藻類毒性試驗數據

本研究是選用總共18 個二級以及三級炔丙基醇進行 BOD 瓶密閉系統 藻類毒性試驗，分別在實驗前後測溶氧量及細胞密度，作為反應終點；

並且利用Probit 模式所求得之數據，來計算其 EC50值以及劑量反應曲線。

表 5.1.1 為以 4-heptyn-3-ol 為測試毒物之毒性試驗原始數據，所呈現 的為試驗三重複下的平均值，Initial DO、Final DO 及 Final cells 之測定是 藉由溶氧測定儀及顆粒計數器所分析而得，再進一步進行轉換以得知三 種end-point 之抑制率（Inhibition rate; IR）。μspecific、μrelative及抑制率為利 用公式所計算出來之值。由表中可知當濃度越大時其抑制率也會相對的 提高，且當濃度最小時（1.48mg/L），三種反應終點之抑制率為其負值。

其主要因素為藻類對其毒性呈現毒物興奮效應（Hormesis），即毒物激活 了體內細胞的修復和維護系統，使得當毒物若為低劑量時，則會幫助藻 細胞的生長。

將抑制率與濃度帶入Probit 模式中，求得劑量與反應曲線之截距（A）

與斜率（B），則可畫出劑量與反應曲線如圖 5.1.1~圖 5.1.18。可藉由這些 圖當中來檢視試驗是否精確且嚴謹。

表5.1.2 為不同反應終點利用 Probit 模式所求得各化合物之 EC50值、

95%信賴區間、劑量反應曲線之截距（A）與斜率（B）。可由表中發現對 於炔丙基醇此類的化合物，利用藻類為毒性試驗物種，其細胞密度（Final yield）為最敏感的反應終點，而最不敏感的為生長率（Growth rate）。

由實驗結果可發現，單看二級炔丙基醇的話，其EC50值的範圍分別為 0.743mg/L（1-pentyn-3-ol）至 93.83mg/L（4-heptyn-2-ol）（DO）、0.515mg/L

（1-pentyn-3-ol）至 64.08mg/L（4-heptyn-2-ol）（Final yield）、0.954mg/L

（1-pentyn-3-ol）至 218.7mg/L（4-heptyn-2-ol）（Growth rate）。且其炔 基接在碳一的位置時（1-hexyn-3-ol、1-pentyn-3-ol、5-methyl-1-hexyn-3-ol）

其 毒 性 是 會 比 炔 基 接 在 碳 三 的 位 置 是 還 要 強 的 （3-butyn-2-ol 、 3-hexyne-2,5-diol、3-hexyn-2-ol），炔基接在碳三的位置其毒性也是比接在 碳四的位置還要強的，並且不管在哪個反應終點都得到相似的結果，但炔 基接在碳五的位置（2-methyl-5-octyn-4-ol）時，毒性是比 4-heptyn-2-ol 以 及4-heptyn-3-ol 兩個還要強的，但是是比 4-hexyn-3-ol 還要弱的。也就是 說對於密閉式藻類毒性試驗評估二級炔丙基醇的實驗當中，我們可以發現 其毒性會隨著炔基接的位置的變化而有一定的規律。其中二級炔丙基醇中 最毒的化合物為1-pentyn-3-ol（EC50：0.515mg/L based on final yield），在 文獻上可發現此化合物對於纖毛蟲之 EC50 為 1273mg/L（Shultz et al., 2004），其間相差了 2472.25 倍，推斷為此化合物對於藻類具有較高的選 擇性，使得其毒性會比纖毛蟲強很多倍，而至於更精確的原因，則需要做 更進一步的研究。

對 於 三 級 炔 丙 基 醇 類 來 說 其 EC50 值 的 範 圍 分 別 為 10.07mg/L

（1,1-diphenyl-2-propyn-1-ol）至 3078mg/L （2-methyl-3-butyn-2-ol）（DO）、 7.214mg/L（1,1-diphenyl-2-propyn-1-ol）至 1465mg/L（2-methyl-3-butyn-2-ol）

