邻苯二甲酸酯类化合物在天然产物中天然存在吗？

邻苯二甲酸酯类化合物在天然产物中天然存在吗？李以暖1薛立文2（1.湖南微量元素研究所长沙410015；2.首都医科大学附属北京中医医院北京100010）摘要:在天然产物中特别是其挥发性物质中广泛存在着邻苯二甲酸酯类物质；人工合成的增塑剂的污染是天然产物中邻苯二甲酸酯类化合物的主要来源，但自然来源也较广泛。本文对邻苯二甲酸酯类化合物的合成和代谢进行了探讨。关键词：邻苯二甲酸酯类化合物天然产物天然存在合成和代谢中图分类号：R15文献标识码：A文章编号：Dophthalateestersnaturallyexistinnatureproducts?Liyinuan1Xueliwen2(1.HunanInstituteoftraceelements,Changsha410015;2.BeijingChinesemedicinehospital,Beijing100010）Abstract:Innaturalproducts,especiallyitsvolatilesubstancescontainphthalateesterscommonly.Thepollutionofsyntheticplasticizeristhemainsourceofphthalateesterscontainedinnaturalproducts,butthenaturalsourcesarealsowidely.Thesynthesisandmetabolismofphthalateestersarediscussedinthisarticle.Keywords：phthalateester，Naturalproducts，Naturallyoccurring，Synthesisandmetabolism2011年4月，台湾卫生部门例行抽检食品，一位“杨技正”的食品检验人员（“技正”是台湾地区公务员专用的职称），在给某公司益生菌做例行稽查检测时，意外发现了一个异常讯号，她花了两个星期的时间，将这个异常讯号与各种物质的图谱进行了一一对比，她意外的发现，这个异常的讯号其实就是本不该出现在食品中的塑化剂DHEP(邻苯二甲酸酯)，这是一种致癌物质，普遍认为会危害男性生殖能力，促进女性性早熟。接下来的消息更令人吃惊，送检的益生菌食作者简介：李以暖（1945-）男研究员主要从事微量元素及天然产物的研究和开发。E—mail：[e-mail]品中塑化剂浓度竟高达600PPm，远远超过台湾人每日摄入标准的1.029PPm。此一食品安全事件在台湾引起轩然大波，现已发展为“全岛灾难”。针对日前台湾地区发现的饮料等食品非法添加邻苯二甲酸酯类非食用物质的事件，在国务院食品安全委员会办公室的组织协调下，我国有关部门和地区已迅速采取措施，全面加强对台湾进口运动饮料、果汁、茶饮料、果酱果浆类等食品及相关食品添加剂的检验监管，深入排查风险隐患，确保消费者健康安全。国家食品药品监督管理局发出紧急通知部署餐饮环节查处含邻苯二甲酸酯类化合物问题产品。卫生部将邻苯二甲酸酯类化合物列入可能用于食品的非食用物质“黑名单”。工业和信息化部也发布关于防范邻苯二甲酸酯类化合物污染的紧急通知。邻苯二甲酸酯类化合物风波越演越烈，发现的问题产品和企业数量不断增多。现在一般人都认为邻苯二甲酸酯类化合物是由现化文明带来的产物，主要是生产塑料中人工合成的增塑剂惹的祸，邻苯二甲酸酯类化合物在天然产物中是天然存在的吗？一、植物考古学研究表明，古植物中存在邻苯二甲酸酯类物质古植物学认为银杏是一种“活化石”，其化石记录可以追溯到侏罗纪时代（约1.7亿年）。在中国内蒙霍林河煤矿发现有保存较好的白垩纪银杏叶化石。白垩纪时代是侏罗纪银杏进化到现代银杏的重要时期，研究白垩纪银杏对于理解银杏形态和次生代谢的进化具有重要意义。古植物的化学成分研究可以为其化学保存提供重要信息。有人研究发现第三纪（Eocene）和中新世（Miocene）的古植物化石中黄酮类成分维持了一定的稳定性。