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氟喹诺酮类抗生素(Fluoroquinolones,FQs)是一类人类和动物通用的抗菌药物,随着FQs的广泛应用,使其在环境中大量残留。在环境中残留的FQs会通过进食、呼吸、皮肤接触等方式进入生物体内,会在生物体内发生代谢转化,影响其生态毒性。目前,关于FQs的生物代谢研究大多是关于其在生物体内的代谢转化,对其体外代谢研究较少。在体内实验中外界环境、机体健康状况等因素的影响较大,而体外实验不仅能够减少体内实验中复杂的干扰因素,还能够直接观察酶对污染物的代谢转化过程,更容易发现代谢过程中的活性中间体。因此,本研究选择恩诺沙星(Enrofloxacin,ENR)和依诺沙星(Enoxacin,ENO)这两种常用的FQs为目标化合物,选择体外孵育的方式,探究了ENR和ENO的体外代谢转化过程,希望能够为探索FQs在水生生物体内的代谢转化机理提供数据支持。主要研究内容及结果如下:(1)在体外孵育的条件下,探究了ENR和ENO的代谢动力学过程。结果显示,当ENR和ENO暴露浓度为1 mg/L、5 mg/L和10 mg/L时,ENR和ENO体外代谢均满足一级动力学方程,当ENR和ENO暴露浓度为1 mg/L时,ENR和ENO消除速率常数k值最大分别为0.00295 min-1和0.00404 min-1,半衰期t1/2最短分别为235.0 min和171.6min。当ENR和ENO暴露浓度相同时,ENO消除速率常数值均较ENR消除速率常数值高,在体外代谢的条件下,ENO比ENR更容易被代谢转化。(2)采用超高液相色谱与质谱联用技术(UPLC-MS/MS)技术对ENR和ENO体外代谢转化产物检测分析,ENR体外代谢转化有3种路径,分别是羟基化、脱乙基和哌嗪环氧化;ENO体外代谢转化路径主要是脱氟、羟基化以及甲基化。采用电子顺磁共振技术(EPR)检测ENR和ENO体外代谢过程中的活性氧(ROS),发现ENR和ENO体外代谢转化过程中同时伴随着有·OH、O2·-和1O2的生成,特别地,ENR体外代谢还生成了ROO·,ENR可能比ENO具有更强的生态毒性。(3)在体外孵育过程中,ENR和ENO对7-乙氧基香豆素-O-脱乙基酶(ECOD)、苯胺-4-羟化酶(AH)和红霉素-N-脱乙基酶(ERND)活性都有一定的抑制作用,其中在显著水平α=0.05时,ECOD和ERND酶活性与ENR浓度有显著的相关关系,Pearson相关系数分别为-0.617和-0.540,ECOD和ERND酶活性与ENO浓度均没有显著的相关关系;AH酶活性与ENR和ENO浓度无显著性相关关系。体外代谢抑制实验结果表明,CYP1A和CYP3A是参与ENR代谢转化的关键酶,CYP2E1是参与ENO代谢转化的关键酶。