摘要
近年来在医疗行业、农业及畜牧养殖业大量投入使用的抗生素(antibiotics)长期混合暴露于环境中将会对水生环境带来污染最终威胁到人类的健康，它们种类繁多且混合时相互作用机理复杂，通过实验难以对其毒性进行预测和评价。本文旨在采用计算机模拟技术研究恩诺沙星(enrofloxacin，ENR)、盐酸金霉素(chlortetracycline，CTC)、甲氧苄啶(trimethoprim，TMP)、氯霉素(chloramphenicol， CMP)和红霉素(erythromycin，ETM)五种抗生素的单一及二元混合物对青海弧菌(Vibrio vulnificus，Q67)的毒性作用机理和生态风险评估。 (1)以同源建模技术建立Q67荧光素酶的三维晶体结构，通过分子动力学模拟优化后α、β亚基拉氏图中处于允许区域的氨基酸为100％，Verify-3D氨基酸评分高于0.2的占比分别为91.48％和91.98％。 (2)通过分子对接和分子动力学研究配体-受体的结合模式，范德华力为五个复合物体系的结合自由能提供了最主要的贡献，因此抗生素与荧光素酶结合的主导因素是形状补偿；分子结构中处于活性口袋区域外的二氮己烷结构与Phe194和Phe250的吲哚结构形成的面对面π-π堆积作用是抗生素ENR毒性值最大的主要原因；另外，氢键作用力在一定程度上对小分子的结合位点和构象起约束作用同时影响体系的结合自由能大小；具有Hormesis效应的抗生素ENR与荧光素酶的α、β亚基存在结合竞争性关系。 (3)基于4-12h暴露时间下的抗生素二元混合物pEC50与pEC30毒性值建立的十个模型的决定系数R2(0.8172～0.9400)与均方根偏差RMSP(0.1168～0.1545)表明模型具有较好的内部稳定性与外部预测能力；描述符nDB、MATs2v以及Dipolemoment表明分子内的双键结构、分子的范德华体积、分子的几何构型及分子内极性键是影响混合物毒性的关键分子结构信息。模型Q12、P12比CA/IC模型具有更高的R2以及更低的RMSP说明所建立的QSAR模型具有更好的二元混合物毒性预测能力。 (4)风险熵评估法评估表明：长江的RQx(0.0055~0.5327)小于1且大于0.01属于中低风险水域；而地表水和珠江水域的RQx值均小于0.01，属于低风险水域；海河与黄海属于高风险水域，其风险主要因素分别是TMP与ENR，此外ENR与CTC的实际浓度在海河水域中也处于高风险状态。
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