全氟和多氟烷基化合物异构体的分析方法、环境行为和生物效应研究进展

全氟和多氟烷基化合物(Per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类人为源的有机污染物,普遍具有环境持久性、生物富集性和潜在毒性.环境中的PFASs存在直链和多种支链异构体,各种异构体的环境界面行为以及生物富集、代谢和毒性效应存在显著差异.只有从单个异构体的角度进行分析,才能准确评估PFASs潜在的生态和健康风险.本文对PFAS异构体的来源、命名和分析方法进行了介绍,总结了PFAS异构体在不同介质中的环境行为和生物效应研究的最新进展,有助于全面认识环境中PFASs的迁移转化规律及最终归趋.

多组学质谱分析技术在化学暴露组研究中的应用

暴露组定义为从受孕开始人类环境(即所有非遗传)暴露的总和,旨在全面了解人类健康与环境化学品暴露之间的关联。因此,对暴露组的全面测量至关重要,包括准确可靠地测量外部环境中的暴露及内部环境中的生物反应。化学暴露组既包括个体受外源性化学物质暴露的总和(外暴露),也包括因外部压力而产生或改变的内源性化学物质暴露的总和(内暴露)。随着新一代高通量、高分辨质谱技术的发展,以质谱分析驱动的多组学研究技术将为暴露组内、外源污染物的鉴定分析带来新的范式。本文主要综述了化学暴露组学的研究策略及现有的化学暴露测量方法,重点介绍了代谢组学、蛋白质组学以及基于质谱成像的空间组学技术在化学暴露组研究中的应用现状及未来发展前景。当前,质谱技术因其灵敏度高、特异性强和动态范围宽的优势已成为检测外暴露的主要方法,基于低分辨质谱的针对性分析以及基于高分辨质谱的可疑筛查和未知筛查技术已广泛应用于测量人类对各种化学品的暴露。此外,代谢组学、蛋白质组学和基于质谱成像的空间组学技术作为内暴露的有效检测方法,在预测潜在的不良健康结果和揭示内在分子机制中发挥了重要的作用。同时我们讨论了本课题组在化学暴露组学领域所取得的研究进展,并提出了实现化学暴露组测量所面临的主要挑战。

同位素示踪技术定量分析肿瘤细胞中的代谢重编

肿瘤代谢在最近几年重新获得重视,讨论肿瘤代谢我们无法避开瓦伯格效应,尽管瓦伯格效应在20世纪20年代就提出来了。瓦伯格效应也称需氧糖酵解,是指在有氧的条件下癌细胞过量摄取葡萄糖,产生更多的乳酸。此外,癌细胞也可摄取其他物质,如谷氨酰胺、丝氨酸和甘氨酸等作为能量需求与营养来源。为了描述癌细胞中改变了的代谢通路,同位素标记示踪技术提供了一种新的全局观点,让我们更好地理解在癌基因或抑癌基因调控下的代谢切换。色谱与质谱联用是一种重要的分析工具,可定量检测带有同位素标记的代谢物,从而剖析肿瘤细胞中的生物化学反应。在本文中,我们总结了基于质谱的肿瘤代谢分析的研究概况并提出未来的研究方向。重点讨论碳-13标记与氘代标记的示踪技术分析中间代谢产物,包括还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)。目前生物化学教科书中认为NADPH主要来源于磷酸戊糖途径。然而,氘代示踪技术分析表明,包括一碳代谢在内的其他代谢通路对产生NADPH也很重要。以上内容都在本文中进行了讨论。

