甲苯二异氰酸酯对人体危害性的研究进展

摘 要：甲苯二异氰酸酯（toluenediisocyanate，简称TDI）是一种使用频率极高的重要化工原料，同时也是公认的环境污染物，长期接触和使用会对人体的呼吸系统、免疫系统、细胞遗传等造成损害。文章对近些年的相关报道进行了归纳，以期全面揭示TDI的毒性，引起使用者的警示。

关键词：TDI；环境污染物；毒性

甲苯二异氰酸酯（TDI）是一种重要的化工原料，也是一种低毒物质，是公认的工业致敏原。它在生产和使用过程中会游离挥发到空气中，通过呼吸道进入人体，TDI急性吸入毒性主要为明显的刺激和致敏作用，较高浓度的TDI会损害人的黏膜组织，能导致咽喉肿痛、剧烈咳嗽、呼吸困难、眼结膜充血等病症的发生。即使在较低浓度下也可使某些敏感人群产生气道高反应和肺部炎症，最明显和最典型的为哮喘。由于TDI在低浓度下产生的毒害作用在短期内表现不明显，在高需求的状态下，人们忽视了它的危害。近年来，TDI导致人们患病的事件时有发生，希望通过文章能加强读者对TDI引起的危害的重视。

1 TDI在生活中无处不在

由于TDI价格低廉，使用频率极高，几乎是无处不在。室内装修材料，如用于墙面粉刷、窗与墙体之间的密封，家居床的床垫及表层的复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来填充沙发的内部软体结构。聚氨酯弹性地板材中也含有TDI被广泛应用于生产车间、电子机房、宾馆、健身房游泳池等地面设施。

甲苯二异氰酸酯在外界坏境中的来源相比与室内要更加广泛。以甲苯二异氰酸酯为原料的聚氨酯产品具有机械强度高、弹性好、耐油、耐低温、耐辐射等特点。因此，被广泛应用于交通、海洋、建筑、矿山、航空航天等各大领域。例如用于交通安全标志分道柱、海底石油管道的保护套、大型采矿机械的齿轮以及步带轮等，在建筑行业中使用的防水材料、浇灌材料、密封材料等都是由聚氨酯材料加工而成的。室外游离TDI还来源于现广泛应用的聚氨酯塑胶跑道。

2 甲苯二异氰酸酯对人体的危害

2.1 TDI对呼吸道、肺的损害

研究证实通过对TDI生产现场劳动卫生学调查和作业人员的体检显示，在TDI环境中工作的工人会有气短、眼痛、哮喘和记忆力减退等明显症状，而且这些症状的严重程度与所在环境的TDI浓度呈正相关关系[1]。对于TDI引起肺损伤的分子机制研究，彭红娟等[2]研究了TDI对人支气管上皮细胞血管内皮生长因子（HBE VEGF）表达及通透性的影响。结果表明，TDI在基因和蛋白水平上均可显著上调HBE VEGF的表达，并显示有浓度依赖性，且不能被地塞米松所抑制；另研究发现TDI可显著增加人支气管上皮细胞（HBE）间的通透性，加入血管内皮生长因子中和抗体可部分逆转TDI引起的HBE间通透性增加，认为TDI可能通过破坏支气管上皮细胞的紧密连接导致通透性的增加，而VEGF中和抗体不能逆转其紧密连接的改变。

有报道显示TDI可引起过敏性肺炎，主要表现为：多次接触TDI后，可出现咳嗽、气短及X-线胸片的双肺点状及纤维索条影等症状；另外，TDI吸入浓度过高时可造成化学性肺炎，主要表现咳嗽严重、呼吸困难及紫绀等症状。实验表明：TDI可造成实验动物自主支气管到终末细支气管的气道上皮严重腐蚀，继而引起肺间质和气管腔内纤维化。目前，由于工业卫生防护水平的不断提高，TDI导致化学性肺炎的报道已少见。

2.2 TDI可引起皮肤过敏

TDI可引起的皮肤过敏反应无疑是存在的。液态TDI直接与皮肤接触就会产生炎症。为了弄清是否只有皮肤直接接触才会引起皮肤过敏反应或是经呼吸道吸入也可导致皮肤敏感性反应，EbinoK等[3]将TDI经动物的气管和鼻腔给药，结果表明两种暴露途径均可引起皮肤过敏。而且也有资料显示，TDI引起的免疫反应依赖于TDI的浓度，但可能是相关工作者知道其刺激性而操作小心，而且TDI蒸气和烟雾在引起呼吸道反应的浓度下并不会造成皮肤病理性改变，所以由TDI造成的化学皮炎问题并不多见。

2.3 TDI的细胞遗传毒性

TDI引起的人体损伤中最容易被接触者忽视的可能就是它的遗传毒性。已有的报道显示：TDI作用于生物大分子，可引起染色体缺失、碱基互换、框架变异等。纪红蕊等[4]用TDI 1/4 LC50，以及1/2 LC50剂量对小鼠进行染毒，观察2，4一甲苯二异氰酸酯对小鼠骨髓嗜多染红细胞微核发生率的影响，结果表明染毒组与阴性对照组相比较，有显著性差异，这说明TDI在一定剂量下对小鼠的染色体有一定程度的损伤。

MarczynskiB等[5]用TDI处理人类白细胞、分离DNA后，用离子交换色谱及脉冲凝胶电泳分析（PFGE），结果显示TDI在体外诱导单链和双链DNA断裂。TDI处理后的碱过滤洗膜率明显升高。用PFGE分析TDI使DNA断裂的片段小于250kb，TDI处理后的DNA变性和复性说明DNA可能被TDI交联，用TDI单独处理缓冲液中纯化的DNA，则不引起DNA断裂，说明TDI经生物转运后才引起DNA损伤。为了进一步揭示TDI遗传毒性的分子机制，王蕴佳等[6]用紫外吸收光谱位移法，观察甲苯二异氰酸酯与DNA分子的结合作用，用高效液相色谱法分析甲苯二异氰酸酯与DNA的结合位点。结果显示：TDI能够与DNA分子结合，且只与dGMP结合形成脱氧鸟苷酸加合物，并呈剂量-效应关系。

3 结束语

TDI使用的广泛性和对人体的危害性理应引起足够的重视，但是目前我国对于游离TDI的危害性不够重视。虽然对于TDI的含量做出了许多限定要求。但与众多发达国家的限定要求有一定的差距，仍有待提高。科研人员也在积极的寻求接触人员较好的预防和治疗措施，以降低TDI带来的危害。

参考文献

[1]崔国荣，赵明，董慧萍.甲苯二异氰酸酯对作业工人的健康影响[J].职业与健康，2008，24（13）：1243-1244.

[2]彭红娟，蔡绍曦.甲苯二异氰酸盐（TDI）对人支气管上皮细胞血管内皮生长因子表达及通透I性的影响[D].广州：南方医科大学，2008.

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

[4]纪红蕊，季宇彬，于蕾，等.TDI的急毒实验及其对骨髓微核率的影响[J].哈尔滨商业大学学报，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]王蕴佳，李百祥.甲苯二异氰酸酯对DNA分子的损伤作用[J].中国公共卫生，2005，21（7）：841-842.