陳佳佳，鐘映雄，周雪巍，李 瑞，陳建平，劉曉菲，賈學(xué)靜，宋兵兵，鐘賽意,3,*

（1.廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省海洋生物制品工程實(shí)驗(yàn)室，廣東省海洋食品工程技術(shù)研究中心，廣東 湛江 524088；2.廣東海洋大學(xué)深圳研究院，廣東 深圳 518108；3.大連工業(yè)大學(xué) 海洋食品精深加工關(guān)鍵技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，遼寧 大連 116034）

砷是一種類金屬，已被國(guó)際癌癥研究中心（International Agency for Research on Cancer，IARC）確定為人類致癌物，廣泛存在海洋生物中。砷中毒會(huì)對(duì)人體皮膚、神經(jīng)、呼吸、心血管、免疫、內(nèi)分泌和生殖系統(tǒng)造成損傷[1]。砷可分為無(wú)機(jī)砷和有機(jī)砷，無(wú)機(jī)砷主要為三價(jià)砷[As(III)]和五價(jià)砷[As(V)]，有機(jī)砷主要包括一甲基砷（monomethylarsonic acid，MMA）、二甲基砷（dimethylarsinic acid，DMA）、三甲基砷（trimethylarsine，TMA）、砷甜菜堿（arsenobetaine，AsB）、砷膽堿（arsenocholine，AsC）、砷糖（arsenosugars，AsS）和砷脂（arsenolipids，AsL）等。砷的毒性與其形態(tài)結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，無(wú)機(jī)砷毒性大于有機(jī)砷。幾種主要有機(jī)砷毒性大小依次為MMA＞DMA＞AsC＞AsB，通常認(rèn)為AsS和AsL毒性極低[2-4]。其中，砷脂是存在于微生物、植物、魚類組織中的一類中性脂質(zhì)類似物[5]。1928年Sadolin[6]首次報(bào)道砷脂的存在。1988年研究人員才首次對(duì)裙帶菜中砷脂的第一個(gè)結(jié)構(gòu)AsPL 958進(jìn)行鑒定[7]。之后由于砷脂結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和極低的濃度，很少有研究者嘗試對(duì)其進(jìn)行精確鑒定。

砷脂的形態(tài)包括含砷脂肪酸（arsenic-containing fatty acids，AsFAs）[8-10]、含砷碳?xì)浠衔铮╝rsenic-containing hydrocarbons，AsHCs）[11-12]、含砷長(zhǎng)鏈醇[13]、含砷磷脂（arsenic-containing phospholipids，AsPLs）[14-15]、含砷磷脂酰膽堿（arsenic-containing phosphatidylcholines，AsPCs）[16]和含砷磷脂酰乙醇胺（arsenic-containing phosphati-dylethanolamine，AsPEs）[16]等。不同海洋生物的砷脂形態(tài)與含量不同，一般來(lái)說(shuō)，藻類、真菌和貝類的砷脂含量較低，通常占其總砷含量的4.2%～46.0%[17-18]。藻類中的砷脂主要以AsPLs的形態(tài)存在，而魚類中的砷脂主要以AsHCs和AsFAs為主。Amayo等[19]研究鰈魚、沙丁魚、鯖魚和紅鯔魚這4 種常見(jiàn)魚類，發(fā)現(xiàn)鰈魚和沙丁魚的砷脂形態(tài)以AsHCs為主；而鯖魚和紅鯔魚的砷脂形態(tài)以AsFAs為主。此外，不同組織部位的砷脂含量也不盡相同。毛鱗魚油中3 種AsHCs的含量占總砷含量的70%及以上[12]，而不同市售罐裝鱈魚肝樣品中砷脂含量不同，AsHCs和AsFAs分別占總砷含量的25%和77%[20]。

近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)某些形態(tài)的砷脂對(duì)人體細(xì)胞具有毒性[21-22]，有些毒性甚至大于亞砷酸鹽，會(huì)對(duì)人體健康造成潛在危害。但由于砷脂形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣、生物利用度低、含量低以及提取和檢測(cè)難度高等原因，砷脂的毒性作用機(jī)制有待深入研究。

