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世纪之毒——二噁英(2)
二恶英毒性   

研发中心 吕溥   发布日期2011-07-18
二十世纪初,人类发现二噁英广泛存在于自然界。实际上,二噁英存在于自然界数千万年,起初认为是无用和无害的,二十世纪二十年代以前,自然界中二噁英沉积很少,以后开始上升,二十世纪二十年代年代后期曾大量生产具有二噁英活性的多氯联苯,广泛用于变压器和电容器等,三十到四十年代,广泛的化工工业(如生产杀虫剂、溶剂、塑料等)中也伴有二噁英的生成,到1980年左右其在环境中含量达到最高峰,而后随着控制措施的实施其含量开始下降,可以说二噁英是工业化社会的产物,但需要指出的是人类并未有意生产过二噁英,目前其主要来源是工业热过程及其他人类活动过程中的无意识生成。 二噁英包括多氯代二苯并对二噁英(PCDDs)、多氯代二苯并呋喃(PCDFs)、共平面多氯联苯(即非邻或单邻取代多氯联苯PCBs),结构如下 :     根据氯原子的取代数目和取代位置不同,多氯代二苯并对二噁英有75种异构体,多氯代二苯并呋喃有135种异构体,多氯联苯有209种异构体,其中只有非邻或单邻取代多氯联苯才有与二噁英类似的毒性。 二噁英是一类急性毒性物质,在二十世纪五十年代, 2,3,7,8-TCDD(四氯代二苯并对二噁英的毒性已被认识, 其毒性相当于氰化钾的1000倍以上, 被称之为“地球上毒性最强的毒物”。对于豚鼠它的LD50(半数致死量)为lµg/kg体重,其毒性相当于沙林的2倍,马钱子碱的500倍,氰化钾1000倍以上。对于其他动物的LD50相对要大一下,详见如下表格。   二噁英被认为是毒性最大的人造物之一。也有一些天然物质毒性更大,大鼠/小鼠/天竺鼠的口服 LD50 值,见下表二,该表标明每种物质每公斤体重的摄入标准,指造成动物半数死亡的剂量(LD50=50%数量动物的致死量)。   肉毒杆菌毒素(香肠中毒的毒性物质)是毒性最大的,其 LD50 值为 0.00003 微克每公斤体重,也就是说 70 公斤的人摄入 0.0000021 毫克。 二噁英的LD50值为0.07 mg ,氰化物为70 mg 。 PCDD/Fs毒性随氯原子的位置和数目的不同存在差异:含有1,2,3个氯原子的PCDD/Fs无明显毒性,含有4~8个氯原子并且在2,3,7,8位置上有氯原子取代的PCDD/Fs才有毒性,共有17种。另外,随氯原子数的增加,二噁英的毒性将会减弱,相差1000倍以上。在209种PCBs中,只有l2种(共平面的PCBs)的有毒性。为了更好地评价不同二噁英同类物具有的毒性,人们使用毒性当量因子(toxic equivalence factor, TEF)来估算各种同系物与2,3,7,8-四氯二苯并对二噁英相比较的类似二噁英的相对毒性活度。国际上曾广泛使用过多种TEF值,目前被广泛使用的是1989年由北约规定的I-TEF和1998年由世界卫生组织规定的WHO –TEF(1998)和2005年该组织重新修订的WHO –TEF(2005),详见下表三。   1997年世界卫生组织国际癌症研究中心将二噁英从致癌物名单的二级致癌物地位提升到一级致癌物(对人肯定致癌物)。虽然二噁英毒性很大,但是其实际毒性很难定义:二噁英分子可以被人体的几种代谢途径影响。现在几乎还没发现任何疾病是与二噁英有直接联系的。只有氯(作用而产生的)粉刺可以说是有关联的,因为其与氯结合。氯粉刺完全无害,但是令人非常讨厌。通过相对低剂量的测试发现:二噁英很有可能诱导有机体突变和致癌。但是如同所有致癌物一样,其因果关系还没有得到证明。癌症发展需要很长时间,因此很难发现确实原因。动物实验中的致癌物值得怀疑,就像二噁英。 二噁英也能导致其他问题,但是实验室中证明其对动物的危险性未必对人也是同样的。这些物质被看作是潜在威胁。问题是食品中发现的二噁英量很少,这就导致慢性接触,经过很长时间才有可能产生问题,因此不可能找到直接原因。这种物质被称为潜在危险。必须给予预警从而避免大量摄入二噁英。大量摄入的后果有可能是氯粉刺,也有可能因为肝脏损伤导致睡眠死亡。
2009年10月3日,著名的医学杂志《柳叶刀》发表了瑞士科学家关于尤先科二噁英中毒的最新研究结果,引起了人们的广泛关注。2004年12月末,乌克兰总统尤先科被报道发现2,3,7,8- TCDD中毒症状。研究者对其血液、脂肪组织、脸部、皮肤、尿液和汗液中的2,3,7,8-TCDD及其代谢物的浓度进行了长达3年的跟踪监测,共采集样品100多个,采用气相色谱/高分辨质谱进行检测。结果发现,2,3,7,8-TCDD从体内的排出速度要比人们预想得要快,2,3,7,8-TCDD在尤先科体内的半衰期为15.4月。监测结果表明,2,3,7,8-TCDD的两种代谢产物——2,3,7-三氯-8-羟基二苯并-对-二噁英和1,3,7,8-四氯-2-羟基二苯并-对-二噁英在脸部、血液和尿液中均有检出,主要的排泄去除途径是通过消化道。