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高氯酸盐是一种水溶性的无机持久性污染物,作为食品和环境中常见的污染物,对人体健康产生潜在的危害。本文以高氯酸盐为研究对象,监测了武汉市市售食品中高氯酸盐的水平并进行风险评估;探讨高氯酸盐在大鼠体内的分布,代谢和排泄过程以及毒代动力学研究;结合质谱技术和代谢组学手段研究高氯酸盐暴露对内源代谢物影响。建立一种基于液质联用技术高氯酸盐的检测方法,收集武汉市5类市售食品共330个样本,包括300个食品样本和30份生活用水样品用于监测高氯酸盐水平,并评估当地居民高氯酸盐膳食暴露情况。食品样品中高氯酸盐检出率高达94.54%,高氯酸盐的浓度范围为LOQ-331.41μg/kg,平均含量为15.04μg/kg。5类食品中高氯酸盐的含量差距很大,但五种食品样品中的高氯酸盐浓度没有显著的统计学意义。根据食品消费量和本研究中测得的高氯酸盐的水平评估当地居民的高氯酸盐每日摄入量。评估结果显示,男性EDI的平均值和第95个百分位数分别为0.34μg/kg bw/day和1.27μg/kg bw/day,女性EDI为0.38μg/kg bw/day和1.44μg/kg bw/day。本研究中的高氯酸盐的EDI值低于美国EPA和NAS规定的参考剂量,但是高于欧盟EFSA的参考剂量。风险评估结果表明通过饮食摄入的高氯酸盐可能对当地居民产生潜在的健康隐患。分别研究大鼠经口灌胃和静脉注射剂量为0.5 mg/kg、5 mg/kg和50 mg/kg高氯酸盐后大鼠毒代动力学。经口灌胃后大鼠血清中的高氯酸盐浓度-时间曲线出现双峰,符合非房室模型。静脉注射大鼠血清中的高氯酸盐浓度-时间曲线并未出现双峰,是典型的一室模型。毒代动力学结果显示大鼠静脉注射不同剂量高氯酸盐后的消除半衰期分别为5.58 h,5.78 h,5.70 h,经口灌胃的消除半衰期分别为7.05±0.19 h,7.17±0.16 h和7.18±0.41 h。经口灌胃不同剂量的高氯酸盐生物利用率分别为:91.72%,93.53%和97.56%。为了评估高氯酸盐在大鼠体内的组织分布和排泄特征,通过经口灌胃方式分别给予大鼠剂量为0.5 mg/kg、5 mg/kg和50 mg/kg的高氯酸盐。经口灌胃后的表观分布容积平均为1.6 m L/kg,说明高氯酸盐向组织均匀扩散。大鼠经口灌胃高氯酸盐24 h后尿液中高氯酸盐的总排泄量为:81.72%,72.53%和85.80%,表明高氯酸盐主要是通过尿液排出。结合高分辨质谱(UPLC-QE-MS)全面评估大鼠暴露高氯酸盐后体内代谢物变化,分析并鉴定血清中潜在的生物标志物。收集连续14天暴露组大鼠和对照组大鼠的血清样品。通过多元统计分析分析代谢物谱并鉴定高氯酸盐暴露的潜在生物标志物。根据VIP值和S-plot,筛选并鉴定出10种潜在的生物标记物,即苯丙氨酸,磷脂酰胆碱(PC),磷酸戊糖和色氨酸。总体来说,高氯酸盐暴露组大鼠发生了明显的代谢紊乱,为高氯酸盐机体内的毒性机制提供了新的见解。采用UPLC-QE-MS分析高氯酸盐暴露组和对照组大鼠的血清中的脂质组。非靶向分析中高氯酸盐暴露和对照组大鼠的血清脂质组明显分开。结果表明PC,磷脂酰乙醇胺(PE),Lyso-PC(LPC),神经酰胺(Cer),鞘磷脂(SM)和磷脂酰丝氨酸(PS)等脂质代谢物特征发生了明显地变化。脂质组数据表明高氯酸盐暴露组大鼠的甘油磷脂代谢和鞘脂代谢明显紊乱。高氯酸盐暴露的脂质组学可以与其他组学方法整合,加深高氯酸盐引起的相关代谢紊乱中涉及的分子代谢动力学的了解。