第一篇:湍流色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用技術自動測定人體頭發(fā)和尿液中全氟化合物
湍流色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用技術自動測定人體頭發(fā)和尿
液中全氟化合物
摘要 全氟化合物(PFCs)在人體和動物體中是普遍存在的。PFCs由于對蛋白質具有親和力因而具有生物富集性。研究已經證實全氟化合物有多種毒理效應,并且對人體的健康會產生危害,對其在人體內的生物積累的評估的靈敏和健全的分析方法顯得十分重要。在這篇文章中,我們報告了一種研究非入侵性的人體頭發(fā)和尿液中PFCs的分析方法的發(fā)展,并且驗證了該方法的可行性。這種方法是基于對21種PFCs的分析所使用的快速且簡單樣品預處理的在線湍流色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用(TFC-LC-MS-MS)技術之上的。這種方法也經過了基質的驗證。大多數化合物在基質中的百分回收率在60到105之間。尿液和頭發(fā)中PFCs的定量范圍分別為0.1至9ng mL-1和0.04至13.4 ng mL-1。這種方法的良好的性能是通過對生活在西班牙巴塞羅那的不同的捐贈者的24份頭發(fā)樣品和30份尿液樣品中特定的全氟化合物的測定得到驗證的。結果表明這些所測的化合物在這些樣品中都有生物累積性。全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)在頭發(fā)中最先被檢測到,PFBA在尿液中最先被檢測到。關鍵詞:全氟化合物 液相色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用 湍流色譜 頭發(fā) 尿液 前言
全氟化合物(PFCs)是指一類廣泛的綜合的化合物,它十分不易化學、高溫或者生物降解。它因為獨特的性質而被當作用于生產疏水和疏油性產品的材料。全氟化合物應用領域十分廣泛,包括紡織業(yè)、食品產業(yè)的包裝、廚房用具、消防滅火的泡沫、地板油、殺蟲劑、化妝品、膠黏劑和藥物合成等等。
當這些化合物的一部分被發(fā)現在野生動物和世界各地的人類體中發(fā)現的時候,它們的穩(wěn)定性和生物積累的特性引起了關注,它們的很長的排除半衰期增加了這些關注。辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)的相關產品已經幾乎停止生產并且它們的使用在全世界范圍都被控制。但是,新的一些全氟化合物又開始取代PFOS和PFOA,而且這些新的全氟化合物的影響和環(huán)境歸宿還不清楚。
全氟化合物具有生物富集性是因為它們對蛋白質具有親和力。調查表明它們能夠分解甲狀腺激素、蛋白質、高密集型的膽固醇和三酸甘油酯。它們參與肝中毒過程、免疫毒性和荷爾蒙分泌已經得到證實,同樣有生殖毒性,而且在哺乳動物的初期發(fā)育階段暴露在全氟化合物中會引起畸形。在UCLA的公共衛(wèi)生學院的一篇最近發(fā)布的文章中表明,全氟化合物能引起女性的不孕不育。這項研究發(fā)現那些血液中含有高濃度全氟化合物的女性比那些血液中全氟化合物濃度低的女性遲懷孕。此外,研究還表明,在懷孕期間可以通過臍帶血液轉移或者在第一個月母乳喂養(yǎng)的時候發(fā)生轉移。
由于這些原因,在最近幾年一些研究就旨在評價人體對全氟化合物的接觸。主要的接觸途徑為喝水,吃魚和粉塵的吸入。人體的生物監(jiān)測數據對評估人體暴露在全氟化合物下產生對健康的危害十分重要。主要通過對測定血清和母乳進行分析來評估暴露程度,但是全氟化合物在人體中分布尚不清楚。此外,還缺少人體其他一些基質中全氟化合物的信息,例如頭發(fā)和尿液。此外,由于嬰兒對全氟化合物十分敏感,分析嬰兒體中全氟化合物的生物富集度的分析方法迫切需要發(fā)展。
現今,液相色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用,使用三重四級桿和離子阱,是分析全氟化合物的首選的技術。這些方法大多數要求樣品進入C18分析柱前進行預處理,然后進行固相萃取進行離線提純,一些有限數量的研究也使用在線固相萃取。湍流色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用是一種能消除耗時的樣品清理,具有高分辨率提高了效率的技術。湍流色譜技術出現在20世紀90年代末,它是一種直接往填滿50μm球形的帶孔顆粒的色譜柱中注入生物體液的技術?,F如今,TFC可被用作一種高通量樣品處理技術,這種技術利用了內直徑為0.5至1.0mm且填滿了直徑為30至60μm的微粒的高流速。小分子比大分子擴散的更廣泛(如蛋白質、油脂、糖類),且能被打入吸附劑的空隙中。由于高流速,大分子和基質成分被沖進廢液,沒有機會擴散到微??字?。微??字械拇治鑫飶腡FC柱中解析出來并且洗脫進分析柱,再進行進一步的分離和檢測。
在這篇論文中,我們重點關注人體非入侵性基質頭發(fā)和尿液中全氟化合物的發(fā)展和分析。主要的工作目標如下:
1.發(fā)展并且證實一種基于為分析人頭發(fā)中21種全氟化合物和尿液中18種全氟化合物所使用的湍流色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用技術更靈敏和穩(wěn)定的分析方法。2.評估選定的24份人頭發(fā)樣品和30種尿液樣品中全氟化合物含量。
據我們所知,這是基于湍流色譜-串聯(lián)質譜聯(lián)用技術基礎上分析頭發(fā)和尿液中全氟化合物的第一種方法。這也是第一份關于人體尿液中全氟化合物含量和可能在人頭發(fā)中生物富集的全氟化合物的報告。