱连用(GC‑MS)进行分析得到农药的峰面积AU，测定农药的浓度C标准曲线；根据浓度C标准曲线计算对应农药的浓度，并计算人工膜的表观渗透率P_a和有效渗透率P_e；(3)农药生物富集系数BCF的预测对生物富集系数与人工膜的表观渗透率P_a、有效渗透率P_e及其理化性质的相关性进行分析，以BCF为因变量，将人工膜的表观渗透率P_a、有效渗透率P_e分别纳入自变量内进行回归分析，得到BCF的预测模型方程，依据回归分析结果计算得到BCF计算值，并分析该计算值与实测值的线性拟合结果；胃、肠表观渗透率P_a的BCF预测模型方程：Log BCF＝0.23X1‑0.416X2+0.088X8+0.193X9+2.669(R²＝0.755)胃、肠有效渗透率P_e的BCF预测模型方程：Log BCF＝0.166X1‑0.41X2‑0.523X10+0.671X11+2.222(R²＝0.760)其中，X1为农药的辛醇‑水分配系数取Log值；X2为农药的溶解度取Log值；X8为肠道表观渗透率取Log值；X9为胃表观渗透率取Log值；X10为肠道有效渗透率取Log值；X11为胃有效渗透率取Log值。