通过式固相萃取-液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱快速筛查鱼肉中全氟化合物及其前体物质

采用通过式固相萃取技术去除样品基质中脂肪和磷脂等杂质干扰,利用液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱(LC-Q Exactive Orbitrap MS)的同时定性定量功能,建立了鱼肉中18种全氟化合物(Perfluorinated compounds,PFCs)及其21种前体物质的同时分析方法。样品经90%乙腈溶液提取,Oasis PRi ME HLB通过式固相萃取柱净化,C_(18)色谱柱分离,同时在液相色谱系统混合器和进样器之间串联一根延迟色谱柱,去除液相色谱系统的背景干扰;质谱数据采集使用Q Exactive高分辨质谱的Full MS/dd-MS^2监测模式,以Full MS一级质谱全扫描提取母离子精确质量数所得的色谱峰面积进行定量,以保留时间和dd-MS^2数据依赖子离子扫描所得的二级子离子质谱图进行定性确证。39种目标物的精确质量数偏差不大于3×10^(-6),浓度与母离子峰面积的线性关系良好,相关系数≥0.99,检出限为0.02~0.50μg/kg。基质加标回收率在61.7%~122%之间,相对标准偏差(RSD)为6.9%~18.8%。本方法实现了18种PFCs及其21种前体物质的同时确证和测定,拓展了生物基质中全氟化合物的检测种类,而且前处理方法更为简化、部分化合物的灵敏度比文献报道方法提高约一个数量级,为全氟化合物前体物质的生物转化研究提供了高效的技术基础。

双固相萃取柱净化-超快速液相色谱-串联质谱法同时测定贝类组织中全氟羧酸及其前体物质

建立同时测定贝类中13种全氟羧酸类化合物、6种氟调聚饱和酸和3种氟调聚不饱和酸的超快速液相色谱-串联质谱分析方法。样品经90%乙腈溶液超声提取,Oasis WAX和Envi-Carb双固相萃取柱净化,Kinetex XB-C_(18)色谱柱(2.1 mm×100 mm,2.6μm)分离,多反应监测负离子模式扫描,同位素内标法定量。22种目标物在各自相应质量浓度范围内线性良好,相关系数不低于0.995,定量限为0.03~1.67 ng/g。基质加标回收率在63.05%~127.18%之间,相对标准偏差为4.70%~17.1%。本方法实现了复杂贝类基质(肌肉、肝脏、外套膜、鳃、性腺等)中PFCAs及其前体物质的同时测定,采用双柱净化方式,大大降低了杂质成分的干扰,部分化合物的灵敏度优于现有方法,适用于贝类样品中PFCAs及其前体物质的监控分析,为研究PFCAs前体物质的生物转化提供了新技术手段。

8:2氟调聚羧酸在虾夷扇贝体内的蓄积、分布与转化

以虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)为受试生物,研究了8:2氟调聚羧酸(8:2FTCA)在虾夷扇贝不同组织(肝脏、鳃、性腺、外套膜、闭壳肌)中的蓄积、分布和生物转化特征.结果显示,8:2FTCA蓄积浓度最高的组织为肝脏,达峰值最快的组织为鳃.在8:2FTCA代谢过程中,检测到8:2氟调聚不饱和酸(8:2FTUCA)、7:3氟调聚羧酸(7:3FTCA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)和全氟庚酸(PFHpA)5种代谢产物,其中7:3FTCA和PFOA为含量最丰富的2种代谢产物.它们主要分布在鳃和肝脏组织中,鳃和肝脏是8:2FTCA进行生物转化的主要器官,并且鳃组织中代谢产物的浓度最高.推测出虾夷扇贝体内8:2FTCA的生物转化路径,与虹鳟的生物转化行为相比,虾夷扇贝在代谢产物产量和半衰期上均有差异,说明水生生物的生物转化行为具有物种差异性.8:2FTCA在虾夷扇贝体内可转化为PFOA、PFNA和PFHpA等全氟烷基羧酸(PFCAs),是虾夷扇贝体内PFCAs的一个间接来源.

麻痹性贝类毒素在栉孔扇贝体内的代谢轮廓

将栉孔扇贝(Chlamys farreri)直接暴露于产毒藻,通过比较各组织器官中毒素的蓄积及代谢转化特征,研究麻痹性贝类毒素(Paralytic Shellfish Toxins,PSTs)在栉孔扇贝体内危害形成的过程。结果显示,分布于中国的一株塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense,AT5-3株),其生长及产毒性状稳定,产毒能力强,主要成分为Gonyautoxins-1&-4(GTX1&4),单细胞产毒能力为7.95 fmol/cell;栉孔扇贝对该产毒藻具有较强摄食能力及PSTs蓄积能力,总体蓄积效率达到84.4%,最高蓄积浓度为1903μg STX eq./kg,不同组织蓄积能力由高到低依次为内脏团、性腺、外套膜、闭壳肌;内脏团对PSTs的代谢能力也最强,是该毒素在栉孔扇贝体内蓄积代谢的靶器官;此外,栉孔扇贝对PSTs表现出较强的生物转化能力,主要转化途径为:N-磺酰胺甲酰基类毒素(N-Sulfocarbamoylgonyautoxin-2,C1)→膝沟藻毒素(Gonyautxins-2,GTX2)/脱氨甲酰基类毒素(Decarbamoylgonyautoxins-2,dc GTX2),N-磺酰胺甲酰基类毒素(N-Sulfocarbamoylgonyautoxin-3,C2)→膝沟藻毒素(Gonyautxins-3,GTX3)。本研究中,栉孔扇贝对PSTs总体呈现出迅速蓄积和缓慢代谢的特点,同时,GTX1&4和NEO等高毒成分所占比例较高,造成扇贝中PSTs毒性和风险性均显著升高。本研究有助于科学评估PSTs危害的形成机制,为系统监控我国PSTs风险性提供科学支撑。

栉孔扇贝对8:2FTCA的代谢转化与氧化应激响应

以栉孔扇贝(Chlamys farreri)为受试生物,研究了栉孔扇贝对8:2氟调聚羧酸(8:2FTCA)的代谢转化特征以及代谢过程中靶器官的氧化应激响应.结果发现,栉孔扇贝可将8:2FTCA转化为8:2氟调聚不饱和酸(8:2FTUCA)、7:3氟调聚羧酸(7:3FTCA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)和全氟庚酸(PFHpA)等代谢产物.栉孔扇贝鳃和肝脏中代谢产物总量最高,为8:2FTCA的主要代谢靶器官.与本课题组前期虾夷扇贝的相关研究相比,8:2FTCA在栉孔扇贝与虾夷扇贝体内的生物转化行为主要有3方面相似之处:检测到的代谢产物相同、代谢靶器官相同以及鳃是最终代谢产物PFOA生成和蓄积的主要场所;不同之处主要体现在栉孔扇贝中代谢产物以7:3FTCA占比较高,虾夷扇贝中则是PFOA占比较高.同时在8:2FTCA暴露过程中,栉孔扇贝靶器官的关键抗氧化酶出现了一定的应激效应.丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)等氧化应激指标以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶系出现不同程度变化:GSH-Px在整个代谢转化过程中呈现抑制效应;SOD,CAT活性在鳃中呈诱导效应,而在肝脏中呈现明显的剂量-效应关系,低剂量组中均呈抑制效应,高剂量组中大部分时间呈诱导效应.GSH和MDA含量不仅表现出剂量-效应关系,组织间也存在差异.暴露实验结束后,生理指标均有不同程度恢复.