消費品—塑膠材料—鄰苯二甲酸酯類增塑劑快速篩選意義價值

塑化劑從化學(xué)結(jié)構(gòu)分類有脂肪族二元酸酯類、苯二甲酸酯類(包括鄰苯二甲酸酯類、對苯二甲酸酯類)、苯多酸酯類、苯甲酸酯類、多元醇酯類、氯化烴類、環(huán)氧類、檸檬酸酯類、聚酯類等多種。

塑化劑產(chǎn)品種類多達百余種，但使用得最普遍的即是一群稱為鄰苯二甲酸酯類(或鄰苯二甲酸鹽類亦稱酞酸酯)的化合物。鄰苯二甲酸酯類塑化劑的常見品種包括:

鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)

鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)【有時亦稱鄰苯二甲酸二異辛酯(DiOP或DIOP)，工業(yè)和商業(yè)上國際通行稱呼DOP，實際上特指DEHP】

鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP或DnOP)

鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)

鄰苯二甲酸二仲辛酯(DCP)

鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)

鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)

鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)

鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)

鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)

鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)

鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)

塑化劑是大宗工業(yè)品，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域，包括塑料、橡膠、粘合劑、纖維素、樹脂、醫(yī)療器械、電纜等成千上萬種產(chǎn)品中。

比如一般常使用的保鮮膜，一種是無添加劑的PE(聚乙烯)材料，但其黏性較差;另一種廣被使用的是PVC(聚氯乙烯)保鮮膜，有大量的塑化劑，以讓PVC(聚氯乙烯)材質(zhì)變得柔軟且增加黏度，非常適合生鮮食品的包裝。

另一個廣泛存有塑化劑的產(chǎn)品是PVC制造的兒童玩具，歐盟已經(jīng)明定塑料玩具中塑化劑的含量需0.1%以下，但目前臺灣尚無明確規(guī)定或限制。

女性經(jīng)常使用之香水、指甲油等化妝品，則以鄰苯二甲酸酯類作為定香劑，以保持香料氣味，或使指甲油薄膜更光滑。

1. 鄰苯二甲酸酯類(Phthalate Esters, PAEs)是鄰苯二甲酸(Phthalate acid)的酯化衍生物，是最常見的塑化劑。

2. 鄰苯二甲酸酯類在日常及工業(yè)上被廣泛使用，以鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)為最大宗，占塑化劑產(chǎn)量的四分之三，其次是鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)。

3. 鄰苯二甲酸酯塑化劑是具些許芳香氣味或無氣味的無色液體，中等黏度、高穩(wěn)定性、低揮發(fā)性、成本低廉、低水溶解度，但易溶于多數(shù)有機溶劑中。

高通量篩選的實驗方法分子水平和細胞水平的實驗方法(或稱篩選模型)是實現(xiàn)藥物高通量篩選的技術(shù)基礎(chǔ)。由于藥物高通量篩選要求同時處理大量樣品，實驗體系必須微量化，而這些微量化的實驗方法應(yīng)根據(jù)新的科研成果來建立。第四軍醫(yī)大學(xué)周四元研究認為，藥物高通量篩選模型的實驗方法，根據(jù)其生物學(xué)特點，可分為以下幾類:受體結(jié)合分析法;酶活性測定法;細胞分子測定法;細胞活性測定法;代謝物質(zhì)測定法;基因產(chǎn)物測定法。這些實驗方法，均已廣泛用于藥物高通量篩選中。

高通量篩選的特色效用高通量篩選技術(shù)是將多種技術(shù)方法有機結(jié)合而形成的一種新技術(shù)體系，它以微板形式作為實驗工具載體，以自動化操作系統(tǒng)執(zhí)行實驗過程，以靈敏快速的檢測儀器采集實驗數(shù)據(jù)，以計算機對數(shù)以千計的樣品數(shù)據(jù)進行分析處理，從而得出科學(xué)準(zhǔn)確的實驗結(jié)果和特色效用。英國學(xué)者AlanD研究提示，一個實驗室采用傳統(tǒng)的方法，借助20余種藥物作用靶位，1年內(nèi)僅能篩選75000個樣品;1997年高通量篩選技術(shù)發(fā)展初期，采用100余種靶位，每年可篩選100萬個樣品;1999年高通量篩選技術(shù)進一步完善后，每天的篩選量就高達10萬種化合物。

