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Un metodo QuEChERS-HPLC modificato per la rilevazione di idrocarburi policiclici aromatici in embrioni di zebrafish esposti a particolato fine

DOI:

10.3791/67757

⸱

June 13th, 2025

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1Suzhou Industrial Park Center for Disease Control and Prevention, 2Suzhou Medical College of Soochow University, 3MOE Education Key Laboratory of Geriatric Diseases and Immunology

In This Article

Summary

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Abbiamo sviluppato un metodo QuEChERS-HPLC modificato per valutare i livelli interni di 16 IPA negli embrioni di zebrafish.

Abstract

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L'esposizione materna al particolato fine (PM2,5), con un diametro aerodinamico di 2,5 μm o inferiore, è stata collegata all'aborto spontaneo e a varie malattie congenite nell'uomo. Tuttavia, i meccanismi sottostanti rimangono poco chiari. Gli embrioni di zebrafish sono ampiamente utilizzati per studiare la tossicità per lo sviluppo del PM2,5 , ma misurare i livelli interni di idrocarburi policiclici aromatici (IPA), i principali costituenti tossici del PM2,5, rappresenta una sfida. In questo studio, abbiamo sviluppato un metodo di cromatografia liquida ad alte prestazioni (QuEChERS-HPLC) rapido, facile, economico, robusto e sicuro per valutare i livelli interni dei 16 IPA elencati nell'elenco degli inquinanti prioritari dell'Agenzia per la protezione dell'ambiente (EPA) degli Stati Uniti. Gli embrioni di zebrafish sono stati trattati con materia organica estraibile (EOM) da PM2,5 per 2-72 ore dopo la fecondazione (hpf). Il metodo QuEChERS è stato impiegato per la preparazione dei campioni e HPLC-FLD/DAD (HPLC con rivelatore a fluorescenza e rivelatore a diodi) è stato impiegato per le analisi qualitative e quantitative degli IPA. Abbiamo rilevato con successo sei IPA (fenantrene, antracene, fluorene, acenaftene, fluorantene e pirene) in embrioni di zebrafish esposti a PM2,5. Questo metodo è fondamentale per studiare i meccanismi della tossicità per lo sviluppo indotta dal PM2,5.

Introduction

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Particolato fine (PM2,5), con diametro aerodinamico uguale o inferiore a 2,5 μm. è uno dei principali fattori di rischio ambientale. Grazie alle sue piccole dimensioni, il PM2,5 è in grado di entrare nel sistema circolatorio e permeare la barriera materno-fetale. Studi epidemiologici hanno collegato l'esposizione materna al PM2,5 con l'aborto spontaneo e varie malattie congenite 1,2,3,4. Tuttavia, i meccanismi alla base della tossicità embrionale del PM2,5 non sono....

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Protocol

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1. Trattamento del campione

  1. Collezione PM2.5
    1. Raccogli il PM2,5 su filtri a membrana al quarzo da 47 mm.
      NOTA: Il PM2,5 è stato raccolto nell'area urbana di Suzhou, in Cina.
  2. Estrazione EOM
    1. Tagliare il filtro a pezzetti e metterlo in un pallone di vetro conico con 150 mL di acetonitrile.
    2. Ultrasuoni nel matraccio a 35 °C per 1 ora e trasferimento dell'estratto in quattro provette da 50 mL.
    3. Centrifugare a 7.000 × g per 20 minuti, quindi trasferire il surnatante in un evaporatore rotante e concentrarl....

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Results

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L'intera procedura per l'esposizione alle EOM, la preparazione del campione e il rilevamento degli IPA è illustrata nella Figura 1. Per HPLC-FLU/DAD, un rapporto segnale/rumore di 3:1, con un intervallo di rilevamento da 0,3 a 5,0 ng/mL, è stato considerato accettabile. I limiti di rilevamento del metodo variavano da 3,0 × 10-4 a 5,0 × 10-3 ng/organismo. Tutte le curve di calibrazione hanno mostrato un'elevata linearità (r2 > 0,999). I valori di precisione.......

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Discussion

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Gli embrioni di zebrafish sono un potente modello di vertebrato per studi di tossicità sullo sviluppo, ma le loro piccole dimensioni complicano la rilevazione di composti organici semivolatili (SVOC) come gli IPA. Durante la preparazione del campione, è fondamentale prevenire la contaminazione degli embrioni di zebrafish. Una corretta pulizia dei campioni è un passaggio fondamentale per evitare il trasferimento di composti dal mezzo di esposizione all'estratto del campione. Un lavaggio i.......

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Disclosures

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Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse.

Acknowledgements

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Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dalla National Natural Science Foundation of China (numero di sovvenzione: 81972999) e dal Suzhou Science and Technology Development Plan (Basic Research on Medical Applications, SKY2023036 and SKY2023115).

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
16 IPA soluzioni standard miste o2si Smart Solutions (South Carolina, USA)110124-0616 IPA soluzioni standard miste  include naftalene (Nap), acenaftilene (Acy), ace-naftene (Ace), fluorene (Flo), fenantrene (Phe), antracene (Ant), fluorantene (Influenza), pirene (Pyr), benzo [a] antracene (BaA), crisene (Chr), benzo [b] fluorantene (BbF), benzo [k] fluorantene (BkF), benzo [a] pirene (BaP), indeno [1,2,3-cd] pirene (IcdP), dibenz [a, h]antracene (DahA), benzo [g,h,i] perilene (BghiP).
1260 Infinity II LC SystemAgilent Technologies (Santa Clara, USA)FLD(G1321A); DAD SL (G1315C)
AcetonitrileScharlab (Barcellona, Spagna)AC03661000solvente
CNWBOND HC-C18 SPE L'imballaggio ANPEL Laboratory Technologies (Shanghai) Inc. (Shanghai, CINA)SBEQ-CA0801C18 è un imballaggio a fase inversa con un buon equilibrio tra idrofilo e idrofobo, in grado di adsorbire e separare bene i composti organici polari e non polari.
Terra di diatomeeAgilent Technologies, Inc (Santa Clara, USA)12214013Per la separazione, la purificazione e la rimozione di impurità organiche‌
SPE dispersivo 15 mL, ENAgilent Technologies, Inc (Santa Clara, USA)5982-5056Filtro per la purificazione del campione
ANPEL Laboratory Technologies (Shanghai) Inc.(Shanghai, CINA)SCAA-104Filtro ad ago in fase organica (nylon),0,22µ m
HexaneScharlab (Barcellona, Spagna)HE02481000
solvente MilliporeMerck (New Jersey, USA)Preparazione di acqua ultrapura
Organomazione - N-EVAP Evaporatori di azotoOrganomazione (Massachusetts,USA)Evaporazione di solventi
Sorvall ST4 PlusThermo Fisher Scientific (Waltham, USA)centrifugazione
  Vortex- Genie 2 (G560E)Scientific Industries (New York, USA)Vortex
ZORBAX Eclipse PAHAgilent Technologies, Inc (Santa Clara, USA)959990-918Questa colonna è comunemente utilizzata nei sistemi HPLC per ottenere un'analisi precisa e affidabile degli IPA.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wang, H., et al. Association of maternal exposure to ambient particulate pollution with incident spontaneous pregnancy loss. Ecotoxicol Environ Saf. 224, 112653(2021).
  2. Grippo, A., et al. Air polluti....

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QuEChERS HPLCPolycyclic Aromatic HydrocarbonsZebrafish EmbryosFine Particulate MatterPAH DetectionSample PreparationFluorescence DetectorDiode Array DetectorExtractable Organic MatterDevelopmental Toxicity

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