论文部分内容阅读
全氟化合物（perfluorinated compounds,PFCs）是一种广泛应用于工业生产及日常生活的持久性有机污染物,在全球范围内的各种环境介质中均有检出。目前,关于室内环境中PFCs暴露健康风险的研究相对缺乏,PFCs与人体功能蛋白的相互作用也缺少足够认识。本课题通过建立灵敏可靠的预处理和检测方法,对室内灰尘中的六种全氟化合物（全氟庚酸PFHp A、全氟辛酸PFOA、全氟壬酸PFNA、全氟丁烷磺酸PFBS、全氟己烷磺酸PFHx S、全氟辛烷磺酸PFOS）进行检测分析,并进一步探究这6种PFCs在室内灰尘中的污染特征并进行系统的健康风险评价;另外,采用分子对接和分子动力学模拟技术探讨PFCs与人体胎盘芳香化酶（Aromatase）的相互作用,分析PFCs对人体功能蛋白的影响。主要研究结果如下:对室内灰尘样本建立了以加速溶剂萃取（ASE）结合固相萃取（SPE）为前处理的超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）的检测方法。在建立方法的过程中,对于SPE及ASE的条件、质谱参数、液相色谱条件进行了优化。六种目标物质的检出限（LOD）为0.08-0.68pg·g-1,方法加标回收率在80.2%-95.2%之间,相对标准偏差（RSD,n=6）在1.8%-7.3%的范围内,方法准确性高,重现性好。采集上海及山东居民家庭的168个室内灰尘样本进行检测分析。结果表明,室内灰尘中的∑PFCs含量在18.88-4502.21 ng·g-1的范围内,其中PFHx S浓度最大,PFBS和PFOA次之;PFOA、PFBS和PFHx S检出率达到100%,PFNA、PFOS的检出率也都超过了90%;灰尘中的几乎所有目标物之间均存在显著的正相关（p<0.05）;上海地区室内灰尘中的PFCs（PFOA除外）浓度显著高于山东地区（p<0.05）;制造污染源对PFCs浓度的影响最为明显,化学污染源和交通污染源次之,但污染源总体上对室内灰尘中PFCs浓度没有显著性影响,仅有化学污染源对灰尘中PFHp A浓度有显著性影响（p=0.014<0.05）;PFCs对女性怀孕生子无显著影响（p>0.05）。在人体对PFCs的暴露情况评估中发现,在各年龄段人群中,婴儿的PFCs暴露总量最高,学步儿童次之,青少年和成年人的暴露量都相对较低;饮食摄入是各年龄段人群摄入PFCs最主要的渠道,占到PFCs平均暴露总量的80%以上;母乳是婴儿暴露于污染物最主要的途径,占其饮食平均暴露总量的79%。对于灰尘摄入途径,学步儿童的PFCs平均暴露量占比（16.3%）远高于其他年龄段人群;对于皮肤吸收途径,婴儿的日均暴露量最高,约为成人的2倍;而呼吸吸入暴露量几乎可以忽略不计（小于1%）;健康风险评价显示,各年龄段的PFCs平均危害指数均小于1,但婴儿暴露于PFHp A、PFNA的最大危害指数及6种PFCs的总最大危害指数均大于1,说明PFCs存在一定的健康风险,尤其对婴幼儿及儿童的生长发育可能存在重大威胁。6种PFCs与人体胎盘芳香化酶的分子对接结果发现,六种目标物均能与芳香化酶受体结合形成稳定的构象,且与芳香化酶之间的结合亲和性有随着全氟化合物的碳链变长而增强的趋势。对比PFOA、PFOS及阴性对照正辛酸（OA）的分子动力学模拟结果:PFOS与芳香化酶的结合自由能最强,PFOA和PFOS与芳香化酶形成的氢键作用更强。两项模拟均表明,促使小分子配体与芳香化酶结合的主要驱动能量为静电作用力(ΔEele)和范德华力(ΔEvdw),推断静电相互作用和范德华力在PFCs抑制芳香化酶活性的作用机制中发挥着重要作用。本论文研究成果对PFCs的人体暴露情况评估、健康风险评价及探究PFCs非受体介导型的内分泌干扰效应有重要参考价值。