全氟烷基羧酸前体物氟调醇的污染水平与生物转化研究进展

全氟烷基羧酸(perfluorocarboxylic acids, PFCAs)普遍具有环境持久性、生物富集性及生物毒性效应.随着政府和国际组织对PFCAs生产和排放的监控和管制,探究PFCAs的间接来源变得愈加迫切.氟调醇(fluorotelomer alcohols, FTOHs)是生产含氟聚合物和含氟表面活性剂的重要原材料,被广泛应用于消费品与工业产品的生产.此外,FTOHs也是多种氟调类产品降解转化过程的主要中间体.FTOHs的降解已被普遍认为是环境和生物体中PFCAs重要的间接来源.FTOHs进入环境后可进行长距离迁移,并且能够在环境介质和生物体内不断转化,生成一系列多氟类中间物质,最终转化生成不同链长的PFCAs.近期研究发现,FTOHs的多氟类中间代谢物表现出比PFCAs更强的生物毒性效应.因此,只有全面了解FTOHs的污染水平与生物转化过程,才能正确评估FTOHs暴露的环境和健康风险.本文全面介绍了FTOHs的理化性质与环境中的来源,概述了FTOHs的分析方法和环境污染状况,分析了FTOHs在不同生物介质中的转化过程,并解析了FTOHs的致毒机制.

美国授权酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的专利现状分析

分析了1990—2017年美国授权酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的专利,从申请量、专利权人分布、专利技术领域分布、专利权人演化分析等全面分析酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物在美国的态势,得出一些对我国企业有帮助的竞争情报,为我国相关制药企业提供参考。

超高效液相色谱-串联高分辨质谱法检测人体尿液中的对苯二胺-醌类新污染物

该文建立了一种基于液液萃取的超高效液相色谱-串联高分辨质谱测定人体尿液中5种新污染物对苯二胺-醌(PPD-Qs)的方法。优化确定了样品前处理条件及色谱、质谱仪器参数,并采用氘代N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺醌(6PPD-Q-D5)作为内标进行定量分析。结果表明,该方法在0.01~50 ng/mL范围内线性关系良好,相关系数大于0.999,方法检出限低至2.4~7.5 pg/mL。尿液中5种PPD-Qs的基质效应为81.3%~110%;3种不同浓度水平加标样本的平均回收率为80.5%~114%,日内及日间相对标准偏差(RSD)均不大于11%。将该方法应用于人群队列尿液中5种PPD-Qs的检测,5种PPD-Qs的平均质量浓度为0.04~1.06 ng/mL。该方法操作简单、灵敏度高、重复性好,适用于人体尿液中新污染物PPD-Qs的检测。

广州夏季办公室内细颗粒中多环芳烃污染特征研究

大部分的都市办公人群每天在办公室至少度过8 h。而室外环境的渗透、办公室内吸烟、办公设备使用和中央通风系统均可能导致细颗粒物及多环芳烃(PAHs)在室内积聚而造成微环境污染。2015年5—6月,在广州市3种不同功能区(商住区、高新产业区、工业区)共选取了14间不同类型的办公室,对其室内外PM_(2.5)和多环芳烃进行同步监测。结果表明,(1)14间中有12间办公室内的PM_(2.5)浓度水平高于世界卫生组织(WHO)的推荐值25μg·m-3;(2)与国内外类似研究相比,办公室内外∑16PAHs及Ba P-eq的监测浓度水平均较低,并呈现一致规律:文印>室外>吸烟>多人>单人>无窗(无人),其中Ba P-eq低于欧盟规定的安全限值1 ng·m-3;(3)文印工作和吸烟行为与室内PM_(2.5)和PAHs浓度升高有密切关系,分别对5环和4环PAHs贡献明显;(4)其他无明显内源的办公室的细颗粒中PAHs污染在监测期间主要来源于室外贡献。

