2025年2月,我院碳與環境修復孫杰教授團隊的研究揭示了N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺(6PPD)及N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺-醌(6PPD-Q)與胃蛋白酶(PEP)的結合機理,研究成果以Insight into the binding behavior of N-(1,3-Dimethylbutyl)-N′-phenyl-p-phenylenediamine and its quinone-metabolite with pepsin: Multidisciplinary approaches為題發表于化學領域權威期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院一區 TOP)。我院本科生李鈺為第一作者,吳來燕副教授為論文通訊作者。

對苯二胺及其衍生物被廣泛應用于汽車輪胎、橡膠軟管和皮帶等橡膠制品。其中使用最頻繁的為6PPD,2020年中國的6PPD的產量已達20萬噸。經過復雜的降解和轉化后,6PPD通過各種途徑進入環境,最終形成6PPD-Q。研究表明6PPD和6PPDQ具有較強的生物累積性,可經食物鏈進去人體,對生態系統和人類健康構成潛在威脅。
6PPD/6PPD-Q進入人體后,先與消化道內的關鍵酶PEP作用。本研究通過多種光譜學方法和計算機模擬技術揭示了6PPD及6PPD-Q與PEP的作用過程。研究發現6PPD/6PPD-Q在氫鍵和范德華力的驅使下自發地與PEP結合,這種結合行為會使PEP的光譜特性及分子結構發生改變,從而抑制PEP正常的生理活性。該研究闡明了6PPD及其代謝產物6PPD-Q與生物體內關鍵酶PEP的相互作用機制,將為有效評估其生態風險和健康危害提供科學依據。此外,該成果預期將為此類污染物的環境質量標準的制定及毒性評估體系的完善提供理論支撐或實踐指導。

論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.140738