全氟烷基酸(PFAAs)具有優(yōu)異和獨(dú)特的親水親脂特性,因而在工業(yè)、家庭和其他領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,同時它們在環(huán)境中具有很高的溶解性和化學(xué)穩(wěn)定性,可持久性存在,且具有生物累積性和毒性。全氟辛酸被證實與高膽固醇血癥、潰瘍性結(jié)腸炎、甲狀腺疾病、先兆子癇、腎癌和睪丸癌有關(guān)聯(lián)。據(jù)報道,人類血液中能夠檢測到全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸等一系列PFAAs殘留,肝臟中也有PFAAs殘留的報道,這表明PFAAs是可能與人類健康有關(guān)的普遍污染物。已有研究表明大鼠可將多氟烷基磷酸二酯、氟調(diào)聚醇等氟化前體生物轉(zhuǎn)化成PFAAs,PFAAs的前體對于人類暴露PFAAs的重要性才突顯出來。8-2氟調(diào)聚醇(8-2 FTOH)具有最大的生產(chǎn)量且被證實是PFOA的前體物質(zhì),從而吸引了科學(xué)家的廣泛關(guān)注。已知8-2 FTOH的代謝物全氟羧酸在植物組織、動物組織、蛋和牛奶中可被吸收和濃縮,通過食物鏈進(jìn)行生物放大,因此人類可通過多種途徑接觸到8-2 FTOH和全氟羧酸,如吸入粉塵、飲用水和食物消費(fèi)(包括母乳、魚、海鮮、肉類和肉類產(chǎn)品)。用作飼料的植物已顯示能夠從土壤中吸收全氟羧酸并將其積累在營養(yǎng)器官和貯藏器官中,家畜可通過飲用水和動物飼料暴露,因此動物性食品是人類潛在的主要暴露來源。為了確定8-2 FTOH在食品動物體內(nèi)代謝為PFOA的程度,確定代謝產(chǎn)物的毒理作用,有必要對其在豬和雞體內(nèi)進(jìn)行代謝和殘留消除研究。本課題根據(jù)已有報道,建立了液質(zhì)聯(lián)用檢測豬和雞樣品中8-2 FTOH及其代謝物的定量方法,建立了LC/MS-Q-TOF鑒定豬和雞排泄物中代謝物的定性方法,并利用建立的定量定性方法研究了8-2 FTOH在豬和雞體內(nèi)的代謝和殘留消除規(guī)律。1豬和雞樣品中8-2 FTOH及其代謝物的定量方法建立本課題以8-2 FTOH及其代謝物全氟戊酸(PFPe A)、全氟己酸(PFHx A)、全氟庚酸(PFHp A)、PFOA、全氟壬酸(PFNA)、8-2氟調(diào)聚酸(8-2 FTCA)、8-2不飽和氟調(diào)聚酸(8-2 FTUCA)、7-3氟調(diào)聚酸(7-3 FTCA)為研究對象,建立了分散固相萃取結(jié)合LC-MS/MS測定動物樣品中化合物的含量的方法。通過對前處理條件的優(yōu)化,確定樣品以乙腈為提取試劑,吸附劑C18、PSA、GCB用以凈化雜質(zhì),提取液氮吹至0.5m L與初始流動相1:1混合后上機(jī)檢測。流動相采用5 mmol/L乙酸銨和甲醇,以Poroshell EC-C18為色譜柱,多反應(yīng)監(jiān)測下負(fù)離子模式掃描,離子源溫度為200℃,結(jié)果顯示9種化合物在17 min內(nèi)分離良好。PFPe A、PFHx A、PFHp A、PFOA、PFNA在豬和雞所有樣品中(排泄物、血漿、肝臟、腎臟、肌肉、脂肪、心、肺、胃、大腸以及小腸)的定量限為0.3μg/kg,檢測限為0.1μg/kg;8-2 FTCA、8-2 FTUCA、7-3FTCA在豬和雞所有樣品中的定量限為0.5μg/kg,檢測限為0.15μg/kg;8-2 FTOH在豬和雞所有樣品中的定量限為5μg/kg,檢測限為1.5μg/kg。經(jīng)方法學(xué)考核后,各化合物在豬和雞所有樣品中的平均回收率超過70%,日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于13%。2 8-2 FTOH在豬和雞體內(nèi)的代謝研究本課題采用LC/MS-Q-TOF鑒定豬和雞排泄物中8-2 FTOH及其代謝物,使用LC-MS/MS對排泄物中的目標(biāo)化合物進(jìn)行定量測定,來確定8-2 FTOH的代謝方式。健康三元雜交豬和28日齡科寶肉雞按125 mg/kg.b.w.劑量單次灌服8-2 FTOH,6 h、12 h、24 h及每隔24 h后收集排泄物,直至168 h。結(jié)果顯示,7 d內(nèi)豬和雞排泄物中化合物的回收率分別為81.5%和80.4%;其中在豬糞便和尿液中回收率分別為77.3%和4.2%,表明8-2 FTOH在豬體內(nèi)主要通過糞便排泄;8-2 FTOH原形是豬和雞排泄物中的主要物質(zhì)。根據(jù)分子量、二級質(zhì)譜以及化合物代謝規(guī)律的對比,除有標(biāo)準(zhǔn)品對照的8種代謝物外,還在豬和雞排泄物中檢測到了文獻(xiàn)中報道過的8-2 FTOH葡糖醛酸結(jié)合物和8-2 FTOH硫酸酯結(jié)合物,表明8-2 FTOH的代謝規(guī)律在不同動物種屬中是一致的。3 8-2 FTOH在豬和雞體內(nèi)的殘留消除規(guī)律研究連續(xù)7 d給豬和雞按5 mg/kg.b.w.的劑量灌胃8-2 FTOH,于停止暴露后6 h、1 d、3 d、7 d、14 d、21 d宰殺動物,取其肝臟、腎臟、肌肉、脂肪、心、肺、胃、大腸以及小腸冷凍保存,按上述所建定量方法對組織中目標(biāo)化合物進(jìn)行定量測定,分析8-2 FTOH及其代謝物在兩種動物中的分布和殘留規(guī)律,確定8-2 FTOH及其代謝物在動物中殘留時間較長的組織。研究結(jié)果顯示:豬:停止暴露8-2 FTOH后,所有時間點豬的所有組織中都未檢測到PFNA,21d時豬的肝臟和腎臟中仍能檢測到PFHp A、PFOA、7-3 FTCA,其余組織中能檢測到PFHpA、PFOA。PFHpA、PFOA、7-3 FTCA在豬肝臟中的消除半衰期分別為9.2d、16.1 d、6.5 d,在豬腎臟中的消除半衰期分別為12.8 d、23.9 d、8.6 d。雞:停止暴露8-2 FTOH后,21 d時雞的所有組織都能檢測到PFOA、PFNA、7-3 FTCA,但在肝臟和腎臟中的濃度較高。PFOA、PFNA、7-3 FTCA在雞肝臟中的消除半衰期分別為3.7 d、17.3 d、7.0 d,在雞腎臟中的消除半衰期分別為4.2 d、22.4d、5.5 d。雞體內(nèi)化合物PFPe A、PFHx A、PFHp A、8-2 FTCA、8-2 FTUCA存在的時間點都要少于豬,說明了8-2 FTOH在雞體內(nèi)的代謝要快于豬。綜上所述,本課題首次建立了分散固相萃取法檢測動物樣品中8-2 FTOH及其代謝物,獲取了8-2 FTOH在豬和雞體內(nèi)的代謝途徑,闡明了代謝規(guī)律和種屬特點;系統(tǒng)闡明了8-2 FTOH在豬和雞體內(nèi)的殘留消除規(guī)律,填補(bǔ)了8-2 FTOH在食品動物中的研究空白,為8-2 FTOH的毒理作用觀察提供了新的參考信息。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S859.84
【部分圖文】：

