鱼类脑神经递质定量分析：揭示精神活性污染物神经化学效应的新工具

这篇研究开发了一种基于亲水相互作用色谱-高分辨质谱（HILIC-HRMS）的创新方法，可同时定量鱼类脑组织中30种神经递质（NTs）及其代谢物，填补了环境神经毒理学领域的技术空白。该方法灵敏度高（LOQ 0.0012-25 μg/g）、回收率理想（55-130%），成功应用于欧洲鲈鱼和虹鳟鱼脑样本分析，为研究精神活性药物（如抗抑郁药、镇静剂）对水生生物神经系统的分子机制提供了关键技术支撑。

　　

亮点

• 开发首个覆盖30种神经化学物质的HILIC-HRMS分析方法

• 实现鱼类脑组织中极性与非极性神经递质的同步检测

• 揭示精神活性污染物对水生生物神经系统的跨界影响

色谱柱与质谱参数优化

现有生物基质中神经递质检测多采用三重四极杆质谱（QqQ），虽灵敏度优异但易受脑组织复杂基质干扰。本研究选用Raptor Polar X杂化硅胶柱，通过HILIC模式实现小分子极性化合物（如多巴胺-3-O-硫酸盐DAS）的有效保留。高分辨质谱（HRMS）在Full MS/dd-MS²模式下运行，质量精度<5 ppm，显著提升对γ-羟基丁酸（GHB）等同分异构体的区分能力。

结论

本研究建立的HILIC-HRMS方法可精准量化鱼类脑内关键神经递质网络，包括：

1）单胺类（如去甲肾上腺素NE、章鱼胺OA）

2）氨基酸类（谷氨酸Glu、色氨酸Trp）

3）胆碱能物质（磷酸胆碱P-Cho）

方法验证显示日内/日间精密度RSD分别≤24%和29%，为环境污染物神经毒性机制研究提供"化学显微镜"。

第二个结论

该技术平台成功捕捉到虹鳟鱼脑内5-羟色胺酸（5-HTP）与3-甲氧基酪胺（3-MT）的基线水平，未来可用于监测抗抑郁药引发的神经递质级联反应（如突触间隙5-HT再摄取抑制效应），推动水生生态毒理学进入分子水平研究新时代。