目前已有70多種砷脂的形態(tài)結(jié)構(gòu)得到鑒定[23-24]，但不同海產(chǎn)品中不同砷脂化合物的結(jié)構(gòu)和毒性仍然不明，有待進(jìn)一步研究。因此，本文對(duì)海洋生物中砷脂形態(tài)分析和毒性評(píng)價(jià)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步深入研究砷脂形態(tài)、毒性以及安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供一定參考。

1 砷脂的形態(tài)

目前已報(bào)道的砷脂形態(tài)主要包括AsHCs、AsFAs、AsPLs三大類。

1.1 含砷碳?xì)浠衔?/h3>

AsHCs由二甲基亞砷?；烷L(zhǎng)鏈烴組成。長(zhǎng)鏈烴一般為15～20 個(gè)碳原子的飽和奇數(shù)或偶數(shù)碳?xì)浠衔镏辨?，在酸性或堿性條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。從結(jié)構(gòu)上看，AsHCs為兩性化合物，由疏水烴類尾部和親水二甲基亞砷?；^部組成。一些已知的AsHCs，如AsHC 332、AsHC 360和AsHC 444的結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

圖1 AsHC 332、AsHC 360和AsHC 444的結(jié)構(gòu)式[21]Fig.1 Chemical structures of AsHC 332,AsHC 360 and AsHC 444[21]

AsHCs主要存在于金槍魚[25]、鱈魚[11,26]等一些可食用魚和魚油[12-13,27]中。在金槍魚、秋刀魚、沙丁魚、魷魚、鰹魚等魚類中均檢測(cè)到，含量為6.50～211 ng/g（以每克鮮質(zhì)量樣品所含砷質(zhì)量計(jì)，下同），蝦、蟹中的AsHCs含量分別為25.4 ng/g和63.8 ng/g，貝類蛤蜊中AsHCs含量達(dá)75.8 ng/g[27]。此外AsHCs也存在于一些藻類中[14,28-29]，Glabonjat等[28]對(duì)來(lái)自羊棲菜的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)NMIJ 7405-a進(jìn)行了砷脂的定性和定量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)AsHC 332和AsHC 360的含量分別為（1073f 44）ng/g和（90f 5）ng/g。

1.2 含砷脂肪酸

AsFAs由極性二甲基亞砷?；椭虚g帶有長(zhǎng)烴鏈的羧酸組成，長(zhǎng)烴鏈可以是飽和、單不飽和/或多不飽和狀態(tài)，酸性條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。其中一些已知的AsFAs形態(tài)，如AsFA 362和AsFA 388的結(jié)構(gòu)式如圖2所示。

圖2 AsFA 362和AsFA 388的結(jié)構(gòu)式[22]Fig.2 Chemical structures of AsFA 362 and AsFA 388[22]

AsFAs主要存在于鱈魚[30]、鯡魚和紅鯔魚等一些可食用魚和魚肝油[8,31]中。在金槍魚、秋刀魚、沙丁魚、魷魚、鰹魚等魚類中也被檢測(cè)出，含量為0～59.2 ng/g，蝦、蟹中的AsFAs含量分別為2.88 ng/g和5.60 ng/g，貝類中蛤蜊的AsFAs含量為12.1 ng/g[27]。此外，AsFAs在一些藻類中也有發(fā)現(xiàn)[15]，紅藻中鑒定出AsFA 374，其含量為15 ng/g[29]。

