[发明专利]水样品中PAEs类环境激素及代谢产物同时检测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境激素检测方法，具体是一种水样品中PAEs类环境激素及其代谢产物的同时定量检测方法。

背景技术

邻苯二甲酸酯类（Phthalic Acid Esters，简称PAEs，别名酞酸酯）是一类重要的有机化合物，主要用于塑料改性添加剂、农药、涂料、印染、化妆品、油漆和香料的生产。近年来研究发现PAEs类化合物具有雌激素样活性，已经将PAEs归类于环境激素（又称环境荷尔蒙或内分泌干扰物），它能对生物的正常行为及生殖、发育相关的正常激素的合成、贮存、分泌、体内输送、结合以及清除等过程产生障碍，因此PAEs类化合物在环境中的富集、迁移势必成为动物和人类的潜在威胁。美国国家环保局（EPA）已经将6种PAEs列入129种重点控制的污染物名单中。我国优先污染物黑名单中也列出了3种PAEs，即邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和邻苯二甲酸二乙基己基酯（DEHP），目前部分PAEs类化合物也被列入我国水环境中重点监控的环境污染物。

PAEs类化合物大多是无色油状粘稠的液体，常温下不易挥发，属于中等极性物质。PAEs与聚烯烃类塑料分子之间是由氢键或范德华力相连接，彼此保留各自相对独立的化学性质，因此较容易从塑料中迁移到外环境中，造成对空气、水和土壤的污染。由于水环境中含有大量的浮游生物、饵料以及水生微生物，这些水生生物或饵料含有脂类成分，可以与PAEs类化合物相融合，进而被鱼类等水生动物所吞噬，从而对水生动物产生毒害作用。邻苯二甲酸酯类化合物作为一种重要的环境激素类物质，在自然水体、城市污水以及生活饮用水中均检测到PAEs类化合物的存在。由于许多PAEs类化合物可以使一些水生动物的生殖、发育和内分泌系统受到干扰，长期存在可能使得养殖水域中的水生动物繁殖发育障碍、性别比例失调，进而引起水生动物的种群资源量下降和生存力减退。有研究指出，环境激素还能引起鱼类免疫力下降，使得鱼类疾病抵抗力大大降低。因此，PAEs类化合物对人工养殖水域和天然水域中养殖鱼类或野生鱼类产生毒害作用，可能导致鱼类生殖系统（器官）或其他系统（器官）产生病理变化，引起鱼类增养殖功能下降，最终造成鱼类资源总量急剧下降。

PAEs类污染物在环境中的储存、迁移及水产动物可食性组织内的残留将会影响到人们的生命健康。目前越来越多的研究也已经证实PAEs类化合物具有重要的激素样作用。研究表明邻苯二甲酸二丁酯（DBP）低剂量暴露对神经细胞株PC12体外生长具有显著的抑制作用；乳酸脱氢酶释放增多，谷胱甘肽过氧化物酶活性降低，丙二醛含量增高；DNA凝胶电泳显示出现明显的DNA梯形条带。DBP还可引起子代雄鼠隐睾睾丸、附睾的脏器系数减轻；睾丸生精上皮萎缩，生精细胞层减少甚至消失，曲精小管体积减小；附睾管腔中精子缺如。DBP和DOP联合染毒在一定剂量下对小鼠骨髓微核试验和精子畸形试验呈阳性结果。同时DBP还可影响小鼠卵巢的内分泌功能及卵泡的发育、成熟，具有体内雌激素作用。除了对动物细胞和生殖系统产生重要影响之外，DBP对体外培养的人肝细胞HL-7702具有细胞毒性和氧化损失作用。DBP还对大鼠睾丸支持细胞具有重要影响，通过诱导雄激素结合蛋白mRAN和抑制素α-mRNA表达水平下调，使得雄激素结合蛋白和抑制素α合成减少，干扰精子发生。DBP还可引起大鼠睾丸精子运动能力和抗氧化能力的下降。DBP还可使对羟基苯甲酸酯类雌激素效应增强。邻苯二甲酸二丁酯（DBP）和其他邻苯二甲酸酯类化合物对怀孕大鼠具有生殖毒性，对雄性大鼠睾丸滋养细胞也产生危害作用。研究发现DBP的主要代谢产物MBuP可以导致后代生殖系统发育出现毒副作用，而且可以诱导DBP的雌激素样作用。这一研究表明PAEs的代谢产物可能跟原型化合物具有协同作用，共同导致环境毒物的毒性增强。

有研究指出，PAEs在环境中易于被其中的微生物和各种水生生物所代谢， 产生各种代谢产物，这些代谢产物由于毒性较强，引起动物生殖内分泌系统的紊乱，由于这些代谢产物排入环境，进而增加了对生态系统“二次污染”的风险。目前，关于水环境及其生物体内PAEs类环境激素的检测方法，已有大量的文献报道，然而关于PAEs类环境激素及其代谢产物的同时检测方法，至今尚未见报道。因此，建立水环境中PAEs类环境激素及其代谢产物的同时检测方法必将为环境监测以及维护人们的生命健康具有重要意义。

现有的检测PAEs类环境激素的方法有HPLC法、GC、GC-MS以及LC-MS/MS法，检测环境中PAEs类环境激素代谢产物的方法有HPLC法、LC-MS/MS方法，这些方法均难以同时检测PAEs类环境激素及其代谢产物。

发明内容