论文部分内容阅读
分析和识别实际环境样品中主要贡献效应污染物是环境风险评估与污染物控制和削减的前提,单一的毒理学评价或化学分析监测往往会忽略起实际作用的主要效应污染物。效应引导的环境污染物分析与识别(Effect-dericted analysis或Effect-dericted identification,EDA或EDI)常被用来鉴定环境样品中的主要效应污染物。EDA是以特定的生物学检测为核心,配合以相应的样品提取、色谱分离及化合物表征,通过生物效应筛选和多步分离纯化等过程最终实现主要效应污染物的浓度测定、结构鉴定和毒性确认的方法。虽然EDA在识别环境样品中遗传毒物、内分泌干扰物以及水生毒物方面得到了实际应用,但是,目前尚没有可用于环境中神经毒性识别的EDA方法。
本文建立了神经毒性引导的环境污染物分析与识别方法(Neurotoxicity assaydirected analysis,NADA)并应用于实际环境中神经毒性的评价和具有神经毒性的溴代阻燃剂(BFRs)的分析与识别。NADA结合了生物筛选方法与化学分析手段两方面的优势。在生物筛选方面,建立了大鼠小脑颗粒神经元细胞(CGNs)的原代培养方法,通过毒物或样品对CGNs暴露进行毒性评价。在化学分析方面,设计了实际样品的提取、前处理和分离方法,选取多溴联苯醚(PBDEs)、六溴环十二烷和三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸脂(TSC)作为模式BFRs,引导BFRs前处理和分离方法。通过液相色谱串联二级质谱(HPLC-APCI-MS/MS)和气相色谱串联高分辨质谱法(GC-HRMS)实现对模式BFRs的定量检测。依据对照采样点提取物的神经毒性评价结果,确认了对照点环境样品对CGNs无显著影响,证明了初步建立的方法可用于实际环境样品的神经毒性评价与样品中污染物的识别。
在实际应用中,选取湖南省浏阳市某化工厂附近区域为目标地点,利用建立的NADA对样品中的毒性组分进行鉴定,通过总体的神经毒性评价在化工厂附近的样品中监测到了较高的神经毒性效应,以HPLC-APCI-MS/MS对组分的成分进行分析,发现TBC是底泥中的主要效应污染物。同时,在周围的农田土壤中分离出了未知的神经毒物。
基于上述研究结果,对NADA进一步完善,提高了整体流程的效率,避免酸性硅胶对环境样品中污染物的破坏。利用完善后的流程在溴代阻燃剂化工厂附近鉴定出了具有神经毒性的四溴双酚A双丙烯基醚(TBBPA DAE)。此外,建立了HPLC-APCI-MS/MS方法定量底泥、水和土壤中TBBPA DAE的含量,证明了化工厂是TBBPA DAE污染的主要来源。
在HPLC-APCI-MS/MS分析TBBPA DAE的过程中发现了特异性的未知质谱峰,基于对质谱图的分析,推测该化合物为四溴双酚A单丙烯基醚(TBBPA MAE),是TBBPA DAE可能的副产物或环境代谢产物。通过对目标化合物的合成和鉴定,证实了TBBPA MAE在环境样品中的存在。此外,还在环境样品中发现了另一种TBBPA衍生物的副产物,四溴双酚A单(2,3-二溴丙基)醚(TBBPA MBPE)。