室内灰尘中受限胺类光稳定剂：方法开发与存在情况

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Hindered amine light stabilizers in indoor dust: method development and occurrence

　　摘要
受阻胺光稳定剂（HALS）是常用的聚合物添加剂，通过抑制紫外线辐射引起的降解来提高塑料材料的耐久性。由于其有效性，HALS被广泛应用于各种室内外用聚合物产品中。然而，由于这些化合物并未与聚合物发生化学结合，它们可能通过挥发、磨损和溶解等过程释放到环境中。因此，HALS可能会在灰尘和其他环境介质中积累。HALS在室内外灰尘中的存在引发了人们对环境持久性和潜在人类暴露的担忧，这突显了开发可靠且灵敏的分析方法来测定它们的必要性。在本研究中，开发并优化了一种用于测定灰尘样品中HALS的新分析方法。评估了不同的样品制备技术，包括基质固相分散（MSPD）、加压液相萃取（PLE）和超声波辅助萃取（UAE），以改进萃取效率并最小化基质效应。定量分析采用液相色谱与串联质谱（LC–MS/MS）联用的方法进行，该系统配备三重四极杆（QqQ）质量分析器，具有高灵敏度和选择性。随后将优化后的程序应用于从不同室内环境中收集的灰尘样品，以研究HALS的存在和分布情况。这些发现有助于更好地理解灰尘中的HALS污染及其相关的人类暴露途径。获得的提取物（约25毫升）在轻微的氮气流下浓缩至5毫升，然后通过PTFE 0.22微米疏水过滤器过滤，之后进行UHPLC–MS分析。

**仪器分析**
使用LC-MS/MS系统对HALS进行定量分析，该系统配备有Xevo TQD三重四极杆质谱仪和Z-spray ESI源，与Acquity UPLC系统（Waters公司，美国密尔福德）相连。色谱分离在Zorbax Eclipse Plus C18 Rapid Resolution柱（2.1 × 50毫米，1.8微米；Agilent Technologies公司，美国）上进行，该柱子连接到C18 Security Guard?超卡tridge（2.1毫米内径，Phenomenex公司，美国托伦斯）。分析柱和保护柱在整个分析过程中保持在40摄氏度。为了防止仪器本身带来的Tinuvin 770污染，在UPLC泵和注入阀之间安装了InfinityLab PFC延迟柱（4.6 × 30毫米；Agilent）。流动相由（A）含0.1% FA的LC-MS级水和（B）含0.1% FA的MeOH组成，流速为0.4毫升/分钟。色谱梯度编程如下：最初2% B；0.5–6.0分钟，100% B；6.1–7.5分钟，100% B；7.51–10.0分钟，2% B。注射体积为1微升。质谱检测采用正ESI电离模式（ESI+），并在多反应监测（MRM）条件下进行。每种分析物监测两个MRM转变：最强信号（信噪比最高）用于定量（Q1），而第二个转变作为确认（Q2）（见表S1）。每个转变在化合物保留时间周围的90秒窗口内进行监测，停留时间优化以每个峰获得14个数据点。

使用高纯度N2（99.999%）作为干燥气体，温度为450摄氏度，流量为800升/小时。优化的毛细管电压为+1.50千伏，锥形电压设定为50伏。

**方法开发**
通过研究提取效率（EE%）和基质效应（ME%）来评估不同提取技术的性能，样品来自含有六种不同灰尘的混合物。在初步评估不同的样品制备协议时，通过比较添加了HALS的灰尘样品（2000纳克/克）提取物中每种化合物的峰面积与样品制备后相同浓度下未添加HALS的提取物中的峰面积来确定EE%。这一比例乘以100以百分比表示结果。ME%是通过添加HALS的灰尘样品和未添加HALS的灰尘样品与相同浓度的溶剂基标准溶液的响应差异（峰面积）之比来计算的。接近100%的比例表示基质效应可以忽略不计，而低于或高于100%的值分别对应于离子抑制或增强[20]。在这些初步测试之后，通过研究总回收率（R%）和ME%来评估优化方法的准确性和精确度。R%是在添加了HALS的灰尘样品（包含六种不同样品）中测得的，样品在两个浓度水平（2000和4000纳克/克）下使用优化协议处理后进行评估。R%是通过测量提取物中的浓度（减去空白值）与添加的HALS浓度（纳克/毫升）之比乘以100来计算的。至于ME%，它是通过比较添加了不同浓度HALS的样品与溶剂基标准品的基质匹配校准曲线的斜率之比然后乘以100来评估的[20]。由于灰尘是一个复杂的基质，因此HALS的定量是基于基质匹配的标准品（0纳克/毫升、100纳克/毫升、200纳克/毫升和300纳克/毫升）进行的。