1.3 含砷磷脂

與AsFAs和AsHCs不同，AsPLs結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不穩(wěn)定，酸/堿條件下易水解，水解效率可達(dá)100%，說(shuō)明AsPLs中脂肪酸通過(guò)酯鍵結(jié)合，而不是通過(guò)酸穩(wěn)定的醚鍵結(jié)合[32]。目前為止，已報(bào)道的少量砷脂結(jié)構(gòu)以AsFAs和AsHCs為主，AsPLs由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜而較難鑒定。在AsPLs中，研究人員對(duì)As和P進(jìn)行特異性電感耦合等離子體質(zhì)譜（inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICPMS）分析，發(fā)現(xiàn)AsPLs水解后，磷脂結(jié)構(gòu)絕大部分為常規(guī)不含砷的磷脂，其余主要是以磷脂酰乙醇胺和磷脂酰膽堿的形式存在[15]。海帶中AsPLs含有70%以上親脂性砷，這些含砷成分理論上可能是常規(guī)磷脂中含有AsFAs，也可能是脂質(zhì)的含磷部分含有砷，Raab等[15]用反相高效液相色譜-電噴霧離子阱質(zhì)譜/電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（reversed-phase high-performance liquid chromatography in parallel with electrospray ionization mass spectrometry and high-resolution inductively coupled plasma mass spectrometry，RP-HPLC-ESI-MS/ICP-MS）對(duì)海帶中AsPLs的酸和堿提取物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其不含AsFAs，排除AsPLs中含有AsFAs的可能性。

AsPLs主要包括砷糖磷脂（arsenosugar phospholipids，AsSugPLs）、AsPCs和ASPEs，一些已知AsPLs的結(jié)構(gòu)式如圖3所示。

圖3 AsSugPL 958、AsPC 985和AsPE 1035的結(jié)構(gòu)式[33]Fig.3 Chemical structures of AsSugPL 958,AsPC 985 and AsPE 1035[33]

1.3.1 砷糖磷脂

AsSugPLs在酸/堿條件下不穩(wěn)定，水解后以As-糖-PO4部分（3-[5-脫氧-5(二甲基亞砷?；?-β-D-核糖氧基]-2-羥丙基-2,3-二羥丙基磷酸氫）存在。AsSugPLs主要存在于海帶[15]、羊棲菜[14]、裙帶菜[14]、紫菜[33]等一些可食用和常見(jiàn)的褐藻中。所有已發(fā)現(xiàn)的天然AsSugPL都是二?；衔?，Yu Xinwei等[34]在可食用褐藻海帶中鑒定出8 種單?；翧sSugPL，與二?；鵄sSugPL的區(qū)別在于甘油基團(tuán)上僅包含一種脂肪酸，單酰基新AsSugPL約占海帶砷脂總量的30%，二酰基AsSugPL約占50%，AsHC約占20%。這一發(fā)現(xiàn)拓展了對(duì)天然脂質(zhì)化學(xué)的認(rèn)識(shí)。

1.3.2 含砷磷脂酰膽堿

AsPCs穩(wěn)定性較差。AsPCs主要存在于鯡魚魚肉[29]、鯡魚魚子醬[16]和球藻[35]中。Finke等[23]發(fā)現(xiàn)氧代-AsPC 839不穩(wěn)定，在細(xì)胞原液和培養(yǎng)基中貯藏48 h就會(huì)發(fā)生降解，降解產(chǎn)物為氧代-AsFA 362，而硫代-ASPC 855雖較氧代-AsPC 839穩(wěn)定，但相同條件下也會(huì)發(fā)生一定程度降解，主要降解產(chǎn)物為硫代-AsFA 378。

1.3.3 含砷磷脂酰乙醇胺

AsPEs穩(wěn)定性較差，在魚子醬[16]和綠藻[35]中均有檢出。由于AsPEs中脂肪酸側(cè)鏈中雙鍵的幾何構(gòu)型和位置以及甘油酯的位置還不能確定，因此只能利用HPLC/ICP-MS和MS/MS得到鮭魚魚子醬中AsPE 1035的可能結(jié)構(gòu)[16]。此外，Rezanka等[35]采用HPLC/ESI-MS鑒定3 株綠藻中砷脂形態(tài)，最終得到8 種AsPEs。

