污染与健康:新污染物的威胁与应对

新污染物,如全氟和多氟烷基物质(PFAS)、内分泌干扰物(EDCs)、微塑料等,因其具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征,正日益成为威胁人类健康和生态环境的隐形杀手。这些尚未被纳入常规环境监测和管理的有机和无机污染物,及其代谢物,与人群健康和毒理学方面存在着复杂而紧密的关系。
一、新污染物对人体健康的潜在威胁和毒理学作用机制
新污染物可通过多种途径进入人体,并对人体健康造成多方面的危害,包括内分泌干扰、致癌风险、免疫系统损害、神经系统毒性等。新污染物对人体健康的危害与其独特的毒理学作用机制密切相关,主要包括生物累积与放大、代谢转化与毒性增强、氧化应激与炎症反应、基因毒性等。
二、新污染物分析检测技术
为了有效应对新污染物带来的挑战,需要建立灵敏、准确、高效的分析检测技术。针对不同种类的新污染物,推荐采用以下分析方案:
● 持久性有机污染物(POPs): 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、吹扫捕集-气相色谱/质谱联用仪(P&T-GC/MS)、气相色谱(负化学源)-质谱联用仪(GC(NCI)MS)、气相色谱-串联质谱联用仪(GC-MS/MS)、液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS/MS)
● 药品和个人护理品(PPCPs): 液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS/MS)、高分辨质谱仪(Q-TOF等)、双SPE大体积进样在线液相色谱-质谱联用仪(AOE)
● 内分泌干扰物(EDCs): 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、气相色谱-串联质谱联用仪(GC-MS/MS)、液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS/MS)
● 微塑料: 热裂解-气相色谱/质谱联用仪(PY-GC/MS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、拉曼光谱仪(Raman Analyzer)
● 超临界流体色谱-质谱联用技术(SFC-MS/MS)
● 全谱二维液相色谱-质谱联用技术(4 in1 或 all in1)
● 成像质谱技术,包括探针电喷雾离子化技术成像(DPiMS)、成像质谱显微镜(iMScope QT)、基质辅助激光解析成像(MALDI)等
三、数据库和软件
在开展新污染物分析时,专业的数据库和功能强大的数据处理软件是关键要素。岛津提供满足分析需求的丰富数据库和数据处理软件。
数据库
● LC-MS 版本:包含 93 种化合物,其中 25 种为同位素内标物。
● GC-MS 版本:包含 10 种化合物,其中 4 种为内标物质。
● 注意事项:数据库不包含标准品、色谱柱、管路和流动相。
● 推荐购买:为了消除背景干扰,可选 PFAS 分析组件 (S225-46100-41),将液相流路中的含氟部件替换为 PEEK 等材料制成的部件;也可以通过配置延迟柱实现。
● 收录化合物:以 EPA 1694 为基础建立的快速分析方法包,收录101 种化合物+9同位素内标,总计110种。该分析方法包可扩展。
● 功能:建立的 PPCPs 化合物质谱库,用户可根据目标物二级质谱图进行谱库检索,快速筛查和定量环境水样品中的有机污染物。
● 包含化合物:500多 种化合物,包括多氯联苯、溴系阻燃剂、二噁英、多环芳烃、有机氯农药等。
● 配套:使用专用试剂包及专用柱。
软件
● 适用对象:岛津质谱仪器。
● 功能:组学数据预处理软件,可将 MS 数据批量转换为靶向&非靶向分析用数据表格,支持一键式峰提取、保留时间校正、峰匹配、QC 校正等。从大量数据文件中自动提取和显示色谱峰时,仅需选择数据文件,点击运行按钮,即可采集峰,并列出每个峰的m/z值、保留时间和峰强度。此表可进行数据的多因素分析。
● 功能:用于 MRM 数据的多变量分析软件,可直接批量处理岛津及其他厂商的原始质谱数据。
● 适用场景:靶向MRM数据分析,实现从MRM数据分析到统计分析的集成。
● 功能:多变量分析软件,可自动从质谱数据(全扫描数据)中提取峰并对峰进行分配,提取分子(离子/碎片)信息,比较样品间差异。
● 适用场景:非靶向数据分析。
● 功能:代谢工程软件,可自动显示代谢图,并根据从代谢组学、蛋白质组学和代谢流分析中获得的大量质谱数据执行各种数据分析。
● 优势:结合岛津提供的代谢组学分析方法包和数据库,提高代谢组学数据分析工作的效率。
这些数据库和软件为环境分析、代谢组学、蛋白质组学等领域的研究提供了强大的工具和支持。通过使用这些工具,研究人员可以更高效地进行化合物筛查、定量分析以及多变量数据分析,从而加速科研进程并提高数据处理的准确性。
四、结语
新污染物及其代谢物对人群健康和毒理学的影响是多维度且深层次的。深入研究这些关系,对于准确评估新污染物的风险、制定有效的防控策略以及保护公众健康至关重要。岛津提供新污染物分析的仪器、数据库和数据处理软件综合解决方案,支持科研工作者进行广泛而深入的研究工作,助力应对新污染物带来的挑战。

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