揭秘新烟碱类杀虫剂及其代谢物在人体血浆中的 “绑定密码”：关乎健康的关键探索

新烟碱类杀虫剂（neonicotinoids）广泛应用，但人们对其在人体中的异生物质动力学和动态了解不足。研究人员测定 7 种新烟碱类杀虫剂和 18 种代谢物与人体血浆的血浆蛋白结合率（PPBs）并对比其理化性质。结果发现 PPBs 与亲脂性无关，该研究为了解其在人体中的行为提供依据。

　　新烟碱类杀虫剂，这个在农业、林业以及公共卫生领域广泛使用的 “常客”，却隐藏着许多不为人知的秘密。随着它们在环境中的持续使用，人类接触到这类杀虫剂的机会也越来越多。新烟碱类杀虫剂能作为乙酰胆碱受体（AChR）的激动剂、拮抗剂或调节剂，对非目标物种产生不良影响，从无脊椎动物到哺乳动物，都深受其害。然而，尽管人们对其可能给生态系统和人类健康带来的危害忧心忡忡，但它们在人体中的异生物质动力学和动态却如同迷雾，让人难以看清。在这样的背景下，来自东京女子医科大学足立医疗中心（Department of Anesthesiology, Adachi Medical Center, Tokyo Women’s Medical University）、北海道大学（Hokkaido University）、法国国家科学研究中心分子生物物理中心（Centre de Biophysique Moléculaire, Centre National de la Recherche Scientifique）和海德堡大学（Heidelberg University）的研究人员，开启了一场意义非凡的探索之旅。
他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上。研究人员测定了 7 种新烟碱类杀虫剂和 18 种代谢物与人体血浆的血浆蛋白结合率（PPB），并对比其理化性质。为了开展这项研究，研究人员主要运用了快速平衡透析（RED）和液相色谱 - 串联质谱（LC-MS/MS）技术。通过将含有分析物的人体血浆和磷酸盐缓冲盐水（PBS）分别置于透析装置的供体孔和受体孔中，在特定条件下孵育后进行提取，再利用 LC-MS/MS 进行分析，同时设置重复实验确保结果的可靠性。
在研究结果方面：
首先是 PPB% 的差异，新烟碱类杀虫剂的 PPB% 范围为 7.7%（噻虫嗪）至 50.2%（噻虫啉），代谢物则为 18.9%（N - 去氰基噻虫啉）至 86.4%（6 - 氯烟酸）。部分代谢物因代谢使 PPB% 升高，6 - 氯烟酸（6-CNA）的 PPB% 最高，噻虫嗪、呋虫胺和烯啶虫胺的 PPB% 较低。
其次是与保留时间的关系，虽然部分新烟碱类杀虫剂及其代谢物经 I 相代谢后保留时间会改变，但总体上 PPB% 与保留时间的相关性并不显著。按极性分类后，中性和阳性的新烟碱类杀虫剂及代谢物的 PPB%、Log KPP与保留时间也无明显相关性。
此外，研究还对部分特殊物质进行了分析。6 - 氯烟酸可能与人体血清白蛋白（HSA）存在特定结合，其高 PPB% 值与其在患者尿液中长时间被检测到的现象相符；吡虫啉 - 烯烃的 PPB% 在代谢物中位居第二，其与吡虫啉的 PPB% 差异可能源于结构的空间位阻效应，且因其高 PPB% 和较大毒性，需进一步研究其对人体健康的影响；N - 去甲基啶虫脒（DMAP）的 PPB% 与啶虫脒相近，但保留时间更短，其在患者尿液中更易被检测到，可能与啶虫脒的代谢过程有关；N - 去氰基啶虫脒水溶性更高，PPB% 也较高，其对烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）的毒性作用值得关注。
研究结论表明，研究人员测定了 7 种新烟碱类杀虫剂和 18 种代谢物在人体血浆中的 PPB，其范围为 7.7%（噻虫嗪）至 86.4%（6-CNA）。中性新烟碱类 / 代谢物的血浆蛋白结合与亲脂性有关，多数代谢物虽为 I 相代谢产物且更亲水，但 PPB% 比其母体化合物更高。
在讨论部分，此次研究首次报道了相关物质的血浆蛋白结合情况。多数新烟碱类代谢物的 PPB% 高于母体化合物，且蛋白结合与亲脂性的关系在不同类型物质中有所差异，这表明可能存在其他因素影响蛋白结合。此外，新烟碱类杀虫剂及其代谢物在人体中的消除速度并不完全取决于其亲脂性和水溶性，部分物质可能与特定蛋白质结合并长时间留存于体内。
这项研究的重要意义在于，为深入了解环境中暴露的新烟碱类杀虫剂及其代谢物的行为提供了关键线索，同时也为后续进一步研究它们在人体中的异生物质动力学和动态指明了方向，对评估新烟碱类杀虫剂对人类健康的潜在影响具有重要价值。