近年來,光學(xué)測定技術(shù)在美、英兩國研究人員在高通量篩選檢測中，努力進行了光學(xué)測定方法的研究，建立了大量的非同位素標(biāo)記測定法，如用分光光度檢測法篩選蛋白酪氨酸激酶抑制劑、組織纖溶酶原激活劑等，均獲得成功。

放射性檢測技術(shù)美國學(xué)者GanieSM在高通量藥物篩選研究中，應(yīng)用放射性測定法，特別是親和閃爍(SPA)檢測方法，使在96孔板上進行的樣本量實驗得到發(fā)展。該方法靈敏度高，特異性強，促進了高通量藥物篩選的實現(xiàn)，但存在環(huán)境污染問題。

熒光檢測技術(shù)美國學(xué)者GiulianokA研究認為，采用FLIPR(fluorometricimagingreadet)熒光檢測法，可在短時間內(nèi)同時測定熒光的強度和變化，對測定細胞內(nèi)鈣離子流及測定細胞內(nèi)pH和細胞內(nèi)鈉離子流等，是非常理想的一種高效檢測方法。同時采用FDSS(Functional Drug Screening System)進行實時多通道熒光檢測，96微孔板、384微孔板、1536微孔板一次性加樣，實現(xiàn)實時熒光強度信號檢測，可以進行如下應(yīng)用:

·GPCR calcium influx assays

–All calcium wash or non-washing kits (Fluo-4 or Fura-2 based), Premo? Cameleon, Aequorin

·Ion Channel assays

–FMP, VSP, potassium channel (FluxOR?), sodium channel (SBFI and ANG-2), chloride channel (YFP)

·Enzymatic assays

–Prolyl isomerase, GTPase, Kvb

·Transporter assays

·CytoStar-T

·Circadian clock

·Mosquito Odorant Receptors

·Light activated receptor or channel assays

多功能微板檢測系統(tǒng)由西安交通大學(xué)藥學(xué)院研制的1536孔板高通量多功能微板檢測系統(tǒng)，目前是國際上先進的高通量檢測系統(tǒng)，它可使篩選量進一步提高，現(xiàn)已在該院投入使用。

AlphaScreen assay應(yīng)用廣泛且擁有眾多優(yōu)點，更優(yōu)化藥物篩檢試驗的效果。其操作硬體之限制，導(dǎo)致這實驗方法雖然已研發(fā)數(shù)年，大多數(shù)研究人員并未知曉或廣泛應(yīng)用它。

化學(xué)生物學(xué)研究項目的研究重點是在我們的平臺上執(zhí)行的篩選與蛋白質(zhì)相互作用的高通量檢測。為了這個目的，我們采用AlphaScreen assay(Amplified Luminescence Proximity Homogeneous Assay)，正如它的名字所暗示的，ALPHA屏是基于發(fā)光接近檢測。

AlphaScreen技術(shù)主要優(yōu)勢在于待測物質(zhì)的范圍寬泛，從小分子到大型復(fù)合物;均相體系、快速、穩(wěn)定，靈敏度更高;AlphaScreen檢測也不需要熒光標(biāo)簽的引入，避免了空間位阻影響生物分子的相互結(jié)合;可用于檢測生物學(xué)粗提物例如細胞裂解物、血清、血漿、體液等，而不會影響測讀效果。

AlphaScreen技術(shù)主要的限制在于反應(yīng)體系對于強光或是長時間的室內(nèi)光敏感;其次，某些化合物對于單體氧分子的捕獲會降低光信號;供體珠光漂白效應(yīng)使得信號檢測以單次為佳。與ECL、FMAT技術(shù)相似，AlphaScreen也需要高能激光器;同其他技術(shù)相比，AlphaScreen對于檢測儀器平臺有要求。

我國進行藥物高通量篩選的優(yōu)勢首先是化合物來源廣泛，且多為天然;其次是對化合物生物活性的篩選目的較明確，無目的合成的化合物較少;第三，我國傳統(tǒng)藥物為篩選研究提供了一個巨大的資源庫，可從中藥中提取分離篩選新的化合物。這些優(yōu)勢為藥物的高通量篩選打下了堅實基礎(chǔ)。

