液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測定芳香胺及其與牛血清白蛋白相互作用的研究.pdf

1、近年來，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，隨之帶來的環(huán)境污染問題越顯突出，各種污染物在環(huán)境體中的遷移造成空氣、水體及土壤等污染，污染無所不在，其防治已成為一個全球性的問題。芳香胺是一類重要的環(huán)境污染物，已被列為優(yōu)先監(jiān)控的環(huán)境污染物之一。醫(yī)學研究表明，許多芳香胺具有致突變性和致癌性，能引起身體多個部位的病變，對人們的健康構(gòu)成極大的威脅。芳香胺在工業(yè)上用途非常廣泛，應用于橡膠、醫(yī)藥、印染和油漆等多個化工行業(yè)，尤其是印染工業(yè)，廢水常含高濃度的芳香胺中間體，

2、而且部分染料經(jīng)過復雜的化學反應和微生物作用也最終釋放出芳香胺，從而造成大范圍的水體等環(huán)境體系的污染。除工業(yè)污染外，隨著人們生活水平的提高，對紡織品的色彩花樣產(chǎn)生了更豐富的需求，例如：偶氮染料是一類最重要的合成染料，當偶氮染料隨著皮膚接觸等各種途徑進入人體后，易被還原成芳香胺；人們每天與化妝品打交道，五顏六色的彩妝背后隱藏險機；另外，某些不合格的包裝材料釋放芳香胺也時常引發(fā)食品安全問題。這些都與人們的日常生活密切相關(guān)，人們在享受生活的同時

3、，很少認識到芳香胺就在身邊。建立、完善和發(fā)展芳香胺污染物的分析方法是環(huán)境綜合治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，也是分析化學和環(huán)境化學的熱點研究課題，具有重要的研究意義和較好的應用價值。 本學位論文采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)，發(fā)展了分析測定芳香胺的新方法。樣品分別針對流動性強的水體和使用量大的紡織品，利用色譜的高分離效能和質(zhì)譜的高靈敏度檢測特點，提高分析方法的靈敏度、選擇性和方法可靠性，高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)集在線分離、定性和定

4、量為一體，有利于實現(xiàn)快速分析，降低分析費用，增加方法的實用性，使其更適用于痕量的芳香胺類污染物樣品的分析；將該方法用于染色紡織品在模擬汗液、堿性洗滌劑浸泡溶液中的芳香胺定量分析，并得到芳香胺在模擬條件下的遷移初步研究結(jié)果；通過采用靈敏的熒光分析技術(shù)研究了芳香胺與蛋白質(zhì)之間的相互作用，從芳香胺與蛋白質(zhì)結(jié)合的分子結(jié)構(gòu)角度來探討芳香胺對生物體的危害性。力求從芳香胺的分析檢測、遷移模擬和毒理探討等方面進行探索性的研究工作，主要研究內(nèi)容如下：

5、 1.首先概述了芳香胺類化合物的性質(zhì)及其對人體健康的危害性，重點綜述和比較了近年來有關(guān)芳香胺的分析方法和發(fā)展新方法的必要性。簡要介紹了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能和性質(zhì)，然后對常見藥物小分子與蛋白質(zhì)生物大分子相互作用的研究方法、研究內(nèi)容等方面展開了評述。以此作為本論文的立題依據(jù)及工作基礎(chǔ)。 2.水乃生命之源，對人類的重要性不言而喻。我國對污水中芳香胺類化合物的排放已有嚴格的標準(GB8978-1996)控制，但不適于濃度較低樣品的檢測

6、，而有機化合物污染往往具有濃度低、危害大、周期長的特點。本實驗建立了一種高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，用于快速檢測水中痕量芳香胺。色譜分離采用反相C18色譜柱(250mm×4.6mm ID，5μm)，以甲醇-甲酸銨緩沖液為流動相，流速為1.0mL/min，采用梯度洗脫，分流進樣。質(zhì)譜采用電噴霧電離源正離子模式，以各種化合物的選擇離子[M+H]+監(jiān)測模式，通過分段采集提高方法的靈敏度和選擇性。實驗發(fā)現(xiàn)，聯(lián)苯胺、苯胺、對甲苯胺、對硝基苯胺、甲萘

