基于核磁共振氢谱的氟咯草酮90d染毒大鼠尿液特征代谢物研究

[背景]氟咯草酮(FLC)是一种吡咯烷酮类芽前施用的选择性除草剂,用于防制多种阔叶类和禾本科杂草,常施用于向日葵、马铃薯、胡萝卜、小麦和玉米等作物以防其周边杂草生长.[目的]研究农药FLC 90d染毒大鼠尿液的代谢物特征,寻找染毒特征性代谢物,探索FLC毒理机制.[方法]48只Wistar大鼠,按体重随机分为31.25、125.0、500.0 mg·kg-1 FLC染毒组和溶媒对照组,每组12只,雌雄各半.灌胃染毒90d后,收集大鼠的尿液.采用600M Hz核磁共振氢谱(1HNMR)法检测,得到一维氢谱图,以相对化学位移δ为0.04区间进行分段积分.采用模式识别技术主成分分析和偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)法分析,寻找FLC染毒特征性代谢物.[结果]四组雄性大鼠PLS-DA分析交叉验证模型合理(P＜0.05),FLC染毒雄性大鼠各剂量组与溶媒对照组散点分类明确;而雌性大鼠模型不合理(P＞0.05),各组散点分类不明显.各组内部雌雄大鼠PLS-DA分析,溶媒对照组雌雄大鼠差异有统计学意义(P＜0.05),各染毒组模型均不合理(P＞0.05).单个染毒组与溶媒对照组PLS-DA模型合理(P＜0.001),预测值＞0.6,受试者特征曲线下面积＞0.75,分类明确.尿液核磁图谱共鉴定出35个代谢物,FLC染毒的差异有统计学意义的代谢物有脯氨酸、肌酸/肌酐、肌醇、氧化三甲胺、牛磺酸、甘露醇、苯丙氨酸;雄性高剂量染毒组与溶媒对照组的特征代谢物共15个,其中乙酸和尿酸升高,苯丙氨酸、乳酸、牛磺酸、3-羟基丁酸、脯氨酸、氧化三甲胺、二甲胺、肌酸、肌酐、肌醇、葡萄糖、甘露醇、柠檬酸盐降低.而雌性染毒仅柠檬酸盐、肌酸、肌酐和苯丙氨酸4个代谢物降低.[结论]FLC染毒对雄性大鼠更敏感,代谢物差异变化更明显,呈现一定量效关系;同时随染毒剂量的增高,组内雌雄大鼠代谢物的差异降低.高剂量染毒雄性大鼠的15个特征代谢物主要参与糖代谢和多种氨基酸代谢,呈现一定的肝毒性和肾毒性.