邻苯二甲酸酯(塑化剂)的毒性及对人体健康的危害
作者: 来源:江苏省疾病预防控制中心毒理与功能评价所 王民生 日期: 2011-06-03
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  据新华社台北2011年5月30日电:台湾塑化剂风波如滚雪球般愈演愈烈,已酿成一次重大食品安全危机。最新排查结果显示,台北知名的观光夜市――士林夜市也被波及,不少食品摊贩在不知情的情况下使用了含毒产品或原料。截至29日,全台可能受污染的产品已超过500项。其中含有的邻苯二甲酸酯(DEHP,也叫“塑化剂”)成了“众矢之的”。邻苯二甲酸酯是一种普遍用于塑胶材料的塑化剂,在台湾被确认为第四类毒性化学物质,不得添加在食品里,有害塑化剂究竟对人体有什么危害呢?

  邻苯二甲酸酯(Phthalic Acid Esters,简称PAEs),别名酞酸酯,PAEs是一大类脂溶性化合物,其基本结构为:

  

  

  R1、R2可相同或不相同。常见的有邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-2-ethylhexyl phthalate, DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(di-butyl phthalate, DBP)、和邻苯二甲酸二乙酯(di-ethyl phthalate, DEP)等。

  邻苯二甲酸酯类增塑剂首先在1920年代引进,引进后不久便很快取代了当时用作增塑剂、气味很大且易挥发的樟脑。1935年聚氯乙烯生产工业化,邻苯二甲酸酯作为增塑剂得到了更广泛的应用。目前它是增塑剂的主体,是世界上生产量大,应用面广的人工合成有机化合物。PAEs主要用作塑料的增塑剂和软化剂,也可用作农药载体,驱虫剂、化妆品、香味品、润滑剂和去泡剂的生产原料。它在塑料中的含量仅次于高聚物,如在聚氯乙烯(PVC)中的添加量高达20%~30%,含量可达终产品的50%。PAEs常作为增塑剂添加于聚氯乙烯等基质中,广泛用于日常用品的生产,如儿童玩具、润滑油、婴儿用品、美容用品、医疗用品等。据统计,目前PAEs全世界年产量已超过200万t,其中我国的年产量已突破100万t。它与产品基质间为非共价结合,容易从产品中释放,进入周围环境。一般人容易会在塑料制品包装中接触到邻苯二甲酸酯类,在生活中有很多食物在加工、加热、包装、盛装的过程里可能会造成邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)的溶出且渗入食物中。塑料玩具、覆盖食物微波加热的保鲜膜、盛装食物的塑料容器、室内装潢或家庭产品亦多数属于塑料材质、飱桌用塑料手套、医疗用的塑料手套或输血袋等,都可见邻苯二甲酸酯类的踪影。邻苯二甲酸酯可通过呼吸道、消化道和皮肤等途径进入人体,目前国内外研究发现人群PAEs污染状况已相当严重,在早熟女童血液中、育龄期妇女尿样及母乳中均检测到PAEs。近年来,这类化合物引起的环境健康危害使其受到了环境科学、公共卫生领域、媒体甚至普通大众的广泛关注。

  1 PAEs的急性毒性

  PAEs急性毒性较低。DEHP的大鼠LD50分别为经口30~34g/kg,腹腔注射15~30 g/kg,静脉注射1~2 g/kg,小鼠LD50为33.32 g/kg,兔为33.9 g/kg,豚鼠为26.3 g/kg。

  2 PAEs的致癌、致畸、致突变作用

  小鼠经DEHP处理表现出显性致死或致突变作用。PAEs可作用于细胞的染色体,使染色体的数目或结构发生变化,从而改变携带遗传信息的某些基因,使一些组织、细胞的生长失控,产生肿瘤,如发生在生殖细胞,则可能造成流产、畸胎或遗传性疾病。DEHP、MEHP可引起人淋巴细胞的DNA损伤。美国国家毒理规划署(NTP)的实验报道了大鼠和小鼠能通过食物长期吸收DEHP而引起肝癌,同时DEHP的代谢单体MEHP也可引起睾丸间质细胞肿瘤。高丽芳等实验表明DEHP可在无明显细胞毒性的剂量下导致胚胎生长发育异常,因此DEHP可被作为一种潜在的强致畸剂。