每种化合物的线性通过分析1.00至1000纳克/毫升的溶剂基校准曲线来评估，在此范围内，所得图表呈现线性趋势，决定系数（R2）高于0.99（见表S1）。仪器重复性在三种不同浓度（50、500和1000纳克/毫升）下进行评估，RSD低于14%。仪器定量限（iLOQs）定义为提供10信噪比的最低校准浓度。获得的iLOQs范围为1.00至10.0纳克/毫升（见表S1）。优化方法的方法定量限（mLOQs）是使用预提取添加了HALS的混合样品计算得出的iLOQs，并考虑了样品量（0.5克）与最终提取物体积（5毫升）之间的比例。

**质量保证和质量控制（QA/QC）**
在样品制备和分析过程中实施了QA/QC程序，以防止污染并确保HALS测定的数据可靠性。具体来说，QA/QC措施包括：(i) 使用丙酮彻底清洁所有实验室工作台和材料；(ii) 每批样品制备两个程序空白样（不含灰尘样品）以监测背景污染；(iii) 从样品结果中减去空白信号；(iv) 每15次注射分析溶剂空白和溶剂标准品（50纳克/毫升）以验证携带污染和仪器稳定性。此外，所有样品都进行了重复分析。

**毒性测试**
通过体外实验评估HALS的毒性，使用人类HeLa细胞（ATCC CCL-2）结合MTT（3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯四唑溴化物）还原试验。HeLa细胞在37摄氏度下培养，培养基为RPMI 1640，添加了10%胎牛血清、100单位/毫升青霉素、100毫克/毫升链霉素和2毫摩尔/升L-谷氨酰胺。然后将细胞接种在96孔平底微孔板上（Costar）24小时，达到10^6细胞/毫升的密度，随后暴露于逐渐增加浓度的HALS。向含有HeLa细胞的孔中添加了五种浓度的Tinuvin 770和Tinuvin 292（从0.005到50微克/毫升），每个平板包含五个重复样品、空白孔和对照孔。用无菌磷酸盐缓冲盐水（PBS）处理的细胞作为阴性对照。平板在上述条件下孵育，每3小时使用光学显微镜观察形态变化，总HALS暴露时间为24小时。如果在24小时暴露期内单层细胞完全或部分破坏，则认为具有细胞毒性效果。24小时后，通过MTT活力测定法确定存活细胞的数量[20]。简而言之，从96孔板上移除组织培养基，替换为100微升不含苯酚红的新鲜RPMI 1640培养基，然后向每个孔（包括对照孔）中加入10微升MTT储备溶液（5毫克/毫升PBS）。96孔平板在37摄氏度和5%二氧化碳条件下孵育4小时。通过用酸性酒精（0.04摩尔/升盐酸的异丙醇溶液）洗脱染料（甲苯胺蓝），在620纳米处测量光谱吸光度（Microplate Reader Model 680，BioRad）。实验重复进行两次。用无菌PBS处理的细胞作为100%细胞存活率的对照。结果表示为死亡率百分比，使用公式：$$Normalized\;mortality\;(\%)\:=\:(1\;-\;{Abs}_{Treated}/{Abs}_{Control})\:\times\:100$$（1），其中AbsTreated和AbsControl分别代表处理样品和对照样品的吸光度值。

