LC

Aug 22, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 12151 (2023) Diesen Artikel zitieren

398 Zugriffe

1 Altmetrisch

Details zu den Metriken

Nikotin ist ein stark süchtig machendes Alkaloid und ein im Tabak vorkommendes Neurostimulator, das beim Menschen Sucht auslöst und Tabak zu einem stark nachgefragten kommerziellen Produkt macht. Es wird häufig zu Erholungszwecken verwendet und ist eine schädliche Substanz (der orale LD50-Wert für Ratten beträgt 50 mg/kg) und macht abhängig. Die Metaboliten von Nikotin wie die tabakspezifischen Nitrosamine (TSNAs) sind gefährliche Substanzen, deren Metaboliten stark elektrophil sind und DNA-Addukte bilden, die den Prozess der Karzinogenese einleiten. TSNAs entstehen während der Reifung, Lagerung und Fermentation durch die Nitrosierung von Nikotin und anderen Tabakalkaloiden. TSNAs werden als Biomarker zur Krebsrisikobewertung bei Menschen verwendet, die Tabak und seinen Produkten ausgesetzt sind. Um die gelegentliche Bildung von TSNAs bei tabakfressenden Insekten zu bestimmen, wurden Larven des 5. Larvenstadiums von Spodoptera litura und ihre Fäkalien auf das Vorhandensein von N′-Nitrosonornikotin (NNN), 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)- untersucht. 1-Butanon (NNK) und 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) zusammen mit den gelagerten Tabakblättern (PT-76) unter Verwendung eines Agilent 6470B LC-MS/MS-Systems ISO/DIS 19290:2015-Protokoll. Die Larven werden in einer gepufferten Acetonitril-Wasser-Extraktion extrahiert und die Menge an TSNAs wird im MRM-Modus (Multiple Reaction Monitoring) quantifiziert. 20 µl jeder extrahierten und gereinigten Probe wurden zur Quantifizierung in das LC-MS/MS-System injiziert. Die Nachweisgrenze (LOD) und Quantifizierungsgrenze (LOQ) betrugen für alle getesteten Nitrosamine 0,001 mg/kg und 0,005 mg/kg. In Insekten-Ganzkörperproben, Fäkalien und Tabakblättern wurde ein NNN-Wert von 0,361 mg/kg, 0,340 mg/kg bzw. 5,66 mg/kg festgestellt. In Ganzkörperproben von Insekten, im Kot und in Tabakblättern wurde eine NNK-Konzentration von 0,060 mg/kg, 0,035 mg/kg und 0,93 mg/kg festgestellt. Allerdings wurde NNAL weder im gesamten Körper noch im Kot des Insekts nachgewiesen. Die Wiederfindungen lagen bei allen Verbindungen zwischen 95 und 98 %, wenn sie mit LOD und LOQ versetzt wurden. Das Vorhandensein von TSNAs ist ein Biomarker für das Krebsrisiko, und ihr Vorkommen in Insekten würde auf eine Krebsrisikobewertung bei tabakfressenden Insekten und auf mögliche TSNA-Entgiftungswege bei Insekten hinweisen, die die durch diese Verbindungen verursachte Mutagenese verhindern könnten.

Tabakspezifische Nitrosamine (TSNAs) sind eine Gruppe von Karzinogenen, die in Tabak und Tabakprodukten vorkommen1. Sie entstehen bei der Reifung, Lagerung und Fermentation von Tabak durch Nitrosierung von Tabakalkaloiden wie Nikotin, Nornikotin, Anabasin und Anatabin. TSNAs sind in frischen Tabakblättern nicht vorhanden und ihre Bildung beginnt einige Tage nach der Ernte2,3,4. Zu den TSNAs gehören 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanon (NNK), N'-Nitrosonornicotin (NNN), N'-Nitrosoanabasin (NAB) und N'-Nitrosoanatabin (NAT). Die beiden ersteren sind starke Karzinogene (Gruppe 1 – stark krebserregend) und werden vermutlich mit den meisten Lungenkrebserkrankungen bei Rauchern in Verbindung gebracht5,6. Boyland et al.7,8 waren die ersten, die die krebserzeugende Wirkung von NAB bei Ratten und NNN bei Mäusen nachwiesen. Es wird berichtet, dass NNN und NNK bei verschiedenen Tieren und beim Menschen Ösophagustumoren, Tumoren des Riechepithels, Trachealtumoren, Lungenadenome und Adenokarzinome verursachen6,9. 4-(Methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) ist ein Metabolit von NNK und soll beim Menschen Lungenkrebs verursachen. Patienten mit Lungenkrebs hatten signifikant höhere NNAL10-Werte im Urin. Der Konsum von Tabak in jeglicher Form birgt das Risiko, an Krebs zu erkranken.

