Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp LC-MS/MS mới được xác thực để xác định ba loại adenine alkyl hóa trong nước tiểu của người và ứng dụng của nó trong việc giám sát các tác nhân alkyl hóa trong khói thuốc lá
Tóm tắt
Một phương pháp sắc ký lỏng - khối phổ tia đôi (LC–MS/MS) có độ nhạy cao đã được phát triển để xác định đồng thời N-3-methyladenine (N-3-MeA), N-3-ethyladenine (N-3-EtA) và N-3-(2-hydroxyethyl)adenine (N-3-HOEtA) trong nước tiểu. Việc tách sắc ký được thực hiện trên cột sắc ký lỏng tương tác ưa nước, với pha di chuyển là gradient từ dung dịch 10 mM ammonium formate - acetonitrile (5:95 v/v, pH 4.0). Việc định lượng các chất phân tích được thực hiện bằng phương pháp giám sát phản ứng đa dạng sử dụng khối phổ ba quad trong chế độ ion hóa dương. Giới hạn định lượng lần lượt là 0.13, 0.02 và 0.03 ng/mL cho N-3-MeA, N-3-EtA và N-3-HOEtA. Biến động trong ngày và giữa các ngày (độ lệch chuẩn tương đối) dao động từ 0.6 đến 1.3% và từ 3.7 đến 7.5%. Tỷ lệ phục hồi của N-3-MeA, N-3-EtA và N-3-HOEtA trong nước tiểu lần lượt là 80.1–97.3%, 83.3–90.0% và 100.0–110.0%. Phương pháp được đề xuất đã được áp dụng thành công cho mẫu nước tiểu từ 251 tình nguyện viên, trong đó có 193 người hút thuốc thường xuyên và 58 người không hút thuốc. Kết quả cho thấy nồng độ N-3-MeA, N-3-EtA và N-3-HOEtA trong nước tiểu của người hút thuốc cao hơn đáng kể so với người không hút thuốc. Hơn nữa, nồng độ N-3-MeA trong nước tiểu của người hút thuốc được phát hiện có sự tương quan tích cực với nồng độ 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (r = 0.48, P < 0.001, N = 192). Phương pháp này phù hợp cho việc phân tích định kỳ và định lượng chính xác N-3-MeA, N-3-EtA và N-3-HOEtA. Nó cũng là công cụ hữu ích để giám sát sự tiếp xúc với các tác nhân alkyl hóa.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Hu C-W, Liu H-H, Li Y-J, Chao M-R (2012) Direct analysis of 5-methylcytosine and 5-methyl-2′-deoxycytidine in human urine by isotope dilution LC-MS/MS: correlations with N-methylated purines and oxidized DNA lesions. Chem Res Toxicol 25:462–470
Pfeifer GP, Denissenko MF, Olivier M, Tretyakova N, Hecht SS, Hainaut P (2002) Tobacco smoke carcinogens, DNA damage and p53 mutations in smoking-associated cancers. Oncogene 21:7435–7451
Tompkins EM, McLuckie KIE, Jones DJL, Farmer PB, Brown K (2009) Mutagenicity of DNA adducts derived from ethylene oxide exposure in the pSP189 shuttle vector replicated in human Ad293 cells. Mutat Res 678:129–137
Swenberg JA, Dyroff MC, Bedell MA, Popp JA, Huh N, Kristein U, Rajewsky MF (1984) O 4-Ethyldeoxythymidine, but not O 6-ethyldeoxyguanosine, accumulates in hepatocyte DNA of rats exposed continuously to diethylnitrosamine. Proc Natl Acad Sci U S A 81:1692–1695
Scherer E, Timmer AP, Emmelot P (1980) Formation by diethylnitrosamine and persistence of O 4-ethylthymidine in rat liver DNA in vivo. Cancer Lett 10:1–6
Prevost V, Shuker DEG (1996) Cigarette smoking and urinary 3-alkyladenine excretion in man. Chem Res Toxicol 9:439–444
Chao M-R, Wang C-J, Chang L-W, Hu C-W (2005) Quantitative determination of urinary N7-ethylguanine in smokers and non-smokers using an isotope dilution liquid chromatography/tandem mass spectrometry with on-line analyte enrichment. Carcinogenesis 27:146–151
Hu C-W, Lin B-H, Chao M-R (2011) Quantitative determination of urinary N3-methyladenine by isotope-dilution LC-MS/MS with automated solid-phase extraction. Int J Mass Spectrom 304:68–73
Kopplin A, Eberle-Adamkiewicz G, Glüsenkamp K-H, Nehls P, Kirstein U (1995) Urinary excretion of 3-methyladenine and 3-ethyladenine after controlled exposure to tobacco smoke. Carcinogenesis 16:2637–2641
Singer B (1976) All oxygens in nucleic acids react with carcinogenic ethylating agents. Nature 264:333–339
