深圳市食品中壬基酚与辛基酚的膳食暴露评估及代谢组学的研究

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壬基酚(NP)和辛基酚(OP)属于烷基酚类物质,是两种典型的环境雌激素,主要用于生产非离子表面活性剂、农药乳化剂、塑料抗氧化剂等,该类物质被广泛用于制造奶瓶、罐头盒、食品包装袋等的内壁涂层和塑料制品,这些化合物具有较高的亲脂性,极易通过食品,尤其脂肪含量高的食品进行迁移,直接影响人体健康。国内外的工作主要集中于环境领域,食品领域中鲜见报道。但膳食摄入是人体摄入NP和OP的主要途径,虽然国内有些科研工作者对食品中这两种物质的污染进行过检测,但目前国家标准的检测方法仍未建立,也没有系统地开展其在膳食中的暴露评估和风险描述的工作,更没有对其在生物体中的代谢、毒性及其机制等进行全面深入的研究,针对上述情况,本论文以食品中的壬基酚与辛基酚为研究对象,以高效液相色谱-质谱联用技术为检测平台探索了食品样品中这两种物质的检测方法,并借助代谢组学手段及其相关分析软件研究了其在生物体中的代谢、毒性及其机制,主要研究结果如下:   1食品中NP和OP检测方法的研究运用固相萃取、液液萃取等前处理方法,结合高效液相色谱-质谱分析手段,建立检测食品中NP和OP含量的方法。样品经甲醇超声提取、吹干,溶解于碱性溶液中,酸化,用二氯甲烷萃取、浓缩后用NH2柱进一步浓缩、富集和净化。样品净化后通过Waters XTerra(?) MS C18柱分离,以乙腈(含0.1%氨水)和水(含0.1%氨水)为流动相进行梯度洗脱,在分析过程中采用负离子电离方式,并以多反应离子监测模式进行测定,以4-n-壬基酚(4-n-NP)为内标,采用内标法定量。NP、OP和4-n-NP的定量离子分别为:NP m/z219.2>133.2,OP m/z205.1>133.1和4-n-NP m/z219.2>105.9,所建立的方法在0~1000 ng/mL范围内线性良好,在不同加标水平下方法的平均回收率在70%~120%,相对标准偏差在0~15%之间,所建立的方法灵敏度、准确度和精密度都符合痕量检测的要求。   2深圳市总膳食调查、NP与OP污染状况及膳食暴露评估的研究深圳市总膳食研究的调查始于2008年10月,经整理、统计、分析,首次获得了深圳市总膳食研究的数据资料。在总膳食调查的基础上,对深圳市的城市区、农村一区和农村二区共三个区的样品进行了烹饪实验,根据残留水平和各类食品消费量数据进行深圳市居民膳食中NP和OP的摄入量暴露评估。结果显示,深圳市城区NP的膳食暴露量为89.7 ng/kg bw,健康风险指数为0.02,OP的膳食暴露量为42.6 ng/kg bw,健康风险指数为0.0004;深圳市农村区NP的膳食暴露量为128.9 ng/kg bw,健康风险指数为0.03,OP的膳食暴露量为33.3 ng/kg bw,健康风险指数为0.0003:深圳市NP的膳食暴露量为116.2 ng/kg bw,健康风险指数为0.02,OP的膳食暴露量为37.1ng/kg bw,健康风险指数为0.0004。总的来看,各地区居民的膳食中NP与OP均有不同程度的暴露,且NP的暴露量高于OP,各评价指标都在低风险程度范围内,处于不需要进行预警的状态。虽然深圳市民膳食中NP和OP的摄入量总体上处于较低水平,但样品的检出率较高,尤其是脂肪含量高的动物性食品,存在食品安全的隐患因素,需引起足够的重视。   3 NP和OP对大鼠毒性的代谢组学的研究代谢组学方法是研究环境雌激素类物质的有力工具,国内目前还没有开展NP和OP的代谢组学的研究。本论文采用代谢组学的方法初步探索了NP和OP对大鼠的毒性,大鼠分为高低剂量组和对照组,连续染毒7天,取每日24小时尿样及第8天血清样。以建立的高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法分析不同剂量染毒大鼠及对照组大鼠的血清或尿液,检测结果用MarkView1.2代谢组学数据处理软件进行主成分分析,大鼠染毒后,与对照组代谢谱比较有明显差异,对血清的代谢谱的分析表明NP和OP对大鼠的毒性存在明显的剂量-效应关系,对尿液代谢谱的分析表明NP和OP对大鼠的毒性除了随染毒剂量增大而增大外,还随着染毒时间的延长而增大。通过对载荷图的分析,结合t检验考察代谢物组间差异的显著性,并在Metlin ScrippsCenter for Mass Spectrometry代谢物数据库中查询,初步筛选了一些可能的生物标志物,包括血清和尿液中的葡萄糖(苷)酸,脂类等小分子物质。这些物质可作为进一步深入研究的对象。   本论文的研究结果将为壬基酚与辛基酚的进一步代谢机制、代谢途径等的研究提供理论依据,同时为政府部门对此类环境雌激素实施风险管理提供指导。
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