甲苯二異氰酸酯對人體危害性的研究進展

摘 要：甲苯二異氰酸酯（toluenediisocyanate，簡稱TDI）是一種使用頻率極高的重要化工原料，同時也是公認的環境污染物，長期接觸和使用會對人體的呼吸系統、免疫系統、細胞遺傳等造成損害。文章對近些年的相關報道進行了歸納，以期全面揭示TDI的毒性，引起使用者的警示。

關鍵詞：TDI；環境污染物；毒性

甲苯二異氰酸酯（TDI）是一種重要的化工原料，也是一種低毒物質，是公認的工業致敏原。它在生產和使用過程中會游離揮發到空氣中，通過呼吸道進入人體，TDI急性吸入毒性主要為明顯的刺激和致敏作用，較高濃度的TDI會損害人的黏膜組織，能導致咽喉腫痛、劇烈咳嗽、呼吸困難、眼結膜充血等病癥的發生。即使在較低濃度下也可使某些敏感人群產生氣道高反應和肺部炎癥，最明顯和最典型的為哮喘。由于TDI在低濃度下產生的毒害作用在短期內表現不明顯，在高需求的狀態下，人們忽視了它的危害。近年來，TDI導致人們患病的事件時有發生，希望通過文章能加強讀者對TDI引起的危害的重視。

1 TDI在生活中無處不在

由于TDI價格低廉，使用頻率極高，幾乎是無處不在。室內裝修材料，如用于墻面粉刷、窗與墻體之間的密封，家居床的床墊及表層的復合面料都是由聚氨酯泡沫制作而成的，并且聚氨酯泡沫也被用來填充沙發的內部軟體結構。聚氨酯彈性地板材中也含有TDI被廣泛應用于生產車間、電子機房、賓館、健身房游泳池等地面設施。

甲苯二異氰酸酯在外界壞境中的來源相比與室內要更加廣泛。以甲苯二異氰酸酯為原料的聚氨酯產品具有機械強度高、彈性好、耐油、耐低溫、耐輻射等特點。因此，被廣泛應用于交通、海洋、建筑、礦山、航空航天等各大領域。例如用于交通安全標志分道柱、海底石油管道的保護套、大型采礦機械的齒輪以及步帶輪等，在建筑行業中使用的防水材料、澆灌材料、密封材料等都是由聚氨酯材料加工而成的。室外游離TDI還來源于現廣泛應用的聚氨酯塑膠跑道。

2 甲苯二異氰酸酯對人體的危害

2.1 TDI對呼吸道、肺的損害

研究證實通過對TDI生產現場勞動衛生學調查和作業人員的體檢顯示，在TDI環境中工作的工人會有氣短、眼痛、哮喘和記憶力減退等明顯癥狀，而且這些癥狀的嚴重程度與所在環境的TDI濃度呈正相關關系[1]。對于TDI引起肺損傷的分子機制研究，彭紅娟等[2]研究了TDI對人支氣管上皮細胞血管內皮生長因子（HBE VEGF）表達及通透性的影響。結果表明，TDI在基因和蛋白水平上均可顯著上調HBE VEGF的表達，并顯示有濃度依賴性，且不能被地塞米松所抑制；另研究發現TDI可顯著增加人支氣管上皮細胞（HBE）間的通透性，加入血管內皮生長因子中和抗體可部分逆轉TDI引起的HBE間通透性增加，認為TDI可能通過破壞支氣管上皮細胞的緊密連接導致通透性的增加，而VEGF中和抗體不能逆轉其緊密連接的改變。

有報道顯示TDI可引起過敏性肺炎，主要表現為：多次接觸TDI后，可出現咳嗽、氣短及X-線胸片的雙肺點狀及纖維索條影等癥狀；另外，TDI吸入濃度過高時可造成化學性肺炎，主要表現咳嗽嚴重、呼吸困難及紫紺等癥狀。實驗表明：TDI可造成實驗動物自主支氣管到終末細支氣管的氣道上皮嚴重腐蝕，繼而引起肺間質和氣管腔內纖維化。目前，由于工業衛生防護水平的不斷提高，TDI導致化學性肺炎的報道已少見。