1.4 其他

除了上述三大類含砷脂質(zhì)外，砷脂還有一些其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如三甲基化砷脂肪醇（cationic trimethylarsenio fatty alcohols，TMAsFOHs）、含砷三?；视王ィ╝rsenic-containing triacylglycerides，AsTAGs）、砷糖植醇（arsenosugar-phytol，AsSugPhytols）、含砷磷脂酰肌醇（arsenic-containing phosphatidylinositols，AsPIs）和含砷磷脂酰甘油（arsenic-containing phosphatidylglycerols，AsPGs）等，其中一些已知的其他形態(tài)砷脂結(jié)構(gòu)式如圖4所示。

圖4 TMAsFOH[13]、AsTAGs 912[41]和AsSugPhytol 546[18]的結(jié)構(gòu)式Fig.4 Chemical structures of TMAsFOH[13],AsTAGs 912[41] and AsSugPhytol 546[18]

目前關(guān)于上述形態(tài)砷脂的報(bào)道則更少。TMAsFOHs的元素組成與AsHCs一致，但結(jié)構(gòu)不同，且極性更高。TMAsFOHs存在魚油中，Amayo等[13]采用RP-HPLC-ESIMS/ICP-MS測(cè)定毛鱗魚油中的砷脂，鑒定出毛鱗魚油中兩種TMAsFOHs為新型砷脂種類。

AsTAGs是中性脂質(zhì)，存在于藍(lán)鱈魚油[36]、秘魯鳳尾魚[37]、綠藻[35]中。Guttenberger等[38]采用兩種方式合成AsTAGs 1和AsTAGs 2，并將其作為模型化合物，后續(xù)將對(duì)其進(jìn)行化學(xué)、生物學(xué)、毒理學(xué)方面的研究。

AsSugPhytols是砷與2-O-甲基核糖的結(jié)合，其中C、O通過(guò)醚鍵連接。AsSugPhytols可在藻類砷代謝中發(fā)現(xiàn)，如Glabonjat等[39]研究單細(xì)胞綠藻杜氏藻的砷代謝發(fā)現(xiàn)了一種新型砷脂，即植基2-O-甲基二甲基砷酰呋喃核糖苷，是由植醇與2-O-甲基核糖結(jié)合得到，約占杜氏藻砷脂總量的35%～65%[18]。因?yàn)?-O-甲基核糖目前為止僅在RNA中發(fā)現(xiàn)，所以這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了人們對(duì)砷在生命早期生物學(xué)作用的猜測(cè)。Glabonjat等[40]還在美國(guó)猶他州大鹽湖底沉積物中發(fā)現(xiàn)了植基2-O-甲基二甲基砷酰核糖類似物。

2 砷脂形態(tài)分析方法

2.1 砷脂的提取

不同形態(tài)砷脂提取的關(guān)鍵在于提取效率高，并且不能破壞砷脂的化學(xué)形態(tài)。影響提取效率的因素包括樣品類型，提取方法、時(shí)間、溫度以及提取溶劑種類、體積等[42]。海產(chǎn)品中不同形態(tài)砷脂通常使用有機(jī)溶劑萃取法[43-45]提取。單一溶劑提取到的砷脂形態(tài)有限。砷脂的提取率一般用砷脂的提取量在總砷含量中的占比表示。為提高溶劑提取效率，一般采用超聲或微波輔助溶劑連續(xù)分級(jí)提取。此外，同一提取方法，隨著魚類脂肪含量和提取部位不同，砷脂的提取率也不同。

Al Amin等[27]發(fā)現(xiàn)AsHCs含量與魚類總脂肪含量成正比（r＝0.67，P＜0.01）。Lischka等[9]用丙酮萃取所得的砷含量近似于砷脂的含量，各類海魚中砷脂提取率在1%～66%之間，其中鯡魚（脂肪含量高）的砷脂提取率約62%，而比目魚（脂肪含量低）的砷脂提取率則約為1.7%。Yu Xinwei等[34]采用超聲輔助二氯甲烷-甲醇混合振蕩法提取新鮮海帶和商業(yè)海帶產(chǎn)品中的砷脂，提取率分別為13%和8%。Stiboller等[46]用吡啶和碳酸氫銨對(duì)金槍魚連續(xù)分級(jí)提取脂溶性和水溶性砷，其中金槍魚腦組織中砷脂提取率達(dá)55%，肌肉組織中提取率則為20%。