**HALS平均每日剂量估计**
根据Christia等人的方法[21]，基于美国EPA暴露评估框架[22,23,24]，使用公式（2）计算通过灰尘摄入的HALS平均每日剂量（ADD）：$$ADD\:=\:C_{dust}\;\times\;IngR\;\times\;EF\;\times\;ED\;\times\;ET/(BW\;\times\;AT)$$（2），其中Cdust是室内灰尘中测量的HALS浓度（纳克/克）；IngR是每日灰尘摄入率（成人假设为0.05克/天，幼儿假设为0.06克/天，这是一个保守但现实的估计[25]）；EF是暴露频率（汽车为每年350天，家庭和公共灰尘为每年365天）；ED是室内环境中的平均每日暴露时间（汽车假设为1小时/天，家庭和公共室内环境为16小时/天）；BW是体重（成人70公斤，幼儿12公斤）；AT是平均时间，计算为（ED×350或365天/年）。获得的ADD（纳克/公斤/天）代表通过灰尘摄入的HALS估计每日摄入量。由于未包括与皮肤接触相关的参数（例如皮肤表面积、附着灰尘和吸收分数），因此HALS的定量基于基质匹配的标准品（0纳克/毫升、100纳克/毫升、200纳克/毫升和300纳克/毫升）进行。

**结果和讨论**
**背景污染**
在HALS分析过程中遇到的主要问题是与Tinuvin 770相关的背景污染。这种化合物是一种广泛使用的增塑剂，存在于聚合物成分中，如实验室和医用塑料[26]、仪器管道和PEEK配件中，也在实验室灰尘中被检测到。为了最小化潜在污染，在评估仪器污染之前，使用有机溶剂彻底清洁了色谱系统，并按照制造商的建议清洗了电喷雾电离（ESI）锥形室和源室[27]。为了区分来自LC系统的污染和样品中的信号，在LC泵和注入阀之间安装了延迟柱。这种配置可以区分由样品产生的峰和由流动相产生的峰，后者在稍长的保留时间处观察到（见图2）。通过注射甲醇标准溶液（2000纳克/毫升） followed by 溶剂空白（MeOH）来评估携带污染。评估了不同的清洗溶液以最小化携带污染；其中，LC–MS级水和MeOH（50:50, v/v）的混合物提供了最有效的清洗效果。

**样品制备的优化**
评估了Deng等人[2]报道的从灰尘样品中提取HALS的样品制备协议，并进行了小幅修改（见“样品和样品制备”部分）。在UAE中获得的EE和ME总结在表2中。根据结果，UAE不适合从灰尘中提取HALS，EE范围从Uvinul 4050H的16%到HS-508的49%。此外，观察到明显的信号增强，ME范围从Tinuvin 114的143%到SEED的247%。在所有情况下，RSD保持在21.4%以下。表2总结了三种从灰尘中提取HALS的样品制备方法的提取效率（EE%）和基质效应（ME%）及其相对标准偏差（RSD）。样品添加了2000纳克/克（n=3）。

**提高提取选择性**
为了提高提取选择性，进行了混合模式固相提取（SPE）卡盒的浓度和化合物分离实验，结合了反相和阳离子交换功能，特别是弱阳离子交换（WCX）和强阳离子交换（SCX）吸附剂。对于WCX，其结构中含有三级氨基的化合物（即HS-508、Tinuvin 114和Tinuvin 292，见图1）在这种吸附剂中的保留较差。WCX在酸性条件下的低效率归因于羧酸官能团的质子化，这使得离子交换机制失活。相比之下，SCX卡盒在酸性条件下有效保留了所有分析物；然而，使用MeOH:NH?（98:2）洗脱时未能实现定量回收，且在强碱性条件下怀疑Uvinul 4050H发生了部分降解。

**MSPD方法**
MSPD方法改编自Carpinteiro等人的研究[28]，并进行了一些修改（见“样品和样品制备”部分）。为了评估这种方法的性能，在提取前将2000纳克/克的HALS混合物加入到0.5克的灰尘样本池中。获得的EE范围从Tinuvin 292和Uvinul 4050H的22%到Tinuvin 114的34%，所有情况下RSD低于12%。关于ME，目标分析物的富集是在空白样本的最终提取物上进行的。根据获得的结果，MSPD的性能优于UAE，Uvinul 4050H的富集值在71%到132%之间（RSD低于35%，见表2）。尽管ME有所改善，但整体提取性能仍然不令人满意；因此，MSPD被排除在进一步的考虑之外。

