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在非靶向分析(NTA)中,塑化剂代谢物定量因缺乏参考标准品受限。研究人员基于 LC-HRMS 构建定量结构 - 响应关系(QSRR)模型,结合保留时间和分子描述符估算响应因子,可较准确估算尿中塑化剂代谢物浓度,为暴露评估提供新方法。
塑化剂作为一类内分泌干扰物,其对人类健康的潜在威胁一直备受关注。人体暴露于塑化剂后可能对生殖系统等造成不良影响,因此准确评估人体对塑化剂的暴露水平至关重要。然而,在利用非靶向分析(NTA)技术对人体样本中数百种化合物及代谢物进行筛查和鉴定时,虽然该技术无需预先知晓样本中存在的化学物质种类,但面临着一个关键难题:大多数检测到的化合物缺乏商业标准品,导致难以进行定量分析,即便在后续的靶向分析中也困难重重。因此,开发一种能够在非靶向分析中实现定量的方法,对于准确评估人体暴露于塑化剂等化学物质的情况显得尤为迫切。
为了解决这一问题,相关研究人员开展了针对塑化剂代谢物定量分析的研究。研究人员基于液相色谱 - 电喷雾电离 - 高分辨质谱(LC-ESI-HRMS)技术,构建了定量结构 - 响应关系(QSRR)模型,旨在通过该模型实现对塑化剂代谢物浓度的估算,且无需依赖参考标准品。此项研究的成果具有重要的科学意义和实际应用价值,论文发表在《Analytica Chimica Acta》。
研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括:利用 LC-HRMS 进行非靶向分析,获取化合物的保留时间等数据;运用分子描述符(如 pKa、极性、分子大小等)来表征化合物的结构特征;采用同位素标记内标(IS)对信号进行归一化,以校正样品基质和电喷雾电离(ESI)条件等因素的影响。
结果
- 模型构建与性能:研究构建的 QSRR 模型包含保留时间和 11 个分子描述符共 12 个变量,能够估算 11 种测试化学物质的响应因子,误差小于 30%。通过日常校准曲线对模型进行更新后,可估算尿中未知代谢物的浓度,大多数化合物的误差小于 50%。
- 模型适用性:该模型可应用于两种不同的电离系统,且对其预测准确性无显著影响。
讨论
当前,非靶向分析在鉴定未知和新型化学物质 / 代谢物方面提供了重要信息,但为这些鉴定出的化合物提供定量浓度数据对于支持暴露评估至关重要。本研究提出的方法能够快速、简单地估算邻苯二甲酸酯及其替代化学物质的未知代谢物浓度,无需相应的参考标准品。更重要的是,该方法适用于常规的非靶向分析研究,只需通过每日校准数据更新模型,即可适应不同的 LC-MS 系统。这一成果为非靶向分析中的定量研究提供了新的思路和方法,有望在化学物质暴露评估及健康风险评价等领域发挥重要作用,为深入研究塑化剂等化学物质与人体健康的关系提供有力支持。