7、胺有良好的線性關(guān)系，它們的線性范圍分別為：7.03～281.30μg/L，10.65～213.10μg/L，11.91～238.20μg/L，12.39～247.90μg/L和14.55～291.10μg/L。通過標準添加回收法，回收率為92.7％～101.4％。方法檢出限為：1.7～3.2μg/L。該分析方法靈敏度高、前處理簡便、所測濃度范圍寬，適用于廢水中芳香胺環(huán)境污染物的快速測定。 3.偶氮染料是染料中最重要的一類，人們在

8、日常生活中通過服裝與之頻繁接觸，進入人體后易被轉(zhuǎn)化成芳香胺，危害人的健康。本實驗建立了一種高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，用于測定紡織品中聯(lián)苯胺、4,4-二氨基二苯甲烷、3，3，-二甲氧基聯(lián)苯胺、3,3’-二甲基聯(lián)苯胺及4,4'-二氨基二苯硫醚芳香胺類化合物的含量。仍然采用反相C18色譜柱，以甲醇-5mmol/L甲酸銨緩沖溶液(pH=6.0)為流動相，流速為1.0 mL/min，采用梯度洗脫，分流進樣。質(zhì)譜采用電噴霧電離源正離子模式，以各種

9、化合物的選擇離子[M+H]+作為監(jiān)測離子進行定量分析。實驗發(fā)現(xiàn)，聯(lián)苯胺、4，4-二氨基二苯甲烷、3,3'-二甲氧基聯(lián)苯胺、3，3，-二甲基聯(lián)苯胺的線性范圍為5～200μg/t，，而4，4'-二氨基二苯硫醚為0～200μg/L。采用梯度洗脫和分段采集的辦法提高分離選擇性和靈敏度，LC-MS可直接進樣測定染織物中上述5種芳香胺。 4.為進一步研究染色紡織品中的偶氮染料與人實際接觸過程中芳香胺的遷移行為，以警示和預防芳香胺的危害，本文

10、建立了人工染色紡織品在模擬汗液、堿性洗滌劑浸泡溶液中芳香胺的液相色譜.電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用定量分析方法。本實驗采用分段采集質(zhì)譜選擇離子定量方法測定了不同條件下的模擬汗液、堿性洗滌劑浸泡溶液中的偶氮染料還原物芳香胺含量。對氯苯胺、4，4’-二氨基二苯甲烷、鄰甲苯胺、4，4’-二氨基二苯醚、聯(lián)苯胺的濃度分別12.75～2552.00μgL-1，13.71～2741.00μgL-1，22.18～2218.00μgL-1，27.34～2734.00μ

11、gL-1和24.72～2472.00μgL-1范圍線性關(guān)系良好，線性范圍較寬，相對標準偏差小于4.06％，這有利于檢測較大模擬范圍的樣品。初步研究表明，對染色紡織來說，偶氮染料中的芳香胺較易遷移進入模擬汗液及堿性洗滌劑中。 5.利用熒光法、質(zhì)譜法和紫外可見光譜法研究了芳香胺與牛血清白蛋白(BSA)的相互作用，結(jié)果表明，對硝基苯胺能與BSA相結(jié)合，結(jié)合后對硝基苯胺的ESI-MS選擇正離子峰明顯減弱，并有規(guī)律地猝滅BSA的內(nèi)源熒光，

12、其機理屬靜態(tài)猝滅過程。實驗獲得了不同溫度下，對硝基苯胺與BSA結(jié)合的距離(r)、作用的結(jié)合常數(shù)和熱力學參數(shù)、能量轉(zhuǎn)移效率(E)和基本的熱力學參數(shù)(△Hθ、△Sθ和△Gθ)。通過熱力學數(shù)據(jù)判斷，疏水作用是兩者之間的主要驅(qū)動力；由Forster非輻射能量轉(zhuǎn)移理論計算得出了對硝基苯胺與BSA結(jié)合位置的距離；采用同步熒光研究發(fā)現(xiàn)，對硝基苯胺能進入BSA的疏水區(qū)，從而對BSA的構(gòu)象產(chǎn)生一定的影響，這與芳香胺化合物的生物毒性有關(guān)。此外，還發(fā)現(xiàn)4，4