第36卷，第11期 2016年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 36, No. 11· pp35303535
November, 2016
基于红外光谱分区的多溴联苯瓣识及生物毒性特征光谱信息提取研究
姜龙1.2，李鱼1*
1.华北电力大学环境研究院，北京102206
2.华北电力科学研究院有限责任公司，北京100045
摘要选取环境中含量最多的9种多漠联苯醚（PBDEs)及已知具有高/中等生物毒性的14种PBDEs作为目标辨识物，首先基于振动归属将上述PBDEs红外光谱分为6个谱区，利用相似度分析评价各谱区对23种同系物的辨识能力并筛选易于辨识的红外谱区，其次根据各谱区特征建立辨识方法并进行方法评价，最终通过主成分分析及判别分析法在所研究谱区提取影响高/中等生物毒性PBDEs的红外特征信息并建立生物 96 缩振动谱区对所选PBDEs间光谱相似度最小，可利用三角呼吸振动谱区内吸收峰的数量分布特征（辨识最小频差为3.19cm-1，但不易与多氯联苯醚等结构相似物质间的区分)及C一O伸缩振动谱区的主峰分布及波形特征（辨识最小频差为0.74cm-1，与多氯联苯醚等结构相似物质间辨识涉及最小频差为0.67cm-1)实
毒性PBDEs判别模型的判别正确度为100%/88.9%，表明所提取的红外光谱信息可实现对PBDEs生物毒性的准确分类。
关键词多溴联苯醛；红外光谱；相似度分析；辨识；生物毒性；判别分析
中图分类号：O657.3
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 10000593(2016)11353006
别为BDE-47，BDE-49，BDE-100，BDE-153，BDE-154 及 BDE-183[T-9]，面自然环境中存在含量最高的同系物为BDE-209，由于价格低廉且易于生产因此BDE-15的含量也相当可
多溴联苯醛（polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）是
一类于20世纪70年代起被广泛应用在塑料、纺织品、泡沫以及电子产品中的漠代阻燃剂［1-2]。PBDEs通过物理作用结合到高分子聚合物中，因此含有PBDEs的产品在生产、使用和废弃的过程中都有可能向周围环境中释放PBDEsL3-↑。虽然理论上PBDEs一共有209种同系物，但常见的PBDEs阻燃剂一共有三类：十溴联苯醚（BDE-209占98%）、八溴联苯醚（由六-八溴联苯醚构成)及五漠溴联苯醚（由四溴及五溴联苯藤构成），后两类由于具有大气长距离迁移性、难降解性、亲脂性和生物体富集性等特性，于2009年5月正式被《斯德哥尔摩公约划定为持久性有机污染物(POPs)L5)，而十漠联苯醚作为市场上需求量最大的多溴联苯醚(81%市场份额)也被测试出具有潜在的致癌性。
在环境中PBDEs各同系物的含量及影响差异很大，研究表明自然环境中对人体影响最大的六种PBDEs同系物分收稿日期：2015-01-20，修订日期：2015-05-19
观10]。除此之外，被列为POPs名单的四溴联苯醛的主要成分为BDE-47，而五激联苯醛中含量最多的依次为BDE-99及 BDE-100。由于与多氯联苯(PCBs)、多氯二本并二恶英（(PC DDs)等物质结构相似，PBDEs在环境中所展现出的生物毒性逐渐受到越来越多的关注。如何在环境中对这些含量占绝大多数及危害较大的PBDEs同系物开展辨识及特征研究则显得非常重要。
自然环境中有关PBDEs的检测侧重于借助色谱-质谱分析或吸收光谱中特征频率验证其存在性11，且研究多局限于单个同系物的单一特征峰研究，同系物间的基于谱区为研究单位的光谱辨识及光谱信息与生物毒性间关联性研究则很少涉及，由于PBDEs自身分子绪构对称性较低，因此红外光谱对其光谱辨识研究具有良好的可行性。本研究针对环境影响最为显著的PBDEs同系物为目标辨识物，即在环境中含量较多及生物毒性较大的同系物，借助相似性分析评价基于
基金项目：国家"十一五"科技支撑项目（2008BAC43B01)，2013申央高校基本科研业务专项资金项目（JB2013146)资助作者简介：姜龙，1988年生，就职于华北电力科学研究院有限责任公司
e-mail: kaveykikiy@163, com
万方数据系人e-mail：liyuxx@jlu.edu.cn