  3   PAEs对发育中雄性生殖道毒性作用

  PAEs在体内、体外实验以及动物模型中均表现出明显的抗雄激素作用,对婴幼儿内分泌和生殖系统的发育具有影响。动物实验表明,围产期PAEs及其代谢产物暴露会导致雄性大鼠性分化异常, 其生殖道会表现出特殊毒性症状,如尿道下裂、隐睾症等, 类似于人类胎儿期性腺发育异常引起的睾丸发育不全综合征( testicular dysgenesis syndrome,TDS)。TDS主要由男性性分化过程中支持细胞和/或间质细胞发育和功能异常引起的。有研究报道,近年来TDS的发病有增加趋势,如隐睾症是儿童最常见的先天性畸形,影响2% ~4%或更多的新生男婴。睾丸癌是年轻男性较罕见的癌症,但调查显示西方国家该病发病率在1950年后逐渐增加。PAEs可以造成宫内暴露的雄性子代生殖器畸形,如前列腺畸形、尿道下裂、隐睾和肛门生殖器距离(anogenital distance,AGD)缩短等。Fisher等采用DBP诱发TDS模型,结果显示,孕期母鼠暴露于一定剂量DBP后,不同日龄雄性子代睾丸重量均明显低于对照组,成年子代约有80%出现不育、60%有尿道下裂、100%出现隐睾。Gray等研究发现,在孕后14 d(GD14)开始经口给予母鼠0~750 mg/kg的DEHP,至分娩后3d(PND3)观察到雄性仔鼠生殖系统损害(睾丸萎缩、附睾畸形、尿道下裂等),并存在剂量-反应关系。Saillenfait等发现DBP的代谢产物MBP对SD大鼠具有胚胎毒作用,引起胚胎生长缓慢和致畸。崔月美等研究发现DEHP对小鼠雄性生殖系统具有明显的毒性作用,其作用机制可能与氧化应激反应和NO含量降低有关。

  4  PAEs雌性生殖毒性作用

  对具有正常排卵周期的雌性SD大鼠进行灌胃染毒2g/kg的DEHP,结果发现受试大鼠自然排卵周期改变,动情周期延长和不排卵,受试组大鼠卵泡颗粒细胞变小致使卵泡的体积减小和出现多囊卵巢。 DEHP的雌性生殖毒性作用主要是通过其代谢产物单-(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯(MEHP)影响卵巢功能的,作用位点主要是卵巢颗粒细胞。孕酮的分泌量的下降与MEHP存在剂量-效应关系。有研究发现,DEHP染毒后的大鼠的卵巢经过培养后甾体激素的分泌出现异常。DEHP可显著抑制排卵前期颗粒细胞产生雌二醇(estradiol)。PAEs的雌激素效应可能与生物体的生殖系统发育异常、生殖功能障碍、生殖系统及内分泌系统肿瘤以及神经系统发育和功能损伤有关。

  5  人群中PAEs的污染状况

  Fromme等检测了德国柏林59所公寓和74家幼儿园教室空气和尘埃样品,几乎都发现了DEP、DBP和DEHP ,最高浓度和平均浓度分别为2395和1188 ng/m3。对于婴幼儿来说, PAEs暴露的主要来源是含聚氯乙烯塑料制品、个人护理用品、食物和食物包装、室内空气和尘埃暴露以及住院人群用含PAEs的医疗用具。研究发现,几乎所有儿童尿样中都含有可测定浓度PAEs代谢产物。婴幼儿常通过塑料玩具接触PAEs。刘海文等对32种塑料玩具的检测,发现DBP以及DEHP的检出率分别高达95. 65%和100. 00 %。在婴儿配方奶粉和牛奶中存在DEHP,婴幼儿通过母乳、婴儿配方奶粉、牛奶这一途径暴露于PAEs。Zhu等测试了来自加拿大的21个哺乳期母亲86份母乳样品,发现均含可测定浓度的DEHP、DBP和DEP。Silva等在人类羊水中发现PAEs代谢产物MEP、MBP和MEHP,意味着胎儿宫内暴露的可能。许多动物实验表明,孕期母体PAEs暴露已经严重影响雄性子代生殖健康,宫内暴露及胎盘传递可能是胎儿暴露的重要途径。美国疾病控制预防中心(CDC)和国家毒理规划署(NTP)测定了289名成年人尿样中7种PAEs单酯的含量,其中在尿样中浓度较高的有邻苯二甲酸单乙酯(MEP)、邻苯二甲酸单丁酯(MBP)、邻苯二甲酸单苄基酯(monobenzyl),同时发现育龄妇女(20~40岁)尿样中有较高浓度的DBP及代谢产物MBP。测定波多黎各岛41名早熟女童与35名发育正常女童的血液样品,发现68%早熟女童血液样品中可以检测出DEHP(平均450 ppb)。

