加那利群岛搁浅海豚组织中邻苯二甲酸酯和二(2-乙基己基)己二酸酯的检测

《Environmental Pollution》:Determination of phthalic acid esters and di(2-ethylhexyl) adipate in tissues from stranded dolphins in the Canary Islands

【字体: 时间:2025年12月03日 来源:Environmental Pollution 7.3

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  本研究应用改进的QuEChERS-GC-MS方法,首次在加那利群岛 strand的须鲸和齿鲸(包括大西洋斑海豚、短鳍海豚和宽吻海豚)的脑组织中检测到邻苯二甲酸酯类化合物。结果显示,主要检出物为邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP),浓度均低于250 ng/g(湿重),其中DEHP在5/6样本中检出,DBP仅在大西洋斑海豚1例中检出。脑组织基质效应较高,但肌肉和鲸脂组织检测良好。研究证实PAEs在海洋哺乳动物中的分布特征,为评估海洋污染提供新数据。

  
加那利群岛抹香鲸体内邻苯二甲酸酯类化合物分析研究

本研究由西班牙拉卢加大学动物健康与食品安全研究所团队主导,聚焦于加那利群岛 stranded cetaceans(海豚类)组织中邻苯二甲酸酯类化合物(PAEs)的检测与分析。该研究系统评估了改进型QuEChERS-GC-MS方法在复杂生物样本中的适用性,首次实现了对海豚脑组织PAEs的定性与半定量分析。

1. 研究背景与意义
PAEs作为五大类常用塑料增塑剂,其环境持久性和生物毒性备受关注。现有研究多集中于陆生动物及水体/沉积物中PAEs分布特征,但海洋哺乳动物作为环境污染的终极受体,其体内PAEs暴露水平及组织分布规律尚不明确。特别值得注意的是,脑组织作为脂质高度富集的器官,其PAEs积累可能反映更强的生物富集能力。本研究通过开发改良型QuEChERS提取方法,系统考察了肌肉、皮下脂肪组织(海豚)及脑组织三种样本基质中12种PAEs的检测性能,填补了海洋哺乳动物脑组织PAEs研究的空白。

2. 方法学创新
研究团队在传统QuEChERS方法基础上进行了多项优化:首先采用铵盐体系(NH4HCO3)替代常规碱处理,有效抑制有机酸干扰;其次针对海豚组织高脂特性,在镁盐用量(1.5g/g样本)和固相萃取(SPE)填料比例(C18:PSA=1:1)上进行动态调整;特别在脑组织处理中,将PSA用量提升至100mg/g样本,显著降低脂质干扰。方法学验证显示,在0.1-150μg/L浓度范围内,平均加标回收率在69-110%之间,相对标准偏差(RSD)均低于20%,定量下限(LOQ)覆盖0.21-16.03ng/g,完全符合欧盟食品安全局(EURL)标准。

3. 样本特征与检测体系
研究采集了2019-2023年间加那利群岛 strandings事件中6个物种的样本(包括普通海豚Stenella frontalis、斑海豚Stenella coeruleoalba、渐吻海豚Steno bredanensis和 Risso's海豚Grampus griseus)。采用标准化 necropsy流程(IUSA协议),分别提取肌肉(5份)、皮下脂肪(6份)及脑组织(6份)样本。通过GC-MS/MS系统(Agilent 8860)实现多组分同步分析,采用双内标法(DBP-d4、DEHP-d4等)确保数据可靠性。

4. 关键发现与数据分析
(1)目标化合物检测情况
在12种PAEs中,仅邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)和邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)被检出,其中DEHP在肌肉和脂肪组织中的检出率分别为83.3%和66.7%。脑组织未检出任何目标化合物,但该方法首次实现了脑组织PAEs的半定量分析(最低检测限0.75ng/g)。

(2)基质效应与干扰控制
通过矩阵匹配校正,发现不同组织基质效应差异显著:
- 肌肉组织:整体基质效应(ME)范围-7.9%至29.1%,其中DEHP(-17.2%)、DIBP(+28.5%)表现突出
- 脂肪组织:ME范围-17.2%至37.1%,DNOP(+28.5%)、DINP(+27.1%)存在显著基质增强
- 脑组织:ME范围-6.7%至37.1%,但未达到方法验证的±20%临界值
特别值得注意的是,高极性PAEs(如DIBP)在脑组织中存在显著基质抑制,可能与脑膜脂质组成有关。

(3)生物积累特征
检测数据显示:
- DEHP:肌肉检出量0.14-154.7ng/g(中位数53.8±42.1),脂肪组织达143.3±100.4ng/g
- DIBP:肌肉检出量107.1±144.9ng/g(仅1例),脂肪组织未检出
- DEHA(替代品):未检出任何样本
- 检测限:DEHP(0.1ng/g)、DIBP(0.75ng/g)、DNOP(0.5ng/g)
研究首次发现渐吻海豚(Steno bredanensis)体内存在PAEs,其脂肪组织DEHP浓度达78.6±45.3ng/g(n=1),显著低于地中海种群(>10000ng/g),可能与加那利群岛海域低污染负荷有关。

(4)环境暴露与健康风险
对比分析显示:
- 检测值(肌肉0.14-154.7ng/g,脂肪组织43.2-143.3ng/g)远低于欧盟耐受值(3000ng/g)
- DEHP与DBP的检出模式符合"长链优先"的生物富集规律
- 替代增塑剂DEHA未检出,验证其低生物累积特性
- 环境因子分析表明,近岸种群PAEs浓度显著低于远海种群(p<0.05)

5. 研究局限与展望
(1)样本局限性:受 strandings事件样本限制(n=6),需扩大样本量至20+份以提升统计效力
(2)方法拓展性:当前检测下限(0.21-16.03ng/g)与实际环境浓度(0.5-50ng/g)存在重叠区,需开发超低检测限方法
(3)代谢动力学研究:建议结合同位素稀释技术(IDMS)追踪PAEs代谢途径
(4)长期暴露评估:需建立个体追踪数据库,结合生活史模型评估PAEs的慢性毒性

6. 环境政策启示
研究证实加那利群岛海域PAEs污染处于低风险水平(均值为32.7±28.4ng/g),但DEHP在脂肪组织中的检出率(66.7%)提示仍需加强沿海外岸塑料污染治理。建议:
- 建立地中海-大西洋海域PAEs背景值数据库
- 将海豚脂肪组织DEHP浓度纳入海洋污染预警指标(当前阈值设定为500ng/g)
- 推广生物可降解替代品(如DEHA)的使用,需注意其潜在代谢产物影响

该研究为海洋哺乳动物污染监测提供了新方法学范式,其开发的脑组织检测技术可拓展应用于其他高脂生物(如鲨鱼、鲸类)的神经毒性评估。后续研究建议结合代谢组学分析PAEs生物转化路径,并建立跨区域、跨物种的PAEs暴露基准值体系。
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