鄰苯二甲酸酯的研究現(xiàn)狀

鄰苯二甲酸酯的研究現(xiàn)狀

2011年，臺灣的塑化劑暴風(fēng)雨如雪雪球一樣惡化，并引發(fā)了巨大的食品安全危機(jī)。從29歲開始。5月份，臺灣受附近苯二甲酸二酯（2-乙基丁基）污染的產(chǎn)品已超過500個。鄰苯二甲酸酯(PhthalicAcidEsters,簡稱PAEs,別名酞酸酯),是一大類脂溶性化合物,普遍用作塑膠材料的塑化劑,被確認(rèn)為第四類毒性化學(xué)物質(zhì),不得添加在食品里。其基本結(jié)構(gòu)為:其中R1、R2可相同或不同。常見的有鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-2-ethylhexylphthalate,DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(di-butylphthalate,DBP)和鄰苯二甲酸二乙酯(di-ethylphthalate,DEP)等。1935年聚氯乙烯生產(chǎn)工業(yè)化,PAEs作為增塑劑得到廣泛應(yīng)用。目前它是增塑劑的主體,是世界上生產(chǎn)量大,應(yīng)用面廣的人工合成有機(jī)化合物。PAEs主要用作塑料的增塑劑和軟化劑,也可用作農(nóng)藥載體,驅(qū)蟲劑、化妝品、香味品、潤滑劑和去泡劑的生產(chǎn)原料。PAEs常作為增塑劑添加于聚氯乙烯等基質(zhì)中,廣泛用于生產(chǎn)日常用品,如兒童玩具、潤滑油、嬰兒用品、美容用品、醫(yī)療用品等。它在塑料中的含量僅次于高聚物,如在聚氯乙烯(PVC)中的添加量高達(dá)20%～30%,含量可達(dá)終產(chǎn)品的50%。據(jù)統(tǒng)計,目前PAEs全世界年產(chǎn)量已超過200萬噸,我國的年產(chǎn)量已突破100萬噸。PAEs與產(chǎn)品基質(zhì)間為非共價結(jié)合,容易從產(chǎn)品中釋放進(jìn)入周圍環(huán)境。一般人容易在塑料制品包裝中接觸到PAEs類,在生活中有很多食物在加工、加熱、包裝、盛裝的過程中,可能會造成鄰苯二甲酸二酯(DEHP)的溶出且滲入食物中。如塑料玩具、覆蓋食物微波加熱的保鮮膜、盛裝食物的塑料容器、室內(nèi)裝潢或家庭產(chǎn)品、醫(yī)療用的塑料手套或輸血袋等,都有PAEs存在。1人群paes污染狀況PAEs可通過呼吸道、消化道和皮膚等途徑進(jìn)入人體,目前國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),人群PAEs污染狀況已相當(dāng)嚴(yán)重,在早熟女童血液中、育齡期婦女尿樣及母乳中均檢測到PAEs。近年來,這類化合物引起的環(huán)境健康危害,受到環(huán)境科學(xué)、公共衛(wèi)生領(lǐng)域、媒體甚至普通大眾的廣泛關(guān)注。1.1小鼠ld50PAEs急性毒性較低,大鼠LD50分別為經(jīng)口30～34g/kg,腹腔注射15～30g/kg,靜脈注射1～2g/kg,小鼠LD50為33.32g/kg,兔為33.9g/kg,豚鼠為26.3g/kg。1.2大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞腫瘤PAEs可作用于細(xì)胞的染色體,使染色體的數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而使一些組織、細(xì)胞的生長失控,產(chǎn)生腫瘤。如發(fā)生在生殖細(xì)胞,則可造成流產(chǎn)、畸胎或遺傳性疾病。美國國家毒理規(guī)劃署(NTP)的實驗報道,大鼠和小鼠能通過食物長期吸收DEHP而引起肝癌,同時DEHP的代謝單體單-(2-乙基己基)鄰苯二甲酸酯(MEHP)也可引起睪丸間質(zhì)細(xì)胞腫瘤。高麗芳等實驗表明,DEHP可在無明顯細(xì)胞毒性的劑量下,導(dǎo)致胚胎生長發(fā)育異常,因此,DEHP可被作為一種潛在的強(qiáng)致畸劑。1.3tds和dbp對睪丸畸形的發(fā)病影響PAEs在體內(nèi)、體外實驗以及動物模型中均表現(xiàn)出明顯的抗雄激素作用,對嬰幼兒內(nèi)分泌和生殖系統(tǒng)的發(fā)育產(chǎn)生影響。