液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測(cè)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(lái)，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，隨之帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)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(wú)所不在，其防治已成為一個(gè)全球性的問(wèn)題。芳香胺是一類(lèi)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(xué)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(gè)部位的病變，對(duì)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(yīng)用于橡膠、醫(yī)藥、印染和油漆等多個(gè)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(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)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(duì)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(lèi)最重要的合成染料，當(dāng)偶氮染料隨著皮膚接觸等各種途徑進(jìn)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(xiǎn)機(jī)；另外，某些不合格的包裝材料釋放芳香胺也時(shí)常引發(fā)食品安全問(wèn)題。這些都與人們的日常生活密切相關(guān)，人們?cè)谙硎苌畹耐瑫r(shí)

3、，很少認(rèn)識(shí)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(xué)和環(huán)境化學(xué)的熱點(diǎn)研究課題，具有重要的研究意義和較好的應(yīng)用價(jià)值。 本學(xué)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(cè)定芳香胺的新方法。樣品分別針對(duì)流動(dòng)性強(qiáng)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(cè)特點(diǎn)，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(xiàn)分離、定性和定

4、量為一體，有利于實(shí)現(xiàn)快速分析，降低分析費(fèi)用，增加方法的實(shí)用性，使其更適用于痕量的芳香胺類(lèi)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(guò)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(lái)探討芳香胺對(duì)生物體的危害性。力求從芳香胺的分析檢測(cè)、遷移模擬和毒理探討等方面進(jìn)行探索性的研究工作，主要研究?jī)?nèi)容如下：

5、 1.首先概述了芳香胺類(lèi)化合物的性質(zhì)及其對(duì)人體健康的危害性，重點(diǎn)綜述和比較了近年來(lái)有關(guān)芳香胺的分析方法和發(fā)展新方法的必要性。簡(jiǎn)要介紹了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能和性質(zhì)，然后對(duì)常見(jiàn)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?jī)?nèi)容等方面展開(kāi)了評(píng)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(duì)人類(lèi)的重要性不言而喻。我國(guó)對(duì)污水中芳香胺類(lèi)化合物的排放已有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)控制，但不適于濃度較低樣品的檢測(cè)

6、，而有機(jī)化合物污染往往具有濃度低、危害大、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)建立了一種高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，用于快速檢測(cè)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(dòng)相，流速為1.0mL/min，采用梯度洗脫，分流進(jìn)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(cè)模式，通過(guò)分段采集提高方法的靈敏度和選擇性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聯(lián)苯胺、苯胺、對(duì)甲苯胺、對(duì)硝基苯胺、甲萘

7、胺有良好的線(xiàn)性關(guān)系，它們的線(xiàn)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(guò)標(biāo)準(zhǔn)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(jiǎn)便、所測(cè)濃度范圍寬，適用于廢水中芳香胺環(huán)境污染物的快速測(cè)定。 3.偶氮染料是染料中最重要的一類(lèi)，人們?cè)?/p>

8、日常生活中通過(guò)服裝與之頻繁接觸，進(jìn)入人體后易被轉(zhuǎn)化成芳香胺，危害人的健康。本實(shí)驗(yàn)建立了一種高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，用于測(cè)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(lèi)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(dòng)相，流速為1.0 mL/min，采用梯度洗脫，分流進(jìn)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(cè)離子進(jìn)行定量分析。實(shí)驗(yàn)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(xiàn)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(jìn)樣測(cè)定染織物中上述5種芳香胺。 4.為進(jìn)一步研究染色紡織品中的偶氮染料與人實(shí)際接觸過(guò)程中芳香胺的遷移行為，以警示和預(yù)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(shí)驗(yàn)采用分段采集質(zhì)譜選擇離子定量方法測(cè)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(duì)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(xiàn)性關(guān)系良好，線(xiàn)性范圍較寬，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于4.06％，這有利于檢測(cè)較大模擬范圍的樣品。初步研究表明，對(duì)染色紡織來(lái)說(shuō)，偶氮染料中的芳香胺較易遷移進(jìn)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(jiàn)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(duì)硝基苯胺能與BSA相結(jié)合，結(jié)合后對(duì)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(jī)理屬靜態(tài)猝滅過(guò)程。實(shí)驗(yàn)獲得了不同溫度下，對(duì)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(xué)參數(shù)、能量轉(zhuǎn)移效率(E)和基本的熱力學(xué)參數(shù)(△Hθ、△Sθ和△Gθ)。通過(guò)熱力學(xué)數(shù)據(jù)判斷，疏水作用是兩者之間的主要驅(qū)動(dòng)力；由Forster非輻射能量轉(zhuǎn)移理論計(jì)算得出了對(duì)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(duì)硝基苯胺能進(jìn)入BSA的疏水區(qū)，從而對(duì)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