合作研究
島津中國創新中心與中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家實驗室張慶華課題組李英明研究員、博士生劉美等人在新型阻燃劑人體內暴露與甲狀腺癌的關聯研究中取得新進展。本研究以病例-對照研究方法,利用氣相色譜串聯質譜法,分析了人體血清中的新型阻燃劑水平,發現新型溴代阻燃劑和有機磷酸酯的人體內暴露可能增加甲狀腺癌的患病風險。相關成果以“Exposure to Novel Brominated Flame Retardants and Organophosphate Esters and Associations with Thyroid Cancer Risk: A Case- Control Study in Eastern China”為題近期發表于Environmental Science & Technology (DOI: 10.1021/acs.est.2c04759)。
NBFRs和OPEs
新型溴代阻燃劑(Novel brominated flame retardants,以下簡稱NBFRs)和有機磷酸酯(Organophosphate esters,以下簡稱OPEs)被廣泛應用在家具,電子設備及建筑材料等領域中。研究表明,NBFRs和OPEs在環境介質和生物基質中普遍存在,具有多種毒性效應,并可能對人體健康產生不利影響。人體血清中新型阻燃劑的檢測存在含量低、樣品量少、前處理程序繁瑣和基質復雜等問題,給新型阻燃劑的痕量分析帶來了挑戰。目前NBFRs和OPEs的人體內暴露與甲狀腺疾病的關聯關系尚不明晰。
本研究采用島津氣相色譜三重四極桿質譜儀(GCMS-TQ8050 NX),建立了新型溴代阻燃劑和有機磷酸酯的痕量分析方法[2]。以新型溴代阻燃劑為例, NBFRs標準系列溶液(CS1~CS6)中DBDPE的濃度范圍為1~250 ng/mL,其他8種NBFRs(PBBz、PBT、PBEB、DPTE、HBBz、EHTBB、BTBPE、BEHTEBP)的濃度范圍為0.2~50 ng/mL,標準曲線的相關系數(R2)均大于0.99,方法檢出限為0.06~0.35 ng/mL。將標準溶液CS2每天進樣6次,進樣量1 μL,重復3 天,各化合物峰面積的日間相對標準偏差(RSD)均小于12%(見表1)。該方法具有良好的靈敏度和重現性,可廣泛應用于復雜介質中痕量NBFRs的分析。
課題組在山東省濟南市采集了242份甲狀腺癌患者和239份健康對照人群的血清樣品,開展了病例-對照研究,分別對血清中9種NBFRs和9種OPEs進行測定和探討。研究發現,3種NBFRs和2種OPEs在病例組和對照組人群血清中的檢出率超過60%。NBFRs和OPEs的濃度水平都呈現出病例組顯著高于對照組的趨勢,其中DBDPE的濃度處于較高水平。Logistic回歸發現,DBDPE、DPTE和TPP在女性中的風險比值比(Odds ratio,OR)顯著大于1,表明這幾種新型阻燃劑的人體暴露可能增加女性甲狀腺癌的患病風險。其中DBDPE對甲狀腺癌患病風險的影響尤為顯著,因此DBDPE暴露對人類健康的潛在威脅應當引起重視。多重線性回歸發現,TCEP暴露與甲狀腺激素(T3、FT3、FT4)顯著負相關,與TSH顯著正相關。本研究還發現新型阻燃劑暴露對女性甲狀腺激素水平的影響更為明顯。混合效應模型發現,多種新型阻燃劑與T3顯著正相關;新型阻燃劑復合暴露能夠增加甲狀腺癌的患病風險。
結論
本研究結合Logistic回歸、多重線性回歸和混合暴露分析等多種統計學方法,通過病例-對照研究,揭示了人體血清中NBFRs和OPEs的內暴露水平及其與甲狀腺癌的關聯關系,發現新型溴代阻燃劑和有機磷酸酯的人體內暴露可能增加甲狀腺癌的患病風險。島津氣相色譜-串聯質譜法具有良好的靈敏度和重復性,線性范圍寬,可用于復雜介質中痕量NBFRs和OPEs的準確定量分析。
島津氣相色譜三重四極桿質譜儀
GCMS-TQ8050 NX
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