科学网—南开大学姚义鸣教授团队：利用可佩戴的被动采样器追踪个人空气暴露，评估有机磷阻燃剂对人体内分泌及氧化损伤的影响

已有 372 次阅读

2026-7-17 14:15

| 系统分类: 科研笔记

【研究背景导读】 有机磷阻燃剂（OPFRs）作为传统溴系阻燃剂的替代品，已广泛渗透进我们的衣食住行中。由于其以物理添加形式存在，极易通过挥发或磨损释放到空气中，使人类面临持续的吸入暴露风险。尽管已有研究关注室内空气中的阻燃剂浓度，但传统固定采样点难以捕捉人体在多种生活微环境（如办公室、交通工具、家庭）切换下的真实个体暴露水平。更重要的是，OPFRs在进入人体后会迅速代谢，且部分研究提示此类物质具有干扰内分泌、诱发氧化损伤的潜力。然而，目前在真实生活场景下，关于个体吸入暴露、体内代谢特征与氧化应激健康效应之间的全链条关联证据依然匮乏。

【文章内容概要】

近日，南开大学环境科学与工程学院姚义鸣教授团队在Environmental Chemistry and Ecotoxicology 期刊上发表了题为“Integrating wearable samplers and biomonitoring to understand the links between air exposure, metabolism, and oxidative stress of organophosphate flame retardants”的研究论文。该研究基于49名志愿者的个体样本，利用自主研发的新型可穿戴复合被动采样技术，系统探讨了OPFRs的个人空气暴露水平、体内代谢特征及其与多项健康指标（包括氧化应激及压力激素）的相关性。

研究首先通过志愿者佩戴的硅胶-吸附剂复合被动采样器（Wearable Integrative Sampler），同时高效捕集包括磷酸三酯和磷酸二酯（降解产物）在内的多种OPFRs组分。研究发现，人空气暴露水平（如TCP、TNBP）与尿液中对应的代谢物浓度呈显著正相关（p<0.05）, 证实了吸入暴露是人体内阻燃剂负荷的重要来源。这意味着，我们的个人呼吸环境会影响体内的化学负担。

研究进一步揭示了阻燃剂暴露与生物效应指标之间的密切联系：氧化损伤关联：多种空气中监测到的OPFRs（如TCIPP、TCEP）以及尿液代谢物与氧化应激标志物（如8-OHdG、diY）水平显著正相关，提示暴露可能诱发体内的氧化损伤蓄积；内分泌干扰效应：研究发现，OPFRs暴露水平与压力相关激素（皮质醇、皮质酮）的波动存在关联，这为理解此类物质的内分泌干扰机制提供了人群证据；区域与性别特征： 数据显示我国东部和中部地区的志愿者空气OPFRs暴露水平普遍高于西部地区，且在特定组分上展现出性别间的暴露差异。

本研究采用复合可佩戴的被动采样器，实现了对空气中极性与非极性阻燃剂的同步精准监测，在真实场景下揭示了可穿戴技术在环境流行病学研究中的应用潜力。虽然日常环境中的吸入量尚未超过目前的健康指导值，但由于这些物质广泛存在且具有混合效应，研究结果提供了阻燃剂暴露与氧化损伤及激素平衡紊乱相关的直接人群证据，呼吁更多对微环境暴露风险的关注。

图1. (A) 被动空气采样器中各有机磷阻燃剂（OPFRs）中值水平的贡献占比；(B) 尼龙片吸附剂相对于硅胶环对 OPFRs 的富集增强效果。尼龙片中的吸附剂提升了对磷酸二酯（di-OPFRs）及部分氯代 OPFRs 的富集效率。

【原文链接】

S. Chen, J. Yang, N. Xiao, H. Luo, H. Zhao, Y. Yao, H. Sun, Organophosphorus flame retardants in wearable passive air samplers: Association with paired urinary levels and oxidative stress, Environmental Chemistry and Ecotoxicology, Volume 8, 2026, Pages 1377-1386 (https://doi.org/10.1016/j.enceco.2026.02.016)

【作者介绍】

通讯作者：姚义鸣 教授，南开大学

姚义鸣教授，教育部青年长江学者，南开大学百名青年学科带头人。主要从事新污染物的环境行为与人体健康效应研究，是中国环境科学学会持久性有机污染物专业委员会和新污染物治理专业委员会委员，中国分析测试协会质谱分会和绿色技术分会委员会委员。针对包括全/多氟化合物和磷系阻燃剂在内的新污染物人群暴露特征与健康风险识别开展深入研究，在非靶向研究方法和新物质的识别和效应机制方面取得了丰富的工作经验和创新性技术成果。

第一作者：陈师捷 硕士研究生 南开大学环境科学专业

陈师捷，南开大学环境科学专业2025届硕士研究生。研究方向为新污染物的人体健康风险。

第一作者：杨纪 硕士研究生 南开大学环境工程专业

杨纪，南开大学环境工程专业2024届硕士研究生。研究方向为新污染物的环境监测技术。

【期刊介绍】

Environmental Chemistry and Ecotoxicology (缩写ENCECO) 主要聚焦化学品在全球环境中的传输规律及其在生态系统中的毒性机制，生物体中的生物利用度和生物蓄积性，食物链中的生物放大，以及生态系统分析中的新技术和新方法、跨学科生态毒理学信息的处理方法等。期刊主要研究方向包括：环境化学、生态毒理学、环境修复、风险评估等。

期刊已被ESCI、Scopus、Ei Compendex、BIOSIS Previews、Biological Abstracts、CAS、DOAJ、GEOBASE等数据库收录。《2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表》正式发布，Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列大类：环境科学与生态学1区，Top期刊；小类：ENVIRONMENTAL SCIENCES 环境科学1区；TOXICOLOGY 毒理学1区。中国科学技术协会正式发布《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》（2025版），Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列TOP期刊。IF 2025 12.3，连续三年稳居JCR Environmental Sciences领域Top 10%，Toxicology Top 5 。

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自科爱KeAi科学网博客。 链接地址： https://blog.sciencenet.cn/blog-3496796-1544017.html

上一篇： 耐盐碱小麦新性状，助力盐碱地增产 | Reproduction and Breeding封面文章 欢迎参加科学网十佳博文评选活动！ 主办单位： 支持单位：

主题：氧化损伤