  6 PAEs对人的危害

  有因误服PAEs而发生急性中毒的报道。误服可引起胃肠道刺激,中枢神经系统抑制、麻痹、血压降低等。PAEs的慢性毒性主要表现肾功能下降,病灶性肾囊肿数量增加以及肾小管色素沉着。另外PAEs还可产生肝脏毒性、肺毒性、心脏毒性和生殖系统毒性,长期接触PAEs,可引多发性神经炎和感觉迟钝、麻木等症状。有学者认为哮喘病的发生与人们在日常生活中接触PAEs有关。目前的研究表明,邻苯二甲酸酯对人类的生殖系统也有一定影响。Hauser等分析了379名不育男性自身精子DNA的损伤程度和尿中PAEs浓度的关系后,发现DEP及经DEHP氧化代谢物标化过的MEHP与精子DNA的损伤有关。人类的睾丸在发育期间容易受到邻苯二甲酸酯的损害。

  7 有关限用增塑剂的法规

  为了避免增塑剂由各种途径进入人体而产生潜在危害,多年来许多国家政府和管理机构对增塑剂的安全使用都制订了严格规定。

  2007年1月起,欧盟已禁止在玩具和儿童用品中使用DBP、DEHP、BBP和限制使用DINP、DIDP、DNOP。同时许多西方发达国家和地区也相继出台禁止或限制某些增塑剂在玩具、医疗器械、食品医药包装等领域使用。

  2009年,欧盟RAPEX通报官网于7月3日对3批包括我国制造在内的产品进行了通报,原因是不符合欧盟2007年6月1日实施的《关于化学品注册、评估、许可和限制的化学品新法规》(REACH法规)规定。通报中说,儿童玩具产品中存在化学风险——含有一定含量的邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP),禁止该玩具销售,从市场召回,同时召回消费者已购产品。

  2005年欧盟议会和理事会通过的2005/84/EC指令规定,所有玩具及育儿物品中DEHP、DBP及BBP的含量不得超过0.1%。加拿大两项法规草案要求对所有儿童玩具及护理用品的软聚氯乙烯塑料中DEHP、DBP及BBP的浓度不得超过1 000 mg/kg,而4岁以下儿童可含放入口的儿童玩具及护理用品的软聚氯乙烯塑料中DINP、DIDP和DNOP的浓度不得超过1 000 mg/kg。

  2008年8月14日美国通过了《美国消费品安全加强法》(CPSIA)和美国玩具安全标准ASTM F963加强法规定,自2009年2月10日起禁止销售、分销及进口含有浓度超过0.1%的DEHP、DBP及BBP或BBP的儿童玩具和儿童护理用品。此外,也规定暂时禁止销售、分销及进口可放进儿童口中含有浓度超过0.1%DINP、DIDP和DNOP的儿童用品。

  美国玩具标准ASTM F963-08新版本于2009年8月17日成为CPSIA的强制性玩具安全标准。该标准规定奶嘴、摇铃和咬圈不能含有DEHP[9]。美国加州关于限制邻苯二甲酸酯的AB1108法令比CPSIA更加严格。AB1108法规从2009年1月1日起禁止在加利福尼亚销售、配送或制造上述6种规定的邻苯二甲酸酯含量超过0.1%的玩具和儿童护理产品。CPSIA有关DINP、DIDP和DNOP的禁令为1年的过渡期,而加州AB1108的禁令则是永久性的。

  美国环保局(EPA)将6种邻苯二甲酸酯类化合物列入129种重点控制的污染物名单中,包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁基酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。

  日本《食品卫生法JFSL》和《儿童玩具标准ST2002》规定,玩具不得使用以DEHP、DBP或BBP为原料的PVC树脂。以DINP、DIDP或DNOP为原料的PVC树脂。不得用于与嘴接触的玩具以及3岁以下儿童玩具、安抚奶嘴和婴儿磨牙圈不得使用含PVC的合成树脂为原料。食品包装中规定,PVC塑料制品内不得检出有己二酸二(2-乙基己基)酯(DEHA),磷酸三甲苯酯(TCP)类增塑剂含量不得超过1 mg/g[5]。阿根廷政府公布从2008年9月起,禁止销售、生产、进口、出口或免费提供由6种邻苯二甲酸酯含量大于0.1%的塑料制品制成的玩具和儿童护理品。

  丹麦除执行欧盟决定的6项含量要求外,还规定3岁幼童所使用的玩具及育儿用品中邻苯二甲酸酯含量不得超过0.05%。

  我国环境优先污染物黑名单中也包括3种邻苯二甲酸酯类化合物:DMP、DBP、DOP。

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