2.2 砷脂的形態(tài)分離

目前常用的分離方法有氣相色譜（gas chromatography，GC）、HPLC和毛細(xì)管電泳法等[47-49]。GC無(wú)法使各種砷化物同時(shí)被衍生成低沸點(diǎn)化合物，具有局限性[50]。毛細(xì)管電泳法具有高效、快速、抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但進(jìn)樣量少，因而制備能力差，且靈敏度較低[51]。而HPLC分離砷脂形態(tài)時(shí)可根據(jù)分離形態(tài)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)纳V體系，樣品無(wú)需衍生，且分析速率快、分辨率高、靈敏度高[52]。Miyashita等[53]研究幾種市售氟碳固定相對(duì)HPLC-ICP-MS中砷的分離性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)五氟苯基柱分離大量砷形態(tài)的潛力最佳。

2.3 砷脂的檢測(cè)

ICP-MS不僅靈敏度高，而且能夠跟蹤多元素同位素信號(hào)變化等[54]，且檢出限可低至ng/L，對(duì)于砷這一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生物細(xì)胞中痕量、超痕量的化合物是最可靠的形態(tài)分析方法[55]。嚴(yán)國(guó)等[56]采用ICP-MS分析海蟹中的砷元素分布特征。盡管許多樣品中砷脂僅占總砷含量的一部分，但砷脂形態(tài)豐富，目前還存在大量未鑒定的砷脂[36]。砷脂的鑒定通常采用HPLC-ICP-MS或HPLCESI-MS/MS[27,57]。HPLC-ICP-MS技術(shù)融合了HPLC的高效分離、高靈敏度、高重現(xiàn)性和ICP-MS的低檢出限、寬動(dòng)態(tài)線性范圍，是目前檢測(cè)砷脂的常用方法之一[55]。胥佳佳等[58]建立一種同時(shí)測(cè)定香菇中6 種形態(tài)砷化合物的HPLC-ICP-MS分析方法。HPLC-ICP-MS一般選用體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸水溶液和體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸-甲醇溶液作為流動(dòng)相。Rodriguez等[59]對(duì)HPLC-ICP-MS檢測(cè)中的流動(dòng)相進(jìn)行優(yōu)化，提出了一種高選擇性和穩(wěn)健性的方法；選擇20 mmol/L醋酸銨（pH 9）和20 mmol/L醋酸銨（pH 5）作為二元流動(dòng)相，可在30 min內(nèi)分離6 種形態(tài)砷，雖然分析時(shí)間延長(zhǎng)，但獲得了良好的分辨率，改善了傳統(tǒng)方法分離效果差的主要缺點(diǎn)，從而可以鑒定更多的砷形態(tài)。Al Amin等[27]采用HPLC-ICP-MS/ESI-MS/MS鑒定海產(chǎn)品中的砷脂形態(tài)并進(jìn)行定量分析，砷脂的檢出限為0.4～1.0 ng/g。該方法可通過(guò)獲得物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息來(lái)鑒定已知、未知的復(fù)雜砷化合物，已成為砷脂形態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域的主流技術(shù)。

Lischka等[9]首次利用HPLC-ICP-MS/ESI-Q-TOF-MS法在商業(yè)鯡魚片中鑒定出16 種脂溶性砷化合物，其中包括7 種未鑒定的砷脂。Rezanka等[35]用HPLC/ESI-MS測(cè)定綠藻中的砷脂，確定了39 種AsTAGs、15 種AsPCs、8 種AsPEs、6 種AsPIs、2 種AsPGs和5 種未知脂質(zhì)。Yu Xinwei等[34]使用HPLC-ICP-MS/ESI-MS/MS和HPLCESI-QTOF-MS-MS在褐藻海帶中鑒定出21 種砷脂，其中包括8 種未知的單?；樘橇字?。

