廣州地化所在環境介質和人體血液中發現十溴聯苯醚的新轉化產物

2021-01-08 中國科學院

多溴聯苯醚（PBDEs，polybrominated diphenyl ethers）是廣泛用於電子電器、建材、紡織、化工等行業的溴代阻燃劑，市場銷售的商業產品主要為五溴聯苯醚（Penta-BDEs）、八溴聯苯醚（Octa-BDEs）和十溴聯苯醚（BDE-209）。由於Penta-BDEs和Octa-BDEs具有顯著的持久性和毒性，已被正式列入持久性有機汙染物清單。對於佔全球PBDEs使用量75%以上的BDE-209是否列入清單目前尚存爭議。近幾年，隨著歐盟、美國和加拿大等國相繼停止/或計劃停止BDE-209的生產和銷售，一些跨國企業將BDE-209的生產及相關產業轉移到發展中國家，中國目前已成為全球最大的BDE-209生產基地，該化合物大量的生產使用以及歷史環境儲量將給我國生態環境和人體健康帶來巨大的潛在風險；同時BDE-209一旦被禁用，我國還將面臨國際履約等重要國家需求。

儘管BDE-209可在生物體和人體內富集，但由於該類化合物自身毒性相對較小，BDE-209轉化產物及其毒理的研究是其生態/健康風險評估的關鍵科學問題，也是BDE-209是否被禁用的重要科學證據。近幾年，國內外學者已在BDE-209的脫溴轉化產物及其機理方面開展了較為系統的研究工作，但其它形式的轉化產物研究還剛剛起步，相關報導很少。

中科院廣州地球化學研究所於志強研究員的研究團隊以電子垃圾高風險暴露區和典型城市為研究靶區, 針對大氣、土壤以及人體血液樣品開展PBDEs研究，建立了一套從篩選、識別到結構預測、標樣合成與確認的有關新化合物鑑定的完整方法，在BDE-209新轉化產物的研究方面取得兩方面重要突破，獲得原創性研究成果：

1）在電子垃圾拆解地區土壤/大氣、廣州室內外大氣中成功發現並通過合成標樣確認了環境介質中可能普遍存在溴氯混合聯苯醚化合物，其中的兩個九溴一氯聯苯醚系從未報導的新化合物。該成果證實PBDEs在一定的環境條件中除脫溴轉化成低溴代聯苯醚外，通過溴氯原子的置換轉化成溴氯混合化合物也是重要的轉化途徑之一，為BDE-209在環境介質中的分子結構轉化方式提供了新思路；

2）通過對電子垃圾拆解地區人體血液中POPs的篩選、分析，發現人體血液中可富集極高濃度的十溴聯苯醚，同時首次發現十餘個未知新化合物，大部分為含溴/含氯阻燃劑的轉化產物。其中有3個未知化合物，從發現、結構預測、到合成標樣、反覆共注與確認，歷時4年，最終取得突破性進展，鑑定出的3個新高溴聯苯醚的羥基代謝產物，證實高溴PBDEs，如BDE-209可在人體內發生氧化代謝，並生成相關的代謝物。這是國際首次發現的高溴聯苯醚代謝新化合物。

上述研究成果均發表在美國化學會Environmental Science & Technology雜誌（Yu et al., 2010, 44: 3979; Yu et al., 2011, 45: 2619），在環境和人體血液中發現的五個新化合物得到美國化學學會頒布的CAS編號（C12H2Br8O2, 1227195-27-8; C12H2Br8O2, 1227195-28-9; C12HBr9O2, 1227195-29-0; C12Br9ClO, 1283109-74-9; C12Br9ClO , 1283109-75-0）。

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