我國藥物高通量篩選初現(xiàn)規(guī)模:藥物高通量篩選工作在我國起步較晚，且不規(guī)范。近幾年，我國進行了外引內(nèi)聯(lián)的整體化、規(guī)?；A(chǔ)建設(shè)，已初見成效。1996年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院引進國內(nèi)第一臺Bionek2000型實驗自動化工作站;1998年又引進全國第一臺Topcount微量閃爍計數(shù)器，使放射配基實驗、放射免疫實驗等技術(shù)微量化、自動化。上海藥物研究所、北京軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院分別成立了藥物篩選專門機構(gòu)，開始從事大規(guī)模篩選工作。西安交通大學(xué)藥學(xué)院賀浪沖教授首創(chuàng)的細胞膜色譜(CMC)為化合物的體外高通量篩選提供了高選擇性、高特異性、高效率的篩選手段。CMC已成功用于鈣離子拮抗劑受體配體結(jié)合反應(yīng)的研究，目前正在進行心血管化學(xué)合成藥物的高通量篩選和中藥有效部位及有效成分的尋找。今年將利用分子生物學(xué)方法建立CMC自動化篩選體系，促進我國藥物高通量篩選技術(shù)的全面發(fā)展。

高通量篩選技術(shù)，是目前藥物篩選領(lǐng)域研究的重要課題，近年來，對它的研究應(yīng)用雖然已取得了長足的發(fā)展，但仍然存在許多難題，如體外模型的篩選結(jié)果與整體藥理作用的關(guān)系;對高通量篩選模型的評價標(biāo)準(zhǔn)以及新的藥物作用靶點的研究和發(fā)現(xiàn)等。隨著醫(yī)藥學(xué)的進步，高通量篩選技術(shù)在創(chuàng)新藥物的研發(fā)中，一定會開拓出更廣闊的空間。

增塑劑是塑料助劑中在數(shù)量、產(chǎn)量、消費量中最大的一類助劑。至2012年全球增塑劑總產(chǎn)能力約750萬噸/年，全球增塑劑總產(chǎn)量為590萬噸/年，其中北美占22%、亞太地區(qū)占38%、歐洲占25%、其他地區(qū)占15%。PVC是增塑劑的最大用戶，占全球增塑劑總用量的95%，在北美所占比例也稍高于90%。聚烯烴、苯乙烯、工程塑料、聚乙烯縮丁醛和纖維素類所用增塑劑的量很少。在增塑劑市場上，鄰苯二甲酸酯類占主要地位為69%，以下是脂肪族類占8%、環(huán)氧類占7%、苯三酸酯類占4%，其他占2%。

因為增塑劑與非常成熟的軟PVC市場密切相關(guān)，因此發(fā)展緩慢，但保持穩(wěn)定增長勢頭，預(yù)計將以年均2.5%的速率增長，在2009年就已經(jīng)達到610萬噸。

增塑劑生產(chǎn)趨勢向大型化、連續(xù)化、微機控制化發(fā)展，單套生產(chǎn)能力已經(jīng)達到10萬噸/年以上。多品種系列化生產(chǎn)具有適應(yīng)市場能力強、生產(chǎn)靈活性大的特點，以滿足不同塑料加工制品對特殊功能增塑劑品種的需求。由于DOP的性價比較佳，產(chǎn)量及消費量仍占鄰二甲酸酯類的主導(dǎo)地位，其次是DINP(鄰苯二甲酸二異壬酯)、DIDP(鄰苯二甲酸二異癸酯)，另外直鏈醇酯的發(fā)展也很快，有望成為鄰苯二甲酸酯類的重要品種。除鄰苯二甲酸酯類增塑劑外，耐寒性優(yōu)良的脂肪酸酯類、無毒穩(wěn)定性強的環(huán)氧酯類、耐高溫的偏苯三酸酯類、不遷移的聚酯類、阻燃性好的磷酸酯等在增塑劑結(jié)構(gòu)中都占一定的比例，形成結(jié)構(gòu)合理的增塑劑生產(chǎn)體系。