8-2氟调聚醇在猪鸡体内的代谢和残留消除研究

发布时间：2020-10-22 10:29

　　 全氟烷基酸(PFAAs)具有优异和独特的亲水亲脂特性,因而在工业、家庭和其他领域具有广泛的应用,同时它们在环境中具有很高的溶解性和化学稳定性,可持久性存在,且具有生物累积性和毒性。全氟辛酸被证实与高胆固醇血症、溃疡性结肠炎、甲状腺疾病、先兆子痫、肾癌和睾丸癌有关联。据报道,人类血液中能够检测到全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸等一系列PFAAs残留,肝脏中也有PFAAs残留的报道,这表明PFAAs是可能与人类健康有关的普遍污染物。已有研究表明大鼠可将多氟烷基磷酸二酯、氟调聚醇等氟化前体生物转化成PFAAs,PFAAs的前体对于人类暴露PFAAs的重要性才突显出来。8-2氟调聚醇(8-2 FTOH)具有最大的生产量且被证实是PFOA的前体物质,从而吸引了科学家的广泛关注。已知8-2 FTOH的代谢物全氟羧酸在植物组织、动物组织、蛋和牛奶中可被吸收和浓缩,通过食物链进行生物放大,因此人类可通过多种途径接触到8-2 FTOH和全氟羧酸,如吸入粉尘、饮用水和食物消费(包括母乳、鱼、海鲜、肉类和肉类产品)。用作饲料的植物已显示能够从土壤中吸收全氟羧酸并将其积累在营养器官和贮藏器官中,家畜可通过饮用水和动物饲料暴露,因此动物性食品是人类潜在的主要暴露来源。为了确定8-2 FTOH在食品动物体内代谢为PFOA的程度,确定代谢产物的毒理作用,有必要对其在猪和鸡体内进行代谢和残留消除研究。本课题根据已有报道,建立了液质联用检测猪和鸡样品中8-2 FTOH及其代谢物的定量方法,建立了LC/MS-Q-TOF鉴定猪和鸡排泄物中代谢物的定性方法,并利用建立的定量定性方法研究了8-2 FTOH在猪和鸡体内的代谢和残留消除规律。1猪和鸡样品中8-2 FTOH及其代谢物的定量方法建立本课题以8-2 FTOH及其代谢物全氟戊酸(PFPe A)、全氟己酸(PFHx A)、全氟庚酸(PFHp A)、PFOA、全氟壬酸(PFNA)、8-2氟调聚酸(8-2 FTCA)、8-2不饱和氟调聚酸(8-2 FTUCA)、7-3氟调聚酸(7-3 FTCA)为研究对象,建立了分散固相萃取结合LC-MS/MS测定动物样品中化合物的含量的方法。通过对前处理条件的优化,确定样品以乙腈为提取试剂,吸附剂C18、PSA、GCB用以净化杂质,提取液氮吹至0.5m L与初始流动相1:1混合后上机检测。流动相采用5 mmol/L乙酸铵和甲醇,以Poroshell EC-C18为色谱柱,多反应监测下负离子模式扫描,离子源温度为200℃,结果显示9种化合物在17 min内分离良好。PFPe A、PFHx A、PFHp A、PFOA、PFNA在猪和鸡所有样品中(排泄物、血浆、肝脏、肾脏、肌肉、脂肪、心、肺、胃、大肠以及小肠)的定量限为0.3μg/kg,检测限为0.1μg/kg;8-2 FTCA、8-2 FTUCA、7-3FTCA在猪和鸡所有样品中的定量限为0.5μg/kg,检测限为0.15μg/kg;8-2 FTOH在猪和鸡所有样品中的定量限为5μg/kg,检测限为1.5μg/kg。经方法学考核后,各化合物在猪和鸡所有样品中的平均回收率超过70%,日间相对标准偏差小于13%。2 8-2 FTOH在猪和鸡体内的代谢研究本课题采用LC/MS-Q-TOF鉴定猪和鸡排泄物中8-2 FTOH及其代谢物,使用LC-MS/MS对排泄物中的目标化合物进行定量测定,来确定8-2 FTOH的代谢方式。健康三元杂交猪和28日龄科宝肉鸡按125 mg/kg.b.w.剂量单次灌服8-2 FTOH,6 h、12 h、24 h及每隔24 h后收集排泄物,直至168 h。结果显示,7 d内猪和鸡排泄物中化合物的回收率分别为81.5%和80.4%;其中在猪粪便和尿液中回收率分别为77.3%和4.2%,表明8-2 FTOH在猪体内主要通过粪便排泄;8-2 FTOH原形是猪和鸡排泄物中的主要物质。根据分子量、二级质谱以及化合物代谢规律的对比,除有标准品对照的8种代谢物外,还在猪和鸡排泄物中检测到了文献中报道过的8-2 FTOH葡糖醛酸结合物和8-2 FTOH硫酸酯结合物,表明8-2 FTOH的代谢规律在不同动物种属中是一致的。3 8-2 FTOH在猪和鸡体内的残留消除规律研究连续7 d给猪和鸡按5 mg/kg.b.w.的剂量灌胃8-2 FTOH,于停止暴露后6 h、1 d、3 d、7 d、14 d、21 d宰杀动物,取其肝脏、肾脏、肌肉、脂肪、心、肺、胃、大肠以及小肠冷冻保存,按上述所建定量方法对组织中目标化合物进行定量测定,分析8-2 FTOH及其代谢物在两种动物中的分布和残留规律,确定8-2 FTOH及其代谢物在动物中残留时间较长的组织。研究结果显示:猪:停止暴露8-2 FTOH后,所有时间点猪的所有组织中都未检测到PFNA,21d时猪的肝脏和肾脏中仍能检测到PFHp A、PFOA、7-3 FTCA,其余组织中能检测到PFHpA、PFOA。PFHpA、PFOA、7-3 FTCA在猪肝脏中的消除半衰期分别为9.2d、16.1 d、6.5 d,在猪肾脏中的消除半衰期分别为12.8 d、23.9 d、8.6 d。鸡:停止暴露8-2 FTOH后,21 d时鸡的所有组织都能检测到PFOA、PFNA、7-3 FTCA,但在肝脏和肾脏中的浓度较高。PFOA、PFNA、7-3 FTCA在鸡肝脏中的消除半衰期分别为3.7 d、17.3 d、7.0 d,在鸡肾脏中的消除半衰期分别为4.2 d、22.4d、5.5 d。鸡体内化合物PFPe A、PFHx A、PFHp A、8-2 FTCA、8-2 FTUCA存在的时间点都要少于猪,说明了8-2 FTOH在鸡体内的代谢要快于猪。综上所述,本课题首次建立了分散固相萃取法检测动物样品中8-2 FTOH及其代谢物,获取了8-2 FTOH在猪和鸡体内的代谢途径,阐明了代谢规律和种属特点;系统阐明了8-2 FTOH在猪和鸡体内的残留消除规律,填补了8-2 FTOH在食品动物中的研究空白,为8-2 FTOH的毒理作用观察提供了新的参考信息。
【学位单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S859.84
【部分图文】：