Insekten, die sich von Tabak ernähren, werden durch die in den Tabakblättern enthaltenen mutagenen Verbindungen nicht beeinträchtigt. Experimente an tabakfressenden Insekten legten nahe, dass Nikotin bei den meisten Insekten entweder nicht von den Insekten verstoffwechselt wird oder dass Nikotin und andere wahrscheinlich schädliche Tabakalkaloide von den Insekten schnell ausgeschieden werden, bevor sich tödliche Konzentrationen ansammeln11,12. Untersuchungen zur Bestimmung des Nikotinstoffwechsels im Tabakschwärmer Manduca sexta ergaben, dass Nikotin zu Cotinin-N-oxid verstoffwechselt und zusammen mit dem freien Nikotin, das nicht verstoffwechselt wird, schnell ausgeschieden wird13. Es wird angenommen, dass Mitteldarmenzyme wie die Cytochrom-P450-Monooxygenasen und Glutathion-S-Transferasen für die schnelle Nikotinausscheidung bei Helicoverpa assulta verantwortlich sind14,15. Die vorliegende Untersuchung zielte auf die Bestimmung von TSNAs und deren Schicksal bei einem tabakfressenden Insekt, Spodoptera litura, das allgemein als Tabakwurm bezeichnet wird. Im Darm dieses Insekts fermentierte Tabakblätter sollten zur Bildung von TSNAs führen, wie sie bei der Reifung und Fermentation von Tabakblättern entstehen. Dies ist wahrscheinlich das erste Mal, dass TSNAs bei Insekten analysiert werden.

Zur Trennung und Quantifizierung von Analyten aus Mischungen von Verbindungen in einer Lösung wurden chromatographische Techniken eingesetzt. Durch die Kopplung der Massenspektrometrie mit den chromatographischen Techniken ist das Analyseverfahren jedoch sehr genau geworden. Bei der Massenspektrometrie (MS) wird das Ladungs-zu-Masse-Verhältnis (m/z) verwendet, sodass etwaige während des Ionisationsprozesses gebildete Fragmentionen nicht unberücksichtigt bleiben16. Insbesondere mit Dreifach-Quadrupolen ausgestattete MS können beim Nachweis vieler Zielanalyten hochspezifisch sein. Dies nennt man Multiple Reaction Monitoring (MRM), das wir zur Analyse von TSNAs in S. litura-Larven verwendet haben. Mehrere Forscher verwendeten diese Methode, um Nikotin und andere aus Tabak stammende schädliche Verbindungen in biologischen Matrizen zu analysieren. Alasmari et al.17 verwendeten UPLC-MS/MS zur Quantifizierung von Nikotin und Cotinin im Mäuseserum. Mit diesen chromatographischen Techniken können in Verbindung mit Massenspektrometrie auch Stoffwechselwege aufgeklärt werden. Yin et al.18 verwendeten die ultrahochauflösende Matrix-unterstützte Laserdesorption/-ionisation (MALDI), um die Metaboliten des Arzneimittels Simvastatin in Körperflüssigkeiten von Ratten zu untersuchen. Amer et al.19 verwendeten die LC-MS/MS-Methode zur Quantifizierung eines Arzneimittels namens Masitinib in der Mikrosomenmatrix der Rattenleber und im Rattenurin. Der Metabolismus von Arzneimitteln und die mit ihrem Metabolismus verbundenen Wege können mithilfe von LC-MS/MS20,21,22 untersucht werden. Die vorliegende Studie verwendet auch LC-MS/MS zur Analyse von TSNAs in der tabakfressenden Raupe S. litura.

Für die Extraktion der Proben und der internen Standards von NNN wurden Methanol, Ammoniumacetat (E. Merck, India Ltd.), das Agilent QuEChERS-Extraktionskit (Art.-Nr. 5982-5755CH) und das dispersive SPE-Kit (Art.-Nr. 5982–5022) verwendet und NNK beschafft wurden, sind unten in Tabelle 1 aufgeführt. Für die Vorbereitung der Proben wurde Milli-Q-Wasser verwendet.

Tabaksamen (PT 76) wurden vom lokalen Markt Samastipur beschafft und in Töpfe gesät. S. litura-Larven wurden auf den Tabakfeldern gesammelt und fünf Generationen lang unter kontrollierten Bedingungen (25 ± 1 °C; 70 % relative Luftfeuchtigkeit) auf Tabakblättern (PT 76) aufgezogen. Alle Lebensstadien von fünf Generationen erwiesen sich als gesund und frei von Fehlbildungen. Larven im 5. Stadium von S. litura aus der 5. Generation und ihre Fäkalien wurden gesammelt und bei –20 °C in einem Gefrierschrank gelagert. Tabakblätter wurden gesammelt und 3 Tage lang bei –20 °C in einem Gefrierschrank gelagert, um die Bildung von TSNAs zu ermöglichen.

