我国居民全氟及多氟化合物的暴露评估

论文摘要

全氟及多氟化合物（per-and polyfluoroalkyl substances,PFASs）广泛存在于环境中,具有持久性和生物累积性,可能对人体健康产生潜在威胁,如肝毒性、免疫毒性、生殖毒性、内分泌紊乱。每种PFASs都呈现出不同的环境行为、药物动力学和毒性,因此,国际上对PFOA和PFOS的生产和使用进行了限制,一些含有醚键的氟化物正替代PFOS和PFOA在生产和生活中的应用,其中HFPO-DA和NaDONA用于替代PFOA,F-53B（包括 6:2 Cl-PFESA 和 8:2 C1-PFESA）用于替代 PFOS。有研究表明,这些替代物与蛋白质存在高亲和性,不能在生物体内代谢,会对人体产生不良影响。因此,有必要对膳食和人体中全氟及多氟化合物的暴露水平进行精细化分析,并开展更为全面的风险评估。首先,本研究对我国第六次总膳食调查中1 1省（市、自治区）动物性食品开展了外暴露评估,分析了动物性食品中传统PFASs及其典型同分异构体的污染水平。结果表明辽宁省、吉林省、河南省、上海市、福建省、江西省、广西省和湖南省水产类膳食中∑PFASs的浓度高于当地的肉类和蛋类中的浓度,北京市∑PFASs浓度最高则为蛋类。仅在北京市蛋类膳食中发现4m-PFOA、5m-PFOA、iso-PFOA的存在且n-PFOA的浓度高达2801.84 pg/g。支链PFOS主要在水产类膳食中得到检出,部分地区肉类膳食中发现3m+4m-PFOS。这可能是由于我国不同地区对PFASs的生产方法和使用程度有差异。通过对居民PFASs每日膳食摄入量的分析,居民膳食摄入量与膳食消费量和膳食中PFASs的污染水平有关。北京市、甘肃省居民PFASs膳食暴露主要来源于蛋类膳食中n-PFOA。辽宁省、吉林省、湖南省居民的膳食暴露主要来源于肉类膳食中的n-PFOS。河南省、上海市、福建省、江西省则主要源于水产类膳食中的n-PFOS。其中,北京市居民每日通过动物性膳食摄入n-PFOA的摄入量为1820.41 pg/kg b.w./day,比欧盟食品安全局（EFSA）建议的每周容许摄入量（TWI值）高2倍,且主要源于蛋类膳食的摄入（1727.36 pg/kg b.w./day）,因此北京市居民对蛋类膳食的摄入可能会对身体健康造成一定的风险。其他地区成年男子每日通过动物性膳食摄入的PFASs不会对其身体健康造成风险。本文建立了在线固相萃取（SPE）-超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法用于检测血清中全氟有机化合物、前体物质和替代物共46种PFASs,并利用所建立的方法分析了天津市480份孕妇血清样品的PFASs负荷水平,并对每个病例匹配一个对照组进行巢式病例对照研究,用以分析孕妇体内PFASs的负荷水平对葡萄糖代谢影响。孕妇血清中12种全氟烷酸（PFCAs）、6种全氟磺酸（PFSAs）、10种前体物质、2种替代物（HFPO-DA和NaDONA）几乎没有检出。6:2 C1-PFESA的平均浓度最高（6.828 ng/mL）已经超过传统PFASs中暴露最高的n-PFOS（5.509 ng/mL）、其次为 n-PFOA（2.834 ng/mL）、PFPeS（1.462 ng/mL）,其他检出率超过 50%的 PFASs的平均浓度均小于1 ng/mL（0.181-0.903 ng/mL）。通过Spearman相关系数分析,6:2 Cl-PFESA、8:2 Cl-PFESA、PFOS同分异构体具有相同的来源,说明天津地区的工业生产中F-53B正在取代PFOS。另外,样本中未检出HFPO-DA和NaDONA,说明天津地区环境中可能不存在HFPO-DA和NaDONA的暴露或者这两种替代物在人体内的蓄积能力较弱,需要通过实验进一步证明。由于本研究中PFOS前体物质几乎无检出,说明该样本中PFOS的高暴露与前体物质的暴露无关。从天津市孕妇血清中PFOS同分异构体的构成来看,n-PFOS占∑PFOS的比例最高（71.0%）,其次是5m-PFOS（8.0%）、iso-PFOS（7.9%）、4m-PFOS（6.7%）、3m-PFOS（4.1%）、1m-PFOS（2.3%）。与当地新婚女性血清中PFOS的构成相比,孕妇体内的PFOS存在胎盘传递现象,传递效率为∑m2-≈1m->3m->4m-≈5m->iso->n-。孕妇年龄与PFASs的暴露水平存在相关性,不同年龄组对PFASs的暴露存在差异。通过多元线性回归分析和Logistic回归分析表明,孕妇BMI指数与葡萄糖代谢存在非常显著的相关性（P<0.001）,孕妇BMI指数、血清中n-PFOA、PFPeS的浓度的增加会对葡萄糖代谢产生不利影响。两种PFOS替代物（6:2 CI-PFESA、8:2 C1-PFESA）的暴露不会对孕妇葡萄糖稳态造成影响。不同的队列研究结论不同,但可以推测,PFASs的暴露会影响孕妇体内的葡萄糖稳态。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号缩写说明
