背景及概述^[1][2]

壬基酚（NP）粘稠性淺黃色液體。有輕微的苯酚氣味。是3種異構(gòu)體的混合物。相對(duì)分子質(zhì)量 220.35。相對(duì)密度0.94～ 0.95。沸點(diǎn)293～297℃。折射率 1.513。閃點(diǎn)148.9℃。不溶于水，微溶于石油醚，溶于乙醇、丙酮、苯、氯仿和四氯化碳，也溶于苯胺及庚烷，不溶于稀氫氧化鈉溶液。壬基酚是一種重要的精細(xì)化工原料和中間體，用于表面活性劑、抗氧劑、紡織印染助劑、潤(rùn)滑油添加劑、農(nóng)藥乳化劑、樹脂改性劑的生產(chǎn)，已在歐盟水 框架指令中列為“優(yōu)先有害物質(zhì)”。

近年來(lái)，我國(guó)的 NP 產(chǎn)量急劇增加，很多河流水體及沉淀物甚至飲用水中均可檢出。NP 是環(huán)境激素中毒性、最難被生物降解的污染物，對(duì)生物內(nèi)分泌系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響因而 NP 檢測(cè)方法及其毒理學(xué)效應(yīng)的研究對(duì)生態(tài)保護(hù) 和人體健康具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于痕量 NP 等環(huán)境激素的樣品預(yù)處理和測(cè)定方法已取得許多進(jìn)展，除色譜法、質(zhì)譜法、光譜法等儀器分析法外，生物分析法因其簡(jiǎn)易、快速、有效和特異性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，成為 NP 檢驗(yàn)技術(shù)的研究熱點(diǎn)和有效補(bǔ)充。同時(shí)，NP 對(duì)水生生物、哺乳動(dòng)物等均造成了不同程度的毒性，影響了生物的存活、發(fā)育及生長(zhǎng)，其作用機(jī)制也得到了大量研究。

盡管如此，當(dāng)前 NP 的研究大多集中在含量檢測(cè) 及單獨(dú)毒性效應(yīng)研究，未來(lái)研究重點(diǎn)還應(yīng)體現(xiàn)在以下方面：

（1）開發(fā)、優(yōu)化更加快速、高效、簡(jiǎn)便、易自動(dòng)化 的樣品預(yù)處理方法及檢測(cè)方法；

（2）由于 NP 作用機(jī)制的復(fù)雜性，現(xiàn)有檢測(cè)方法還不能較好地反映 NP 對(duì)人 體的潛在危害，NP 與其他多種環(huán)境激素的聯(lián)合毒性 研究將成為環(huán)境激素毒理學(xué)研究的主要趨勢(shì)；

（3）NP 的環(huán)境歸趨和降解、去除機(jī)制也成為當(dāng)前 NP 的研究熱點(diǎn)之一。

結(jié)構(gòu)

制備^[3]

以苯酚為原料，在酸性催化劑作用 下，與壬烯進(jìn)行烷基化反應(yīng)，可制得[1]。壬烯通 常是由三聚丙烯制備。酸性催化劑是由磷酸/硅藻土或磷酸/二氧化硅組成，也可采用三氟化硼。苯酚與三聚丙烯在70℃下反應(yīng)，再在100℃ 下進(jìn)入第二反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)，可制得壬基酚。

應(yīng)用^[2]

壬基酚是精細(xì)化工的重要原料及中間體，與環(huán)氧乙烷縮合，可制得壬基酚聚氧乙烯醚，這是 一種非離子表面活性劑，可用于洗滌劑、增濕劑、紡織抗靜電劑、油田破乳劑、潤(rùn)滑油添加劑、橡膠助劑及樹脂改性劑；制造防腐劑、著色劑、浮選劑及增塑劑；如果與硫酸或磷酸反應(yīng)，可生成硫酸酯及磷酸酯而成為陰離子表面活性劑。

毒性^[2]

NP 是雌激素類典型的內(nèi)分泌干擾物，具有一定的致癌性，可對(duì)生物的存活、發(fā)育、生長(zhǎng)造成重要影響，并隨著食物鏈由低向高傳遞從而對(duì)人體產(chǎn)生一定 的內(nèi)分泌干擾作用。

1. 內(nèi)分泌毒性：研究表明 NP 可損傷大鼠 胰腺胰島 β 細(xì)胞，可刺激胰島 α 細(xì)胞增生，并且血糖濃度明顯增高，同時(shí)，NP 可造成胰腺內(nèi)分泌功能減低。

2. 生殖毒性：研究表明 NP 對(duì)魚類具有一 定的雌激素活性，且 NP 的生物累積性和雌激素活性 在產(chǎn)生時(shí)間和活性數(shù)值方面均是同步和呈正相關(guān)的。

在日本比目魚體內(nèi)，NP 染毒可以誘導(dǎo) P450 芳香化酶 mRNA 表達(dá)并抑制苗勒管抑制物基因 MIS mRNA 的 表達(dá)，從而對(duì)生殖腺性分化期的幼魚發(fā)揮雌激素樣干擾作用。

NP 可對(duì)雌性大鼠的生殖系統(tǒng)造成影響，其機(jī)制可能是使血清卵泡刺激素、促黃體生成激素、雌二醇下降，引起促性腺激素的和類固醇激素的抑制，造成排卵抑制及生殖功能障礙。

有研究表明，NP 對(duì)玫瑰無(wú)須鲃的雌、雄性腺均具 有毒性效應(yīng)，干擾了精卵的發(fā)育成熟。NP 對(duì)小鼠睪丸的毒性損傷機(jī)制之一是誘導(dǎo)生精細(xì) 胞凋亡。

