新型溴系阻燃剂十溴二苯乙烷和五溴甲苯的暴露评估和生物转化研究

Since strict bans have been imposed on the worldwide use of polybrominated diphenyl ethers, new brominated flame retardants have been widely used as substitutes. As the representative of new brominated flame retardants, decabromodiphenyl ethane (DBDPE) and pentabromotoluene (PBT) have been widely used in China. They have been found in various environmental media, such as air, dust, water, soil and wildlife. However, limited toxicology studies showed that DBDPE and PBT had potential risk on animals. This study will focus on the occurrence of DBDPE and PBT in food, and evaluation Chinese exposure from the total diet study. Meanwhile, the biotransformation of DBDPE and PBT were studied in vivo and in vitro. On this basis, biological monitoring of DBDPE, PBT and their metabolites in Chinese from heavily polluted area will be carried on. Therefore, the exposure risk of Chinese to DBDPE and PBT will be assessed. This project will provide theoretical and data support for the correct risk assessment and communication of DBDPE and PBT.

多溴联苯醚的限制性使用为新型溴系阻燃剂提供了广阔的市场。十溴二苯乙烷（DBDPE）和五溴甲苯（PBT）作为新型溴系阻燃剂的代表，在我国应用广泛。目前已经在空气、灰尘、水体、土壤以及生物体中等多种环境基质中检测到DBDPE和PBT。然而有限的毒理学实验表明，这两种化合物存在潜在的生物安全风险。本研究将考察我国食品中DBDPE和PBT的存在水平，并对我国居民DBDPE和PBT的膳食暴露风险进行评估。此外，采用体内和体外代谢模型相结合的方法，研究其生物代谢转化过程。在此基础上，开展我国高暴露区域代表性人群样本的生物监测，以了解我国人群DBDPE和PBT的暴露水平，为开展风险评价和风险交流提供理论依据。

由于传统溴系阻燃剂的健康风险和限制性使用，新型溴系阻燃剂（NBFRs）成为近年来备受关注的一类环境污染物。其中十溴二苯乙烷（DBDPE）和五溴甲苯（PBT）由于使用广泛，已经在多种环境和食品基质中被检出。本课题首先开展了DBDPE和PBT的体内外代谢研究，发现DBDPE和PBT主要发生I相代谢反应，DBDPE的主要代谢产物为脱溴产物，PBT的主要代谢产物为脱一溴产物、脱甲基产物和羟基化产物。鉴于DBDPE和PBT在体内代谢转化率较低，后续研究中仅关注了NBFRs原型。在建立了不同食品基质和生物基质中16种NBFRs测定方法的基础上，对我国第五次和第六次12类总膳食样本中NBFRs的污染状况进行了监测，两次总膳食中NBFRs检出率分别为75%和67%，浓度范围为分别为nd-107.45 μg/kg和nd-18.56 μg/kg。第五次总膳食样本中，蛋类样品污染最严重，其次为肉类和水产类，第六次总膳食样本中，水产类样品污染最严重，其次为蔬菜类及肉类。第六次总膳食样本中NBFRs的含量高于第五次总膳食。PBT和EHTBB的检出率和检出浓度最高，均为55%，DBDPE的检出率为32%。PBT和DBDPE的平均浓度分别为0.490 μg/kg和0.353 μg/kg。根据第六次总膳食调查数据，我国居民16种NBFRs的暴露水平为0.058 ng/kg bw/d。蔬菜类是我国居民暴露NBFRs的主要来源，占摄入量的54%。DBDPE和PBT的平均摄入量分别为0.007 ng/kg bw/d和0.016 ng/kg bw/d。基于北京市中小学生血清中NBFRs的监测数据发现，NBFRs的检出率高达98.5%，平均浓度为4.975 μg/L。结合北京市中小学生体重监测等基本信息，发现其平均摄入水平为0.133 ng/kg bw/d，该水平略高于膳食暴露水平，表明还存在其他暴露途径。基于北京市中小学生血清样品估算的DBDPE和PBT平均内暴露水平分别为0.040 ng/kg bw/d和0.007 ng/kg bw/d，远低于传统溴系阻燃剂暴露水平。此外膳食样本和生物样本中EH-TBB检出率和检出浓度均较高，提示该物质的暴露风险。上述研究结果为NBFRs健康风险评价提供了理论和实践依据。