《Environmental Pollution》:Occurrence and transplacental transfer of benzotriazole ultraviolet stabilizers in maternal-cord serum and association with birth outcomes
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经胎盘转移的苯并三唑类紫外线稳定剂对胎儿发育的影响研究,分析155例中国孕妇血清中15种BUVSs浓度及转移效率,发现UV-P等主要成分可通过胎盘屏障,其浓度与胎儿身长、头围呈显著负相关,证实BUVSs经胎盘传递对胎儿发育存在潜在风险。
李俊旭|张燕|吴鹏飞|李阳
浙江大学医学院附属第一医院妇产科,中国浙江省杭州市310003
摘要
苯并三唑类紫外线稳定剂(BUVSs)在消费品中的广泛应用引发了人们的担忧,这从它们在环境和人体样本中的频繁检测中可见一斑。这些物质在孕妇血液中的存在及其对胎儿健康的潜在影响尚未得到充分研究。本研究分析了155名中国孕妇的母体和脐带血清样本中的15种BUVSs,旨在探讨BUVSs的胎盘转运情况及其对胎儿发育的潜在影响。我们的研究结果首次发现,许多BUVSs同时存在于母体和脐带血清中。其中,UV-P(2-(2H-苯并三唑-2-基)-p-甲酚;平均浓度9.40 ng/mL)是母体血清中最丰富的BUVS;而UV-326(2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑;平均浓度1.95 ng/mL)、UV-328(2-(3-烯丙基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑;平均浓度1.67 ng/mL)是脐带血清中的主要BUVSs。计算出的BUVSs的胎盘转运效率(TTEs)范围为0.21–0.51,并且与化合物的脂溶性呈正相关(p < 0.01)。此外,脐带血清中的UV-P和UV-326浓度与胎儿出生体重和头围呈负相关(p < 0.05)。本研究为BUVSs的产前暴露提供了新的见解,强调了胎盘屏障在调节胎儿暴露中的作用,并指出了进一步研究这些广泛存在的环境污染物发育毒性的必要性。
引言
作为一类芳香族有机化合物,苯并三唑类紫外线稳定剂(BUVSs)被广泛用于保护材料免受阳光紫外线的损害(Xue等人,2023年)。这些添加剂被广泛应用于个人护理产品、塑料、橡胶聚合物、润滑剂、建筑材料和电子元件等多种产品中(Khare等人,2025年;Montesdeoca-Esponda等人,2013年;Sakuragi等人,2021年)。由于各行业需求的增长,BUVSs的全球产量正在大幅增加(Ling等人,2025年)。值得注意的是,欧洲化学品管理局已将几种BUVSs(如UV-320(2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-苯并三唑)、UV-327(2-(2′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)-5-氯-苯并三唑)和UV-350(2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(叔丁基)-6-(仲丁基)-酚)归类为具有高生物累积性和显著环境持久性的物质(ECHA,2024年)。同时,UV-328(2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基酚)和UV-329(2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-酚)也被认定为高产量化学品(Ling等人,2025年)。由于这些化合物的广泛使用和环境持久性,许多BUVSs(如UV-P、UV-328和UV-329)经常在多种环境介质中被检测到(Ben Chaaben等人,2010年;Chen等人,2024年;Polinska等人,2024年)。
普通人群不可避免地会接触到BUVSs,因为这些化合物在室内灰尘、各种塑料制品、食品包装材料和合成纺织品中普遍存在(Khare等人,2023年)。它们的亲脂性(log Kow值超过3,Ling等人,2025年)使得它们可以通过皮肤吸收并在血液中积累(Bai等人,2024年)。在中国成年人尿液中已经量化了八种BUVSs的浓度,其中UV-P(平均浓度1.6 μg/g肌酐)、UV-327(0.42 μg/g肌酐)、UV-PS(0.21 μg/g肌酐)、UV-328(0.18 μg/g肌酐)和UV-326(2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑;0.15 μg/g肌酐)占主导地位(Mao等人,2024年)。在来自中国24个省、日本、韩国和菲律宾的女性母乳中也检测到了UV-P、UV-9(2-(3-烯丙基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑)、UV-326、UV-328和UV-329(Kim等人,2019年;Liu等人,2022年)。然而,目前还没有研究探讨过BUVSs在人体血液中的存在。此外,有研究表明BUVSs可能具有干扰内分泌系统、诱发肝毒性和干扰免疫系统功能的作用(Ling等人,2025年;Nagayoshi等人,2015年;Sakuragi等人,2021年)。这些发现凸显了它们对人类健康潜在不良影响的担忧。
在胚胎和胎儿阶段接触环境污染物是一个重要的公共卫生问题,因为发育中的胎儿对环境污染物更为敏感(Gómez-Roig等人,2021年;Kumari等人,2023年)。许多母体血液中的环境污染物可以穿过胎盘屏障进入胎儿的血液循环(Cai等人,2020年;Kotta-Loizou等人,2024年)。这种胎盘转运对胎儿具有显著的危害风险,可能导致早产、低出生体重和先天性异常(Di Renzo,2024年)。重要的是,妊娠期间接触环境污染物引起的不良影响可能会持续到儿童期和成年期(Ghazi等人,2021年)。环境污染物能够不同程度地穿过人体胎盘屏障(Caserta等人,2013年;Gao等人,2025年;Li等人,2020年)。这种转运的程度受到每种环境污染物的理化特性和胎盘屏障特性的影响,主要通过被动扩散和主动转运过程实现(Li等人,2020年)。然而,据我们所知,目前还没有研究报道过母体和脐带血清中BUVSs的浓度、它们的胎盘转运效率或产前BUVS暴露对胎儿发育的潜在影响。
本研究测量了中国155名孕妇的母体和脐带血清样本中15种BUVSs的浓度。研究目的是量化两种血清中的BUVSs浓度,评估和比较检测到的BUVSs的胎盘转运效率,并探讨胎儿BUVS暴露与发育结果之间的潜在关联。这些发现为产前和胎儿BUVS暴露特征提供了新的见解,加深了对这些污染物胎盘转运机制的理解,并有助于了解它们的发育毒性。
材料与方法
研究人群和生物样本收集。本研究共纳入了155名健康的单胎孕妇,她们在2024年12月至2025年7月期间在医院分娩。纳入标准包括:单胎妊娠;母亲年龄在22–41岁之间;妊娠周数≤20周;无慢性代谢、内分泌或心血管疾病(例如,既往糖尿病和甲状腺疾病);以及愿意并能够提供知情同意。
结果与讨论
母体和脐带血清中的BUVSs。据我们所知,虽然之前在其他人体生物样本(如尿液和母乳)中检测到过BUVSs,但本研究首次在人类血液中发现了它们的存在,尤其是在孕妇样本中。表2展示了母体血清中BUVSs的检测频率和浓度。每个母体血清样本中至少含有一种可检测到的BUVS,BUVSs的检测频率各不相同。
结论
本研究首次证明了中国孕妇队列的母体和脐带血清样本中存在多种BUVSs,并证实了这些化合物的胎盘转运。UV-P、UV-9、UV-326和UV-328是母体和脐带血清中最常检测到且含量最丰富的BUVSs。母体和脐带血清中UV-328、UV-326、UV-P和UV-9水平的显著相关性支持了这些BUVSs的有效胎盘转运。
作者贡献声明
李俊旭:资源获取、方法论设计、研究实施、概念构建。张燕:资源获取、方法论设计。吴鹏飞:写作、审稿与编辑、方法论设计、研究实施。李阳:资源获取、研究实施。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了国家自然科学基金(编号:21806139)的支持。