16种双酚类化合物在可食蔬菜中的吸收运转、分配特征和健康风险

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环境内分泌干扰物(Endocrine disrupting compounds,EDCs),是一类对人体或动物体的神经系统、内分泌系统、免疫系统、生殖与发育产生影响的化学物质。双酚类化合物(BPs),一类常见EDCs,是环境领域前沿研究热点之一。随着科研工作的不断开展,双酚类化合物的内分泌干扰效应、遗传毒性、神经毒性和细胞毒性等毒理学效应不断被得到证实。双酚类化合物主要用作聚碳酸酯塑料和环氧树脂生产的主要原料,可通过不同途径被释放环境中。到目前为止,只有少数BPs被认为具有植物吸收潜力,大部分BPs尚未开发。对植物中BPs残留量进行广泛评估的一个关键障碍是缺乏同时测定多种化学类化合物的灵敏分析方法,仅有的报道也仅侧重于双酚类化合物在食品、灰尘以及地表水等介质中的含量检测。鉴于此,本论文以新兴环境污染物双酚类化合物为研究对象,建立并优化双酚类化合物在可食蔬菜中的微/痕量分析方法,研究在水培和土培条件下双酚类化合物在蔬菜体内的富集及迁移分布特征,进行蔬菜中双酚类化合物对人体的健康风险评价。本论文主要研究成果如下:1.本论文通过优化SPE柱、洗脱剂、提取剂、提取体积和提取时间等前处理条件,建立了一种同时测定蔬菜样品中16种双酚类化合物的痕量分析方法,并将其运用到其他几种蔬菜组织中进行方法验证。具体方法如下:蔬菜样品经乙腈和MTBE超声提取,PEP柱浓缩净化,甲醇洗脱。结果显示16种双酚类化合物在5~500μg/L范围内线性关系良好(R2>0.99),16种化合物的检出限为0.0026-6.2269 ng.g-1,定量限为0.0085-20.7564 ng.g-1,平均回收率为90.2%-120.6%(n=6),RSD为1.4%-12.3%。2.以生菜为模式植物,在水培条件下研究了16种双酚类化合物在植物中的吸收、运转和分配规律,并进行了人体健康风险评估。营养液pH=7时,16种双酚类化合物在生菜中的总浓度ΣBPs为4769.84?g/kg,其中BPS、BPC、BPF、BPE和BPZ在生菜体内较难富集,浓度分别为3.03±1.24?g/kg、6.67±1.2?g/kg、4.48±1.8?g/kg、10.8±2.6?g/kg和12.66±4.5?g/kg。除BPAF外15种BPs从地下部向地上部的迁移系数(TF)均小于1,表示15种BPs均较难从地下部向地上部转运,BPAF的TF为1.43,较易在生菜体内发生迁移。pH=6和9时16种双酚类化合物在生菜中的总浓度ΣBPs为6144.17?g/kg和ΣBPs4741.07?g/kg,除BPAF外15种BPs从地下部向地上部的迁移系数均小于1。与pH=7时相比,pH=6时16种BPs易在生菜体内富集,pH=9时16种BPs较难在生菜体内发生转运。采用国标模型,基于体重(bw)(以70 kg为成人标准体重)分析的估计每日总摄入量(BW-EDI)数据表明,一般人群通过食用生菜摄入Σ16BPs的BW-EDI值为407.7 ng/kg·d,远远低于欧洲食品安全局推荐用于BPA的4?g/kg·d的临时耐受参考剂量(t-TDI),其中BPAF估计每日摄入量高达256.63256.63ng/kg·d。3.选取白菜和芹菜为供试作物,采用土壤盆栽试验,研究了16种双酚类化合物在土壤-植物体系内的吸收、运转和分配规律,并进行了人体健康风险评估。16种双酚类化合物在白菜和芹菜中的总浓度ΣBPs分别为Σ16631.5?g/kg和Σ16893.36?g/kg,其中BPS、4-CP、BPAF和BPF较易在白菜体内富集,浓度分别为90.37?g/kg、38.08?g/kg、348.43?g/kg和23.53?g/kg,BPS、BPC、BPAF和BPA较易在芹菜体内富集,浓度分别为125.6?g/kg、63.07?g/kg、427.19?g/kg和79.16?g/kg。芹菜表现出比白菜更好的富集能力。16种BPs从地下部向地上部的迁移系数(TF)均小于1,即16种BPs均较难从地下部向地上部迁移。相比于白菜而言,logKow值低的物质在芹菜体内较难迁移,这与16种双酚类化合物的性质有关。基于体重(bw)(以70kg为成人标准体重)分析的估计每日总摄入量(BW-EDI)数据表明,一般人群通过食用白菜或芹菜摄入Σ16BPs的BW-EDI值分别为14.3 ng/kg·d和30.01 ng/kg·d,对人体健康不会产生风险。
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