Die von Saremba et al.23 angegebene Extraktionsmethode wurde von einer QuEChERS-Methode (AOAC 2007.01, Agilent Inc. ®) von Chang24 zur Extraktion von Nikotin und seinen Metaboliten in Trichoplusia ni übernommen. Zur Probenvorbereitung wurden Gewebe und Kot von fünf Larven verwendet. Ganzkörperproben und Fäkalien von Insekten (1 g repräsentative Probe wurde aus 5 Larven hergestellt) wurden homogenisiert und in einer gepufferten Acetonitril-Wasser-Extraktion (0,5 ml:0,5 ml) extrahiert. Dieser Extrakt wird dem Agilent AOAC-Extraktionskit hinzugefügt und verrührt 5 s (pH-Wert wurde mit NaOH auf 11 eingestellt) und 5 min bei 5000 U/min zentrifugiert. Der Überstand der Extrakte wurde gesammelt und auf einer dSPE-Reinigungssäule (AOAC 2007.01) verwirbelt, um Pigmente, Lipide und Proteine ​​zu entfernen, und dann 5 Minuten lang bei 10.000 U/min zentrifugiert. Die obere überstehende Schicht wurde gesammelt und durch einen 0,2-µm-PTFE-Spritzenfilter filtriert, um etwaige Partikel zu entfernen, und 20 µl wurden in ein Autosampler-Fläschchen injiziert.

Tabakblätter wurden nach dem von Li et al.25 verwendeten Protokoll mit geringfügigen Modifikationen extrahiert. 250 mg Blattprobe wurden mit 50 μl interner Standardlösung versetzt, homogenisiert und durch ein 425 μm-Sieb filtriert und in Ammoniumacetat unter Verwendung der QuEChERS-Methode (AOAC 2007.01, Agilent Inc.®) extrahiert ) und 5 Minuten lang bei 5000 U/min zentrifugiert. Das Extraktionsmittel wird mithilfe eines 0,2 \(\upmu\)m PTFE-Spritzenfilters direkt in die Injektionsfläschchen filtriert.

1 mg/ml-Standardlösungen wurden zur Herstellung von Stammlösungen (1 ng/ml bis 20 ng/ml) in Methanol in LC-MS-Qualität durch Reihenverdünnungen verwendet und bis zur weiteren Verwendung bei –4 °C gelagert. Die Kalibrierungskurven von NNN, NNK und NNAL sind in Ergänzung 1 angegeben.

Das LC-MS/MS-System (Agilent 6470B TQ LC/MS) bestand aus einem UHPLC (Agilent 1290 Infinity II) und einem Dreifach-Quadrupol-Massenspektrometer mit Atmosphärendruckionisation (Agilent 6470 LC/TQ), ausgestattet mit Elektronensprayionisation (ESI) von Agilent Jetstream-Quelle. Die UHPLC verfügt über eine Zorbax Eclipse Plus-C18-Säule (3 mm Innendurchmesser × 100 mm Länge × 1,8 \(\upmu\)m Porengröße). Zur Quantifizierung von TSNAs wurde LC-MS/MS mit mobiler Phase A (Wasser: 0,1 % Ameisensäure (2:98 v/v) mit pH = 3) und mobiler Phase B (100 % Methanol: 0,1 % Ameisensäure mit) durchgeführt pH = 3) bei einer Flussrate von 0,5 ml/min (isokratischer Fluss), gekoppelt an ein Triple-Quadrupol-Massenspektrometer mit einer Kapillarspannung von 4000 V, Düsenspannung von 500 V, Zerstäubergas Stickstoff mit einem Druck von 45 psi, das Gas Temperatur von 300 °C und Hüllgastemperatur von 350 °C und Gasfluss und Hüllgasfluss von 8 l/min bzw. 11 l/min. Es wurde im Elektrospray-Positivmodus betrieben und die Datenerfassung erfolgte im MRM-Modus. Das LC-MS/MS-System hatte ein Injektionsvolumen von 20 μl und die Gesamtlaufzeit betrug 20 Minuten. Die Säulentemperatur wurde bei 40 °C gehalten. Für die Analyse von TSNAs wurde die Methode ISO/DIS 19.290:2015 verwendet.

Die Datenanalyse wurde mit der Lab Solutions-Software (Shimadzu) durchgeführt.