本研究评估的最后一个样品制备技术是PLE。据我们所知，这是首次使用PLE从灰尘样本中提取HALS。优化的提取程序在“样品和样品制备”部分有详细说明。在评估的技术中，PLE在EE和ME方面提供了最令人满意的表现。在EE的情况下，获得的数值范围为92%到105%（RSD<14），显示出所有目标分析物的定量和可重复回收（表2）。ME在52%到105%之间变化，反映了中等的离子化抑制。对于SEED和HS-508，观察到了明显的信号抑制，ME值分别为66%和52%。根据获得的结果，PLE的表现优于其他研究的技术，显示出定量回收和较低的信号抑制。基于这些原因，PLE被选为从灰尘中提取HALS的技术。

由于PLE相对于样品质量产生的提取体积较大（0.5克样品产生25毫升提取物），因此考虑在N2下浓缩最终提取物的可能性。表S2显示了浓缩损失，对应于10倍浓缩、5倍浓缩以及提取物浓缩至干燥的状态。Tinuvin 114和Uvinul 4050H的5倍浓缩损失百分比分别为2.1%到12%。将提取物浓缩至干燥状态后再进行复原，HS-508的损失显著增加，高达73%。因此，采用了5倍浓缩的灰尘提取物，即将原始PLE提取物制成最终体积为5毫升。

为了评估所提出的PLE方法的稳健性，通过三种不同来源和地点的样品进行了EE和ME的测试。样品D4、D5和C1分别用2000 ng/g的HALS混合物进行富集，并按照“样品和样品制备”中描述的方法进行处理。获得的EE范围为80%到109%，RSD低于20%，显示出不同样品中所有化合物的定量回收（表3）。在ME方面，空白样品提取物在提取后进行了200 ng/mL的富集（图3）。结果表明，ME强烈依赖于样品和化合物类型，SEED和HS-508的ME值最低，分别为66%和52%。对于Tinuvin 770，可以通过测量其氘代类似物（Tinuvin 770-d4）的响应来校正离子化效率的变化；然而，这种化合物在ESI离子化过程中的行为并不等同于其他目标HALS。另外，据我们所知，这些HALS的氘代类似物在市场上并不容易获得。尽管存在这些依赖于基质的影响，但总体结果证实PLE能够有效地和可靠地从复杂的灰尘基质中提取HALS，使其成为常规分析应用中的一种有前景的方法。灰尘样本的定量分析是通过与基质匹配的校准（富集浓度为100、200、300 ng/mL，见图S1）来完成的。

所提出方法的准确性是通过用两种不同浓度（2000和4000 ng/g）富集一个混合样品（由六个不同的灰尘样本组成）并进行三次重复处理来评估的（见“方法开发”部分）。根据获得的结果，R%的范围在76%到100%之间（表4）。表格显示了所提出方法的回收率（%）、RSD（n=3次重复）和方法的LOQ（ng/g）。

所提出的分析方法应用于收集的灰尘样本，所得浓度结果列在表5中。所有样本都进行了多次重复分析（n=2）。HALS在分析样本中的分布模式显示这些添加剂在各种室内环境中的广泛存在。在研究的六种HALS中，Tinuvin 770、HS-508和Tinuvin 292的检测频率最高（分别为100%、96%和86%），表明它们在聚合物材料中的广泛应用。这些HALS通常被添加到塑料、涂层和纺织品中以防止光氧化降解，这可能有助于它们在室内灰尘中的持久性和主导地位。特别是在HS-508和Tinuvin 292的情况下，这两种化合物通常作为同一液体HALS混合物的成分共同销售，用于涂层应用。因此，它们在灰尘中的浓度高度相关，这与它们在商业配方中的共同使用以及这两种物质同时从处理材料中释放的事实一致。相比之下，Tinuvin 114、SEED和Uvinul 4050H在研究样本中的检测浓度低于30%。