Beranek DT (1990) Distribution of methyl and ethyl adducts following alkylation with monofunctional alkylating agents. Mutat Res 231:11–30
Shuker DEG, Prevost V, Friesen MD, Li D, Ohshima H, Bartsch H (1993) Urinary markers for measuring exposure to endogenous and exogenous alkylating agents and precursors. Environ Health Perspect 99:33–37
Xiong W, Hou H, Jiang X, Tang G, Hu Q (2010) Simultaneous determination of four tobacco-specific N-nitrosamines in mainstream smoke for Chinese Virginia cigarettes by liquid chromatography-tandem mass spectrometry and validation under ISO and “Canadian intense” machine smoking regimes. Anal Chim Acta 674:71–78
Fay LB, Leaf CD, Gremaud E, Aeschlimann J-M, Steen C, Shuker DEG, Turesky RJ (1997) Urinary excretion of 3-methyladenine after consumption of fish containing high levels of dimethylamine. Carcinogenesis 18:1039–1044
Hecht SS (1999) DNA adduct formation from tobacco-specific N-nitrosamines. Mutat Res 424:127–142
Carmella SG, Akerkar SA, Richie JP, Hecht SS (1995) Intraindividual and interindividual differences in metabolites of the tobacco-specific lung carcinogen 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK) in smokers’ urine. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 4:635–642
Hu C-W, Hsu Y-W, Chen J-L, Tam L-M, Chao M-R (2013) Direct analysis of tobacco-specific nitrosamine NNK and its metabolite NNAL in human urine by LC–MS/MS: evidence of linkage to methylated DNA lesions. Arch Toxicol 88:291–299
Vineis P, Perera F (2000) DNA adducts as markers of exposure to carcinogens and risk of cancer. Int J Cancer 88:325–328
Prevost V, Shuker DEG, Bartsch H, Pastorelli R, Stillwell WG, Trudel LJ, Tannenbaum SR (1990) The determination of urinary 3-methyladenine by immunoaffinity chromatography-monoclonal antibody-based ELISA: use in human biomonitoring studies. Carcinogenesis 11:1747–1751
Prevost V, Shuker DEG, Friesen MD, Eberle G, Ajewsky MFR, Bartsch H (1993) Immunoaffinity purification and gas chromatography–mass spectrometric quantification of 3-alkyladenines in urine: metabolism studies and basal excretion levels in man. Carcinogenesis 14:199–204
Shuker DEG, Bailey E, Parry A, Lamb J, Farmer PB (1987) The determination of urinary 3-methyladenine in humans as a potential monitor of exposure to methylating agents. Carcinogenesis 8:959–962
Friesen MD, Garren L, Prevost V, Shuker DEG (1991) Isolation of urinary 3-methyladenine using immunoaffinity columns prior to determination by low-resolution gas chromatography–mass spectrometry. Chem Res Toxicol 4:102–106
Feng S, Roethig HJ, Liang Q, Kinser R, Jin Y, Scherer G, Urban M, Riedel K (2006) Evaluation of urinary 1-hydroxypyrene, S-phenylmercapturic acid, trans, trans-muconic acid, 3-methyladenine, 3-ethyladenine, 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine and thioethers as biomarkers of exposure to cigarette smoke. Biomarkers 11:28–52
Hu C-W, Chen M-C, Ho H-H, Chao M-R (2012) Simultaneous quantification of methylated purines in DNA by isotope dilution LC-MS/MS coupled with automated solid-phase extraction. Anal Bioanal Chem 402:1199–1208
Hu C-W, Chao M-R (2012) Direct-acting DNA alkylating agents present in aqueous extracts of areca nut and its products. Chem Res Toxicol 25:2386–2392
Food and Drug Administration (2001) Guidance for industry - bioanalytical method validation. http://www.fda.gov/downloads/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/Guidances/UCM070107.Pdf. Accessed 31 Jan 2014
Hou H, Zhang X, Tian Y, Tang G, Liu Y, Hu Q (2012) Development of a method for the determination of 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol in urine of nonsmokers and smokers using liquid chromatography/tandem mass spectrometry. J Pharm Biomed Anal 63:17–22