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为了检测尿液中邻苯二甲酸酯类(Phthalate ester,PAE)代谢物的含量,了解在人群中PAE暴露的水平,我们首先建立了固相萃取(solid-phase extraction,SPE)/气相色谱质谱(gaschromatographic mass spectrometry, GC-MS)联用和“NH4PF6增强的,无有机溶剂二次微萃取”(“NH4PF6-enhanced,non-organic solvent,dual microextraction,ANSDM”)腐效液柑色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)联用的两种检测人尿液中PAE代谢物的方法(即SPE/GC-MS和ANSDM/HPLC)。然后选择最优方法,进行实际尿液样品检测,具体考察了2型糖尿病患者和六种疾病对照以及健康体检人群的尿液样本。最后获得了各组人群PAE代谢物暴露的水平和特点。 主要内容共分为三部分进行阐述: 第一部分:我们构建了SPE/GC-MS方法用于检测尿液中PAE代谢物。应用传统的富集和提取样本中痕量物质的方法,结合气相色谱质谱平台检测待检物是本章的最终目的。我们对SPE和GC-MS的结合进行一系列条件的优化。由于SPE在富集与提取PAE代谢物方面前人已有很多研究,已具备成熟的技术与条件,故此本章将重点将放在GC-MS条件的优化上。GC-MS条件优化最重要和最必要的是衍生化条件的优化。PAE代谢物衍生化最佳条件为:加入30μL双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(N,O-bis(trimethylsilyl) trifluoroaceta-mide,BSTFA),1μL三甲基氯硅烷(trimethyl chlorosilane,TMCS)和70μL吡啶于30℃下衍生化30 min。基于这个衍生化条件,方法的线性范围是2~800 ng/mL,线性系数范围是0.9900~0.9982,有较好的线性关系。最低检测限在0.1~0.33ng/mL之间。日内和日间相对标准偏差(relative standard deviation,RSDs)在0.53%~6.95%之间,具有良好的精密度。方法的回收率为73.1%~116.8%。总之该方法是一个常规的较为准确的测定尿液中PAE代谢物的方法。 第二部分:在这部分,我们开发了一种新型的“NH4PF6增强的,无有机溶剂二次微萃取”方法,即ANSDM方法。在常规的离子液体分散剂液液微萃取(ionic liquid-based dispersive liquid-liquid microextraction,IL-DLLME)的程序中,IL分散剂由于“延迟效应”(carry-over effect)大部分保留在了水相中,导致弱极性和中等极性化合物的低回收率。在此,我们成功地开发了ANSDM方法来萃取同时具有弱极性和中等极性的PAE代谢物。在这个方法中,NH4PF6作为离子交换剂参与原位反应,使用[C8MIM]PF6作为提取溶剂,[C4MIM]BF4作为分散剂,从而实现二次微萃取。利用单因素实验(Single-factor experiments),两水平全因子实验设计(a two-level full factorial experimental design)和3D响应面曲线法之中心组成设计(central composite design)来进行方法的优化。在优化条件下,测到尿液PAE代谢物较高的回收率(93.8~99.1%)和较低的检测限(约0.3μg/mL)。ANSDM方法的主要优点包括:(1)对弱极性和中等极性的分析物具有较高的提取效率;(2)使用环境友好的试剂;(3)节省时间的前处理工序;(4)简单的操作和用HPLC分析完全兼容。总而言之,ANSDM方法不但可用于尿液基质的预处理,在人尿PAE代谢物的痕量水平的定量方面具有良好的前景,同时该方法也显示出对其他可能潜在的生物样品或环境样品的良好的预处理能力的前景。 第三部分,我们利用ANSDM/HPLC方法检测了T2DM和6种疾病人群及健康体检人群尿液中PAE代谢物含量。PAE代谢物与T2DM的相关性已被很多研究证实,且这种相关性具有人种和性别以及地域的差异性,在中国目前还未有同时重点考察多种疾病人群PAE代谢物的检测的研究。除了T2DM共50例尿液样本以外,我们选取了六种对照疾病组,它们分别是结直肠癌(Colorectalcancer)共32例,胃癌(Gastric cancer)共30例,高血压病(Hypertensive disease)共31例,肺癌(Lung cancer)共39例,前列腺癌(Prostatic cancer)共30例以及乳腺癌(Breast cancer)共30例等。我们选取了两种消化道肿瘤疾病,一种心血管疾病,一种呼吸道疾病,两种生殖系统肿瘤疾病,另外作为空白对照,我们也选取了65例健康体检(Healthy physical examination)人群的尿液参与研究,所有样本量大约300例。利用ANSDM/HPLC方法,本次检测结果如下:(1)在七种疾病组和健康体检组的尿液中均完全检测到PAE代谢物,检出率100%;(2)在T2DM组中,MBzP的平均浓度最大为43.90 ng/mL,其余两者分别是MiBP的42.32 ng/mL和MBzP的43.90 ng/mL,而MiBP检测到最大值比其余两者的更大为113.80 ng/mL,MBzP最大值为98.10 ng/mL,MEHP的最大值为78.10ng/mL;(3)与其余疾病组和健康对照组相比,T2DM组的PAE代谢物含量明显较高,具有统计学显著性;(4)高血压病组的MEHP含量相比健康对照组具有统计学显著性。从ANSDM/HPLC方法的实际检测效果来看,该方法简单、省时省力、不使用有机溶剂、环境友好,同时对尿液中PAE代谢物具有高回收率。ANSDM/HPLC法检测人尿液中PAE代谢物的方法是一个深具前景的方法,PAE代谢物在T2DM患者尿液中的含量与健康体检者和其他疾病相比具有显著的统计学意义,PAE代谢物也可以作为T2DM的风险因子指导临床的预防与诊断。 总之,通过两种检测尿液中PAE代谢物方法的建立和比较,我们确定了一个高效、快速、准确的方法,即ANSDM/HPLC法。在尿液中PAE代谢物痕量检测方面,该方法具有很广的应用范围和前景。