典型有机磷酸酯在小鼠组织内的特异性分布

基于气相色谱质谱(GC-MS/MS)联用建立了生物体内典型有机磷酸酯(OPFRs)的高效提取和仪器分析方法,并探讨了其在小鼠组织中的积累分布特征.本研究通过对样品提取、净化和仪器定性定量等环节的条件优化,建立了高效测定机体中典型OPFRs的超声辅助萃取-无乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)柱净化-气相色谱质谱分析方法.结果显示,在最优条件下加标样品中氘代磷酸三丁酯TnBP-d27和氘代磷酸三苯酯TPhP-d15的回收率分别为104.86%和102.12%.暴露实验采用昆明(KM)小鼠单次尾静脉注射OPFRs标记物的方式,分时间段取样,获得实际样品.使用本文建立的方法对实际样品进行定量分析,TnBP-d27和TPhP-d15的线性范围在1—200μg·L^-1之间,r2>0.99,检出限为0.02—1.08μg·L^-1,定量限为0.06—3.61μg·L^-1;平均回收率为54.04%—130.29%,相对标准偏差(RSDs)为9.58%—18.21%;TnBP-d27主要在脾脏(36 h)和肾脏(24 h)富集,分别为(8.55±1.00)ng·g^-1和(20.34±6.60)ng·g^-1;TPhP-d15主要在肾脏(12 h)富集,为(29.86±11.90)ng·g^-1.

多孔芳香骨架吸附剂-固相萃取-高效液相色谱法同时测定辣椒粉中4种偶氮类染料

建立了固相萃取-高效液相色谱同时测定辣椒粉中对位红、酸性橙Ⅱ、苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ4种偶氮染料的方法。以多孔芳香骨架-6(PAF-6)材料作为固相萃取吸附剂,考察并获得了影响自制固相萃取柱的萃取效率和吸附容量等主要因素。在优化条件下,4种目标分析物的检出限(LOD)为1.5～7.0μg/L(信噪比S/N=3),定量限(LOQ)为5.0～22.1μg/L(S/N=10),加标回收率为76.5%～89.8%,相对标准偏差(RSD)均不大于5.3%(n=6)。此外,基于量子化学计算,考察了PAF-6与目标分析物之间的相互作用机制,结果表明,目标分析物可以稳定地吸附在PAF-6分子上。该方法准确可靠,具有良好的回收率和较高的灵敏度,可用于辣椒粉中4种偶氮类染料的检测。

基于非靶标筛查的超高效液相色谱-三重四极杆质谱法检测尿液样品中的酰基肉碱

建立了一种基于母离子扫描模式的超高效液相色谱-三重四极杆质谱检测尿液中酰基肉碱的分析方法。对酰基肉碱类化合物所共有的m/z为60、85和144的碎片离子进行选择性检测,结合化合物母离子扫描的结果及其对应的保留时间,选取一致性较好的化合物进行筛选,再利用高分辨质谱确认,最终检测到37种酰基肉碱化合物,其中有14种尚未被HMDB和LIPID MAPS数据库收录。该方法可应用于其他生物样本(如血液、组织)中酰基肉碱的定性、定量分析,可作为检测酰基肉碱化合物的新选择。

质谱成像技术及其在乳腺癌研究中的应用

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,其发病率在世界范围内呈现上升趋势,是威胁女性健康的重要疾病之一。随着现代医学技术的快速发展,早期有效的诊断和筛查方法能够改善乳腺癌患者生存率和提高其生活质量。由于乳腺癌肿瘤具有非常显著的异质性,这对于诊断和筛查带来了较大困难,亟须在肿瘤演进时间信息中,继续引入生物分子的空间信息,从而对其异质性、肿瘤微环境等进行准确的追踪。质谱成像技术,可在免标记的前提下利用离子质荷比的特性发现生物组织中的各种分子,并研究这些分子的时间和空间信息,对其进行准确的定性、定量和空间定位。目前,通过质谱成像技术可直接获取药物及其代谢物、内源性代谢物、脂质、多肽和蛋白质等在组织中的空间分布信息,为肿瘤分子分型诊断和确认以及相关抗肿瘤药物的筛选提供了新的思路和研究方向。该综述以乳腺癌相关的生物样品制备和研究进展为主要内容,从小分子样本、大分子样本、石蜡包埋样本、基质喷涂方式、常用离子源等方面阐述质谱成像中样本制备的重要性以及样品制备过程中存在的难点问题。同时,以细胞模型、动物模型和临床肿瘤标本为研究对象,汇总了质谱成像技术在乳腺癌方面的应用进展,并进行了展望,为开展癌症精准分型研究和药物药效的快速筛查提供了重要依据。

