随着多溴联苯醚等溴代阻燃剂的禁用，作为主要替代品的含磷阻燃剂(phosphorus containing flame retardants, PFRs) 在全球范围内被广泛的生产和使用，且呈现逐年递增趋势。 PFRs 在多种环境样品中被大量检出，环境浓度相对较高成为一种新型的环境污染物。大量的研究表明， PFRs 能够诱导包括神经毒性、内分泌干扰效应、生殖发育毒性甚至致癌性等一系列生物体有害损伤效应。但目前针对 PFRs 的毒性研究仍相对有限，相关的 毒性 机制 也 尚不 清楚 ，缺乏足够的毒理学数据来支撑生态环境健康风险的有效评估。烷基酚聚氧乙烯醚alkylphenol polyethoxylates APEO s 因其巨大的生物毒性受到禁用和限用后，大量的 新型 表面活性剂被陆续 开发 用来替代 APEO s ，香兰素基聚氧乙烯醚 v anillin ethoxylates VAEOs) 是一种新合成的新型非离子表面活性剂，具备良好的表面活性剂特征，但缺乏 足够的 毒理学数据验证其生态安全性。因此，本研究以 PFRs和 VAEOs 为目标化合物，基于高通量、高内涵及分子生物学等一系列离体毒性测试手段， 对两类替代化学品进行 一系列 毒性效应分析。采取结构相似性分类的研究方法 对目标 化合物的氧化损伤、线粒体损伤和 DNA 损伤等毒性效应 进行 分析， 以 结构 相似 性 对化合物 毒性效应进行归类，并在基因转录水平对 p53 介导的细胞周期和凋亡相关的毒性机制进行探索。得到主要结论如下：
       （1) 通过离体毒性分析，芳基取代基 PFRs 能够 诱导显著的线粒体损伤和DNA 损伤。此外，芳基取代基 PFRs 能够诱导细胞周期 G1 期阻滞效应， 磷酸二苯甲酯 (m ethyl diphenyl phosphate MDPP )), 磷酸甲苯 二苯酯 (c resyl diphenyl phosphate , CDP), 2 乙基己基二苯基磷酸酯 2 ethylhexyldiphenyl phosphate ,EHDPP 和 磷酸异葵基二苯酯 (i sodecyl diphenyl phosphate IDPP 引起细胞周期 S期细胞数 分布相比于 D MSO 对照组明显下降 ，最大下降比 例分别为 94.9%, 89.6%,80.7% 和 73.5% 。结构性归类分析发现含有短链烷烃的芳基取代基 PFRs (MDPP,CDP, 双酚 A 双 二苯基磷酸酯 BDP 能够在低浓度下显著诱导细胞核内活性氧物质 ( 和线粒体内超氧化物的产生，并通过氧化应激途径引发 DNA 损伤。此外，芳基取代基 PFRs 均能够激活 p53 相关的信号转导途径，上调 p53/p21 介导的细胞周期相关转录因子，在转录水平上证实芳基取代基 PFRs 能够造成细胞周期阻滞效应和 DNA 损伤。
       （2) 含氯和含氧 取代基 PFRs 能够诱导细胞内 RO S 过度产生，引起氧化损伤 并通过氧化应激 方式 引起线粒体损伤，表现为线粒体质量的显著上升和线粒体膜电位的显著下降。同时， 磷酸三 丁氧基乙基 酯 磷酸三 (1,3 二氯异丙基酯 和 磷酸三 (1,3 二氯 丙基 酯 暴露后， A549 细胞被阻滞在细胞周期 G1 期，导致S 期细胞数 比例 下降 ，而 其中含最多氯原子数 的 磷酸三 (1,3 二氯异丙基 酯 诱导的线粒体损伤和 DNA 损伤最为显著。 在分子水平上， 含氯和含氧 取代基 PFRs 通过上调 细胞周期相关的 p53/p21/gadd45β 和 p53/p21/mdm2 信号 通路 的 关键转录因子 的表达水平来调 控这类化合物诱导 的 DNA 损伤效应。此外， 磷酸三 (1,3 二氯异丙基 酯 和 磷酸三 (1,3 二氯 丙基 酯 通过引起细胞 sub G1 凋亡峰的增加， 在基因水平上 导致凋亡通路 bax 转录因子 的 表达失调，体现出其诱导凋亡的可能性。
       （3) 烷基取代基 PFRs 对 A549 细胞均显示明显的细胞毒性，且与浓度相关。长链烷基取代基 PFRs 的细胞毒性更强，与其较高的 LogKow 值相关。研究显示，长链烷基取代基 PFRs 是通过氧化应激途径 引起 线粒体损伤，并诱导后续的 DNA损伤和细胞周期阻滞效应；而短链的烷基取代基 PFRs 化合物未发现明显的 ROS上升现象，推测其 是 通过线粒体介导的毒性机制造成细胞周期阻滞效应。 磷酸三异丁酯 通过上调 凋亡通路 bax 转录因子 的表达水平 ，同时诱导sub G1 凋亡峰增加 4.54%4.54%，在分子和细胞水平上体现出其诱导细胞凋亡的潜在性。
      （4) 新型非离子型表面活性剂的离体毒性分析显示 VAEOs 和 壬基酚聚氧乙烯醚 (nonylphenol ethoxylates NPEOs) 的 LC50 分别为 104.7 μg/ mL 和 28.7 μg/ mL 。VAEO s 及其代谢产物香兰素对细胞的氧化损伤、线粒体损伤和 Olive 尾距值均明显低于 NPEOs 和 壬基 酚 4 NP 。此外，除 4 NP 显示潜在的直接遗传毒性外，其他化合物均 未检测到阳性 遗传毒性 结果 。因此，我们从离体细胞毒理学的角度认可了 VAEOs 是替代 APEOs 的潜在新型表面活性剂，但需要更多的毒理学手段的验证和支持。