鲸类脂肪中合成类固醇激素的检测与分析:探索海洋污染新路径

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Toxicology and Pharmacology 4.2

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  为探究海洋生物中内分泌干扰化合物情况,研究人员开展鲸类脂肪中合成类固醇激素检测分析研究。采用 QuEChERS 提取结合 UHPLC-MS/MS 分析,在部分样本中检测到相关激素,该研究为评估海洋污染提供了有效方法。

  在广阔的海洋世界里,鲸类作为海洋生态系统中的重要成员,它们的生存状况反映着海洋环境的健康程度。然而,自上世纪 80 年代起,激素污染逐渐成为一个不容忽视的环境问题。当时,英国污水处理厂(STW)泻湖中的雄性鱼类出现畸形,经研究发现是污水中雌激素化合物作祟。此后,越来越多的研究表明,海洋环境中的激素污染对生物有着深远影响。海洋占据地球表面的 71%,海洋哺乳动物在食物链中处于重要位置,鲸类更是其中的关键角色。但人类活动对 74% 的海洋哺乳动物物种造成了严重影响。
类固醇激素,无论是天然的还是合成的,一旦进入海洋环境,即使浓度极低,也会像隐藏的 “环境杀手”,充当内分泌干扰物,威胁海洋生物的健康。虽然已有不少研究关注海洋生物中的雌激素,但对于合成类固醇激素在鲸类组织中的研究却少之又少。鲸类的脂肪(blubber)作为许多有机污染物的 “储存库”,是研究的关键样本。不过,目前在鲸类脂肪样本中全面分析合成类固醇激素还存在很大空白。为了填补这一空白,评估海洋环境中这些人为内分泌干扰物的浓度及其对鲸类的影响,来自国外的研究人员开展了此项研究。该研究成果发表在《Environmental Toxicology and Pharmacology》上,为海洋环境保护和鲸类保护提供了重要依据。

研究人员主要运用了两种关键技术方法。一是 QuEChERS(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe)提取法,这种方法快速、简便、成本低且效果好,能够有效从复杂的鲸类脂肪样本中提取目标化合物;二是超高效液相色谱 - 串联质谱(UHPLC-MS/MS)分析技术,凭借其高灵敏度和高选择性,对提取的化合物进行精准检测和分析。研究使用的样本来自在马卡罗尼西亚地区搁浅的 11 只鲸类。

方法验证


研究结果显示,在研究范围内,所有化合物都呈现出良好的线性关系,相关系数(r2)高于 0.990。仪器检测限(ILODs)在 0.017 - 0.21 ng?mL?1之间,仪器定量限(ILOQs)设定为 1 ng?mL?1 。提取效率方面,不同加标浓度水平和化合物之间存在差异。在低浓度水平(150 ng?g?1)下,大多数目标化合物的回收率在 70% - 120% 之间。日内和日间实验的相对标准偏差均低于 20%,表明该方法具有较高的精密度。对于基质效应,在浓度为 150 ng?g?1 的加标样本中,离子抑制率约为 50%,但所有化合物仍能被检测到,多数情况下低于定量限。

样本检测结果


值得注意的是,在一个样本中检测到醋酸甲地孕酮(megestrol acetate)的定量浓度为 26.98 ± 2.62 ng?g?1 ,醋酸甲地孕酮常用于避孕药和癌症治疗。这一发现意味着鲸类确实受到了合成类固醇激素的污染,也反映出海洋环境中这些污染物的存在。

研究结论表明,QuEChERS 提取结合 UHPLC-MS/MS 分析能够高效检测鲸类脂肪样本中的合成类固醇激素。这一分析方法具有创新性,首次实现了对药物和其他产品中合成激素的检测和定量,为了解人为活动对海洋环境的影响提供了新视角。鲸类脂肪采样不仅能反映搁浅鲸类生前的健康状况,还为监测鲸类种群、评估海洋环境中合成类固醇激素污染提供了有力工具,有助于推动海洋生态保护和鲸类保护工作的开展。通过该研究,人们对海洋环境中的激素污染问题有了更深入的认识,为后续制定相关环保政策和保护措施提供了科学依据,对维护海洋生态平衡和生物多样性具有重要意义。

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