（Final yield ） 、 27.26mg/L （ 1,1-diphenyl-2-propyn-1-ol ） 至 4568mg/L

（2-methyl-3-butyn-2-ol）（Growth rate）。且其毒性的高低和化合物的親 疏水性有相當大的關係，由結果可發現，對於三級炔丙基醇類的化合物來 說，當化合物越疏水時，其毒性就越強，且不論是以哪個終點來比較，都 發現相同的結果。觀察此類的化合物之毒性與分子量的結果發現，除了

Table. 5.1.1 The raw data of algal toxicity test about 4-hexyn-3-ol

Conc Initial DO Final DO Final cells Delta DO IR IR IR mg/L mg/L mg/L cells/ml mg/L μ

specific

μ

relative

( growth rate) (Biomass) (DO) Control 1.510 7.033 2.526E+05 5.523 1.412 1 0 0 0

94.61 2.120 2.663 2.960E+04 0.543 0.324 0.229 0.759 0.939 0.902

47.30 1.637 2.670 3.843E+04 1.033 0.465 0.329 0.667 0.901 0.813

23.65 1.480 3.850 4.960E+04 2.370 0.590 0.418 0.576 0.854 0.571

11.83 1.410 5.497 9.883E+04 4.087 0.934 0.662 0.332 0.647 0.260

5.910 1.413 6.013 1.540E+05 4.600 1.164 0.825 0.175 0.415 0.167

2.960 1.290 6.167 2.169E+05 4.877 1.335 0.946 0.054 0.150 0.117

1.480 1.567 8.147 2.651E+05 6.580 1.436 1.017 -0.017 -0.053 -0.191

Table. 5.1.2 Median effective concentration values(EC50)based on three end-point

based on △DO based on Final yield based on Growth rate

Toxicants

EC

50

95%C.I. α β EC

50

95%C.I. α β EC

50

95%C.I. α β

Secondary propargylic alcohols

1-hexyn-3-ol 2.711 1.682-4.544 4.562 1.012 1.710 1.391-2.073 4.620 1.632 5.870 4.210-8.137 4.057 1.227 1-pentyn-3-ol 0.743 0.544-0.941 5.228 1.569 0.515 0.298-0.722 5.658 1.950 0.954 0.611-1.368 5.025 1.699 3-butyn-2-ol 8.267 6.862-10.01 4.098 0.983 3.591 2.307-5.262 4.520 0.864 40.44 31.14-54.58 3.900 0.685 3-hexyne-2,5-diol 6.086 4.734-8.004 4.349 0.833 1.390 1.082-1.793 4.851 1.044 9.483 7.660-11.97 4.127 0.894

4-heptyn-2-ol 93.83 78.48-113.2 2.523 1.256 64.08 54.25-75.72 2.352 1.465 218.7 172.9-295.5 1.660 1.428 4-heptyn-3-ol 85.74 76.85-95.61 1.823 1.643 40.90 32.95-50.86 1.299 2.296 95.98 67.24-132.6 1.721 1.654 4-hexyn-3-ol 19.28 15.24~24.79 2.599 1.868 8.038 6.389-9.839 3.311 1.866 23.29 18.10-29.77 3.085 1.401 3-hexyn-2-ol 16.26 13.31-20.12 3.283 1.418 5.769 4.406-7.470 3.792 1.587 21.86 16.35-29.76 3.401 1.194 2-methyl-5-octyn-4-ol 37.92 30.22-50.69 2.193 1.778 17.67 14.08-22.86 2.879 1.701 40.01 30.34-56.11 1.773 2.014 5-methyl-1-hexyn-3-ol 5.582 2.506-27.15 4.325 0.904 3.208 2.164-5.015 4.459 1.069 14.00 8.381-25.24 3.750 1.091 Tertiary propargylic alcohols

