壬基酚和辛基酚联合染毒的尿液代谢组学研究.pdf

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1、第40卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第1期2012年1月ChineseJournalofAnalyticalChemistryl13～1l8D0l：10．3724／SP．J．1O96．2012．10386壬基酚和辛基酚联合染毒的尿液代谢组学研究柳春红L王伟华孙远明。林峰张明明(华南农业大学食品学院，广州510642)(广东省食品质量安全重点实验室，广州510642)(广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心食品实验室，广州510623)摘要运用代谢组学方法研究壬基酚和辛基酚联合染毒对大鼠尿液代谢的影响。在高效液相色谱一飞行时间质

2、谱技术检测的基础上，通过主成分分析观察了联合染毒的时间一毒效应和剂量一毒效应。根据主成分分析和判别分析，结合t检验，筛选出染毒组和对照组中具有明显差异的化合物，并在MerlinScrippsCenterforMassSpectrometry代谢物数据库中查询，推断其可能的代谢标志物。结果表明，壬基酚和辛基酚联合染毒后，尿液中可能出现的生物标志物有5种，分别为4,8一二羟基喹啉一2一甲酸(黄尿酸)、色氨酸及Ⅳ-乙酰一5-羟色胺、RG-13022和十六碳烯酸。由这些物质涉及的代谢途径，推测壬基酚和辛基酚联合染毒可能对生物体的蛋白质代谢、神经系

3、统和心血管系统、生物节律、细胞抗氧化性激素的平衡等方面产生毒效应，另外还可能影响细胞的信号传递和脂类代谢。关键词壬基酚；辛基酚；代谢组学；高效液相色谱一飞行时间质谱；生物标志物1引言烷基酚聚氧乙烯醚(APEs)是一种非离子表面活性剂，广泛用于洗涤剂、除草剂、杀虫剂、塑料添加剂、乳化剂、润湿剂、涂料及化妆品中。此外，APEs还可用作避孕药膏及凝胶的杀精子剂和避孕套的润滑剂。据统计，APEs的世界年产量约为50万吨[】，在各类表面活性剂中排第三，并且全球需求量还在增加。在APEs总量中，壬基酚聚氧乙烯醚(Nonylphenolethoxyla

4、tes，NPEs)约占80％，辛基酚聚氧乙烯醚(Octylphenolethoxylates，OPEs)约占20％[1]。APEs类物质进入环境后经生物降解分别形成相应的烷基酚(APs)，如壬基酚(Nonylphenol，NP)和辛基酚(Ocytlphenol，OP)。由于大量应用，目前NP和OP已通过废水排放进入人类的食物链，在许多国家的地表水、饮用水、食品中都能检测到NP和Opt3，4】。关于NP和OP的毒性研究主要集中在内分泌干扰和对生殖系统的潜在副作用方面。研究发现，NP和OP具有雌激素活性，。国外学者通过体内、体外试验评价了烷基

5、酚的内分泌效应，证实NP和OP能够通过与体内雌激素受体结合，抑制或改变内源性雌激素在生殖和发育阶段的功能】。在给大鼠灌胃和皮下注射染毒两种情况下，观察到NP和OP的雌激素效应甚至比内分泌干扰物双酚A还要强]。关于烷基酚的代谢组学及非内分泌毒性机制研究的报道较少[】0]。Lee等基于GC-MS方法研究了NP对雄性激素、雌激素、肾上腺皮质素的影响，认为四氢皮质(甾)酮和5a-四氢皮质(甾)酮可作为尿液中NP对肾上腺皮质素类物质产生影响的标志物【“1，但该研究只是针对某几个特定组分的检测分析。由于目前还没有完整意义上的烷基酚类代谢组学研究，而且

6、壬基酚和辛基酚的污染又同时存在，因此，本研究在两者等剂量混合灌胃的情况下观察了联合染毒的时间一毒效应和剂量一毒效应，并从尿液中的代谢产物中筛选可能的生物标志物。本研究对全面认识烷基酚的联合毒作用特点，为科学地实施风险管理和毒性干预、保护人体健康具有重要的指导意义。2实验部分2．1实验动物和动物模型的建立SpragueDawley(SD)大鼠，雄性，体重150~200g，由中山大学动物实验中心提供。动物置于代谢笼2011-04-22收稿；201卜07-16接受本文系农业部”948”子项目(No．2009-Z45)资助E-mail：ymsun

7、@scau．edu．on；linf@iqte．cn114分析化学第4O卷中常规饲养，每笼1只，自由饮水喂食，饲养室光照12h，黑暗12h，室温20～25℃，相对湿度40％～70％。饲养条件及实验操作均严格遵守无特殊病原菌(SPF)级标准要求。将15只大鼠随机分为3组，分别为对照组、0N(NP+OP)低剂量组、ON(NP+OP)高剂量组，每组5只，置于代谢笼中常规饲养．经过一周适应后，开始灌胃染毒，对照组用花生油灌胃，染毒组用同体积的NP+0P花生油溶液灌胃，染毒剂量分别为：低剂量50mgg、高剂量150mg&g。连续灌胃7d。灌胃次日取大

8、鼠24h尿样，称重。2．2动物尿样的处理吸取5mL尿液于10mL塑料离心管中，以3000r／min离心5rain，除去大颗粒固体杂质，吸取上层清液1mL，转移至1．5mL塑料离心管中，以120