海产品中卤代天然产物的方法学验证与污染特征分析：揭示消费者暴露风险与POPs的潜在挑战

本刊推荐：为解决海产品中卤代天然产物（HNPs）数据匮乏与暴露风险不明的问题，研究人员建立了基于GC/ECNI-MS的分析方法，成功验证了其在三文鱼和蓝贻贝中的适用性（回收率52-101%，日内变异系数3.7-16%），并在17种德国市售海产品中检出HNPs（0.05-7000 ng/g lw），发现∑HNPs普遍≥∑POPs，强调了HNPs作为有机卤化合物的健康风险与监管必要性。

　　

海洋中隐藏着一类神秘而复杂的天然化合物——卤代天然产物（Halogenated Natural Products, HNPs），它们主要由藻类、海绵、真菌和细菌等海洋生物自然产生，含有氯或溴取代基。虽然这些化合物源于自然，但其中部分HNPs在结构上与持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, POPs）如多溴二苯醚（PBDEs）或多氯联苯（PCBs）相似，可能具备类似的持久性、生物积累性和潜在健康风险。更令人担忧的是，北极监测与评估计划（AMAP）已将HNPs列为新兴北极关注化学品。然而，与POPs相比，HNPs的现有数据极为有限：过去十年间，关于PCBs的出版物数量是HNPs的100倍以上。这种数据缺口严重阻碍了对人类通过海产品消费暴露于HNPs的风险评估，特别是在德国这样的海产品高消费国家。因此，开发可靠的分析方法并系统调查HNPs在常见海产品中的出现情况，成为环境分析与食品安全领域亟待解决的关键问题。

在此背景下，Marco Kramer等研究人员在《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》上发表了一项研究，旨在建立并验证一种能同时检测17种常见HNPs及部分POPs的分析方法，并将其应用于德国零售市场中的多样化海产品样本，以评估HNPs的污染状况及其与POPs的相对重要性。

为开展本研究，作者主要采用了以下几个关键技术方法：1）基于凝胶渗透色谱（GPC）和硅胶净化的样品前处理流程，避免了传统硫酸处理对不稳定HNPs的破坏；2）使用气相色谱-电子捕获负化学电离质谱（GC/ECNI-MS）进行高灵敏度、高选择性的目标物分析；3）方法学验证涵盖了线性、检测限（LOD）、定量限（LOQ）、准确度（加标回收率52-101%）和精密度（日内变异系数3.7-16%）等参数；4）分析了来自德国零售市场的17个海产品样本（包括三文鱼、蓝贻贝、金枪鱼等14个物种），所有样本均经冷冻干燥和均质化处理。

样品前处理流程的优化与验证

研究人员对样品前处理步骤进行了系统优化。由于HNPs如BC-1、BC-2等对浓硫酸不稳定，本研究采用GPC替代酸处理进行脂质去除。通过使用β-HCH、HCB和OCN作为标志物，确定了GPC的收集窗口：鱼类和无脊椎动物样本使用24 g BioBeads填充的色谱柱（收集时间10.5-22.5 min），而双壳类样本则需使用50 g BioBeads的色谱柱（收集时间22.5-41.5 min）。后续分馏实验证实所有目标HNPs均在该窗口内洗脱。硅胶净化步骤中，使用30%去活化硅胶和70 mL正己烷洗脱，确保即使极性较强的溴酚类化合物也能被完全回收。

方法学验证结果

该方法在线性范围内（R2 ≥ 0.995）表现出良好的相关性。LOD和LOQ值在溶剂中分别为0.01-3.33 ng/mL和0.03-11.1 ng/mL，转换至脂重基准后与基质样本实测值高度一致。准确度评估显示，除挥发性较强的溴酚（BPs）和溴苯甲醚（BAs）回收率较低（52-68%）外，其余化合物回收率均在70-120%之间。精密度方面，日内和日间变异系数分别维持在3-15%和4-15%的范围内，符合复杂样品分析的要求。此外，样本溶液在-18°C下储存16周未出现显著降解。

商业海产品样本中HNPs的检测结果

HNPs在所有17个样本中均被检出，浓度范围从<0.05 ng/g lw至高达7000 ng/g lw。中位数浓度最高的化合物包括混合卤代化合物1（MHC-1，18.8 ng/g lw）、2,4,6-三溴苯甲醚（2,4,6-TBA，6.0 ng/g lw）和七氯代联吡咯Q1（3.4 ng/g lw）。值得注意的是，在14个样本中，∑HNPs达到或超过了∑POPs的浓度水平（中位数比值3.3），其中绿唇贻贝和法罗群岛养殖三文鱼的比值分别高达798和111，表明HNPs在这些样本中构成了有机卤化合物的主要组成部分。

不同海产品中HNP分布特征的差异

鱼类样本中，法罗群岛三文鱼的MHC-1浓度异常高（高达4000 ng/g lw），而野生鱼类（如大西洋鳕和pollock）则以MHC-1和Q1为主。金枪鱼中则富含甲氧基化溴代二苯醚（MeO-BDEs，如BC-2和BC-3）以及BC-11。淡水养殖的 Pangasius 样本中HNP含量总体较低，与其植物性饲料为主的饮食结构一致。甲壳类和头足类样本中HNP谱系较为简单，而以双壳类样本的变异最大：法国牡蛎中富含三溴代六氢呋喃（TriBHD）、四溴代六氢呋喃（TetraBHD）和Q1，德国蓝贻贝中以MHC-1和Q1为主，而绿唇贻贝中BHDs浓度极高（∑BHD达11,000 ng/g lw），同时伴有高浓度的2,4,6-TBA和TBMP。

研究结论与讨论部分强调，本研究通过严格的方法学验证，建立了可靠、灵敏的GC/ECNI-MS方法，能够适用于多种海产品基质中HNPs的常规检测。所有分析的商业样本中均检出HNPs，其浓度范围宽泛且物种间差异显著，其中∑HNPs在绝大多数样本中等于或超过∑POPs，凸显了HNPs作为海产品中有机卤化合物重要组成部分的监管意义。这些发现不仅证明了消费者通过海产品摄入HNPs的广泛暴露，也为未来更全面的风险评估提供了关键数据支持。此外，不同海产品中HNP特征的显著差异反映了其生物来源和生产环境的复杂性，提示需进一步开展溯源研究及毒理学评估，以全面了解这些天然来源化合物对人类健康的潜在影响。