Ethische Erklärung: Dieser Artikel enthält keine Studien an Menschen/Tieren/Pflanzen, die einer Genehmigung durch eine Ethikkommission bedürfen. Das Pflanzenmaterial kann auf Anfrage zur Verfügung gestellt werden. Das in dieser Studie verwendete Pflanzenmaterial entspricht den Richtlinien der IUCN Policy Statement on Research Involving Species at Risk of Extinction und dem Übereinkommen über den Handel mit gefährdeten Arten freilebender Tiere und Pflanzen. Es wird kein Pflanzenmaterial von gefährdeten Arten gewonnen.

Die Linearität wurde bewertet, indem eine Standardlösung mit unterschiedlichen Konzentrationen mit unterschiedlichen mobilen Phasen hergestellt und im gleichen Arbeitsablauf injiziert wurde. Es wurde festgestellt, dass die Kalibrierungskurven von NNN, NNK und NNAL eine lineare Beziehung zwischen (y) und (x) aufweisen, die in Ergänzung 1 angegeben ist. Die Präzision wurde anhand der Reproduzierbarkeit und Wiederholbarkeit der Methode bewertet, die durch die relative Standardabweichung dargestellt wird ( RSD). Zur Qualitätskontrolle werden NNN-, NNK- und NNAL-Lösungen mit einer Konzentration von 0,1 ppm zusammen mit den Blindproben in das LC-MS/MS-System injiziert. Die Genauigkeit lag bei über 100 % und die Präzision bei weniger als 5 % (Ergänzung 2).

Die Referenzstandards werden auf 0,001 und 0,005 mg/kg aufgestockt und die Wiederfindung betrug für alle drei getesteten TSNAs 95–98 %. Bei Zugabe von Konzentrationen von 0,01–0,2 \(\upmu\)g/ml (ppm) lagen die mittleren Wiederfindungen zwischen 95,49 und 106,70 %, 93,20 bis 109,73 % und 98,19 bis 101,74 % für NNN, NNK und NNAL ( Ergänzung 3). Die Nachweisgrenze und die Quantifizierungsgrenze wurden für alle TSNAs auf 0,001 bzw. 0,005 mg/kg ermittelt. NNN, NNK und NNAL. Der RSD% lag bei allen getesteten internen Standards unter 2 %. Die Gleichungen, die die Linearität der Standards zeigen, sind in Tabelle 2 angegeben. Die Retentionszeit der TSNAs und ihre Konzentrationen im gesamten Insektenkörper und im Kot sind unten in Tabelle 3 angegeben. Das Chromatogramm der analysierten Proben ist auch unten in den Abbildungen angegeben. 1 und 2.

Chromatogramm der Blindproben (a) NNN, (b) NNK und (c) NNAL.

Chromatogramme von NNN (103,1 − > 75,1) und NNK (131,0 − > 43,1) in Insekten- und Tabakproben (a) NNN – S. litura ganzer Körper, (b) NNN-S. Litura-Kot (c) NNN – Tabakblätter (d) NNK – S. litura ganzer Körper, (e) NNK-S. Litura-Kot (f) NNK – Tabakblätter.

Interner Standard (Chinolin-d7) wurde in 6 Replikaten mit einer LOQ, d. h. 0,01 ppm, zugesetzt, und die erzielten Wiederfindungen waren denen der interessierenden Verbindungen ähnlich. Matrixeffekte, die entweder als Ionenunterdrückung oder Ionenverstärkung beobachtet werden, treten normalerweise aufgrund der Anwesenheit koeluierender Verbindungen in derselben Matrix26 auf. Die Auswirkungen der Matrix auf die TSNA-Quantifizierung wurden unter Verwendung einer internen Standardlösung durch die Post-Säulen-Infusionsmethode bewertet und betrugen 0 %. Darüber hinaus wurden den extrahierten Proben auch interne Standardlösungen bekannter Konzentration zugesetzt und auf die TSNAs analysiert. Die Endkonzentration zeigte, dass es keine signifikanten Matrixeffekte auf die TSNA-Quantifizierung gibt.

Dabei ist A die Peakfläche eines Analyten in einer Standardlösung und B die Peakfläche des Analyten in einer Probe (Blindwert, versetzt mit Analyt in derselben Konzentration wie die Standardlösung).

An den Analyten wurden Unsicherheitsstudien (Ergänzungsmaterial 6) unter Verwendung des von Klu et al.27 beschriebenen Verfahrens durchgeführt. Die für Referenzstandards gemessenen Unsicherheiten sind in Tabelle 4 aufgeführt. Die kombinierte Unsicherheit betrug für alle Analyten weniger als 7 %. Bei einem Konfidenzniveau von 95 % beträgt die erweiterte Unsicherheit für NNK, NNN und NNAL 0,667, 0,631 bzw. 0,639 \(\upmu\)g/kg.