在所有不同的环境中，汽车灰尘的总浓度最高（9516 ng/g），其次是家庭和公共室内环境（分别为5555 ng/g和5547 ng/g），最后是从电子过滤器中收集的灰尘浓度最低（1521 ng/g）。就研究的HALS而言，Tinuvin 770始终是最丰富的稳定剂，其浓度从中在从电子过滤器收集的灰尘中的1321 ng/g到从汽车收集的灰尘中的6909 ng/g不等（表S3）。在家庭和公共室内环境中，Tinuvin 770的浓度中位数分别为3034 ng/g和4820 ng/g。这种物质在灰尘中的高流行率可归因于其稳定性以及它易于从塑料中迁移的特点。Tinuvin 292的普遍性也类似，但浓度略低；其中位数从电子过滤器中的359 ng/g到汽车中的1200 ng/g不等，表明它们在环境中的持久性相当。HALS类稳定剂相对于苯并三唑和苯酚酮类紫外线吸收剂（如Tinuvin 114和Uvinul 4050H）具有更强的抗光降解能力，因此在室内灰尘中更易于保留。Tinuvin 114和Uvinul 4050H的检测浓度较低（中位数分别为16 ng/g和3446 ng/g，DF分别为21%和18%），可能也与它们的较高蒸气压和较低的挥发性有关，导致在沉积的灰尘中积累较少。

汽车灰尘样本显示出最高的总浓度（4308到71,726 ng/g），其次是家庭和公共室内环境（分别为5555 ng/g和5547 ng/g），最后是从电子过滤器中收集的灰尘浓度最低（1521 ng/g）。就研究的HALS而言，Tinuvin 770始终是最丰富的稳定剂，其中位数从电子过滤器收集的灰尘中的1321 ng/g到汽车收集的灰尘中的6909 ng/g不等（表S3）。在家庭和公共室内环境中，Tinuvin 770的中位数浓度分别为3034 ng/g和4820 ng/g。这种物质在灰尘中的高流行率可以归因于它的稳定性和从塑料中迁移的容易性。Tinuvin 292的普遍性类似，但浓度略低；其中位数从电子过滤器中的359 ng/g到汽车中的1200 ng/g不等，表明它们在环境中的持久性相当。HALS类稳定剂相对于苯并三唑和苯酚酮类紫外线吸收剂（如Tinuvin 114和Uvinul 4050H）具有更强的抗光降解能力。Tinuvin 114和Uvinul 4050H的检测浓度较低（中位数分别为16 ng/g和3446 ng/g，DF分别为21%和18%），也可能与它们的较高蒸气压和较低的挥发性有关，导致在沉积的灰尘中的积累较少。

汽车灰尘样本显示出最高的总体浓度，范围从4308 ng/g到71,726 ng/g。样本C4中的极高浓度（表S3）表明来自车辆内部材料（如仪表板、座椅织物和涂层）的排放量很大，这些材料常常暴露在强烈的阳光和高温下。汽车样本浓度之间的差异可能受到车辆使用情况、年龄或内部条件等多种因素的影响；因此，基于现有数据无法确定具体的来源。Tinuvin 770始终是主要化合物，其次是Tinuvin 292（表5），而其他分析物在大多数情况下低于检测限（表S3）。尽管对汽车内部污染的关注有限，但我们的结果证实了先前研究发现，由于聚合物的广泛使用和空气交换受限，汽车内部是光稳定剂的显著储存库。关于不同环境中的HALS研究，文献中的信息仍然很少。Deng等人研究了从多个地点收集的灰尘中的这些物质。与汽车相关，作者调查了停车场收集的灰尘中的HALS浓度。所得浓度低于此处显示的浓度。Tinuvin 770的浓度范围为72.9 ng/g到977 ng/g，而Tinuvin 292的浓度低于mLOQ和142 ng/g。尽管这些浓度反映的是室外而非车内灰尘，但它们显示出相同的趋势，Tinuvin 770的浓度最高，其次是Tinuvin 292和HS-508。尽管这类样本与车内灰尘不直接可比，但报告的数据提供了与车辆来源相关的HALS污染潜在规模的指示。

