开发用于检测城市污水中生活方式和饮食相关生物标志物的分析方法

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Advancing analytical methodologies for the determination of lifestyle and dietary biomarkers in municipal wastewater

　　

摘要

基于废水的流行病学（WBE）越来越多地被用于评估非法药物和其他生活方式相关化学物质的消费情况，而其在评估人群饮食习惯方面的潜力却鲜有研究。在这项研究中，开发了一种多残留分析方法，用于检测原始市政废水中的40多种生活方式和饮食相关生物标志物。该方法不仅包含了WBE研究中常用的生物标志物，还纳入了几种此前未在此背景下分析过的食品生物标志物。目标生物标志物是通过超高效液相色谱-串联质谱法进行检测的。使用ACQUITY UPLC HSS T3柱，并通过含有0.1%醋酸和乙腈的梯度洗脱方式实现了最佳分离效果；目标化合物的检测和定量则采用了多重反应监测模式。样品制备过程包括对废水中的低浓度生物标志物（主要是食品生物标志物）进行固相萃取（SPE），而对于酒精、烟草/尼古丁生物标志物、人工甜味剂、抗糖尿病药物二甲双胍、某些维生素以及其他少数食品生物标志物，则直接注入稀释后的废水样品进行检测。方法验证参数（包括SPE回收率和准确性）在大多数情况下都是可接受的，其灵敏度足以实现对实际样品中目标生物标志物的可靠检测。关于废水在采集和储存过程中的稳定性，大多数生物标志物在4°C下可保持24小时稳定，但某些分析物在冻融循环过程中会出现中度到高度的损失。通过使用来自克罗地亚四个城市的24小时废水样本来验证了该方法的适用性，证实了其适用于WBE研究。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由人工智能生成的。

基于废水的流行病学（WBE）越来越多地被用于评估非法药物和其他生活方式相关化学物质的消费情况，而其在评估人群饮食习惯方面的潜力却鲜有研究。在这项研究中，开发了一种多残留分析方法，用于检测原始市政废水中的40多种生活方式和饮食相关生物标志物。该方法不仅包含了WBE研究中常用的生物标志物，还纳入了几种此前未在此背景下分析过的食品生物标志物。目标生物标志物是通过超高效液相色谱-串联质谱法进行检测的。使用ACQUITY UPLC HSS T3柱，并通过含有0.1%醋酸和乙腈的梯度洗脱方式实现了最佳分离效果；目标化合物的检测和定量则采用了多重反应监测模式。样品制备过程包括对废水中的低浓度生物标志物（主要是食品生物标志物）进行固相萃取（SPE），而对于酒精、烟草/尼古丁生物标志物、人工甜味剂、抗糖尿病药物二甲双胍、某些维生素以及其他少数食品生物标志物，则直接注入稀释后的废水样品进行检测。方法验证参数（包括SPE回收率和准确性）在大多数情况下都是可接受的，其灵敏度足以实现对实际样品中目标生物标志物的可靠检测。关于废水在采集和储存过程中的稳定性，大多数生物标志物在4°C下可保持24小时稳定，但某些分析物在冻融循环过程中会出现中度到高度的损失。通过使用来自克罗地亚四个城市的24小时废水样本来验证了该方法的适用性，证实了其适用于WBE研究。

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