基于固相萃取净化和HPLC-HRMS的地中海贻贝器官中氟西汀及其代谢物的精准定量方法开发与环境风险评估应用

本研究针对海洋环境中抗抑郁药氟西汀(FLX)及其代谢物生物累积的精准监测难题，开发了一种基于固相萃取(SPE)净化和高效液相色谱-高分辨质谱(HPLC-HRMS)的分析方法。通过优化Phree磷脂去除柱净化流程与超声辅助乙腈提取技术，实现了从微量贻贝组织(40-400 mg)中同步检测FLX及其三种代谢物(NFLX、N-FormylFLX、TFMP)，方法定量限达1.2-25.6 μg/kg dw。该技术为揭示污染物在生物体内的器官特异性分布及构建毒代动力学(TK/TD)模型提供了关键技术支撑，对新兴污染物的环境风险评估具有重要意义。

　　

在地中海蔚蓝的海水中，一种看不见的化学物质正在悄悄进入海洋生物体内——这就是氟西汀(Fluoxetine, FLX)，一种广泛使用的抗抑郁药。随着全球精神类处方药用量持续增长，特别是新冠疫情后需求激增，这些药物通过污水处理厂不完全降解后进入海洋环境，在沿岸水域中检测浓度最高可达90 ng/L。作为选择性血清素再摄取抑制剂(SSRIs)的代表，FLX及其代谢物不仅在海水中持久存在，更会在贻贝等滤食性生物体内富集，对水生生物繁殖、生长和行为产生潜在危害。

更值得关注的是，FLX在生物体内会经生物转化产生多种代谢物，其中去甲氟西汀(Norfluoxetine, NFLX)的药理活性与母体相当，而三氟甲基酚(3-trifluoromethylphenol, TFMP)等代谢物也被证实对水生植物具有生物活性。然而现有研究多局限于母体化合物检测，且通常采用整体组织样本分析，无法揭示污染物在不同器官间的分布差异。这种器官特异性累积可能导致局部毒性效应，而整体测量会低估实际风险。为此，法国蒙彼利埃大学研究团队在《Journal of Chromatography B》发表研究，开发了一种能同时检测FLX及其三种代谢物的高灵敏度分析方法。

研究人员采用超声辅助提取结合固相萃取净化技术，系统比较了MCX、HLB、C18和Phree四种SPE吸附剂的净化效果，最终选定Phree磷脂去除柱作为最优净化方案。通过优化提取溶剂(乙腈vs甲醇)和提取技术(超声vs珠磨)，建立了基于HPLC-Orbitrap-MS的检测方法，依靠精确质谱测量和MS/MS碎片离子进行定性与定量。方法验证采用地中海贻贝(Mytilus galloprovincialis)的鳃、消化腺和软组织样本，样本量分别仅需40 mg和400 mg干重。

3.1. 组织样本净化方法选择

研究人员通过比较四种SPE净化方法发现，Phree柱在FLX和NFLX回收率(51-105%)与基质效应控制(-56%至-94%)间取得了最佳平衡，尤其对极性代谢物TFMP的回收率显著优于其他方法(p<0.05)。

3.2. 提取溶剂和工艺选择

超声提取结合乙腈溶剂在降低基质效应方面表现最优，对NFLX和N-FormylFLX的基质效应显著低于甲醇提取(p<0.05)，为后续分析提供了更洁净的样本。

3.3. 方法性能

验证结果显示方法在线性范围(R²>0.99)、回收率(51-105%)和灵敏度方面表现优异。FLX在软组织中的方法定量限(MQL)达1.2 μg/kg dw，NFLX为5.1 μg/kg dw，较文献报道的同类方法样本量减少两倍以上。

3.4. 实验室实验样本应用

将方法应用于28天暴露实验(3.1 μg/L FLX)的贻贝样本，发现FLX及其代谢物在鳃、消化腺和软组织中的分布存在显著差异。暴露第28天，鳃中FLX浓度高达7814±1716 μg/kg dw，消化腺中N-FormylFLX积累量达756±385 μg/kg dw，证实了器官特异性累积现象。

研究结论强调，这种低样本量、多器官、多代谢物同步检测方法为环境毒理学研究提供了关键技术突破。通过精确测量生物体内部分暴露水平，特别是器官特异性浓度数据，能够显著改善毒代动力学-毒效动力学(TK/TD)模型的预测准确性。该研究首次实现了贻贝器官中FLX三种代谢物的同步定量，证实N-FormylFLX和TFMP在消化腺中的浓度与NFLX相当，提示这些代谢物可能具有重要毒理学意义。这种方法学进展对评估新兴污染物的环境风险、优先排序有害化合物以及建立因果关系和效应阈值都具有重要价值，为未来海洋污染物的精准监测和风险评估提供了新范式。