家庭和公共室内环境中的HALS浓度处于同一数量级，并显示出相同的趋势。家庭灰尘的总浓度范围为385 ng/g到28,151 ng/g，公共建筑物的总浓度范围为394 ng/g到54,329 ng/g（表5）。这两种环境都显示出显著的空间差异，反映了家庭材料、地板覆盖物、家具、墙板以及通风系统的不同。与汽车灰尘的趋势一致，Tinuvin 770和Tinuvin 292占主导地位，家庭灰尘中的中位数浓度分别为3034 ng/g和472 ng/g，公共建筑物中的中位数浓度分别为4820 ng/g和777 ng/g（表5），再次证实了它们的环境持久性和广泛使用。Uvinul 4050H和SEED的检测频率较低，表明这些化合物在住宅产品中较少使用，或者在室内条件下更容易降解和挥发。值得注意的是样本D8和P7（表S3）中的Uvinul 4050H浓度异常高（分别为4584 ng/g和3446 ng/g），可能反映了局部来源，如经过处理的家具或具有独特添加剂配方的塑料涂层。Deng等人还研究了住宅房屋中的HALS存在情况，报告的浓度低于本研究中的检测结果。作者报告的Tinuvin 770的中位浓度为211 ng/g（浓度范围为56.9 ng/g到4.04×10^3 ng/g），其次是Tinuvin 292（
电子设备过滤器中的hals总浓度相对较低（601–2441 ng/g），表明紫外线稳定剂在电子组件和过滤介质中的积累量虽小但可检测到。tinuvin 292和tinuvin 770的一致检测与它们在电气外壳和基于聚合物的外壳中的已知应用相符。这些化合物在过滤器灰尘中的存在也意味着它们有可能释放到室内空气中，随后被通风或电子冷却系统捕获。deng等人还研究了空调过滤器中的hals存在情况，报告的浓度范围与本研究相似。与我们的研究一致，deng等人得出结论，tinuvin 770和tinuvin 292是浓度最高的物质，分别为604 ng/g到1.62×10^3 ng/g和218 ng/g到437 ng/g [2]。

图4展示了将hela细胞暴露于逐渐增加的tinuvin 770和tinuvin 292浓度下的微观效应。这两种物质都引起了特征性的退行性形态变化，包括细胞圆化、收缩和最终脱落。这些变化在孵育3–6小时后观察到。产生单层破坏所需的最小剂量为两种测试产品均为5 mg/ml（图s2）。相比之下，用较低剂量（0.5至0.005 mg/ml）接种的细胞没有观察到明显的形态变化。与这些观察结果一致，mtt测定显示，在最高浓度（50和5 μg/ml）下，hela细胞的存活率降低了约40–45%。仅在这些剂量下，tinuvin 292和tinuvin 770处理过的细胞与对照细胞之间的存活率存在统计学差异。先前的研究表明，暴露于25 nmol tinuvin 770的大鼠心肌细胞培养物在60分钟后有53%的细胞出现超收缩，而在120分钟后有60%的细胞受到不可逆的损伤 [12]。 ng g），以及hs-508（4.32 ng g到216 ng g）[2]。 电子设备过滤器中的hals总浓度相对较低（601–2441 ng g），表明紫外线稳定剂在电子组件和过滤介质中的积累量虽小但可检测到。tinuvin 292和tinuvin 770的一致检测与它们在电气外壳和基于聚合物的外壳中的已知应用相符。这些化合物在过滤器灰尘中的存在也意味着它们有可能释放到室内空气中，随后被通风或电子冷却系统捕获。deng等人还研究了空调过滤器中的hals存在情况，报告的浓度范围与本研究相似。与我们的研究一致，deng等人得出结论，tinuvin 770和tinuvin 292是浓度最高的物质，分别为604 ng g到1.62×10^3 ng g和218 ng g到437 ng g [2]。 图4展示了将hela细胞暴露于逐渐增加的tinuvin 770和tinuvin 292浓度下的微观效应。这两种物质都引起了特征性的退行性形态变化，包括细胞圆化、收缩和最终脱落。这些变化在孵育3–6小时后观察到。产生单层破坏所需的最小剂量为两种测试产品均为5 mg ml（图s2）。相比之下，用较低剂量（0.5至0.005 mg ml）接种的细胞没有观察到明显的形态变化。与这些观察结果一致，mtt测定显示，在最高浓度（50和5 μg ml）下，hela细胞的存活率降低了约40–45%。仅在这些剂量下，tinuvin 292和tinuvin 770处理过的细胞与对照细胞之间的存活率存在统计学差异。先前的研究表明，暴露于25 nmol tinuvin 770的大鼠心肌细胞培养物在60分钟后有53%的细胞出现超收缩，而在120分钟后有60%的细胞受到不可逆的损伤>
电子设备过滤器中的hals总浓度相对较低（601–2441 ng/g），表明紫外线稳定剂在电子组件和过滤介质中的积累量虽小但可检测到。tinuvin 292和tinuvin 770的一致检测与它们在电气外壳和基于聚合物的外壳中的已知应用相符。这些化合物在过滤器灰尘中的存在也意味着它们有可能释放到室内空气中，随后被通风或电子冷却系统捕获。deng等人还研究了空调过滤器中的hals存在情况，报告的浓度范围与本研究相似。与我们的研究一致，deng等人得出结论，tinuvin 770和tinuvin 292是浓度最高的物质，分别为604 ng/g到1.62×10^3 ng/g和218 ng/g到437 ng/g [2]。

