最近的研究表明，家庭用品，包括家具中常用的织物和面料，在某些条件下（如高温）可能会释放化学气体。这些排放物被称为挥发性有机化合物（VOCs），可能对室内环境中的健康构成潜在风险。
西南研究院（SwRI）与环境保护署（EPA）合作，分析了81种常见家庭产品的化学成分，并评估了对消费者的潜在风险。根据疾病控制与预防中心的说法，接触化学品可能导致负面健康影响。基于先前的研究，SwRI和EPA还分析了橡胶、塑料、衣物、织物和面料样本如何响应环境因素，例如热车或穿着。
由SwRI领导的一项研究发表在《环境科学与技术》期刊上，该研究分析了四年间通过高级色谱法、飞行时间质谱（GCxGC-TOFMS）、嫌疑筛查、非靶向分析和SwRI开发的机器学习方法Highlight™捕获的数据。该方法识别出了88,795个独特的化学特征和1,883个化合物组，来自13个分析批次。
“Highlight利用机器学习算法进行快速模式匹配，这加速了工作流程，”SwRI智能系统部门的研究工程师兼该研究的主要作者威廉·沃森说。
探索暴露组学和化学暴露
该研究的另一个目标是推进暴露组学领域的发展，该领域探讨了一生中从环境、饮食、生活方式和其他来源的化学暴露如何影响人类健康。表征家庭用品中的化学品和常见的暴露源可能有助于未来的生物监测工作。
“消费者产品不仅仅由一种化学物质组成。可以将其视为相关化学物质的混合体，”SwRI化学与化学工程部门的工作人员科学家克里斯汀·法维拉博士说，“我们希望确定样品中的化学物质是否可挥发或可提取，以了解人类化学暴露的程度和可能性。”
SwRI将衣物、织物、橡胶和塑料样本暴露于两种不同的温度设置和溶剂强度下。研究人员希望确定测试样本是否会释放可能在室内环境中吸入的化学气体，例如在热车内，或者在穿着时。该研究还探讨了化学品是否可以被提取，以更好地了解现实世界中的暴露风险，例如当儿童咀嚼家用物品时。
“除了帮助我们更好地理解化学暴露对公众的风险，这项研究还展示了我们使用机器学习和Highlight发现结果来回顾性分析和理解旧数据集的能力，”沃森说。
使用EPA的毒性预测程序ToxCast，团队进行了额外的分析和解释，以基于人类暴露和可用的生物活性数据预测风险。在88种已确认既可提取又可挥发的化学品中，有66种具有可用的ToxCast数据，其中大部分ToxCast体外试验数据（92%，平均每种化学品441项试验）显示浓度依赖性活动不存在。对于其他22种化学品，没有可用数据。
然而，在较高浓度下，用于稳定塑料和橡胶的人工抗氧化剂BKF在暴露达到42.3毫克/千克/天时显示出不良影响。该研究可能有助于推进一种可以预测家庭用品排放活动的筛选模型。
参考文献：William D. Watson, Jake A. Janssen, Michael J. Hartnett, Kristin K. Isaacs, Xiaoyu Liu, Alice Y. Yau, Kristin A. Favela 和 John F. Wambaugh, 2024年11月27日，《环境科学与技术》。DOI: 10.1021/acs.est.4c07903
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