2-methyl-3-butyn-2-ol 3078 2634-3659 0.721 1.640 1464 1286-1664 0.742 1.814 4568 4014-5303 0.865 1.603 3-methyl-1-pentyn-3-ol 815.8 712.4-938.3 0.480 1.553 355.9 294.3-425.9 0.012 1.955 945.9 747.8-1219 0.507 1.851 1-ethynyl-1-cyclohexanol 126.4 89.28-180.3 2.533 1.174 72.56 56.89-91.16 2.624 1.277 305.4 230.3-437.6 1.858 1.264 2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol 1020 752.1-2746.4 1.235 1.252 530.2 403.8-726.5 1.497 1.286 2099 1543-3340 0.887 1.238

3,5-dimethyl-1-hexyne-3-ol 136.8 95.86-213.4 2.101 1.357 50.69 40.70-62.83 2.649 1.379 198.4 151.1-272.3 1.786 1.399 2-Phenyl-3-butyn-2-ol 137.3 108.4-174.4 0.326 2.491 111.6 69.69-219.6 1.038 1.935 233.0 174.2-306.8 0.549 1.880 1,1-diphenyl-2-propyn-1-ol 10.07 9.001-11.29 3.662 1.334 7.214 6.477-8.024 3.723 1.489 27.26 23.79-31.71 3.089 1.331 3,4-dimethyl-1-pentyn-3-ol 132.4 94.03-203.0 2.796 1.039 84.68 75.12-95.67 2.408 1.344 352.3 304.8-416.1 1.855 1.235

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 1-hexyn-3-ol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data

Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.1 The Dose-response Curve of 1-hexyn-3-ol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

1-pentyn-3-ol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.2 The Dose-response Curve of 1-pentyn-3-ol

0.00

0.00 0.10 10.00 1000.00 100000.00

3-butyn-2-ol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data

Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.3 The Dose-response Curve of 3-butyn-2-ol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.0 0

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 10000.0 0

Fig. 5.1.5 The Dose-response Curve of 4-heptyn-2-ol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.0 0

Fig. 5.1.6 The Dose-response Curve of 4-heptyn-3-ol

-0.20

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00

4-hexyn-3-ol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.7 The Dose-response Curve of 4-hexyn-3-ol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 10000.0 0

Fig. 5.1.8 The Dose-response Curve of 3-hexyn-2-ol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 2-methyl-5-octyn-4-ol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data

Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.9 The Dose-response Curve of 2-methyl-5-octyn-4-ol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 10000.0 0

Fig. 5.1.10 The Dose-response Curve of 5-methyl-1-hexyn-3-ol

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

0.00 0.10 10.00 1000.00 100000.00

2-methyl-3-butyn-2-ol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data

Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.11 The Dose-response Curve of 2-methyl-3-butyn-2-ol

0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20

0.00 0.10 10.00 1000.00 100000.00

3-methyl-1-pentyn-3-ol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data

Final Yield. data Growth Rate. data

0.00

0.00 0.10 10.00 1000.00 100000.00

1-ethynyl-1-cyclohexanol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.13 The Dose-response Curve of 1-ethynyl-1-cyclohexanol

0.00

0.00 0.10 10.00 1000.00 100000.00

2,5-dimethy-3-hexyne-2,5-diol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.14 The Dose-response Curve of 2,5-dimethy-3-hexyne-2,5-diol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 10000.0 0

Fig. 5.1.15 The Dose-response Curve of 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 10000.0 0

Fig. 5.1.16 The Dose-response Curve of 2-phenyl-3-butyn-2-ol

0.00

0.00 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 1,1-Diphenyl-2-Propyn-1-ol l conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data

Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.17 The Dose-response Curve of 1,1-diphenyl-2-propyn-1-ol

0.00

0.00 0.10 10.00 1000.00 100000.00

3,4-dimethyl-1-pentyn-3-ol conc. (mg/L)

Inhibition Rate

DO. data Final Yield. data Growth Rate. data

Fig. 5.1.18 The Dose-response Curve of 3,4-dimethyl-1-pentyn-3-ol

在文檔中 以密閉式藻類毒性試驗方法評估二級、三級炔丙基醇類之毒性與結構–活性關係之研究 (頁 60-73)