第一章 前言
1.1 研究緣起
α,β-不飽和化合物－丙烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類(以下合稱丙烯酸酯)，為世 界上普遍使用之工業有機化學物質之一，屬於高產量化學物質（HPV, High Production Volume chemicals）[1]。α,β-不飽和化合物為Michael加成反應之接受者，
會與富含電子之生物大分子產生反應，對生物體造成不可逆之影響。此類物質被 廣泛使用、並流布於環境當中，但卻缺乏適當之毒性數據，因此，以分子結構求 得化合物危害影響相關資訊之需求與日俱增[2,3]。丙烯酸酯對各物種之毒性數據 當中，以纖毛蟲、魚類資料最多[3-5]，而藻類毒性資料則寥寥無幾[6]，因此建立 此類化合物之藻類毒性資料是必要的。
藻類為水體生態系統之主要生產者，佔水體環境食物鏈之重要角色－食物鏈 最基層。藻類廣泛分布於水體環境中、生長週期短、適合做為工業廢水之生物活 性指標，以及對不同種有機化學物質有不同反應，為毒性測詴物種之理想選擇 [7]。
傳統藻類毒性詴驗，大多使用批次式且開放性之系統來進行實驗，對於揮發 性有機化學物質，會因為部分化學物質揮發，而造成毒性低估，因此利用Chemostat 連續之方式培養藻類，使藻類於槽中穩定生長，並取穩定生長之藻於BOD瓶中進 行毒性實驗，利用藻類溶氧變化量、細胞密度做為量測終點（Endpoint），了解 化學物質對藻類之毒性影響。因BOD瓶為密閉性系統，故可藉此克服有機物揮發 之問題[8,9]。
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根據歐盟新化學品政策REACH（Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals），於歐盟國家每年生產或進口一公噸或一公噸以上之化學品，皆須經 過人類及環境之危害評估。若使用危害評估所需毒性資料之現有方法，需使用大 量動物來進行毒性實驗，將會耗用大量資源及時間，故需增加定量結構活性關係
（QSAR，Quantitative Structure－Activity Relationship）的使用，來評估較低產量 之化學物質[10,11]，以提高評估效率。
本研究以單細胞綠藻類之月芽藻（Pseudokirchneriella subcapitata）為毒性測 詴物種、以反應性物質α,β-不飽和酯類－丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯類為毒物，於 密閉式BOD瓶系統中進行毒性測詴。並將此類化合物之物化特性、結構或反應性，
與毒性建立統計上之關係（QSAR），探討此類反應性物質對生物體造成毒性之 毒性作用機制（Mechanism of toxic action）。
1.2 研究目的
(1) 以密閉性藻類毒性實驗，研究丙烯酸酯類（Acrylates）及甲基丙烯酸酯類
（Methacrylates）對月芽藻之毒性－以溶氧變化、細胞密度最終產率及生長 速率為反應終點，求得各毒性物質之EC50值與濃度反應關係曲線。（以下合 稱丙烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類為丙烯酸酯）
(2) 將本研究之毒性詴驗結果，與其他文獻使用不同物種之毒性詴驗結果，比較 敏感性與毒性相關性。
(3) 討論丙烯酸酯（α,β-不飽和酯類）的毒性作用機制、毒性詴驗結果與化合物 之物化特性之間的關係，找出適當的參數來建立QSAR模式。
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1.3 研究架構
本研究自參考資料與文獻收集開始，先確定欲實驗之化合物（化合物需具結 構多樣性），蒐集化合物之相關資料、文獻及數據收集，以本研究群建立之方法 進行藻類毒性詴驗，並參考相關文獻進行反應性詴驗，探討化合物之反應性及物 化參數與月芽藻毒性之關係。詴驗流程如 Figure 1.3.1 所示。
資料與文獻收集
毒性資料之彙整
數據整理與分析
實驗結果與討論 毒性/反應性詴驗
決定詴驗毒物
Figure 1.3.1 The flow chart of this investigation
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