图4展示了将hela细胞暴露于逐渐增加的tinuvin 770和tinuvin 292浓度下的微观效应。这两种物质都引起了特征性的退行性形态变化，包括细胞圆化、收缩和最终脱落。这些变化在孵育3–6小时后观察到。产生单层破坏所需的最小剂量为两种测试产品均为5 mg/ml（图s2）。相比之下，用较低剂量（0.5至0.005 mg/ml）接种的细胞没有观察到明显的形态变化。与这些观察结果一致，mtt测定显示，在最高浓度（50和5 μg/ml）下，hela细胞的存活率降低了约40–45%。仅在这些剂量下，tinuvin 292和tinuvin 770处理过的细胞与对照细胞之间的存活率存在统计学差异。先前的研究表明，暴露于25 nmol tinuvin 770的大鼠心肌细胞培养物在60分钟后有53%的细胞出现超收缩，而在120分钟后有60%的细胞受到不可逆的损伤 [12]。>此外，在5周的时间内反复腹腔内给予Tinuvin 770，剂量为100至1000微克，导致大鼠心肌组织发生改变[13]。图4：该图像的替代文本可能是使用人工智能生成的。全尺寸图像：Tinuvin 770和Tinuvin 292对human HeLA细胞系的细胞毒性检测。A为对照组HeLa细胞；B为Tinuvin 770（50 μg mL?1）和Tinuvin 292（50 μg mL?1）处理24小时后细胞出现圆形聚集和细胞萎缩的初步毒性反应；C和D为Tinuvin 770（5 μg mL?1）和Tinuvin 292（5 μg mL?1）处理后细胞完全变圆并脱落的最终毒性效应。综合本研究的结果以及文献中现有的体外和体内毒性数据[2, 12, 13, 14]，强调了进一步研究人类、动物和环境对Tinuvin 770的暴露及其相关健康风险的必要性。此外，本研究中检测到家庭和公共室内环境中Tinuvin 292的浓度相对较高，表明需要更多关于其体内毒性的信息。

人类通过吸入灰尘接触这些物质（HALS）。为此，仅计算了在所有样本中均系统检测到且浓度最高的物质的平均日剂量（ADD）。根据“哈尔S平均日剂量估算”中的描述，为不同的室内环境（汽车、家庭和公共建筑）估算了ADD值。结果显示不同环境和年龄组之间的差异显著（表6）。在所有情况下，幼儿的暴露量均明显高于成人，这与之前关于室内灰尘中的阻燃剂和双酚类的研究结果一致[21, 33]。表6显示了不同类型灰尘中HALS的中位ADD值（ng kg?1 day?1）。对于成人，∑3HALS的ADD值范围为7.14×10?2至1.68 ng kg?1 b.w. day?1；对于幼儿，该范围为5.01×10?1至178 ng kg?1 b.w. day?1，这与Deng等人在中国报告的成人及幼儿通过吸入灰尘的暴露量范围相似[2]。在本研究中，Tinuvin 770是∑3HALS摄入的主要贡献者，其ADD值在汽车内为5.80×10?2，在公共室内环境中为1.33×102。