Die Quantifizierung der TSNAs erfolgte in der Mehrfachreaktionsüberwachung (MR-Modus). Die vorgeschlagene Fragmentierung der Elternionen ist im Zusatzmaterial 7 angegeben. Es wurde festgestellt, dass NNN 0,360 ± 0,000631, 0,340 ± 0,000631 und 5,66 ± 0,000631 mg/kg im gesamten Insektenkörper beträgt. Im gesamten Insektenkörper, im Kot und in den Tabakblättern wurden NNK-Werte von 0,060 ± 0,000667, 0,035 ± 0,000667 und 0,093 ± 0,000667 mg/kg beobachtet. NNAL lag in allen drei Proben unter den quantifizierbaren Grenzwerten.

NNN und NNK werden sowohl im gesamten Insektenkörper als auch im Kot nachgewiesen. Die Daten deuten auf eine schnelle Ausscheidung der krebserregenden Verbindungen unmittelbar nach ihrer Bildung hin, ähnlich wie die schnelle Ausscheidung von Nikotin und seinem Metaboliten Cotinin-N-oxid, wie von Snyder et al.13 berichtet. NNAL, ein Metabolit von NNK, wird weder im gesamten Körper des Insekts noch im Kot nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass NNK in S. litura nicht metabolisiert wird, ähnlich wie die von Farnham et al.12 durchgeführte Analyse des Nikotinstoffwechsels beim Zigarettenkäfer Lasioderma serricorne ergab dass Nikotin weder sequestriert noch entgiftet wird, sondern ausgeschieden wird. Pérez-Ortuño et al.28 berichteten, dass die mittlere NNN- und NNK-Konzentration in der Mundflüssigkeit von Menschen, die mindestens eine Zigarette pro Tag rauchten, 118 bzw. 6,6 pg/ml betrug. Kavvadias et al.29 berichteten über eine mittlere NNN-Konzentration im Urin von Rauchern von 7,2 pg/ml. Die von uns in S. litura-Larven nachgewiesene NNN-Konzentration beträgt 0,360 mg/kg im gesamten Körper und 0,340 mg/kg im Insektenkot, was etwa 4778-mal mehr ist als der von Kavvadias et al.29 im menschlichen Urin angegebene Wert. Das Vorhandensein von TSNAs im menschlichen Urin oder in der Mundflüssigkeit gilt als Biomarker für das Krebsrisiko28.

Die Wahrscheinlichkeit, dass Insekten an Krebs erkranken, ist aufgrund mehrerer Faktoren sehr gering. Erstens ist die Lebensdauer eines durchschnittlichen Insekts recht kurz, als dass überhaupt Krebs entstehen könnte, zweitens sind Insekten allgemein für ihr xenobiotisches Entgiftungspotenzial bekannt und jeder krebserregende Stoff (wie zum Beispiel Pestizide) könnte entgiftet werden. Darüber hinaus ist das Genom des Insekts klein und daher ist die Wahrscheinlichkeit von Mutationen sehr gering. Darüber hinaus unterliegen Insekten während ihres gesamten Lebenszyklus einem programmierten Zelltod, wenn sie eine Metamorphose durchlaufen, wodurch wahrscheinlich Tumoren verhindert werden30. Aber auch Insekten können Krebs bekommen. Petos Paradoxon besagt, dass es keinen Zusammenhang zwischen der Körpergröße und dem Krebsrisiko gibt31, aber wir sind uns derzeit nicht sicher, ob wir dies zur Beantwortung der Frage heranziehen können, ob Insekten an Krebs erkranken. Es gab Berichte über Tumore bei Insekten, die dies wahrscheinlich erklären würden. Harker32 berichtete von einer übermäßigen endokrinen Sekretion aus subösophagealen Ganglion-induzierten Tumoren im Mitteldarm von Periplaneta americana. Federley33 berichtete über das Töten von Männchen bei den Artenhybriden des Schmetterlings Pygaera pigra (Notodontitade: Lepidoptera). Männliche Larven der Artenhybriden werden aufgrund von Krebs getötet, bevor sie überhaupt die Verpuppung erreichen. TSNAs sind starke Karzinogene und werden Berichten zufolge mit Lungenkrebs bei Rauchern in Verbindung gebracht5,6. Um festzustellen, ob TSNAs ein erhebliches Krebsrisiko bei Insekten bergen, sind eingehendere Untersuchungen erforderlich. Beispielsweise können Insektenzelllinien wie die Sf9-Zelllinie verwendet werden, um die Mutagenität dieser Verbindungen und ihrer Metaboliten auf Insektenzellen zu bewerten.

