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质谱告诉您:游泳前一定要先洗澡

2018.8.12
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徐曼曼

致力于为分析测试行业奉献终身

         Alberta大学的研究者发表了一些新发现,洞悉了泳池中的一些物质在人们最喜欢的游泳娱乐中阴魂不散。王伟(音)和她在加拿大阿尔伯特埃特蒙顿的环境和毒理分析团队,着手进行了一项使用AB API 5000? LC/MS/MS系统,测定泳池水中卤代对苯醌(HBQs)等与健康相关的一类消毒剂副产物的研究。

卤代对苯醌及其影响

    饮用水进行消毒对于灭活微生物防止水源性疾病是至关重要的。一般性的消毒过程,包括氯消毒法,氯胺消毒法,臭氧消毒法和紫外消毒法。这些方法可以有效地消除微生物的危害,这些消毒剂也可以与水中的天然有机物反应,导致消毒剂副产物的产生(DBPs)。

    根据水中有机物的组成和处理过程,可以形成多种DBPs,而且广泛的科学研究都已聚焦在鉴定和研究毒性非常大的DBPs上。卤代对苯醌(HBQs)就是五类被预测为毒性最大的DBP之一。Du,Li及其同事最新发表的研究揭示了4种HBQ成分的细胞毒性。研究发现,事实上,由于氧化应激细胞毒性,HBQs对膀胱癌T24细胞具有毒性。对于HBQs化合物鉴定的毒性机理的研究的进行,也就是对细胞毒性机制的研究。

泳池水和HBQs的联系

   游泳池中消毒剂副产物的形成过程是非常复杂的。泳池水往往含有比常规自来水(诸如化妆品,洗涤剂和防晒霜)更多的有机物,同时也含有其他污染物(尿液和汗液),和其他各种残留物。泳池经常采用氯法(CI)消毒,而且用氯量比自来水用来控制水生疾病的计量更大。紫外法(UV)也可能会被用作第二大消毒方法。因此,泳池中的DBPs的种类可能会非常广泛。

 

图1:研究展示了,自来水管中与两个不同温度的泳池(A)或者与两个不同处理方法的泳池(B)的总HBQ浓度比较。结果显示,HBQ的增加与温度和处理方法正相关。

研究概况

   王和他的同事力求鉴定并定量泳池水中的各类的HBQs,以期可以更好地理解作为潜在健康风险因素的各种HBQ组分的暴露量(2)。利用固相萃取(SPE)提取泳池水样品中的HBQ残留,并使用额外的冲洗来除掉多余的盐和其他基质残留。样品使用液质质分析,液相采用Phenomenex Luna C18(2)色谱柱,质谱使用API 5000?三重四极杆,电喷雾(ESI)负离子多重反应 (MRM)模式检测。研究中对多种样品进行了评估,包括:

 

 

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图2 :研究比较了,添加洗涤剂(样品L1,L2,L3,L4),加入防晒霜(样品S1,S2,S3,S4),或者添加尿液(样品 U)的不同泳池水中的HBQ组份(2,6-DCBQ)和自来水之间浓度差异。结果表明,2,6-DCBQ的形成是由于洗涤剂和防晒霜,虽然其浓度依赖于个人护理品的组成。

结果和发现

   所有的HBQ组分的研究,相较自来水来说,2,6-DCBQ(2,6-二氯-1,4-苯醌)提升最多(提上了5到100倍),其他三种HBQ组份只在泳池水中被检测出来。深入研究导致泳池水中HBQ组份增加原因显示,这与温度和氯的计量有关。结果表明,水温越高,氯含量越高HBQ的增加越多,尤其是2,6-DCBQ。

   更进一步的研究调查了什么导致泳池水中的HBQs浓度升高,评估了生物体液(如,尿液)或者个人护理品(如,防晒霜和洗涤剂)。结果显示,游泳者带入的洗涤剂和防晒霜可以升高泳池中HBQ的浓度,不过这也与洗涤剂或者防晒霜的类型有关(最可能由于其组成和活性成分的差异)。尿液并没有展现出成为HBQs前体的作用。

结论

   本研究使用API 5000?三重四极杆质谱系统鉴定并定量了泳池水中HBQ组份。其含量不可小视,而且多种毒性显著的HBQ残留确实是在泳池中,由消毒剂和游泳者带入的有机物残留作用产生。这一切都有什么关系?流行病学研究已经表明,水中氯含量与膀胱癌的发病率相关。结果显示,微摩尔级的HBQs的所引起的T24膀胱癌细胞的细胞损伤,是理解这些组分毒性的第一步。微摩尔级的细胞毒性已经完成,而实验中水中HBQs的浓度是ng/L级别的。而长期暴露的结果仍不明确。因此,进一步的实验肯定是需要的。无论如何,一件事情是明确的 ----- 夏日享受泳池的同时,切记进入泳池前要洗澡!质谱结果证明:为了您的健康,保持泳池清洁!



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