3 砷脂的毒性評(píng)價(jià)

砷脂的分子結(jié)構(gòu)鑒定對(duì)于其毒理學(xué)評(píng)估和了解環(huán)境中的砷循環(huán)至關(guān)重要。砷化合物的毒性很大程度上取決于其化學(xué)形式[19]，因此不同形態(tài)砷在其毒理學(xué)行為方面可能存在很大差異[60]。海產(chǎn)品中砷形態(tài)毒理代謝規(guī)律及砷毒性與其生物轉(zhuǎn)化行為息息相關(guān)，對(duì)海產(chǎn)品的質(zhì)量安全有重要影響[61]。無(wú)機(jī)砷被IARC劃分為I類致癌物。相比之下，一般認(rèn)為砷脂無(wú)毒，食品安全評(píng)價(jià)以總砷含量為指標(biāo)。海產(chǎn)品中脂溶性有機(jī)砷化合物的毒性研究較少[30]，但近年來(lái)隨著研究技術(shù)的發(fā)展，可通過(guò)人工合成一些天然砷脂[62-63]，再對(duì)其進(jìn)行具體的毒性分析?？偟貋?lái)說(shuō)，有機(jī)砷毒性依次為AsHCs＞AsFAs＞AsPLs。AsHCs的生物利用度高，不易被代謝，具有細(xì)胞毒性，可以穿過(guò)血腦屏障在腦部組織中積累，從而產(chǎn)生神經(jīng)毒性。AsFAs生物利用度較高，在體內(nèi)可被硫醇化，有較小的毒性作用。此外，AsFAs的代謝產(chǎn)物DMAV具有一定的遺傳毒性，IARC將其劃分為可能致癌物質(zhì)（IIB類）。AsPLs的生物利用度低，但其本身不穩(wěn)定、易降解，在體內(nèi)會(huì)被代謝通過(guò)尿液排出，不會(huì)在體內(nèi)積累，對(duì)人體危害小。而其他復(fù)雜砷脂（如TMAsFOHs、AsTAGs），相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道較少。其中3 種砷脂形態(tài)及其毒性如表1所示。

表1 3 種砷脂形態(tài)及其毒性Table 1 Toxicity of three species of arsenolipids

3.1 含砷碳?xì)浠衔?/h3>

Bornhorst等[41]研究了AsHCs在多細(xì)胞生物體秀麗隱桿線蟲中的代謝和毒理學(xué)特征。AsHCs烴鏈較長(zhǎng)，可能與秀麗隱桿線蟲中的親脂性結(jié)構(gòu)相互作用，通過(guò)表皮和腸道吸收，其生物利用度遠(yuǎn)高于亞砷酸鹽（iAsIII）。

秀麗隱桿線蟲能夠代謝砷脂，發(fā)現(xiàn)AsHCs代謝產(chǎn)物包括其硫代類似物、相應(yīng)的極性較低的AsFAs（AsHCs末端氧化成一個(gè)羧酸基團(tuán)）和短鏈AsFAs（減少一個(gè)2C單位，相對(duì)分子質(zhì)量減小28）[41]。如用AsHC 332孵育秀麗隱桿線蟲，得到的代謝產(chǎn)物有AsFA 362、AsFA 334、AsFA 306等，依此類推，該代謝過(guò)程與脂肪酸β-氧化一致。

