直链/支链异构化对全氟化合物环境迁移转化行为的影响机制

全氟化合物分子结构的直/支链异构化是导致其环境迁移转化行为差异性的决定因素，同时这种特征差异有望成为追溯环境中全氟化合物来源的指针。本项目从建立多环境介质的PFOA和PFOS异构体分析方法着手，分析全氟化合物产品中PFOA与PFOS异构体特征的研究，为环境介质中PFOA，PFOS源解析提供理论依据和基础数据；选择生产企业及其周边环境作为研究区域，通过系统采集在产企业和废弃厂区附近生态系统样品、生产工人及周边居民血样和尿样等样品，对比各介质中全氟化合物及其主要异构体的赋存状况，提出可能的异构体差异化的迁移转化规律；在此基础上，采用高精度量化计算揭示异构引发的环境行为差异机制，基于载体蛋白结合能力的分子模拟解析生物积累生物和组织选择性的分子基础。本研究将实验结果和理论计算有机结合，诠释直/支链异构化对全氟化合物及其异构体在典型生态系统中迁移转化行为的影响机制，为国家相关履约谈判提供科学依据。

根据项目申请书研究方案，本项目的主要研究内容为：.1、研究全氟化合物(PFAAs)直链/支链异构体及部分前驱体在不同环境介质样品中的前处理技术。.2、对我国生产PFAAs情况进行调研，收集PFAAs产品，然后利用所建立的定量分析方法，对产品中的PFAAs直链/支链异构情况进行分析。.3、通过高性能计算机集群，模拟PFAAs与生物体内主要运载蛋白的结合能力，从分子水平上解释直/支链PFAAs生物富集的组织选择和物种差异。.4、选择湖北应城恒新化工厂，收集工业产品并采集环境样品(如水、沉积物、土壤、动物样品)，研究在点源存在下环境中直链/支链PFAAs的污染现状和污染特征，研究异构体在野外条件下的环境化学行为及生物富集效应差异；采集比对生产工人及周边居民血清及尿液样本，研究全氟化合物及其直链/支链异构体的人体内代谢差异；并有选择性的分析样品中PFOA和PFOS的前驱体，研究全氟化合物的长距离迁规律。.在本项目的三年工作中，共开展了以下几方面的研究工作，发表了3篇SCI论文：.1、多环境介质中PFAAs同系物及同分异构体仪器分析方法的建立：针对PFAAs异构体之间物理化学性质相似，分离检测较难的问题，通过对国际上各类文献的总结归纳，依托实验室已有设备，优化和改进了PFAAs的前处理及检测方法，开发了不同氟化碳链长度和不同氟化碳链结构的众多PFAAs系列化合物的分析方法，获得了良好的回收率，实现了对各类介质中PFAAs异构体的准确定量，该方法较高的灵敏度也对项目的执行奠定了良好的基础。.2、PFAAs在各类环境介质中异构特征及其在人体中的暴露途径、富集消除特征研究：通过对该工厂生产的全氟化合物工业产品、工厂灰尘、大气悬浮颗粒物及工厂周边的土壤，居民家庭灰尘和大气颗粒物样本中PFAAs异构特征，对异构体在环境中的迁移特征进行了研究。通过工厂工人及周边居民的血液和尿液样本，各种暴露介质中PFAAs水平及特征，研究了PFAAs在该研究区域的暴露途径以及PFAAs在人体中差异性富集和消除，本项目总共采集样本数量超过1000个。.3、PFAAs在人体内的差异性富集分子机理初探：选择人体中最重要的载体蛋白，人血清白蛋白（HSA），通过高性能集群研究了5种不同氟化碳链长度的PFAAs和25种典型的直/支链PFAAs在HSA上的脂肪酸结合位点的理论结合能力。