典型双酚类化合物的污染分布、富集转化规律及其健康风险评价

来源 :深圳大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:linxiao13421
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双酚类化合物(Bisphenol compounds,BPs)是广泛应用于涂料、膜材料、电子产品制造、包装材料及其它日用品等工业品和消费品中的环境内分泌干扰物之一,即使在低浓度水平下仍会干扰人体和动物等生物体的内分泌系统,影响其生殖和发育。有关BPs的环境毒理、环境行为和安全性评价研究是目前环境科学领域的前沿热点问题之一。迄今为止,有关双酚A(bisphenol A,BPA)的环境暴露和风险评估已有大量研究,而有关其替代物,即其他BPs的相关研究鲜少报道。仅有的报道也仅侧重于BPs在食品、热敏纸、灰尘以及地表水等介质中的含量检测,而有关学习用品中BPs的污染分布特征及其健康风险评估的研究尚处于空白水平。鉴于此,本论文以新兴环境污染物BPs为研究对象,建立并优化16种BPs在学习用品中的微/痕量分析方法,研究BPs在学习用品中的分布特征,探索学习用品中BPs污染的健康风险评价方法,同时通过对SD大鼠进行灌胃给药,阐明典型双酚类化合物双酚S(bisphenol S,BPS)在大鼠体内的空间分布、富集吸收规律以及BPS在大鼠体内的代谢转化机制。本论文主要研究成果如下:1.通过对样品前处理(如SPE柱、提取剂、提取次数和重构体积等)过程优化,成功建立了学习用品中16种BPs的微/痕量分析方法,优化的方法如下:(1)对于纸质材料样品,采用乙腈作为提取剂,每次加入8 mL,超声提取15min,以4000 r/min离心15 min,取其上清液,重复提取两次之后通过PEP柱纯化。其中16种BPs的提取回收率范围为79.59%至131.22%。(2)对于布质材料样品,采用MTBE作为提取剂,每次加入8 mL,超声提取15 min,以4000 r/min离心15 min,取其上清液,重复提取三次,用4 mL甲醇重构。其中16种BPs的提取回收率范围为64.37%至129.11%。(3)对于橡胶材料样品,采用甲醇作为提取剂,每次加入8 mL,超声提取15min,以4000 r/min离心15 min,取其上清液,重复提取两次,用4 mL甲醇重构。其中16种BPs的提取回收率范围为63.23%至137.47%。(4)对于塑料材料样品,采用甲醇作为提取剂,每次加入8 mL,超声提取15min,以4000 r/min离心15 min,取其上清液,重复提取两次,加入1 mL甲醇重构。其中16种BPs的提取回收率范围为57.01%至120.94%。2.研究了15种学习用品(n=121)中16种BPs的检出量和分布特征,通过一般接触人群和职业暴露人群每日总摄入量(EDI),对16种BPs的暴露风险进行了评价。研究结果发现,BPA、BPF和BPS在学习用品具有较高的浓度(中位浓度分别为160.99 ng/g、23.64 ng/g和14.11 ng/g)和检出率(93.15%、85.62%和82.53%),是学习用品主要的BPs,其次是BPPH、BPE、4-CP和BPB。TBBPA的检出率为14.04%,常见于文件袋、书包、自动铅笔和中性笔中,其检出范围在<LOQ-1.24 mg/g之间,这主要是因为不同的品牌厂家采用的原料和工艺各异所致。对于一般人群和职业暴露人群,Σ16BPs的BW-EDI中位值分别为0.41 ng/(kg·d)和2.41 ng/(kg·d),最高分别可达124.94 ng/(kg·d)和767.35 ng/(kg·d)。3.通过对SD大鼠进行灌胃给药,阐明典型双酚类化合物BPS在大鼠体内的分布、富集吸收规律以及BPS在大鼠体内的代谢转化机制。通过对大鼠进行灌胃给药25 mg/kg BPS之后,BPS迅速在胃中富集,给药后1 h,其含量为2765260±708865 ng/g dw,随后降至3983±1302 ng/g dw,并保持基本不变。而BPS在肠道和粪便中的含量却在给药后6 h处于含量快速增加状态,在给药后6 h达到肠内容物的最高浓度(252653±27481 ng/g dw),而粪便中BPS在给药之后12h达到最高浓度(344043±35079 ng/g dw)。肠内容物、肠壁和粪便中BPS的含量在给药12 h之后浓度开始下降,而在给药168 h之后达到稳定,其含量分别为1086±120 ng/g dw、984±549 ng/g dw和4653±957 ng/g dw。而在其他器官(脑、心脏、肺、肾、脾、肝和睾丸)中BPS的含量在给药1 h内快速增加,而后有缓慢下降,最后趋于一个平稳的水平。通过UPLC-MS/MS分析可知,168 h内BPS在大鼠体内可代谢降解为TP 408、TP 328、TP 300和TP 196,主要降解途径由与草酸结合、羟基化、砜基与苯环键的断裂及烷基化或再组合等反应组成。
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