2.2 TDI可引起皮膚過敏

TDI可引起的皮膚過敏反應無疑是存在的。液態TDI直接與皮膚接觸就會產生炎癥。為了弄清是否只有皮膚直接接觸才會引起皮膚過敏反應或是經呼吸道吸入也可導致皮膚敏感性反應，EbinoK等[3]將TDI經動物的氣管和鼻腔給藥，結果表明兩種暴露途徑均可引起皮膚過敏。而且也有資料顯示，TDI引起的免疫反應依賴于TDI的濃度，但可能是相關工作者知道其刺激性而操作小心，而且TDI蒸氣和煙霧在引起呼吸道反應的濃度下并不會造成皮膚病理性改變，所以由TDI造成的化學皮炎問題并不多見。

2.3 TDI的細胞遺傳毒性

TDI引起的人體損傷中最容易被接觸者忽視的可能就是它的遺傳毒性。已有的報道顯示：TDI作用于生物大分子，可引起染色體缺失、堿基互換、框架變異等。紀紅蕊等[4]用TDI 1/4 LC50，以及1/2 LC50劑量對小鼠進行染毒，觀察2，4一甲苯二異氰酸酯對小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核發生率的影響，結果表明染毒組與陰性對照組相比較，有顯著性差異，這說明TDI在一定劑量下對小鼠的染色體有一定程度的損傷。

MarczynskiB等[5]用TDI處理人類白細胞、分離DNA后，用離子交換色譜及脈沖凝膠電泳分析（PFGE），結果顯示TDI在體外誘導單鏈和雙鏈DNA斷裂。TDI處理后的堿過濾洗膜率明顯升高。用PFGE分析TDI使DNA斷裂的片段小于250kb，TDI處理后的DNA變性和復性說明DNA可能被TDI交聯，用TDI單獨處理緩沖液中純化的DNA，則不引起DNA斷裂，說明TDI經生物轉運后才引起DNA損傷。為了進一步揭示TDI遺傳毒性的分子機制，王蘊佳等[6]用紫外吸收光譜位移法，觀察甲苯二異氰酸酯與DNA分子的結合作用，用高效液相色譜法分析甲苯二異氰酸酯與DNA的結合位點。結果顯示：TDI能夠與DNA分子結合，且只與dGMP結合形成脫氧鳥苷酸加合物，并呈劑量-效應關系。

3 結束語

TDI使用的廣泛性和對人體的危害性理應引起足夠的重視，但是目前我國對于游離TDI的危害性不夠重視。雖然對于TDI的含量做出了許多限定要求。但與眾多發達國家的限定要求有一定的差距，仍有待提高。科研人員也在積極的尋求接觸人員較好的預防和治療措施，以降低TDI帶來的危害。

參考文獻

[1]崔國榮，趙明，董慧萍.甲苯二異氰酸酯對作業工人的健康影響[J].職業與健康，2008，24（13）：1243-1244.

[2]彭紅娟，蔡紹曦.甲苯二異氰酸鹽（TDI）對人支氣管上皮細胞血管內皮生長因子表達及通透I性的影響[D].廣州：南方醫科大學，2008.

[3]EbinoK，etal. Isolated airway exposure to toluene diisocyanate results in skin sensitization. Toxicol Lett[J].Toxicol Letters，2001， 121：79-85.

[4]紀紅蕊，季宇彬，于蕾，等.TDI的急毒實驗及其對骨髓微核率的影響[J].哈爾濱商業大學學報，2003，19（5）：512-516.

[5]MarczynskiB，et al. Indication of DNA strand breaks in human white blood cells after in vitro exposure to toluene diisocyanate （TDI）[J].Toxicol And Health，1992，8（3）：157-169.

[6]王蘊佳，李百祥.甲苯二異氰酸酯對DNA分子的損傷作用[J].中國公共衛生，2005，21（7）：841-842.