• 1 绪论
•   1.1 全氟及多氟化合物概述
•     1.1.1全氟及多氟化合物的基本性质
•     1.1.2 毒性作用
•     1.1.3 全氟及多氟化合物的人体暴露来源及暴露水平
•   1.2 TurboFlow技术概述
•     1.2.1 TurboFlow技术的原理
•     1.2.2 TurboFlow技术在内分泌干扰物检测中的应用
•   1.3 本文的研究内容、目的和意义
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 研究目的
•     1.3.3 研究意义
• 2 我国居民膳食中全氟及多氟化合物暴露水平研究
•   2.1 前言
•   2.2 样品的采集与保存
•   2.3 目标物的分析
•     2.3.1 仪器与试剂
•     2.3.2 前处理方法
•     2.3.3 液相及质谱条件
•     2.3.4 定性定量方法
•     2.3.5 统计学方法
•     2.3.6 居民暴露量的计算
•   2.4 结果与讨论
•     2.4.1 水产类膳食样品污染状况
•     2.4.2 肉类膳食样品污染状况
•     2.4.3 蛋类膳食样品污染状况
•     2.4.4 我国居民全氟及多氟化合物的膳食摄入量
•   2.5 小结
• 3 在线SPE-液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱快速检测血清中全氟及多氟化合物分析方法研究
•   3.1 前言
•   3.2 仪器与试剂
•   3.3 血清前处理方法
•   3.4 液相条件及质谱条件
•     3.4.1 液相条件
•     3.4.2 质谱条件
•   3.5 定性定量方法
•   3.6 结果与讨论
•     3.6.1 分析柱的选择
•     3.6.2 目标离子监测模式的选择
•     3.6.3 TurboFlow柱的选择
•     3.6.4 Loading Pump流动相的选择
•     3.6.5 上样流速的选择
•     3.6.6 洗脱流动相的比例和洗脱时间的选择
•   3.7 方法学试验结果
•     3.7.1 线性范围、定量限、准确度与精密度、基质效应
•     3.7.2 方法验证
•   3.8 小结
• 4 天津市孕妇血清中全氟及多氟化合物污染水平研究及其对体内葡萄糖稳态的影响
•   4.1 前言
•   4.2 实验与分析方法
•     4.2.1 样品的采集与保存
•     4.2.2 妊娠期糖尿病的筛查及诊断
•     4.2.3 血清中全氟及多氟化合物的检测
•     4.2.4 统计学方法
•   4.3 结果与讨论
•     4.3.1 全氟及多氟化合物在血清中的暴露水平
•     4.3.2 典型全氟化合物同分异构体在血清中的暴露水平
•     4.3.3 全氟化合物的替代物在血清中的暴露水平
•     4.3.4 全氟及多氟化合物的暴露与年龄和BMI的关系
•     4.3.5 全氟及多氟化合物的暴露对孕妇葡萄糖代谢的影响
•   4.4 小结
• 5 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 高雪嫣

导师: 吴永宁

关键词: 全氟及多氟化合物,替代物,同分异构体,总膳食研究,血清

来源: 武汉轻工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业,环境科学与资源利用

单位: 武汉轻工大学

基金: 国家重点研发计划项目“食品污染物暴露组解析和总膳食研究(编号:2017YFC1600500)”,国家自然科学基金青年基金项目“全氟化合物对妊娠期糖尿病发生及对子代近期和远期健康风险的影响及机制研究(编号:81703247)”

分类号: X171.5;TS207.5

DOI: 10.27776/d.cnki.gwhgy.2019.000242

总页数: 87

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