第五章 實驗結果與討論
5.2 物種比較表
下表Table 5.2 中所列是過去針對此類一級炔丙基醇類的文獻中發現 利用其他測試物種的與以本實驗 3 個實驗終點（△DO、Final Yield 和 Growth Rate）急毒性數據的比較表，單位皆以mg/L表示；藻類，水蚤 (Daphnia magna)，反應終點皆為EC50 (造成 50%抑制濃度)纖毛蟲(Ciliate) 反應終點為IGC50 (造成生長抑制 50%濃度) ; Fathead Minnow 、golden orfe 、Leucis idus皆為魚類，其反應終點為LC50(造成 50%致死濃度)；最 為一個則是為細菌類的急毒性數據。
Table 5. 2 藻類各終點之 50%抑制濃度與各物種急毒性數據比較表
subspicatus[ g ] Pseudomonas pudita[ h ] Homopropargylic
3-butyn-1-ol 367.76 262.33 2262.9 4849 36.1
[a]Schultz, et al .(2003); [b]Veith, et al.(1989); [c]Bringmann,G.,Kuehn,R.(1982); [d]BASF AG,Labor Oekologie; unveroeffentlichte Mitteilung
vom 30.11.87; [e]BASF AG, Abteilung Toxikologie ; unveroeffentlichte Untersuchung(79/408),06.03.80; [f]BASF AG,Abteilung Toxikologie
unveroeffentlichte Untersuchung; [g][h] BASF AG,Labor Oekologie; unveroeffentlichte Untersuchung , (1129/87) (87/755),25.05.1998
-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 -2.0
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
由 Table 5.1 可以看到在與纖毛蟲的敏感度比較方面，在與藻類 3 個 反應終點的毒性比較方面，DO 及 Final Yield 這兩個反應終點很明顯敏 感度要比纖毛蟲高，而在以Growth rate 為反應終點時大部分也皆優於纖 毛蟲，除了( 2-heptyn-1-ol，3-heptyn-1-ol，3-octyn-1-ol)，而造成這幾個 化合物在敏感度的差異可能在於在這3 個反應終點中，Growth rate 是屬 於較不敏感的(以 Fig 5.1~Fig 5.3 來表示 ; EC50 unit : mmole/L)。
Primary propargylic alcohols Primary homopropargylic alcohols
Ciliate log(1/I G C50)
Algal closed system test log(1/EC50)
Fig 5.2 一級炔丙基醇藻類與纖毛蟲毒性數據之比較(based on ΔDO )
-2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
Primary homopropargylic alcohols
Ciliate log(1/IGC50)
Algal closed system test log(1/EC50)
Fig 5.3 一級炔丙基醇藻類與纖毛蟲毒性數據之比較 (based on Final Primary homopropargylic alcohols
Ciliate log(1/IGC50)
Algal closed system test log(1/EC50)
Fig 5.4 一級炔丙基醇藻類與纖毛蟲毒性數據之比較 (based on Growth
Rate )
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 DO及Growth Rate兩個反應終點的相關性也分別達到 0.84 及 0.78，由此 也可進一步說明此一級炔丙基醇纇的毒性作用機制和纖毛蟲有極高的 相似度。
Primary propargylic alcohols Primary homopropargylic alcohols
Ciliate log(1/ IGC50)
Algal closed system test log(1/ EC50)
Fig 5.5 一級炔丙基醇藻類與纖毛蟲毒性數據之比較 (based on Final Yield )
魚類毒性數據方面，僅有部分文獻提到關於炔丙基醇類，分別是 Veith et al. (1989) ， (Mekenyan et al. (1993) ， 測 試 物 種 為 Fathead minnows對於Primary propargylic alcohols之 96 小時的LC50值分別為 (2-propyn-1-ol為 1.53ppm，2-butyn-1-ol為 10.1ppm，2-butyn-1,4-diol為 53.6 ， 2-decyn-1-ol 為 1.07ppm ) ； 而 在 Homo 方 面 ( 3-butyn-1ol 為 36.1ppm)；2-propyn-1-ol及 2-butyn-1,4-diol在Daphnia magna方面其 24hr 的EC50值分別為 32 及 43.5 ppm ；而跟魚類的相關性比較方面，由於實 際的數據較為缺乏，故無法作為相關性的觀察及分析。
另外在細菌方面的EC50值為 3940ppm ；而在藻類的數據方面則更 為缺乏，僅在文獻中看到以Scenedesmus subspicatus為測試物種的 72 小 時毒性試驗其2-propyn-1-ol 的EC50 值為 480ppm；而過去也有利用電腦 模擬方式針對此類的化合物做預估的毒性，這是利用U.S.EPA所發展的 ECOSAR software[Calculated by Toxicology and Regulatory Affairs , December,2002]，它是利用兩條不同的SAR公式去評估 96 小時的藻類抑 制情形，第一條公式是利用電腦演算法以train set方式求得化合物之 KOW值進而去推估急毒性數據；第二條公式為利用CLOGP的數學模式 來推估毒性;兩條公式分別為：
Log GA 96-hr EC50 (mmole/L)= -0.687-0.533logkow(using Clogp) Where r2 =1.0 , logkow＜6.4 , MW＜1000 ...(eqn1)
Log GA 96-hr EC50 (mmole/L)= 0.091-O.655logkow(using SRC Kowwin) Where r2 =1.0 , logkow＜6.4 , MW＜1000 ...(eqn2)
而由其模擬分析的結果發現，利用 Clogp 的演算方式和我們實際觀 測到的藻類急毒性數據較為接近( 2-propyn-1-ol 為 17.7ppm )而以 SRC model 之結果則差距較遠(117ppm)，中間的差異性極高，也因為如此，
針對藻類的毒性U.S.EPA HPV Challenge Program(美國環保署高生產容 量協會)；此協議書中為了更進一步清楚瞭解炔丙基醇的急毒性影響，依 照 美 國 環 保 署 的 建 議 去 做 藻 類 毒 性 的 評 估 ， 並 且 根 據(OECD 201 guideline , 2006)實行，此為(OECD 201 guideline, 1984)之修訂版本；藉此 去更進一步了解此類化學物質對於藻類及水體的毒性影響。
而由實驗所得到的數據發現在三種測試物種中敏感度的高低分別是 Fathead minnows ＞ Pseudokirchneriella subcapitata
＞
Tetrahymena pyriformis，
但是魚類的數據也只針對少數幾種所選擇的化學物質，故需 要更進一步的研究；由已完成之藻類毒性試驗中看到含氧的取代基愈 多，其毒性也相對降低，此結果和魚類及纖毛蟲的實驗結果相符合；藻類從實驗中發現以 Final Yield 為反應終點其敏感度最佳，依次為 ΔDO 和Growth rate；而從實驗結果也發現，除了 2-propyn-1-ol 之外，無論是 Primary 或是 Homo 的部份，其毒性隨著分子量的增加上升 ，在疏水性 上也觀察到類似情況，當log kow 值越高時,其毒性有增強之趨勢，而此 結果也會在QSAR 的分析上繼續深入討論。