近年來(lái)，各項(xiàng)體外研究發(fā)現(xiàn)AsHCs具有高細(xì)胞毒性潛力，可能與細(xì)胞能量水平降低有關(guān)。在人肝癌細(xì)胞（HepG2）[21]、神經(jīng)元[64]和尿路上皮細(xì)胞（UROtsa）[21]中，低濃度AsHCs可產(chǎn)生與iAsIII相當(dāng)?shù)亩拘訹21,64]。此外，Ebert等[67]在HepG2細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)氧代-AsHC 332的代謝產(chǎn)物硫代-AsHC 348，其生物利用度與母體化合物氧代-AsHC 332相比降低約90%，但毒性與氧代-AsHC 332類似。Witt等[64]也發(fā)現(xiàn)在與iAsIII相當(dāng)?shù)臐舛确秶鷥?nèi)，AsHCs在細(xì)胞內(nèi)高度積累，產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用，干擾神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及降低線粒體膜電位，表明AsHCs可能具有潛在的神經(jīng)毒性。此外，在挪威哺乳期母親的乳汁中[68-69]檢測(cè)到AsHCs，以及果蠅[70-71]和鰹魚[46]的相關(guān)研究表明，AsHCs能夠穿越血腦屏障在大腦累積，具有潛在的神經(jīng)毒性。體外實(shí)驗(yàn)也證明，AsHCs能夠穿越體外血腦屏障模型[65]和Caco-2腸屏障模型[72]。Bornhorst等[41]發(fā)現(xiàn)濃度為100 μmol/L時(shí)，兩種AsHCs均會(huì)影響秀麗隱桿線蟲的存活率，且分子質(zhì)量較小影響效力更高，如AsHC 332比AsHC 360的影響效力更高。

3.2 含砷脂肪酸

體外研究發(fā)現(xiàn)，與AsHCs相比，AsFAs在HepG2細(xì)胞中的生物利用度降低了71.4%～83.3%，毒性降低了90.9%～95.2%[22]。體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)AsFAs在秀麗隱桿線蟲體內(nèi)的生物利用度明顯高于iAsIII，但經(jīng)體內(nèi)代謝后部分硫醇化，對(duì)秀麗隱桿線蟲的生存和發(fā)育無(wú)毒性作用。

AsFAs在體內(nèi)會(huì)被代謝分解。Bornhorst等[41]利用AsFA 362處理秀麗隱桿線蟲，發(fā)現(xiàn)AsFA 362代謝產(chǎn)物是硫代-AsFA 362，未觀察到明顯的短鏈AsFAs。

近幾年的實(shí)驗(yàn)研究表明，AsFAs有一定的細(xì)胞毒性作用，但毒性較小，對(duì)人類健康有潛在危害，其代謝產(chǎn)物中DMAV對(duì)培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞有遺傳毒性[73]。Wanibuchi等[74]發(fā)現(xiàn)DMAV在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中會(huì)促進(jìn)膀胱、腎臟、肝臟和甲狀腺致癌。IARC將DMAV劃分為可能致癌物質(zhì)（IIB類）[75]。Meyer等[66]研究了飽和AsFA（AsFA 362）和不飽和AsFA（AsFA 388）及其3 種代謝物（DMAV、DMAPr和thio-DMAPr）在HepG2細(xì)胞中的毒性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與AsHCs和iAsIII相比，兩種AsFAs的毒性均較小，但在微物質(zhì)的量濃度下仍可觀察到顯著影響，表明不能排除海洋食品中AsFAs對(duì)人類健康的危害。Witt等[64]也評(píng)估了AsFA 362和AsFA 388對(duì)人完全分化神經(jīng)細(xì)胞的毒性作用，發(fā)現(xiàn)AsFAs及其水溶性代謝物的毒性較小。

3.3 含砷磷脂

AsPLs是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的砷脂，在體內(nèi)不穩(wěn)定、易降解，并通過(guò)尿液排出，所以不會(huì)在體內(nèi)積累，對(duì)健康危害較小。Fukuda等[57]報(bào)道化學(xué)結(jié)構(gòu)已知的磷脂型砷脂代謝，小鼠灌胃AsPCs后，AsPCs主要被胃腸道吸收，代謝成砷甜菜堿并通過(guò)尿液中緩慢排泄。與鱈魚肝油中的砷脂和水溶性砷化物相比，AsPCs的排泄速率非常慢，大多數(shù)可在食用后144 h時(shí)內(nèi)排泄，說(shuō)明攝入AsPCs不會(huì)導(dǎo)致砷的積累。

