头发有助于除草剂监测

·       瑞安·德沃特-约翰逊（Ryan De Vooght-Johnson）

一种新的LC-MS/MS方法用于检测头发中的草甘膦及其代谢物AMPA（氨甲基膦酸），有助于监测这种除草剂的暴露情况，并与健康问题建立联系。

草甘膦暴露是潜在的健康风险

草甘膦是孟山都公司于1974年推出的一种广谱除草剂，是世界上使用最广泛的除草剂之一。美国有750多种产品含有这种除草剂。其专利于2000年到期，草甘膦现在由一系列制造商销售。

喷洒在作物上后，除草剂会进入河流和水体，细菌将其转化为氨甲基膦酸（AMPA）。

接触草甘膦被认为与某些癌症有关，包括非霍奇金淋巴瘤。据报道，草甘膦具有细胞毒性和遗传毒性作用，并引起炎症，以及影响淋巴细胞功能和微生物与免疫系统之间的相互作用。

世界卫生组织国际癌症研究机构（International Agency for Research on Cancer）报告称，草甘膦“可能对人类致癌”，尽管美国环境保护署（US Environmental Protection Agency）认为草甘膦小心使用是安全的。欧洲食品安全局（EFSA）表示，它不太可能导致人类癌症，但在2015年，EFSA规定急性参考剂量的限值为每千克体重0.5毫克，并承认这是一种有毒化学品。

头发中草甘膦的快速分析

研究人类草甘膦暴露对于建立与健康问题的联系很重要，但草甘膦在暴露后3天内就从体内消除，因此在尿样中检测的窗口很短。头发分析可以提供接触一系列化学物质的时间信息，这些化学物质通常用于药物检测。为了监测草甘膦暴露情况，巴黎萨克雷大学MasSpecLab的科学家开发了一种用于测定头发中的草甘膦和AMPA的LC-MS/MS方法。

对短于3厘米的头发进行批量分析，但在长度足够长的情况下，则将头发分为2厘米的段进行分析。头发在DCM（二氯甲烷）中清洗，然后磨成粉。在研磨后的样品中，根据需要加入校准标准溶液或QC溶液，然后在5µL 10 mg/L内标溶液中进行超声处理。将溶液在真空下蒸发至干，将残渣重新溶解在水中，然后进行LC-MS/MS分析。

使用带有Luna HILIC色谱柱和TSQ Altis三重四极杆MS的Dionex Ultimate 3000进行分析。梯度模式以0.5 mL/min的流速进行，5mM甲酸盐缓冲液作为流动相A，乙腈作为流动相B。梯度从90% B开始，持续2 min，在0.5 min内下降至20%，然后保持1.5 min。在负模式下使用ESI进行检测，离子喷射电位为-3.5 kV，毛细管温度为350°C，氮气作为屏蔽气体，氩作为碰撞诱导离解气体。MRM（Multiple Reaction Monitoring，质谱多反应监测）用于监测下列转换：168.2→63.2和168.2→79.2适用于草甘膦，110.0→79.2和110.0→63.2适用于AMPA。

按照2011年EMA（European Medicines Agency，欧洲药品管理局）指南进行验证。选择性、交叉污染、线性、LOD/LOQ、准确度、精密度、基质效应和稳定性都被认为是可以接受的。

对于现实生活中的分析，从使用草甘膦多年的农民身上采集了头发样本，确保他们的头发足够长，足以覆盖最近使用的除草剂。为了进行比较，还从生活在城市中没有接触草甘膦的人和其中一位农民的妻子身上采集了样本，他们没有在农场工作，但住在同一个地方，吃同一种食物。其中一位农民还提供了一份尿液样本进行比较，并使用改进版的HPLC方法进行分析。

四个农民中有三个头发中含有草甘膦。农民甲每年喷洒作物三到四次，头部、阴毛和尿液中的草甘膦含量都很高。农民丁与农民甲合作，接触情况相似，但草甘膦检测结果未呈阳性。作者解释说，这是因为她经常漂白头发，然后把头发染成红色，这肯定消除了任何残留物。

农民甲的妻子没有在农场工作，头发中的草甘膦含量很低，与城市居民中的草甘膦含量相似。

现在可以进行长期暴露监测

通过可以使用本文报道的新LC-MS/MS方法测量头发中的除草剂及其代谢物AMPA来评估长期暴露于草甘膦的可能性。只有四位农民参与了这项研究，因此作者计划研究更多的主题，并进一步优化方法。这种方法对于监测这种除草剂的暴露情况和评估其毒性很有用。

相关链接

Alvarez JC，Etting I，Larabi IA。通过 LC/MS-MS 方法定量人发中的草甘膦和氨基甲基膦酸。生物医学铬。2022. https://doi.org/10.1002/bmc.5391

除草剂草甘膦是一种“重要的”癌症因素。英国广播公司新闻。2019 年 3 月 20 日（https://www.bbc.co.uk/news/business-47633086；2020年 5 月 12 日访问）。

草甘膦会损害昆虫的免疫系统。威利分析科学。2021 年 5 月 28 日（https://analyticalscience.wiley.com/do/10.1002/was.00080263；2020年 5 月12 日访问）。

关于作者

瑞安·德沃特-约翰逊

Ryan 是一名自由科学作家和编辑。在获得仪器和分析方法硕士学位后，他在制药行业担任过各种分析开发职务，之后担任编辑职务。作为委托编辑，他创办了两本与分析化学和药物相关的期刊，Bioanalysis 和 Therapeutic Delivery，并管理了许多其他期刊。他现在是一名自由科学作家和编辑，让他有更多的时间陪伴家人、骑自行车和分配土地。

符  斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司 供稿