尽管这些数值相对较低，但结果仍表明吸入沉积的灰尘可能是HALS的重要暴露途径，正如Deng等人之前所指出的[2]，尤其是对于幼儿。数据还表明，像Tinuvin 292和Tinuvin 770这样的聚合物添加剂比HS-508具有更高的释放潜力，可能是因为它们的分子量较低且挥发性更强。

HALS在各种室内环境中普遍存在，这凸显了它们作为与聚合物制品相关的新型室内污染物的重要性。Tinuvin 770、Tinuvin 292和HS-508的广泛检测及其高浓度表明，这些物质容易从处理过的材料中释放出来，并在沉积的灰尘中有效积累，这一点已由Deng等人证实[2]。这些发现表明，室内环境由于塑料、涂层、纺织品和电子元件持续释放HALS而成为这些物质的重要储存库。汽车灰尘中检测到的极高浓度（表5）强调了车辆作为关键排放热点的作用。高温、强烈的紫外线辐射、大量的聚合物使用以及有限的空气交换可能会增强添加剂在车辆内部的迁移和滞留。鉴于人们频繁入住车辆的时长，汽车内部可能是一个被低估的HALS暴露环境。同样，家庭和公共建筑中的浓度测量结果（表5）表明，日常室内环境对HALS的背景污染有显著贡献，这反映了这些稳定聚合物在家具、地板、墙纸和建筑材料中的广泛使用。这些物质从消费品中的持续释放意味着室内灰尘不仅可能作为一个被动储存库，还可能通过重新悬浮和随后的吸入或摄入成为第二个污染源。在电子设备过滤器中检测到HALS进一步支持了它们在室内空气中的存在，并突显了通风和冷却系统在捕获空气中的添加剂方面的作用[2]。

从环境健康的角度来看，这些高浓度的存在以及Tinuvin 770和Tinuvin 292的体外细胞毒性表明，长期暴露于这些浓度可能会带来不良影响。尽管通过吸入灰尘的ADD值相对较低，但由于幼儿相对于体重的摄入率较高[21]，他们一直被视为最脆弱的群体。鉴于HALS在灰尘中的持久性以及几种商业化合物缺乏全面的毒理学数据，这种暴露情景尤为重要。总体而言，本研究强调应将HALS视为与环境相关的室内污染物，而不仅仅是惰性的聚合物添加剂。结果支持将HALS纳入未来的室内暴露评估、监管监测计划和化学风险评估中。需要进一步研究以阐明它们的长期命运、转化产物、联合毒理学效应以及通过吸入和皮肤接触等替代暴露途径的贡献。

本研究开发并验证了一种稳健的LC–MS/MS分析方法，用于测定室内灰尘中的HALS。在加压液体萃取的相对高能量条件下，甲醇与甲酸的结合实现了HALS的定量提取。对实际样本的分析证实了来自不同室内环境的灰尘中存在HALS。Tinuvin 770、Tinuvin 292和HS-508的检出频率和 median 浓度分别为4353 ng g?1（检出频率DF为100%）、712 ng g?1（DF为86%）和102 ng g?1（DF为96%）。汽车室内环境的污染最为严重（median 浓度为9618 ng g?1），表明车辆是重要的室内污染源；而家庭和公共建筑的浓度相当（分别为5555 ng g?1和5547 ng g?1）。电子设备过滤器中的HALS浓度较低但稳定存在，表明它们存在于室内空气中。体外实验显示，Tinuvin 770和Tinuvin 292在浓度达到5 μg g?1时具有细胞毒性作用。尽管通过吸入灰尘的估计暴露量相对较低，但幼儿的摄入量始终高于成人，证实了沉积灰尘是一个重要的暴露途径。总体而言，本研究强调了HALS作为持久且广泛分布的室内污染物的特点，并强调了进一步研究其毒理学相关性、环境归趋以及在室内暴露和风险评估框架中的重要性的必要性。