多氯代二苯硫醚(PCDPSs)部分环境行为相关性质测定及其构效关系研究

为了测定多氯代二苯硫醚(PCDPSs)的与环境行为相关的性质，了解其潜在的环境危害，合成部分PCDPSs系列化合物，测定其Sw、Kow、对人肝细胞HL-7702和癌细胞Hela体外半数抑制浓度(IC50)、及其对小白鼠的半数致死浓度(LD50)。采用量子化学计算、3D-QSAR、氯原子取代位置等三种方法，分别建立各性质的定量结构-活性相关模型，并用这些模型预测所有异构体的性质。从分子结构角度揭示分子结构与各性质的关系，特别是氯原子取代位置对PCDPSs毒性的影响。通过3D-QSAR研究，揭示各性质和生物毒性的静电场、立体场、疏水场、氢键供体和氢键受体场的各种信息。与文献报道的多氯代二苯醚(PCDEs)、多溴代二苯醚(PBDEs)的相关性质进行比较。为进一步研究PCDPSs在环境中挥发、吸附、溶解和持久能力等性质，掌握它们在环境中的迁移转化规律，为这类化合物的环境评价提供理论依据。

多氯代二苯硫醚(PCDPSs)是一类结构与PBDEs、PCDEs类似的含硫类二噁英化合物，在金属回收、垃圾焚烧飞灰和造纸废水中都检测到其存在。本项目中，通过合成手段获得PCDPSs，并测定其相关性质。结合定量结构活性相关（QSAR）研究，系统地研究了PCDPSs的疏水性、色谱保留性质、土壤吸附特性、光谱学性质和生物毒性。首先通过钯催化形成碳硫键方法合成了40种PCDPSs纯样品。然后测定了其正辛醇-水分配系数(logKow)，土壤有机碳分配系数(logKoc)和液相色谱保留容量因子(logk＇)并采用量子化学计算、3D-QSAR、氯原子取代位置等三种方法，建立了稳健的、能够准确预测各性质的QSAR模型，充分揭示了分子结构与性质之间的关系。此外，还测定了结构较为典型的PCDPSs对小鼠的半数致死浓度(LD50)，并通过亚慢性毒性实验测定了PCDPSs对小鼠、鲫鱼肝脏中抗氧化酶（SOD, CAT) 活性和脂质过氧化程度（MDA）的影响。比较了各化合物的毒性差异，结果表明PCDPS的毒性随氯原子取代数目和取代位置而变化。核磁和红外光谱研究表明理论计算和实验值之间的吻合性较好。本研究可为进一步掌握PCDPSs在环境中的迁移转化规律，为这类化合物的生态风险评价提供基础支撑。本项目共在SCI期刊发表论文23篇，获高等学校科学研究优秀成果奖(自然科学奖)二等奖1项。