中国科学院赵友兴博士1应用采自不同时期的三个银杏叶样品（白垩纪（约1.2亿年）银杏叶化石、150年前银杏叶和现代银杏叶）成分进行气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析并比较它们的差异，发现白垩纪（约1.2亿年）前银杏叶化石中邻苯二甲酸二乙酯含量占0.42%，邻苯二甲酸二异丁酯含量占4.03%，邻苯二甲酸二丁酯含量占24.79%；150年前银杏叶化石中邻苯二甲酸二乙酯含量占1.16%，邻苯二甲酸二异丁酯微量，邻苯二甲酸二丁酯含量占2.82%；现代银杏叶中邻苯二甲酸二乙酯微量，邻苯二甲酸二丁酯含量占0.43%。云南铁杉（Tsugadumosa）为松科（Pinaceae）铁杉属（TsugaCarr.）的一种裸子植物。分布于秦岭、长江一线以南。云南铁杉是种生长在海拔2600-3650米耐湿环境的乔木，其木材纹理直，结构细致、均匀、材质坚实，可作建造、家具和纤维工业原料等用材。树皮可提取栲胶，树干中含有丰富的松脂，可提炼松香和松节油。树根及枝叶可提取芳香油。铁杉属的化学成分类型较少，研究发现其化学成分主要为木脂素类。赵友兴2为比较埋于地下三百多万年的化石木和现代对应种化学成分的差异及可能发生的变化，分别对上新世(约300万年)和现代云南铁杉的化学成分进行研究。上新世(约300万年)前云南铁杉化石木中邻苯二甲酸二异丁酯含量占2.63%，邻苯二甲酸二（二-乙基）已酯含量占18.40%；现代云南铁杉的化学成分未发现邻苯二甲酸酯类化合物。赵氏3同时对在中白垩纪（约1亿年）松型球果化石中的挥发性成分进行了分析。在中白垩纪（约1亿年）松型球果化石中邻苯二甲酸二异丁酯含量占0.47%、邻苯二甲酸二丁酯含量占14.98%及邻苯二甲酸双（2-乙基己基）含量占3.12%。水杉被誉为裸子植物的“活化石”，其化石记录可追溯到中生代白垩纪（约1亿年）。赵氏为了确定水杉化石中的化学成分和探讨化石与沉积岩层中化学成分的关系，对水杉化石的挥发性成分进行了分析，并对水杉化石和沉积岩层中的挥发性成分作了比较分析。中新世水杉化石A的挥发性成分GC-MS分析共检出了58个成分，其中邻苯二甲酸二异丁酯1.39%邻苯二甲酸二丁酯3.68%邻苯二甲酸双（2-乙基己基）1.94%。为了比较水杉化石与相应岩层中成分差异，将同一块水杉化石（B）剖开成两面（一面为叶片印痕，一面为无印痕岩层），分别对两份样品的挥发性成分进行GC-MS分析。结果显示叶片印痕样品检测到24个化合物，岩层中检测到16个化合物，其中有11个化合物是两个样品相同的成分，包括邻苯二甲酸酯类化合物化合物邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯及邻苯二甲酸双（2-乙基己基）。保存在古环境（化石和沉积物）中的生物标志分子大多来源于古植物体。古植物体中的化学成分可以直接保存在植物化石中，大多数古植物经过降解腐烂后，化学成分保留在由古植物体演化而成的煤和石油或沉积物。这些古植物体中化学成分的稳定性受诸多生物的、物理的和化学的因素影响，在埋于地下和化石形成过程中一方面其结构可能会因为经历降解、自身的氧化还原、与其他化合物反应等变化过程而发生改变。另一方面部分化合物也能够完整保存或者保留其特征骨架，这些在植物化石中所保存的化合物或其特征骨架可以作为生物起源的生物标志。植物体及其化学成分在埋藏沉积期间可能会经历各种物理的、生物的和化学(如氧化、还原和异构化)的变化,部分成分仍保留一定的稳定性,罗建蓉4等利用GC-MS联用技术分析了古墓中2000多年前胡杨心材的挥发性化学成分,共分析确认了31种挥发性成分,胡杨心材中的挥发性成分类型主要有倍半萜,脂肪酸及酯,邻苯二甲酸酯,长链烷烃及烷酮。其中邻苯二甲酸二异丁酯0.64%，邻苯二甲酸二丁酯7.47%，邻苯二甲酸二异辛酯2.78%，邻苯二甲酸酯类化合物占总挥发成分的10%。