近日，国际权威期刊/Joumnal of Cleaner Production在线发表了电气学院张晓星教授团队在环保绝缘气体生物安全性领域取得的最新成果，论为'Study on subacute inhalation toxicity and offspring teratogenicity of C4F7N: An environmentally friendly insulating gas to replace SF6。电气学院田双双副教授为第一作者，硕士生刘伟豪为第二作者，张晓星教授和武汉大学中南医院万茜茜副主任医师为论文通讯作者，湖北工业大学为第一单位。合作单位有武汉大学中南医院、广西电网公司电力科学研究院、西湖大学，澳门科技大学，南京师范大学等单位。
全氟异丁腈(C4F7N)是备受关注的一种新型环保绝缘介质，与传统绝缘介质SF6相比，C4F7N混合气体的全球变暖潜能值(GWP)可以减少98%以上，具有较大的潜力在电气设备中推广应用。然而C4F7N作为一种人工合成气体，其职业和环境暴露风险未知，因此评估其生物安全性是确保大规模应用的前提。该文通过动物试验首次评估了C4F7N的亚急性毒性和致畸毒性。C4F7N大鼠亚急性吸入毒性试验的无可见有害作用水平(NOAEL)为3693 ppm,最大无作用致畸剂量(NOAEL)为2093.4ppm,最小有害作用致畸剂量为(LOAEL) 5898.2ppm。
C4F7N亚急性吸入毒性及后代致畸性研究
进一步地，利用反向分子对接获得C4F7N毒性作用的潜在靶点，并使用通路富集、蛋白质-蛋白质互作网络和分子动力学分析潜在靶点，对其毒性机制进行了探索。C4F7N可能泛靶向结合多种蛋白质导致生物体中自噬水平的改变，还可能通过MAPK通路诱导炎症免疫反应，引起肺脏细胞凋亡和自噬。ALB，EGFR和CASP3可能是大鼠肺损伤和致畸作用的关键靶标。
C4F7N与关键蛋白ALB，EGFR和CASP3对接示意图
该项工作可为评估大规模应用环保绝缘气体C4F7N的生物安全性提供重要参考，研究工作得到国家自然科学基金(52107145)的资助。