聚氯乙烯微塑料对典型单羟基菲的吸附机制

为丰富微塑料与有机污染物间的相互作用机制相关数据,以3-羟基菲(3-OHP,C_(14)H_(10)O)为菲单羟基衍生物代表污染物,聚氯乙烯(PVC)微塑料为研究对象,研究了PVC微塑料在水环境中对3-OHP的吸附行为,并就相关吸附机制进行了深入探讨。该研究借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等仪器对PVC微塑料进行表征,利用紫外分光光度计得出目标污染物的紫外吸收光谱标准曲线,标准曲线拟合相关系数(R^(2))>0.99。为保证紫外吸收光谱的准确性,污染物浓度梯度设置为吸光度(Abs)大于0.438,之后根据标准曲线方程计算其浓度,结合相关吸附模型(吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学)并配合密度泛函理论(density functional theory,DFT)探讨了在水环境中PVC微塑料对3-OHP的吸附机制。结果如下:(1)吸附动力学实验结果显示伪二级动力学模型拟合程度最好,吸附动力学拟合系数R^(2)=0.998。因此,PVC吸附3-OHP可能是以表面吸附和外液膜扩散的吸附方式,吸附发生24 h后的平衡吸附量为36.866μg/g;(2)吸附等温线实验表明Langmuir和Freundlich等温线模型拟合度较高,吸附等温线拟合系数R^(2)分别为0.956和0.907,更加适合描述PVC对3-OHP的吸附过程,吸附模式主要为单层吸附,也存在小部分多层吸附,PVC对3-OHP的最大吸附量为408μg/g;(3)吸附热力学结果显示PVC微塑料对3-OHP的吸附效率随着温度升高而降低,这表明PVC对3-OHP的吸附为自发、放热的吸附反应;(4)盐度实验结果表明,盐度对3-OHP在PVC上的吸附效率影响不大;(5)DFT理论计算结果表明PVC对3-OHP结合能相对较低,因此推测PVC对3-OHP的主要吸附机制可能是疏水作用,还可能存在弱氢键作用、卤素键作用以及π-π共轭作用。研究揭示了PVC微塑料与有机物相互作用方式,明确了PVC微塑料对3-OHP的吸附模式,探讨了PVC微塑料对3-OHP的相互作用机制,有助于更好地了解PVC微塑料在水溶液中的环境行为。该研究为科学评价微塑料的环境影响提供数据参考,并进一步补充了微塑料的毒理学机制数据。

超声提取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定斑马鱼胚胎中对苯二胺抗氧化剂

本文建立了超声提取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定斑马鱼胚胎中4种对苯二胺抗氧化剂(PPDs),优化了超声提取溶剂和吸附剂,最终选择5 mL二氯甲烷超声15 min(重复2次)和0.1 g N-丙基乙二胺(PSA)净化。结果表明:该方法的线性范围为0.1~200μg/L,线性相关系数优于0.99,方法检出限在0.38~0.68 ng/g之间。除N,N′-二甲苯基对苯二胺(DTPD)的加标回收率高于120%,其他PPDs,即N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺(6PPD)、N-苯基-N′-环己基对苯二胺(CPPD)、N-异丙基-N′-苯基对苯二胺(IPPD)的加标回收率为73.1%~109%;日内精密度2.97%~15.0%,日间精密度4.76%~18.8%。应用本方法检测暴露于PPDs中的斑马鱼胚胎体内PPDs浓度为12.5~16.4 ng/g。该方法操作简单、灵敏度高,适用于斑马鱼胚胎中对苯二胺抗氧化剂的检测。

