五溴苯类阻燃剂与人血清白蛋白的分子互作机制及健康风险研究

为解决新型溴代阻燃剂（NBFRs）对人类健康的潜在威胁，研究人员通过计算机模拟和多光谱技术揭示了五溴苯类化合物（HBB/PBBz/PBT）与人血清白蛋白（HSA）的结合行为。研究发现，三者通过疏水作用自发结合于HSA的位点Ⅰ，结合亲和力为PBT>PBBz>HBB，且PBBz显著抑制HSA酯酶活性并具有更高生物蓄积性（BCF），为评估此类污染物的毒性机制提供了关键依据。

　　

塑料制品中的溴代阻燃剂（BFRs）虽能防火，却像潜伏的"化学特工"悄悄侵入生态环境和人体。随着传统BFRs被列为持久性有机污染物，五溴苯类新型阻燃剂（HBB/PBBz/PBT）作为替代品大量使用，却在北极大气和中国居民血清中频频检出。这些"换马甲"的污染物是否更安全？它们如何通过血液中的"分子出租车"——人血清白蛋白（HSA）在人体内兴风作浪？中国研究人员通过多学科交叉研究揭开了这一谜题。

研究团队采用分子对接模拟、荧光猝灭光谱和圆二色谱等技术，系统分析了三种五溴苯类化合物与HSA的相互作用。样本分析显示，这些配体均能自发嵌入HSA的亚结构域ⅡA（位点Ⅰ），形成以疏水作用为主导的稳定复合物。

分子结合特性
通过计算结合常数K_b发现，三者结合能力呈现PBT>PBBz>HBB的梯度差异，这与分子极性变化直接相关。能量分解显示，尽管三者共享相同的核心结合氨基酸，但甲基/氢取代基差异导致相互作用能贡献值显著不同。

结构功能影响
圆二色谱检测到所有处理组HSA的α-螺旋含量下降，提示配体结合诱导蛋白构象改变。特别值得注意的是，仅PBBz能显著抑制HSA的酯酶样活性（通过p-NPA水解实验证实），这种"分子刹车"效应可能干扰内源性物质代谢。

毒性关联分析
计算机毒性预测显示PBBz具有更高生物蓄积因子（BCF），结合其独特的HSA功能抑制能力，共同解释了为何在斑马鱼实验中PBBz表现出最显著的发育神经毒性。

该研究首次阐明五溴苯类阻燃剂与HSA的构效关系，揭示取代基差异如何通过改变分子极性影响毒性：甲基取代（PBT）增强结合但降低蓄积性，而氢取代（PBBz）虽结合稍弱却因功能抑制和蓄积性产生"双重打击"效应。发表于《Chemico-Biological Interactions》的这项成果，为新型污染物健康风险评估提供了分子水平的决策依据，提示监管政策需关注阻燃剂分子结构的细微差异。