[发明专利]一种评价烟草特有亚硝胺对动物体暴露风险的方法

说明书

本发明涉及一种评价烟草特有亚硝胺对动物体暴露风险的方法。该方法包括以下步骤：1)检测TSNAs及其代谢产物的含量；计算AUC值，根据AUC值计算α‑羟基化系数；检测O⁶‑mG和O²‑POB‑dT含量；根据检测得到的O⁶‑mG和O²‑POB‑dT的含量值之和，获得代表性DNA加合物产量；2)根据α‑羟基化系数和代表性DNA加合物产量，评估α‑羟基化代谢程度，预测TSNAs对动物体的暴露风险。该方法根据α‑羟基化系数和代表性DNA加合物的产量来评估TSNAs暴露后在不同个体内的α‑羟基化反应程度，进而为评价TSNAs的潜在暴露风险提供量化指标。

技术领域

本发明属于致癌物的暴露风险评价领域，具体涉及一种评价烟草特有亚硝胺(TSNAs)对动物体暴露风险的方法。

背景技术

TSNAs是烟草中特有的一组N-亚硝胺类有害成分，是在烟草调制和发酵过程中由烟草生物碱通过亚硝化作用而形成的，一直是吸烟与健康问题研究的热点。目前已知有8种TSNAs，分别为NNK、NNN、NAB、NAT、NNAL、iso-NNAL、NNA和iso-NNAC。NAB和NAT分别由新烟草碱和假木贼碱的亚硝化直接形成，NNN主要由降烟碱亚硝化而形成，而烟碱的亚硝化主要形成NNK并进一步转化为少量的NNAL，极少部分的烟碱亚硝化作用还能形成NNA并进一步转化为iso-NNAL或iso-NNAC。目前认为，TSNAs的致癌作用是通过在生物体内的代谢活化(α-羟基化反应)而产生的，因此研究TSNAs在生物体内的代谢活化历程显得尤为必要。

研究者关注较多的是含量较高或有害性较大的NNK、NNN、NNAL、NAB和NAT。其中，NNK在体内可通过微粒体酶或羰基还原酶的作用快速形成NNAL；NNK和NNAL在细胞色素P450系列酶介导作用下的α-羟基化反应(包括α-甲基羟基化和α-亚甲基羟基化)被认为是主要代谢活化途径。NNK通过α-甲基羟基化代谢途径首先生成α-羟甲基NNK，α-羟甲基NNK自发脱去一个甲醛生成吡啶氧丁基重氮氢氧化物，此化合物可以与水反应生成4-羟基-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(HPB)；NNK通过α-亚甲基羟基化代谢途径首先生成α-羟亚甲基NNK，α-羟亚甲基NNK自发的生成烷基重氮氢氧化物和酮醛，烷基重氮氢氧化物攻击DNA生成一系列甲基DNA加合物，而酮醛经过进一步转化最终生成酮酸(OPBA)。NNAL的α-羟基化代谢途径与NNK类似，NNAL通过α-甲基羟基化代谢途径可以生成吡啶羟基丁基DNA加合物和二醇(PBD)，NNAL通过α-亚甲基羟基化代谢途径可以生成甲基DNA加合物和羟基酸(HPBA)。NNK和NNAL通过α-羟基化代谢途径形成的亲电中间体与DNA加合是致癌的关键。其中，形成的甲基DNA加合物主要有以O⁶-甲基鸟嘌呤(O⁶-mG)较为常见。NNN的吡啶环的α-羟基化代谢包括在2’和5’位置的α-羟基化，NNN通过2’位置的羟基化代谢可以自发开环形成不稳定的吡啶氧丁基重氮氢氧化物，这种不稳定的吡啶氧丁基重氮氢氧化物攻击DNA时可以生成相对稳定的POB-DNA加合物(如O²-POB-dT)，同时也可以与水反应最终生成PBD、HPB和OPBA，三者的总生成量可以反映NNN进行2’-羟基化代谢途径的程度；NNN通过5’位置的羟基化代谢途径生成不稳定的中间体—5’-羟基NNN，随后自发开环形成不稳定的叠氮氢氧化物，也能与水反应生成内半缩醛，内半缩醛经过进一步转化转变为HPBA。总的来说，PBD、HPB、OPBA和HPBA都是NNK、NNAL和NNN的α-羟基化途径主要代谢产物。相比NNK、NNAL和NNN，NAB、NAT以及其他几种TSNAs的致癌性较弱或尚不明确，目前的代谢途径尚不清楚。由于NAB与NNN的结构十分接近(相差一个亚甲基-CH₂-)，可根据NNN的α-羟基化代谢历程推断NAB在2’和6’位置的α-羟基化代谢终产物为吡啶基戊酮酸(OPBAA)和吡啶基戊醇酸(HPBAA)并已得到证实。