Tabakspezifische Nitrosamine sind krebserregende Stoffe und werden mit verschiedenen Krebsarten in Verbindung gebracht. Sie entstehen bei der Reifung, Lagerung und Gärung. TSNAs können sich auch im Mitteldarm tabakfressender Insekten bilden, wo aufgenommene Tabakblätter fermentiert werden. Wir haben das Vorhandensein von NNN und NNK im gesamten Körper und im Kot des Insekts nachgewiesen, was auf deren Bildung bei tabakfressenden Insekten hinweist. Über die genotoxischen Wirkungen von TSNAs bei höheren Tieren wird häufig berichtet, es wurde jedoch keine Studie durchgeführt, um die Auswirkungen von TSNAs auf niedere Tiere wie Wirbellose zu untersuchen. Diese Studie ist Anlass für zukünftige Untersuchungen darüber, wie TSNAs in Insekten gebildet, metabolisiert und (falls vorhanden) entgiftet werden. Dieses Experiment sollte an allen tabakfressenden Insekten durchgeführt werden, um zu sehen, wie verschiedene Insekten Strategien entwickelt haben, um die genotoxischen Auswirkungen von TSNAs auf sie abzuschwächen. Um die Auswirkungen von Ernährungsrisiken im Zusammenhang mit ihren Ernährungsgewohnheiten und die Entwicklung leistungsstarker xenobiotischer Entgiftungsmechanismen im Gegensatz zu höheren Tieren zu untersuchen, wäre es nützlich, Insekten zu nutzen, die sich von Pflanzen wie Tabak ernähren, die gefährliche Verbindungen enthalten .

Die während dieser Studie generierten und/oder analysierten Datensätze sind in diesem veröffentlichten Artikel (und seinen ergänzenden Informationsdateien) enthalten.

Sophia, F., Spiegelhalder, B. & Preussmann, R. Vorgeformte tabakspezifische Nitrosamine im Tabak – Die Rolle von Nitrat und der Einfluss des Tabaktyps. Karzinogenese 10, 1511–1517. https://doi.org/10.1093/carcin/10.8.1511 (1989).

Artikel Google Scholar

Hecht, SS & Hoffmann, D. Tabakspezifische Nitrosamine sind eine wichtige Gruppe von Karzinogenen in Tabak und Tabakrauch. Karzinogenese 9, 875–884. https://doi.org/10.1093/carcin/9.6.875 (1988).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Spiegelhalder, B. & Fischer, S. Bildung tabakspezifischer Nitrosamine. Krit. Rev. Toxicol. 21, 241. https://doi.org/10.3109/10408449109017911 (1991).

Artikel Google Scholar

Sarlak, S., Lalou, C., Amoedo, ND & Rossignol, R. Stoffwechselumprogrammierung durch tabakspezifische Nitrosamine (TSNAs) bei Krebs. Semin. Zellentwickler. Biol. 98, 154–166. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2019.09.001 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

IARC. Arbeitsgruppe zur Bewertung krebserzeugender Risiken für den Menschen. Tabakrauch und unfreiwilliges Rauchen. IARC Monogr. Bewertung. Karzinogen. Risiken Hum. 83, 1–1438 (2004).

Hecht, SS, Stepanov, I. & Carmella, SG Exposition und metabolische Aktivierungsbiomarker krebserregender tabakspezifischer Nitrosamine. Acc. Chem. Res. 49, 106–114. https://doi.org/10.1021/acs.accounts.5b00472 (2016).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Boyland, E., Roe, FJC, Gorrod, JW & Mitchley, BCV Die Karzinogenität von Nitrosoanabasin, einem möglichen Bestandteil von Tabakrauch. Br. J. Cancer 18, 265. https://doi.org/10.1038/bjc.1964.31 (1964).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Boyland, E., Roe, FJC & Gorrod, JW Induktion von Lungentumoren bei Mäusen durch Nitrosonornikotin, einen möglichen Bestandteil von Tabakrauch. Natur 202, 1126–1126. https://doi.org/10.1038/2021126a0 (1964).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Hecht, SS, Chen, CHB & Hoffmann, D. Eine Studie zur Tabakkarzinogenese. 17. Tabakspezifische Nitrosamine: Vorkommen, Bildung, Karzinogenität und Stoffwechsel. Acc. Chem. Res. 12, 92–98. https://doi.org/10.1021/ar50135a003 (1979).

Artikel CAS Google Scholar

Yuan, JM et al. Urinspiegel tabakspezifischer Nitrosamin-Metaboliten im Zusammenhang mit der Lungenkrebsentwicklung in zwei potenziellen Kohorten von Zigarettenrauchern. Krebs Res. 69, 2990–2995. https://doi.org/10.1158/0008-5472.can-08-4330 (2009).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Self, LS, Guthrie, FE & Hodgson, E. Nikotinstoffwechsel durch tabakfressende Insekten. Natur 204, 300–301. https://doi.org/10.1038/204300a0 (1964).

