母血-脐血-胎粪中脂溶性抗氧化剂的定量分析新方法及其在早产儿氧化应激评估中的应用

推荐：本研究针对早产儿抗氧化系统不成熟导致的氧化应激损伤问题，开发了基于HPLC-MS/MS的21种脂溶性抗氧化剂（包括维生素A/E和类胡萝卜素）定量分析方法。通过优化"脂质冷冻"前处理技术和S/MRM检测模式，在母体血浆、脐血和胎粪中实现ppb级检测限，揭示了母婴间抗氧化剂传递规律，为早产儿氧化应激相关疾病（FRDs）的早期干预提供了新策略。

　　

新生儿出生时面临的氧化应激挑战是生命初期的重要健康威胁。当胎儿脱离低氧环境（子宫内pO₂仅为5-7 kPa）进入富氧世界时，氧分压骤增6-7倍，这种剧烈的氧化冲击对早产儿尤为危险——其未成熟的抗氧化防御系统难以中和过量产生的活性氧（ROS）和活性氮（RNS），可能导致脂质、蛋白质和DNA损伤，进而引发"自由基疾病"（Free Radical Diseases, FRDs）。虽然人体拥有包括维生素A、C、E和类胡萝卜素在内的抗氧化防御网络，但如何准确评估早产儿的抗氧化状态仍是临床难题。传统血浆检测需要较大采样量，对体重不足1000克的早产儿极具挑战性；而胎粪作为易获取的无创样本，其与血浆抗氧化水平的关联性尚未明确。

为解决这一难题，来自罗马大学的研究团队Carmela Maria Montone、Nina Felli等人在《Journal of Chromatography Open》发表创新成果。他们建立了同时检测21种脂溶性抗氧化剂的高灵敏度分析方法，首次系统揭示了这些保护性物质在母体血浆、脐带血和胎粪中的分布规律。研究采用非水反相色谱结合APCI-MS/MS检测，创新性地运用"脂质冷冻"净化技术，在三种基质中实现63-100%的回收率，检测限达ppb级。通过分析24对母婴样本，发现维生素A（retinol）在脐血中的浓度普遍高于母血，而α-生育酚（α-tocopherol）则呈现母血>胎粪>脐血的传递模式，提示胎盘对营养物质的主动调控作用。

关键技术包括：1）建立基于C30色谱柱的非水反相色谱（NARP）分离方法，在19°C低温下实现21种抗氧化剂的基线分离；2）采用大气压化学电离（APCI）结合Scheduled/MRM扫描模式提升多组分检测灵敏度；3）开发"乙醇沉淀蛋白-己烷萃取-异丙醇脂质冷冻"的三步样品前处理流程；4）使用氘代内标（α-tocopherol-d₆、retinol-d₅和β-carotene-d₆）进行定量校正。样本来自罗马Gemelli医院24名新生儿（含早产儿）及其母亲的配对样本。

主要研究发现：

1. 1.

   维生素A的异常分布：在所有24例样本中，脐血retinol浓度（平均1896 μg/L）显著高于母血（1286 μg/L），而胎粪水平（1461 μg/kg）介于两者之间，提示胎盘存在主动转运机制。这与既往研究发现的胎盘重量与脐血维生素A水平正相关现象吻合。

2. 2.

   维生素E的差异化代谢：α-tocopherol在母血中浓度最高（105279 μg/L），脐血最低（8926 μg/L），但胎粪中仍保持较高水平（82595 μg/kg）。而非α型生育酚（如δ-tocopherol）在胎粪中富集，反映早产儿肝脏细胞色素P450代谢途径不完善导致的排泄特征。

3. 3.

   类胡萝卜素的筛选性转移：叶黄素（lutein）和phytoene在三种基质中均被检出，而玉米黄质（zeaxanthin）仅在母血中出现，这可能与早产儿视网膜病变的发生机制相关。β-胡萝卜素（β-carotene）等物质在胎粪中的缺失提示其几乎被胎儿完全吸收。

4. 4.

   双胞胎样本的特殊模式：三对双胞胎（包括异卵双生和试管婴儿）的抗氧化剂分布呈现高度一致性，证实该方法在遗传和妊娠环境研究中的应用潜力。

这项研究首次建立多基质关联分析平台，其创新价值体现在：1）开发出适合微量样本（0.2g胎粪）的高灵敏度检测方法；2）揭示胎盘对维生素A的主动转运现象；3）证实胎粪可作为评估新生儿抗氧化状态的替代样本。临床意义在于为FRDs的早期预警提供新思路——通过监测母血-脐血-胎粪抗氧化谱，可识别高风险早产儿并指导营养干预。未来需扩大样本量验证这些生物标志物的预测价值，并探索特定抗氧化剂（如zeaxanthin）与早产儿视网膜病变的因果关系。

该成果的技术优势在于将分析化学与临床需求紧密结合：通过ProntoSIL C30色谱柱实现类胡萝卜素异构体分离，利用APCI源克服非极性物质电离难题，S/MRM扫描模式使46个离子通道的同步检测成为可能。这些技术创新为生命早期营养学研究提供了强有力的工具，也为开发无创性新生儿健康评估方法奠定基础。