采用單點校正法計算。公式為：X=AV/AsW×100%。其中，X：樣品中化合物的濃度(μg/kg)；A：樣品中化合物的峰面積；Cs：標(biāo)準(zhǔn)工作液中化合物的濃度(μg/L)；V：樣品最終定容的體積(mL)；As：標(biāo)準(zhǔn)工作液中化合物的峰面積；W：樣品質(zhì)量(g)。殘留消除常數(shù)的計算：將測定的化合物濃度進(jìn)行對數(shù)轉(zhuǎn)化，與時間作回歸分析，得到化合物濃度與時間的消除曲線方程：y=ax+b (y=LnC，b=LnC0)。C= C0e-kt(C0：初始濃度，C：任意一點化合物濃度)。t1/2=0.693/K(t1/2：消除半衰期，K：消除速率常數(shù))。3 結(jié)果與分析3.1 8-2 FTOH 及其代謝物的 LC/MS-Q-TOF 定性結(jié)果圖 1 為 8-2 FTOH 及其代謝物的定性分離色譜圖，附錄 2 中圖 1-9 為各化合物的質(zhì)譜圖。該液相條件為 35 min，比定量方法的液相時間要長，原因是更長的洗脫時間盡可能的分離不同極性的未知代謝物，為痕量代謝物的鑒定提供良好的條件。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 屆碩士研究生學(xué)位(畢業(yè))論文3.3 8-2 FTOH 在豬和雞體內(nèi)的代謝物鑒定結(jié)果3.3.1 8-2 FTOH 及其代謝物在豬和雞體內(nèi)的代謝物鑒定對豬和雞排泄物中 8-2 FTOH 及其代謝物進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)豬和雞分別鑒定出 11種代謝物，根據(jù)代謝物濃度的變化得出豬和雞體內(nèi) 8-2 FTOH 的代謝途徑如圖 19 所示，8-2 FTOH 可在二相代謝酶的作用下生成 8-2 FTOH 葡糖醛酸結(jié)合物和 8-2 FTOH硫酸酯結(jié)合物；也可在一相代謝酶的作用下生成 3 種氟調(diào)聚酸中間體和 5 種全氟羧酸最終代謝物。

圖 19 豬和雞體內(nèi) 8-2 FTOH 的代謝途徑Fig. 19 Metabolic patterns of 8-2 FTOH in swine and chicken以雞 6 h 排泄物的總離子流圖為例，圖 20 為鑒定出的化合物離子圖，化合物 1-8為所定量的化合物，化合物 9 和 10 分別為新鑒定的 8-2 FTOH 葡糖醛酸結(jié)合物和 8-2FTOH 硫酸酯結(jié)合物。6 h 時未檢測到化合物 PFNA，原因是該時間點 PFNA 的濃度太低，未達(dá)到儀器靈敏度，但結(jié)合 LC-MS/MS 結(jié)果，可知生成的代謝物中含 PFNA。

本文編號：2851481