Artikel ADS CAS PubMed Google Scholar

Farnham, AS, Flora, JW, Ingram, SS & Faustini, DL Keine Hinweise auf einen erheblichen Nikotinstoffwechsel durch Lasioderma serricorne (Fabricius) (Coleoptera: Anobiidae), die mit Tabak gezüchtet wurden. J. Stored Prod. Res. 43, 171–176. https://doi.org/10.1016/j.jspr.2006.04.003 (2007).

Artikel CAS Google Scholar

Snyder, MJ, Walding, JK & Feyereisen, R. Stoffwechselschicksal des allelochemischen Nikotins im Tabakschwärmer Manduca sexta. Insektenbiochemie. Mol. Biol. 24, 837–846. https://doi.org/10.1016/0965-1748(94)90112-0 (1994).

Artikel CAS Google Scholar

Lee, JH & Boo, KS Vergleichende Wirkungen von Nikotin und Diazinon auf die Larvenmortalität und die Aktivität von Cytochrom P-450-Monooxygenasen in Helicoverpa assulta und Spodoptera exigua. Koreanische J. Appl. Entomol. 32, 225–235 (1993).

Google Scholar

Junfeng, D., Jihong, Z. & Chenzhu, W. Auswirkungen pflanzlicher Allelochemikalien auf die Nährstoffverwertung und die Entgiftungsenzymaktivitäten bei zwei Helicoverpa-Arten. Acta Entomol. Sünde. 45, 296–300 (2002).

Google Scholar

Pitt, JJ Prinzipien und Anwendungen der Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie in der klinischen Biochemie. Klin. Biochem. Rev. 30, 19–34 (2009).

PubMed PubMed Central Google Scholar

Alasmari, F. et al. Nikotin- und Cotinin-Quantifizierung nach einer 4-wöchigen Inhalation von Dämpfen elektronischer Zigaretten bei männlichen und weiblichen Mäusen mittels UPLC-MS/MS. Saudi-Med. J. 43, 678–686. https://doi.org/10.15537/smj.2022.43.7.20220142 (2022).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Yin, W., Al-Wabli, RI, Attwa, MW, Rahman, AFM & Kadi, AA Nachweis und Charakterisierung von Simvastatin und seinen Metaboliten in Rattengeweben und biologischen Flüssigkeiten mithilfe des hochauflösenden MALDI-Massenspektrometrie-Ansatzes. Wissenschaft. Rep. 12, 4757. https://doi.org/10.1038/s41598-022-08804-x (2022).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Amer, SM, Kadi, AA, Darwish, HW & Attwa, MW LC-MS/MS-Methode zur Quantifizierung von Masitinib in RLM-Matrix und Rattenurin: Anwendung auf Stoffwechselstabilität und Ausscheidungsrate. Chem. Cent. J. 11, 136. https://doi.org/10.1186/s13065-017-0365-2 (2017).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Attwa, MW, Kadi, AA, Abdelhameed, AS & Alhazmi, HA Bewertung der metabolischen Stabilität des neuen Parp-Inhibitors Talazoparib unter Verwendung validierter LC-MS/MS-Methodik: In silico Studien zur metabolischen Anfälligkeit und Toxizität. Drogen Des. Entw. Dort. 14, 783–793. https://doi.org/10.2147/DDDT.S239458 (2020).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Attwa, MW, Kadi, AA & Abdelhameed, AS Phase-I-Stoffwechselprofilierung und unerwartete reaktive Metaboliten in menschlichen Lebermikrosomen-Inkubationen von X-376 mittels LC-MS/MS: Aufklärung des Bioaktivierungswegs und In-silico-Toxizitätsstudien seiner Metaboliten. RSC Adv. 10, 5412–5427. https://doi.org/10.1039/c9ra09115g (2020).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Attwa, MW, Darwish, HW, Alhazmi, HA & Kadi, AA Untersuchung des metabolischen Abbaus des neuen ALK-Inhibitors: Entrectinib durch LC-MS/MS. Klin. Chim. Acta. 485, 298–304. https://doi.org/10.1016/j.cca.2018.07.009 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Saremba, BM, Murch, SJ, Tymm, FJ & Rheault, MR Das metabolische Schicksal von Nahrungsnikotin im Kohlkopf, Trichoplusia ni (Hübner). J. Insect Physiol. 109, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2018.05.010 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Chang, M. Modifizierte QuEChERS für die HILIC LC/MS/MS-Analyse von Nikotin und seinen Metaboliten in Fischen. Agilent Technologies, Inc. (2013).