3. 神經(jīng)毒性：采用基因芯片技術(shù)從分子 水平探索 NP 的毒性效應(yīng)，結(jié)果表明，NP 染毒促使 F1 代 2 日齡雄性大鼠腦組織中硬脂酰輔酶 A 脫氫酶 （SCD）基因表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致 SCD 合成減少，可直接干 擾多不飽和脂肪酸的生物合成，從而影響神經(jīng)元膜的 功能和神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育分化；NP 能通過(guò)下調(diào) Ensa 基因（編碼 α-Endo-sulfine 蛋白，主要在腦、肌肉和內(nèi)分 泌組織中表達(dá)），影響腦組織神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，從而影響腦的發(fā)育和功能；NP 還可能通過(guò)下調(diào) CYP3A3 基因（屬細(xì)胞色素 P450 超家族成員）干擾腦組織神經(jīng)遞質(zhì)的合成和降解，從而影響腦的發(fā)育和功能。

因此，NP 對(duì)發(fā)育中腦組織有多方面的影響，主要通過(guò)干擾細(xì)胞 的離子通道影響細(xì)胞的能量代謝，減少神經(jīng)遞質(zhì)的合成與釋放，降低神經(jīng)遞質(zhì)受體功能，最終影響神經(jīng)元 的發(fā)育、分化。

4. 免疫毒性：NP 對(duì)小鼠以及鯽魚都具有潛在的免 疫毒性。有研究表明，小鼠用1‰的 NP 喂食 30 d 后，其腹腔巨噬細(xì)胞內(nèi)酸性磷酸酶的活力下降，吞噬功能 減弱。由于酸性磷酸酶是巨噬細(xì)胞激活的可靠指標(biāo)之一，由此推斷 NP 可以抑制小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的激活，進(jìn)而抑制其免疫系統(tǒng)功能。

此外，NP 也能對(duì)雌性大鼠脾臟及脾淋巴細(xì)胞具有一定的毒性作用，并可引起免疫功能損傷。有研究表明，NP 在低濃度（0.005～5 mg/L）下對(duì)鯽 魚巨噬細(xì)胞增殖表現(xiàn)出明顯的誘導(dǎo)作用，而在高濃度（500～1 000 mg/L）時(shí)表現(xiàn)為明顯的抑制作用；表明 NP 在低劑量時(shí)表現(xiàn)出與天然雌激素相似的作用，表現(xiàn)為內(nèi)分泌干擾作用機(jī)制，而在高劑量時(shí)主要表現(xiàn)為細(xì)胞毒性作用機(jī)制?；瘜W(xué)發(fā)光法測(cè)試結(jié)果表明，NP 在 5～ 500 mg/L 范圍內(nèi)對(duì)鯽魚巨噬細(xì)胞呼吸暴發(fā)也具有明顯的誘導(dǎo)作用；體外巨噬細(xì)胞增殖試驗(yàn)和巨噬細(xì)胞呼吸暴發(fā)試驗(yàn)證明，NP 對(duì)鯽魚具有潛在的免疫毒性，但 其作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

5. 生態(tài)毒性：通過(guò)赤子愛勝蚓對(duì) NP 的 濾紙接觸法毒性試驗(yàn)，從分子水平揭示了 NP 對(duì)蚯蚓 組織的毒性影響。隨著 NP 質(zhì)量濃度的增加，球形棕囊藻的生長(zhǎng)速率、可溶性蛋白質(zhì)量濃度、光合色素質(zhì)量濃度以及光能轉(zhuǎn)化效率（Fv /Fm）等指標(biāo)的下降幅度更加顯著。

6. 對(duì)酶活力的影響：乙氧基-異酚惡哇脫乙基酶 （EROD）和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶（GST）是動(dòng)物體內(nèi)主要的解毒酶，在外源毒物的轉(zhuǎn)化和代謝過(guò)程中具有重要作用。有研究表明，較低濃度（0.10、0.33 mg/L）的 NP 均可升高 EROD 和 GST 的活力，高濃度（1 mg/L）的 NP 可 抑制兩種酶的活力。超氧化物歧化酶（SOD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）等在消除活性氧自由基，防止氧化損傷 中具有重要作用，是機(jī)體內(nèi)重要的抗氧化酶。

暴露于 NP 中的扇貝個(gè)體的 SOD 和 CAT 活力經(jīng)歷了誘導(dǎo)和抑制 2 個(gè)應(yīng)激階段，低濃度處理組 （0.05、0.10 mg/L） 中的 SOD 和 CAT 活力均在暴露 6 h 后有所升高，高濃度（0.40、0.80、1.60 mg/L）NP 作用于 扇貝 48 h 后，產(chǎn)生了大量的活性氧自由基，使酶活力 受到抑制。這些酶均可作為早期 NP 污染的預(yù)警指標(biāo)。

7. 其他毒性：研究 NP 對(duì)黑斑蛙血 漿滲透壓以及血細(xì)胞的影響，結(jié)果表明，NP 對(duì)黑斑蛙紅細(xì)胞具有遺傳毒性，同時(shí)，可導(dǎo)致血漿和血細(xì)胞的滲透壓增高；較高濃度的壬基酚對(duì)泥鰍也具有一定的遺傳毒性。

主要參考資料

[1] 實(shí)用精細(xì)化工辭典

[2] 張諾, 賈瑞寶, 孫韶華, 等. 壬基酚的檢測(cè)及毒理學(xué)研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境與健康雜志, 2013, 30(4): 362-365.

[3] 達(dá)力；達(dá)興；蔣超. 一種壬基酚的精制方法. CN201310213195.3，申請(qǐng)日20130531