鯡魚子醬、魚類和藻類中存在AsPCs[23,76]，但其不穩(wěn)定、易降解且含量低，導(dǎo)致對(duì)其進(jìn)行體外毒理學(xué)特征研究較為困難。Guttenberger等[76]首次公開(kāi)1-O-十六烷酰基-2-O[(15-(二甲基亞砷?；?十五烷?；?氧基]-sn-甘油-3-磷酸膽堿（即AsPC 1）的合成，并將其作為模型化合物用于食品中砷脂的生物和毒理學(xué)特性研究。Finke等[23]在實(shí)驗(yàn)室條件下合成穩(wěn)定的氧代-AsPC 839和硫代-AsPC 855，并對(duì)其在HepG2中的毒理學(xué)特征進(jìn)行研究，結(jié)果表明，AsPCs具有高度結(jié)構(gòu)依賴性毒性。與氧代-AsPC 839相比，硫代-AsPC 855在細(xì)胞培養(yǎng)基中更穩(wěn)定，更不易降解，對(duì)細(xì)胞的生物利用度也更低。氧代-AsPC 839及其水解產(chǎn)物的毒性與氧代-AsFA 362相當(dāng)，低于AsHCs或iAsIII（約降低66.7%～85.7%），未觀察到遺傳毒性。

3.4 其他

迄今為止，僅對(duì)AsHCs和AsFAs進(jìn)行了明確的有關(guān)毒性、毒理學(xué)和動(dòng)力學(xué)的研究。而復(fù)雜砷脂的細(xì)胞生物利用度、生物轉(zhuǎn)化和毒理學(xué)表征尚未得到解決，相關(guān)研究則更少。Bornhorst等[41]對(duì)AsTAGs進(jìn)行毒理學(xué)表征，結(jié)果表明AsTAGs的生物利用度明顯高于iAsIII，但低于AsFAs，具有中等生物利用度。但體內(nèi)代謝后僅觀察到一個(gè)未知化合物，沒(méi)有產(chǎn)生相應(yīng)的硫代產(chǎn)物、水解產(chǎn)物和短鏈代謝產(chǎn)物；此外，還在經(jīng)AsTAG 912孵育的線蟲代謝產(chǎn)物中檢測(cè)到痕量的氧代-AsFA 362和硫代-AsFA 362，二者對(duì)秀麗隱桿線蟲的生長(zhǎng)和發(fā)育無(wú)毒性作用。

4 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了砷脂的部分形態(tài)和毒性分析研究結(jié)果。從三大類砷脂（AsHCs、AsFAs和AsPLs）的角度介紹其中部分砷脂結(jié)構(gòu)和形態(tài)分析方法以及毒性方面的評(píng)價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AsHCs和AsFAs的研究相對(duì)較為豐富，對(duì)其結(jié)構(gòu)、毒性和合成方面的探討也較為深入，但對(duì)其具體毒性作用機(jī)制方面的研究還不夠深入，未能完全闡明。對(duì)于AsPLs，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)其形態(tài)鑒定和定量分析較為困難，合成途徑也報(bào)道較少；且因其易被體內(nèi)代謝降解，一般認(rèn)為不具有毒性，故在毒性評(píng)價(jià)方面的關(guān)注更少。

值得注意的是，砷脂是否具有劑量-毒性作用關(guān)系。例如，急性毒藥砒霜（As2O3）令人談之色變，但2.5 mg/kg砒霜可以增強(qiáng)細(xì)胞自噬，減輕早期動(dòng)脈粥樣硬化的病變[77]。未來(lái)可以更加深入地研究各形態(tài)砷脂的毒性作用。針對(duì)AsHCs和AsFAs這類毒性作用較大的物質(zhì)，需進(jìn)一步研究其作用機(jī)制、機(jī)理。