聚乙烯微塑料对水中萘的吸附-解吸作用研究

微塑料是一种新污染物,具有吸附和迁移水体中有机污染物的潜力。该研究以聚乙烯(PE)微塑料为载体,萘(NAP)为目标污染物,比较了不同pH值、背景溶液下PE微塑料对NAP的吸附效率,以及在模拟胃液环境下PE微塑料对NAP的释放能力。首先,PE微塑料对NAP的吸附与准二级动力学模型(R;=0.966)与线性等温线模型(R;=0.987)的分析结果吻合较好,吸附过程为自发放热过程。其次,在模拟胃液中,PE微塑料对NAP的释放量随着p H值(3、7和11)升高而降低。最后,在模拟淡水环境PE微塑料对NAP的吸附效率大于模拟海水环境,PE微塑料对NAP的吸附效率与p H值呈负相关关系。总的来说,研究结果有助于更好地理解NAP在PE微塑料上的吸附机理(主要为疏水效应和静电斥力)以及在不同环境条件下水生生态系统中的解吸行为。

广州市教室室内外PM2.5的污染特征

本研究采用PM_(2.5)连续在线监测仪对广州市不同典型地区4所学校共16间教室进行室内外PM_(2.5)同时监测.结果表明,教室室内外PM_(2.5)浓度水平分别为65±15μg·m^(-3)和75±24μg·m^(-3),4所学校由于不同地理位置、外部环境以及室内卫生条件呈现出不同的PM_(2.5)污染水平;受人为因素影响较大的学校白天的PM_(2.5)浓度较高,受自然环境因素影响较大的学校则呈现白天低、夜晚高的趋势;通风方式和开关窗行为是影响室内外PM_(2.5)相关关系的重要因素,夏季空调机械通风的教室能有效地降低外部PM_(2.5)的渗透,开窗通风的教室室内PM_(2.5)则主要受室外环境影响;同样关窗情况下,具有较好围护结构、气密性较好的教室更能有效避免室外PM_(2.5)污染;当雾霾发生时,室内PM_(2.5)浓度以及室内外一元线性相关系数r^2也相应受到明显影响.通过了解不同区域教室室内外PM_(2.5)的质量浓度,给人们在雾霾和非雾霾天气下如何改善室内空气质量提供帮助,以避免学生长时间暴露在室内PM_(2.5)污染的环境中.

浅析四大跨国制药巨头公司专利现状

诺华、辉瑞、罗氏和默克公司为四大跨国制药巨头公司,诺华与罗氏公司是欧洲制药公司的典型代表,辉瑞与默克是美国制药公司的典型代表。通过对诺华、辉瑞、罗氏、默克公司的专利进行检索,全面分析了四大制药巨头公司美国专利的变化趋势,以及全球专利申请变化趋势,同时结合了研发投入,分析了专利拥有量与研发投入的相关性。结果表明,四大制药巨头公司在全球的专利申请量差别较显著,诺华与罗氏两大欧洲制药公司在美国与欧洲的专利量保持领先,辉瑞公司的专利数量整体处于劣势。基于专利拥有量与研发投入相关性分析,推演出不制药巨头公司的发展策略不尽相同。

加速溶剂萃取-气相色谱/质谱法测定土壤中多氯代烃和有机磷阻燃剂

建立了加速溶剂萃取-气相色谱/质谱(ASE-GC-MS/MS)测定土壤中6种多氯代烃(PCHs)和12种有机磷阻燃剂(OPFRs)的方法,对加标制样、净化和仪器分析条件进行了优化。在土样与硅藻土混合物中加入回收内标混合液后,用加速溶剂萃取同时提取6种PCHs和12种OPFRs,固相萃取分步净化,气相色谱联用质谱仪测定。结果表明,目标分析物质量分数在0.05~500 ng/g范围内,相关系数(r^(2))>0.995,PCHs和OPFRs的方法检出限分别为0.16~2.31 pg/g和4.25~21.5 pg/g,方法定量限分别为0.533~7.71 pg/g和14.2~71.6 pg/g。PCHs和OPFRs的平均回收率分别为62.6%~111.0%和65.9%~119.2%。该方法适用于土壤中6种PCHs和12种OPFRs的检测。