Li, X. et al. Gaschromatographie-Massenspektrometrie-Methode zum gleichzeitigen Nachweis von neun Alkaloiden in Tabak und Tabakprodukten durch QuEChERS-Probenvorbereitung. Anal. Wissenschaft. 35, 849–854. https://doi.org/10.2116/analsci.19P063 (2019).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Zhou, W., Yang, S. & Wang, PG Matrixeffekte und Anwendung des Matrixeffektfaktors. Bioanalyse 9(23), 1839–1844. https://doi.org/10.4155/bio-2017-0214 (2017).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Klu, JK, Officer, JA, Park, A., Mudie, R. & NicDaeid, N. Messunsicherheit bei der Quantifizierung von Delta-9-Tetrahydrocannabinol (THC) im Blut mittels SPE und LC/MS/MS. Forens. Wissenschaft. Int. 322, 110744. https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2021.110744 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Pérez-Ortuño, R. et al. Bewertung tabakspezifischer Nitrosamine (TSNAs) in der Mundflüssigkeit als Biomarker des Krebsrisikos: Eine bevölkerungsbasierte Studie. Umgebung. Res. 151, 635–641. https://doi.org/10.1016/j.envres.2016.08.036 (2016).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Kavvadias, D., Scherer, G., Urban, M., Cheung, F., Errington, G., Shepperd, J. & McEwan, M. Gleichzeitige Bestimmung von vier tabakspezifischen N-Nitrosaminen (TSNA) im menschlichen Urin . J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Lebenswissenschaft. 877, 1185–1192. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2009.03.009 (2009).

Battu, JR, Karthik, S. & Anil, G. Programmierter Zelltod: Ein destruktiver und konstruktiver Prozess bei Insekten. Indischer Entomologe. 2, 53–64 (2021).

Google Scholar

Caulin, AF & Maley, CC Petos Paradoxon: Das Rezept der Evolution zur Krebsprävention. Trends Ecol. Entwicklung 26, 175–182. https://doi.org/10.1016/j.tree.2011.01.002 (2011).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Harker, JE Experimentelle Produktion von Mitteldarmtumoren in Periplaneta americana L.. J. Exp. Biol. 35, 251–259 (1958).

Artikel Google Scholar

Federley, H. Geschlechtslimitierter erblicher Krebs bei Schmetterlingslarven. Hereditas 22, 193–216 (1936).

Artikel Google Scholar

Referenzen herunterladen

Die Autoren danken der Abteilung für Entomologie der Dr. Rajendra Prasad Central Agricultural University für die unermüdliche Unterstützung während der gesamten Forschung. Die Autoren danken Dr. Molamma P. Prabhakaran von der National University of Singapore und Dr. Matthew William Turnbull von der Clemson University für ihre Hilfe bei der Durchsicht und Überarbeitung des Artikels.

Diese Forschung erhielt keine spezifischen Zuschüsse von Förderstellen im öffentlichen, kommerziellen oder gemeinnützigen Sektor.

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Jabez Raju Battu und Somala Karthik.

Abteilung für Entomologie, CSK Himachal Pradesh Agricultural University, Palampur, Himachal Pradesh, Indien

Jabez Raju Battu & Himanshu Thakur

Abteilung für Entomologie, PG College of Agriculture, Dr. Rajendra Prasad Central Agricultural University, Pusa, Bihar, Indien

Somala Karthik, Gummudala Yashaswini, Alagesan Keerthana, MP Shireesh Kumar und Morthala Shankara Sai Reddy

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

JRB: Konzeptualisierung, Methodik, Schreiben – Originalentwurf. SK: Validierung, Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten. GY: Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten. HT: Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten. AK: Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten. MPSK: Schreiben – Überprüfen und Bearbeiten. MSSR: Ressourcen, Aufsicht. Alle Autoren haben das Manuskript überprüft.

Korrespondenz mit Jabez Raju Battu oder Morthala Shankara Sai Reddy.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die Originalautor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Battu, JR, Karthik, S., Yashaswini, G. et al. LC-MS/MS-Analyse krebserregender tabakspezifischer Nitrosamine in Spodoptera litura mit der QuEChERS-Methode. Sci Rep 13, 12151 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-37656-2

Zitat herunterladen

Eingegangen: 30. Mai 2022

Angenommen: 25. Juni 2023

Veröffentlicht: 27. Juli 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-37656-2

Jeder, mit dem Sie den folgenden Link teilen, kann diesen Inhalt lesen:

Leider ist für diesen Artikel derzeit kein Link zum Teilen verfügbar.

Bereitgestellt von der Content-Sharing-Initiative Springer Nature SharedIt

Durch das Absenden eines Kommentars erklären Sie sich damit einverstanden, unsere Nutzungsbedingungen und Community-Richtlinien einzuhalten. Wenn Sie etwas als missbräuchlich empfinden oder etwas nicht unseren Bedingungen oder Richtlinien entspricht, kennzeichnen Sie es bitte als unangemessen.