動物實驗表明,圍產(chǎn)期PAEs及其代謝產(chǎn)物暴露會導(dǎo)致雄性大鼠性細(xì)胞分化異常,表現(xiàn)出特殊毒性癥狀,如尿道下裂、隱睪癥等,類似于人類胎兒期性腺發(fā)育異常引起的睪丸發(fā)育不全綜合征(testiculardysgenesissyndrome,TDS)。TDS主要由男性性分化過程中支持細(xì)胞和/或間質(zhì)細(xì)胞發(fā)育和功能異常引起的。Brucker報道,近年來TDS的發(fā)病有增加趨勢,如隱睪癥是兒童最常見的先天性畸形,影響2%～4%或更多的新生男嬰。睪丸癌是年輕男性較罕見的癌癥,但調(diào)查顯示西方國家該病發(fā)病率在1950年后逐漸增加。PAEs可以造成宮內(nèi)暴露的雄性子代生殖器畸形,如前列腺畸形、尿道下裂、隱睪和肛門生殖器距離(anogenitaldistance,AGD)縮短等。Fisher等采用DBP誘發(fā)TDS模型,結(jié)果顯示,孕期母鼠暴露于一定劑量DBP后,不同日齡雄性子代睪丸重量均明顯低于對照組,成年子代約有80%出現(xiàn)不育、60%有尿道下裂、100%出現(xiàn)隱睪。Gray等研究發(fā)現(xiàn),在孕后14d開始經(jīng)口給予母鼠0～750mg/kg的DEHP,至分娩后3d觀察到雄性仔鼠生殖系統(tǒng)損害(睪丸萎縮、附睪畸形、尿道下裂等),并存在劑量-反應(yīng)關(guān)系。Saillenfait等發(fā)現(xiàn)DBP的代謝產(chǎn)物MBP對SD大鼠具有胚胎毒作用,引起胚胎生長緩慢和致畸。崔月美等研究發(fā)現(xiàn)DEHP對雄性小鼠生殖系統(tǒng)具有明顯的毒性作用,其作用機(jī)制可能與氧化應(yīng)激反應(yīng)和NO含量降低有關(guān)。1.4大鼠卵胞小體誘導(dǎo)染料膜的優(yōu)化對具有正常排卵周期的雌性SD大鼠進(jìn)行灌胃染毒2g/kg的DEHP,結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試大鼠自然排卵周期改變,動情周期延長和不排卵,受試組大鼠卵泡顆粒細(xì)胞變小致使卵泡的體積減小和出現(xiàn)多囊卵巢。主要是通過其代謝產(chǎn)物MEHP影響卵巢功能,作用位點主要是卵巢顆粒細(xì)胞。孕酮的分泌量的下降與MEHP存在劑量-效應(yīng)關(guān)系。PAEs的雌激素效應(yīng)可能與生物體的生殖系統(tǒng)發(fā)育異常、生殖功能障礙、生殖系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)腫瘤以及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和功能損傷有關(guān)。1.5paes的毒性有因誤服PAEs而發(fā)生急性中毒的報道。誤服可引起胃腸道刺激,中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制、麻痹、血壓降低等。PAEs的慢性毒性主要表現(xiàn)腎功能下降,病灶性腎囊腫數(shù)量增加以及腎小管色素沉著。另外PAEs還可產(chǎn)生肝臟毒性、肺毒性、心臟毒性,長期接觸PAEs,可引多發(fā)性神經(jīng)炎和感覺遲鈍、麻木等癥狀。有學(xué)者認(rèn)為哮喘病的增多,也可能與人們在日常生活中接觸PAEs有關(guān)。PAEs對人類的生殖系統(tǒng)有毒性。Hauser等分析了379名不育男性自身精子DNA的損傷程度和尿中PAEs濃度的關(guān)系后,發(fā)現(xiàn)DEP及經(jīng)DEHP氧化代謝物標(biāo)化過的MEHP與精子DNA的損傷有關(guān)。人類的睪丸在發(fā)育期間容易受到PAEs的損害。2paes代謝產(chǎn)物的檢測Fromme等檢測了德國柏林59所公寓和74家幼兒園教室空氣和塵埃樣品,幾乎都發(fā)現(xiàn)了DEP、DBP和DEHP,最高濃度和平均濃度分別為2395ng/m3和1188ng/m3。對于嬰幼兒來說,PAEs暴露的主要來源是含聚氯乙烯塑料制品、個人護(hù)理用品、食物和食物包裝、室內(nèi)空氣和塵埃暴露以及住院人群用含PAEs的醫(yī)療用具。研究發(fā)現(xiàn),幾乎所有兒童尿樣中都含有可測定濃度PAEs代謝產(chǎn)物。嬰幼兒常通過塑料玩具接觸PAEs。劉海文等對32種塑料玩具的檢測,發(fā)現(xiàn)DBP以及DEHP的檢出率分別高達(dá)95.65%和100.00%。如在嬰兒配方奶粉和牛奶中存在DEHP,嬰幼兒可通過母乳、嬰兒配方奶粉、牛奶這一途徑暴露于PAEs。