科研快讯

【科技快讯】我院陈景文教授团队Nat. Commun.|PAEs在微液滴界面快速生成毒性衍生物

2026-03-01

太阳成tyc7111cc集团陈景文教授和夏德铭副教授(共同通讯)在Nature Communications在线发表了题为“Interfacial-mediated fast formation of toxic derivatives of phthalate esters”的研究论文,发现PAEs在微液滴界面发生快速降解,但是产生更强毒性的转化产物。

邻苯二甲酸酯(PAEs)作为一类广泛使用的增塑剂,已成为全球性环境污染物,广泛存在于水体、土壤、大气等各类环境介质中。PAEs具有持久性、生物累积性,长期暴露会对人体呼吸系统、生殖系统和内分泌系统造成严重损害,因此其环境归趋和生态风险一直是环境科学领域的研究重点。

目前相关研究主要集中于PAEs在均相环境(如体相水、气相)中的迁移转化,但其在异质环境(如微滴表面)中的归趋仍不明确。自然环境中广泛存在的微滴(如雾滴、气溶胶液滴)是重要的界面反应场所,而传统研究忽视了微滴界面对PAEs降解的影响,导致现有环境持久性模型和风险评估框架存在明显缺陷,无法准确反映PAEs的实际环境风险,因此探究PAEs在微滴表面的转化规律及其毒性风险至关重要。

研究发现,通过集成微滴实验和从头算分子动力学模拟,证明PAEs在微滴表面发生自发降解,半衰期短于10分钟,相较于本体水相或气相提升了4至11个数量级。这一快速过程由自发产生的羟基自由基引发的独特界面机制驱动,导致逐步脱烷基化和羟基化。关键的是,该途径主要生成羟基化和羧基化转化产物。计算毒理学模型进一步预测,这些转化产物,尤其是羧基化产物,表现出增强的人体肝毒性、皮肤致敏性,以及与母体邻苯二甲酸酯相当的发育毒性。该研究从根本上挑战了我们对邻苯二甲酸酯环境归趋的理解,并揭示了由于邻苯二甲酸酯在普遍存在的微滴系统中快速转化所带来的先前未被认识的全球风险载体,亟需修订环境持久性模型和风险评估框架以纳入界面化学因素。

本研究首次揭示了微滴表面PAEs的快速降解机制及其转化产物的高毒性特征,从根本上更新了人们对PAEs环境归趋的认知,指出微滴系统是PAEs环境风险的重要载体。该研究为修订环境持久性模型和风险评估框架提供了关键依据,强调需将界面化学纳入评估体系,对精准防控PAEs环境风险、保障生态环境和人体健康具有重要意义。

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-69495-w