[发明专利]通过检测转化的Ah受体/ARNT复合物检测类二氧杂芑化合物的方法

说明书

本发明涉及检测转化的Ah受体的法，并因此涉及通过检测转化的Ah受体来检测类二氧杂芑化合物的方法。

二氧杂芑或类二氧杂芑化合物是作为普通工业过程(例如纸漂白、焚化和化学制造)不需要的副产物产生的环境污染物。类二氧杂芑化合物常常以在其它物质的大量基质中的这些化合物的很不确定的混合物出现，这使得对它们进行分析和定量存在困难。对化合物的研究，检测，监控以及生物处理这些化合物具有相当大的益处，这是因为它们具有环境持续性、极端化学稳定性以及对许多有机体的极端的多毒性。

二氧杂芑或类二氧杂芑化合物是具有密切的结构和化学性质相似性的有机氯分子的粗略限定的一族化合物。另外，这些化合物借助于它们类似的结构与化学性质，共有一种共同的毒性机理。原型也是研究得最多的二氧杂芑是2,3,7,8-四氯二苯并-p-二氧杂芑(有时称为2,3,7,8-TCDD或TCDD或二氧杂芑)。除2,3,7,8-四氯二苯并-p-二氧杂芑之外，这组化合物不仅包括二苯并-p-二氧杂芑，而且也包括二苯并呋喃、偶氮苯、二苯并-醚、某些多氯化联苯、某些多芳环化合物和其它化合物。这些化合物的毒性依赖具有卤素取代基的平面多芳环结构。

二氧杂芑毒性的生化与生理学基础已是重要的科学审查项目。动物对二氧杂芑的易感性和症状是不同的。在天竺鼠中，少至600ng/kg就产生致命的消瘦症状。在人类中，对接触二氧杂芑的毒性反应包括几种增殖性异常，例如hyperkerotinosis和增生。尽管在这一领域进行了许多研究，但产生毒性的生化和生理原因所知甚少。

虽然产生毒性的生理原因所知不多，但人们通常认为，这些化学和结构上相关的类二氧杂芑化合物的毒性是因为它们借助其化学和结构性质结合胞内芳基-碳氢化合物(Ah)受体的能力。虽然化合物为Ah受体的配体的能力对类二氧杂芑毒性是所需的，但这些化合物也必须能够促进配体结合后受体转化成为DNA-结合形式，以产生毒性。Ah受体的转化包括一系列很少了解的事件，这些事件包括从蛋白质复合物(包括一个或多个侣伴蛋白HSP90分子)解离失活受体，包括HSP90-解离的Ah受体加结合的二氧杂芑和核蛋白ARNT的新复合物形成，以及Ah受体/ARNT复合物结合到特异性DNA序列上。

这些被称为类二氧杂芑效应元件(DREs)或异生素-效应元件(XREs)的序列位于某些基因(大多数研究在P4501AI基因上)启动子区的上游。转化的Ah受体和相关蛋白质结合到DREs上提高了相关基因的转录。这些基因的不适当的表达被认为是对二氧杂芑的多毒性反应中的早期事件。此外，由二氧杂芑的结合引起的Ah受体从HSP90复合物的解离可以释放结合的激酶，并且启动重要的胞内蛋白质磷酸化事件，这些事件打乱表现出毒性的细胞稳态。在任何假说中，为了产生毒性，二氧杂芑必须能够结合到Ah受体上，并且将其转化成一种活性形式是基础，并且这一对结合/转化是二氧杂芑的多毒性作用中的中心和仅有的确定的事件。

虽然共有一种共同的毒性机理，但不同的类二氧杂芑化合物可以具有不同的毒性蛋白质，这些蛋白质可以有几个数量级的不同。依据存在的同类物的性质和浓度，类二氧杂芑化合物的未知混合物的毒性可以有相当大的变化。这样，毒性等价因子(TEFs)和毒性等价物(TEQs)的概念已经由一些科学家提出。与毒性最大的原型2,3,7,8-TCDD相比，TEFs是部分毒性的类二氧杂芑化合物。在科学的文献中，公开的TEFs是基于共有毒性的任意指定值。TEQs是这些化合物的混合物通过将它们各自的TEFs相加并用它们各自的浓度校正估计的毒性潜力。TEFs和TEQs已由EPA提出，以利于在它们以混合物出现时，对这些化合物进行风险和危险估价。

类二氧杂芑化合物通常经以下方法检测：从基质(可以是固体，液体或气体)抽提，其后进行几个层析纯化步骤除去干扰化合物，并经物理-化学手段(如气相层析和质谱)测定。然后，通过数学式将定量的二氧杂芑转化成TEQ，所说的数学式依赖于所检测的同类物指定的TEFs与它们的测定的浓度。用这些方法同时单独测定17种二苯并-p-二氧杂芑和二苯并呋喃有很大的疑问，是耗时的和昂贵的，并且需要精密的仪器和训练有素的人员(Clement,R.E.极微量二氧杂芑和二苯并呋喃分析：30年进展。分析化学，63:1130-1137,1991)。