変異原性環境化学物質、ニトロ多環芳香族炭化水素類の人体曝露評価法の開発

致突变环境化学品和硝基多环芳烃人体暴露评估方法的建立

• 批准号: 15790077
• 负责人: 鳥羽 陽
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15790077/
• 关键词: 多環芳香族炭化水素; ニトロ多環芳香族炭化水素; ディーゼル排ガス粉塵; 大気粉塵; 尿中代謝物; オンライン還元; 固相抽出; バイオマーカー

多環芳香族炭化水素(PAH)は、化石燃料の燃焼過程で生成する非意図的生成物であり、自動車やタバコなどを排出源として環境中に放出されるPAHは、燃焼時もしくは大気中で窒素酸化物と反応して極めて強い発ガン性・変異原性を有するニトロ多環芳香族炭化水素(NPAH)を生成するNPAHのヒトや動物への暴露量は高いと予測され、その大気内挙動や季節変動、都市のエネルギー・交通事情との関係等が明らかになりつつあるが、ヒトに対するリスク評価(健康影響評価)が急務となっている。そこで本研究では、NPAHのヒトに対する曝露量を評価するためのバイオマーカーの開発を行うにあたり、指標の候補となるNPAHの尿中代謝物を同定した。NPAHの中で大気粉塵やディーゼル排ガス粉塵に高濃度で存在する1-ニトロピレン(1-NP)に着目し、まず代謝物として考えられるヒドロキシ-1-ニトロピレン(OH-1-NP)を合成した。尿中代謝物として存在するOH-1-NPを定量するためには、より高感度な分析法の開発が要求された。そこでOH-1-NPを逆相カラムで分離した後、オンライン白金/ロジウムカラムにより効率よく蛍光性のアミノ体に還元してその蛍光を検出することによりOH-1-NPを高感度に測定するHPLC-蛍光検出法を開発した。次に尿試料の前処理法を検討し、抱合体として存在するOH-1-NPを酵素で加水分解した後、逆相系と順相系の固相抽出カラムを組み合わせること夾雑ピークを効率よく除去することに成功した。実際にヒトの尿試料を用いてOH-1-NPの同定を試みたところ、OH-1-NPのピークを確認することができ、さらにそのピークを分取してLC-MSで測定したところ、その分子量関連イオンピークを観察することができた。開発したヒト尿中OH-1-NPの分析法は、NPAHの曝露量の有用な指標(バイオマーカー)となる可能性が高い。

多环芳烃 (PAH) 是化石燃料燃烧过程中无意产生的产物。多环芳烃从汽车和香烟等来源释放到环境中，在燃烧过程中或在大气中释放出与氮发生反应的硝基多环。氧化物，具有极强的致癌和致突变特性。人类和动物接触 NPAH 的量预计会很高，并且其在大气中的行为、季节波动以及与城市能源和交通条件的关系正变得越来越清晰。人类迫切需要进行风险评估（健康影响评估）。因此，在这项研究中，我们确定了 NPAH 的尿液代谢物，可以作为开发生物标志物来评估人类 NPAH 暴露的候选指标。针对NPAHs中大气粉尘和柴油机废气粉尘中高浓度存在的1-硝基芘（1-NP），我们首先合成了羟基-1-硝基芘（OH-1-NP），它被认为是一种代谢物。为了定量以代谢物形式存在于尿液中的 OH-1-NP，需要开发更灵敏的分析方法。因此，使用反相柱分离OH-1-NP后，使用在线铂/铑柱将OH-1-NP有效还原为荧光氨基形式，并检测所得荧光，从而测量OH-1-NP开发了一种高灵敏度的 HPLC 荧光检测方法。接下来，我们考虑了尿液样本的预处理方法，用酶水解以缀合物形式存在的OH-1-NP后，我们结合反相系统和正相固相萃取柱，有效去除污染物峰成功去除。当我们实际尝试使用人类尿液样本鉴定 OH-1-NP 时，我们能够确认 OH-1-NP 的峰，当我们分离该峰并通过 LC-MS 测量它时，它的分子量 -可以观察到相关离子峰。所开发的分析人类尿液 OH-1-NP 的方法可能是 NPAH 暴露的有用指标（生物标志物）。

项目成果

Toriba, A., Chetiyanukornkul, T., Kizu, R., T., Hayakawa, K., et al.: "Determination method of monohydroxybenzo[a]pyrene isomers using column-switching HPLC."Analytical Biochemistry. 321・1. 14-22 (2003)

Toriba, A.、Chetiyanukornkul, T.、Kizu, R.、T.、Hayakawa, K. 等：“使用柱切换 HPLC 测定单羟基苯并[a]芘异构体的方法”。分析生物化学 321・1。 .14-22 (2003)

Tang, N., Toriba, A., Hayakawa, K., et al.: "Determination of Atmospheric Nitrobenzanthrones by High-Performance Liquid Chromatography with Chemiluminescence Detection."Analytical Science. 20・1. 119-123 (2004)

Tang, N.、Toriba, A.、Hayakawa, K. 等人：“通过化学发光检测的高效液相色谱法测定大气中的硝基苯并酮”。《分析科学》20・1。

Chetiyanukornkul, T., Toriba, A., et al.: "Urinary 2-Hydroxyfluorene and 1-Hydroxypyrene Levels in Smokers and Non-smokers in Japan and Thailand"Polycyclic Aromatic Hydrocarbons. (印刷中). (2004)

Chetiyanukornkul, T., Toriba, A. 等人：“日本和泰国吸烟者和非吸烟者的尿中 2-羟基芴和 1-羟基芘水平”（多环芳烃）（2004 年出版）。

Toriba, A., Chetiyanukornkul, T., Kizu, R., Hayakawa, K.: "Quantification of 2-hydroxyfluorene in human urine by column-switching high performance liquid chromatography with fluorescence detection."Analyst. 128. 605-610 (2004)

Toriba, A.、Chetiyanukornkul, T.、Kizu, R.、Hayakawa, K.：“通过柱切换高效液相色谱和荧光检测对人尿液中的 2-羟基芴进行定量。”分析师。

Chetiyanukornkul, T., Toriba, A., et al.: "Hair Analysis of Nicotine and Cotinine for Evaluating Tobacco Exposure by Liquid Chromatography-mass spectrometry"Biomedical Chromatography. (印刷中). (2004)

Chetiyanukornkul, T., Toriba, A. 等人：“通过液相色谱-质谱法评估烟草暴露的尼古丁和可替宁的头发分析”生物医学色谱（2004 年出版）。