Zhu等測試了來自加拿大的21個哺乳期母親86份母乳樣品,發(fā)現(xiàn)均含可測定濃度的DEHP、DBP和DEP。Silva等在人類羊水中發(fā)現(xiàn)PAEs代謝產(chǎn)物MEP、MBP和MEHP,意味著胎兒宮內(nèi)暴露的可能。許多動物實驗表明,孕期母體PAEs暴露已經(jīng)嚴(yán)重影響雄性子代生殖健康,宮內(nèi)暴露及胎盤傳遞可能是胎兒暴露的重要途徑。美國疾病控制預(yù)防中心(CDC)和國家毒理規(guī)劃署(NTP)測定了289名成年人尿樣中7種PAEs單酯的含量,其中在尿樣中濃度較高的有鄰苯二甲酸單乙酯(MEP)、鄰苯二甲酸單丁酯(MBP)、鄰苯二甲酸單芐基酯(monobenzyl),同時發(fā)現(xiàn)育齡婦女(20～40歲)尿樣中有較高濃度的DBP及代謝產(chǎn)物MBP。測定波多黎各島41名早熟女童與35名發(fā)育正常女童的血液樣品,發(fā)現(xiàn)68%早熟女童血液樣品中可以檢測出DEHP(平均450ppb)。3其他限制對象為了避免增塑劑由各種途徑進(jìn)入人體而產(chǎn)生潛在危害,多年來許多國家政府和管理機(jī)構(gòu)對增塑劑的安全使用都制訂了嚴(yán)格規(guī)定。2005年歐盟議會和理事會通過的2005/84/EC指令規(guī)定,所有玩具及育兒物品中DEHP、DBP及BBP(鄰苯二甲酸酯)的含量不得超過0.1%。加拿大兩項法規(guī)草案要求對所有兒童玩具及護(hù)理用品的軟聚氯乙烯塑料中DEHP、DBP及BBP的濃度不得超過1000mg/kg,而4歲以下兒童可含放入口的兒童玩具及護(hù)理用品的軟聚氯乙烯塑料中鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)和鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)的濃度不得超過1000mg/kg。2007年1月起,歐盟已禁止在玩具和兒童用品中使用DBP、DEHP、BBP和限制使用DINP、DIDP、DNOP。許多西方發(fā)達(dá)國家和地區(qū)也相繼出臺禁止或限制某些增塑劑在玩具、醫(yī)療器械、食品醫(yī)藥包裝等領(lǐng)域使用。2008年8月14日美國通過《美國消費(fèi)品安全加強(qiáng)法》(CPSIA)和美國玩具安全標(biāo)準(zhǔn)ASTMF963加強(qiáng)法規(guī)定,自2009年2月10日起禁止銷售、分銷及進(jìn)口含有濃度超過0.1%的DEHP、DBP及BBP或BBP的兒童玩具和兒童護(hù)理用品。此外,也規(guī)定暫時禁止銷售、分銷及進(jìn)口可放進(jìn)兒童口中含有濃度超過0.1%DINP、DIDP和DNOP的兒童用品。美國玩具標(biāo)準(zhǔn)ASTMF963-08新版本于2009年8月17日成為CPSIA的強(qiáng)制性玩具安全標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定奶嘴、搖鈴和咬圈不能含有DEHP。美國加州關(guān)于限制PAEs的AB1108法令比CPSIA更加嚴(yán)格。AB1108法規(guī)從2009年1月1日起禁止在加利福尼亞銷售、配送或制造上述6種規(guī)定的PAEs含量超過0.1%的玩具和兒童護(hù)理產(chǎn)品。CPSIA有關(guān)DINP、DIDP和DNOP的禁令為1年的過渡期,而加州AB1108的禁令則是永久性的。美國環(huán)保局(EPA)將6種PAEs類化合物列入129種重點控制的污染物名單中,包括DMP、DEP、DBP、DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)、BBP和DEHP。日本《食品衛(wèi)生法JFSL》和《兒童玩具標(biāo)準(zhǔn)ST2002》規(guī)定,玩具不得使用以DEHP、DBP或BBP為原料的PVC樹脂。以DINP、DIDP或DNOP為原料的PVC樹脂。不得用于與嘴接觸的玩具以及3歲以下兒童玩具、安撫奶嘴和嬰兒磨牙圈不得使用含PVC的合成樹脂為原料。食品包裝中規(guī)定,PVC塑料制品內(nèi)不得檢出有DEHA、TCP(磷酸三甲苯酯)類增塑劑含量不得超過1mg/g。阿根廷政府公布從2008年9月起,禁止銷售、生產(chǎn)、進(jìn)口、出口或免費(fèi)提供由6種PAEs含量大于0.1%的塑料制品制成的玩具和兒童護(hù)理品。丹麥除