采用单点校正法计算。公式为：X=AV/AsW×100%。其中，X：样品中化合物的浓度(μg/kg)；A：样品中化合物的峰面积；Cs：标准工作液中化合物的浓度(μg/L)；V：样品最终定容的体积(mL)；As：标准工作液中化合物的峰面积；W：样品质量(g)。残留消除常数的计算：将测定的化合物浓度进行对数转化，与时间作回归分析，得到化合物浓度与时间的消除曲线方程：y=ax+b (y=LnC，b=LnC0)。C= C0e-kt(C0：初始浓度，C：任意一点化合物浓度)。t1/2=0.693/K(t1/2：消除半衰期，K：消除速率常数)。3 结果与分析3.1 8-2 FTOH 及其代谢物的 LC/MS-Q-TOF 定性结果图 1 为 8-2 FTOH 及其代谢物的定性分离色谱图，附录 2 中图 1-9 为各化合物的质谱图。该液相条件为 35 min，比定量方法的液相时间要长，原因是更长的洗脱时间尽可能的分离不同极性的未知代谢物，为痕量代谢物的鉴定提供良好的条件。

华中农业大学 2018 届硕士研究生学位(毕业)论文3.3 8-2 FTOH 在猪和鸡体内的代谢物鉴定结果3.3.1 8-2 FTOH 及其代谢物在猪和鸡体内的代谢物鉴定对猪和鸡排泄物中 8-2 FTOH 及其代谢物进行鉴定，发现猪和鸡分别鉴定出 11种代谢物，根据代谢物浓度的变化得出猪和鸡体内 8-2 FTOH 的代谢途径如图 19 所示，8-2 FTOH 可在二相代谢酶的作用下生成 8-2 FTOH 葡糖醛酸结合物和 8-2 FTOH硫酸酯结合物；也可在一相代谢酶的作用下生成 3 种氟调聚酸中间体和 5 种全氟羧酸最终代谢物。

图 19 猪和鸡体内 8-2 FTOH 的代谢途径Fig. 19 Metabolic patterns of 8-2 FTOH in swine and chicken以鸡 6 h 排泄物的总离子流图为例，图 20 为鉴定出的化合物离子图，化合物 1-8为所定量的化合物，化合物 9 和 10 分别为新鉴定的 8-2 FTOH 葡糖醛酸结合物和 8-2FTOH 硫酸酯结合物。6 h 时未检测到化合物 PFNA，原因是该时间点 PFNA 的浓度太低，未达到仪器灵敏度，但结合 LC-MS/MS 结果，可知生成的代谢物中含 PFNA。

本文编号：2851481