以上的研究是否可以证明天然产物中邻苯二甲酸酯类物质天然存在呢（这是否也可以说明邻苯二甲酸酯类化合物污染的严重性）？但也不能排除邻苯二甲酸酯类化合物已成为（地质）环境中存在的一类成分，学者赵氏认为研究发现的该类成分还不排除是地质环境中的成分污染造成的，化石木中还有些成分与现代活体植物中成分不同，都可能是环境污染或者是物化变化的产物。二、人工合成的增塑剂的污染是邻苯二甲酸酯类化合物在天然产物中存在的主要来源自20世纪中叶聚氯乙烯工业化以来，塑料尤其是PVC制品的生产急速发展，目前全世界邻苯二甲酸酯类化合物的产量在200万吨以上。由于邻苯二甲酸酯类化合物与塑料基质不形成共价键，而是以氢键和范德华力连接，彼此保持独立的化学性质，因而在接触到包装食品中所含的水、油脂等时，便会溶出。而且，邻苯二甲酸酯类化合物随着时间的推移可由塑料中迁移到大气飘尘、工业废水、河流、城市污泥、固体废弃物和食品中，而邻苯二甲酸酯类化合物在环境中稳定持久，具有生物累积和放大效应．最终通过食物链而危及人类健康。实际上，与人们日常生活密切相关的塑料制品如保鲜膜、一次性纸杯、超市方便袋、塑料饭盒、塑料水壶的大量使用为邻苯二甲酸酯类化合物迁移到食品中打开了很大的通道。基于邻苯二甲酸酯在环境中的富集作用对人类健康造成的严重危害，EPA(美国国家环保局)将6种邻苯二甲酸酯列为优先控制污染物：即邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)；8种邻苯二甲酸酯被列入WWF(世界野生动物保护基金会)的环境激素名单中。而在我国，DMP、DBP和DOP这3种物质被列入“中国环境优先污染物黑名单5。邻苯二甲酸二酯类化合物通常作为增塑剂普遍用于大多塑料制品中。因此，在对大量植物样品进行提取时，如使用普通塑料桶和大量有机溶剂，从所得提取物中往往会分离得到邻苯二甲酸二酯类化合物。此时，首先应考虑到，该类化合物的真正来源可能是所使用的塑料桶而不是目标植物。从国内应用GC-MS技术对天然产物的化学成分分析看，由于人工合成的增塑剂的污染，天然产物挥发性物质中广泛存在着邻苯二甲酸酯类物质。不少学者将邻苯二甲酸酯类化合物列为香味成分或香味物质或抗炎的物质等等，有的含量高达17.454%。部份文献天然产物中邻苯二甲酸酯类化合物化学成分含量测定见表一表一部份文献天然产物邻苯二甲酸酯类化合物化学成分测定编号作者文献名称邻苯二甲酸酯类化合物含量1许永等6桔梗浸膏挥发性成分GC-MS分析及在卷烟中的应用研究邻苯二甲酸二异辛酯邻苯二甲酸二乙酯16.4%1.15%2王玉峰等7赤霞珠和玫瑰香干红葡萄酒挥发性物质差异性研究邻苯二甲酸二甲酯邻苯二甲酸二乙酯邻苯二甲酸-二丁酯0.56(赤霞珠)0.74(玫瑰香)0.62(赤霞珠)0.29(玫瑰香)0.54(玫瑰香)3韦万兴等8六月雪化学成分研究邻苯二甲酸二乙酯4王家喜等9不同成熟期金太阳杏果实香气成分分析邻苯二甲酸二乙酯1.95%5苏秀芳等10蝴蝶果花、叶挥发油的化学成分邻苯二甲酸酯邻苯二甲酸二乙酯邻苯二甲酸-二丁酯5.59%1.1%(蝴蝶果花、叶挥发油)9.64%(蝴蝶果叶挥发油)1.46%(蝴蝶果叶挥发油)6徐继明等11桂花精油化学成分研究邻苯二甲酸二2．13％乙酯邻苯二甲酸二(2．甲基丙)酯邻苯二甲酸二丁酯21．9l％l5．13％7孙丽萍等12油菜蜂花粉抗炎成分的GC-MS初步分析邻苯二甲酸二丁酯17.454%8龚范等13陈皮挥发油的气相色谱／质谱分析邻苯二甲酸二乙酯0.5%9任三香等14川桂枝挥发油的GC／MS分析邻苯二甲酸二丁酯3.05%10张卓旻等15蜂胶胶囊化学成分的气相色谱一质谱研究邻苯二甲酸二丁酯0.04%11陈亚保等16马氏珠母贝珍珠层粉微量有机化学成分的GC／MS分析邻苯二甲酸一叔丁基酯1.16%12武全香等17盘花垂头菊挥发性化学成分研究邻苯二甲酸二丁酯2.72%13居一春等18桃红四物汤挥发油化学成分GC／MS联用分析邻苯二甲酸-(2一甲基丙)酯0.099%14阿布力米提·伊力19维吾尔医常用药材一芹菜籽挥发油