過氧乙酸消毒劑的毒性試驗

杜宏舉，馬 玲，鄭 珊，劉建中，張 鵬

(北京市疾病預防控制中心，北京 100013)

過氧乙酸是一種廣泛應用的高效廣譜消毒劑，對各種微生物，包括細菌、病毒、真菌及芽孢等多種微生物均有殺滅作用。過氧乙酸具有強氧化作用[1]，可對人體皮膚、眼睛及呼吸系統產生刺激作用，因此過氧乙酸類消毒劑必須進行相關的毒理學安全性評價，以了解其毒性作用大小。目前同類的過氧乙酸消毒劑多為二元液體包裝，需A、B成分臨時合成使用，其相關急性毒性研究已有一些報道。本試驗所用過氧乙酸消毒劑(江蘇某公司提供)為可直接使用的一元液體制劑，其相關毒性研究未見報道。為科學評價該過氧乙酸類消毒劑的安全性，本實驗室對其大鼠急性和亞急性經口毒性進行了試驗研究。現將結果報告如下。

1 材料和方法

1.1 實驗動物及試驗環境

清潔級Wistar大鼠，由軍事醫學科學院實驗動物中心提供，實驗動物生產許可證號：SCXK-(軍)2012-0004；飼料來源：軍事醫學科學院實驗動物中心，飼料生產許可證號：SCXK-(軍)2012-0003；實驗動物使用許可證號：SYXK(京)2013-0033，飼養于本單位清潔級實驗室屏障系統，環境溫度為20°C～25°C，濕度為40%～70%，標準飼料喂養，自由飲水。

1.2 儀器與試劑

電子天平(北京賽多利斯，BT2202S型)；血常規分析儀(日本光電，MEK-6318型)；全自動生化分析儀(日立，7600型)；病理切片機(德國徠卡，TS6016+CV6030型)；甲醛(上海滬試，分析純AR)、無水乙醇(北京試劑，優級純GR)；0.9%氯化鈉注射液(山東華魯制藥有限公司)。

1.3 動物實驗

1.3.1 急性經口毒性試驗(原液)：選擇40只健康成年Wistar大鼠，雌雄各半，體重(184～220)g。依據霍恩氏(Horn)法，將雌、雄大鼠分別隨機分成4組，采用一次性經口灌胃染毒法，分別給予濃度為464、1 000、21 50和4 640 mg/kg 體重的該過氧乙酸消毒劑，按1.0 mL/100 g 體重給予受試物。灌胃前動物禁食16 h，自由飲水。灌胃后給予正常飲食，觀察14 d，記錄中毒體征及死亡情況。根據Horn法計算受試物對小鼠急性經口LD50(95%可信區間)，并確定急性毒性分級。

1.3.2 急性經口毒性試驗(最高應用液濃度5倍液，2.5 g/L)：20只健康成年Wistar種大鼠，雌雄各半，體重(185～217)g。采用一次最高劑量法，劑量設計雌、雄性大鼠均為5 000 mg/kg 體重，按1.0 mL/100 g 體重經口灌胃給予受試物。灌胃前動物禁食16 h，自由飲水。灌胃后密切觀察4 h后給予正常飲食，觀察14 d，記錄中毒體征及死亡情況。

1.3.3 亞急性經口毒性試驗：40只6～8周齡Wistar種大鼠，雌雄各半。按體重隨機分為陰性對照組和高、中、低三個劑量組，依據衛生部《消毒技術規范》(2002年版)，劑量設計高劑量組為1/5 LD50，高、中、低三個劑量組的組距為3倍關系，即雌性大鼠劑量設為33 mg/kg 體重、98 mg/kg 體重和294 mg/kg 體重；雄性大鼠為38 mg/kg 體重、114 mg/kg 體重和342 mg/kg 體重。每日固定時間經口灌胃給予受試物1次，按1.0 mL/100 g 體重給藥。

實驗期間，實驗動物自由攝食和飲水，每天觀察并記錄動物的一般表現、行為、中毒體征和死亡情況。每周稱1次體重并記錄。第28天禁食16 h，第29 天取血測定白細胞計數(WBC)及分類、紅細胞計數(RBC)、血紅蛋白(Hb)等血液學指標；取血清測定丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素(URE)、肌酐(CRE)和總膽固醇(CHO)等生化指標。

1.4 病理組織學檢查

大體解剖觀察每只動物，取肝、腎稱重，計算臟/體比；將心、肝、脾、肺、腎、腦、腎上腺、睪丸、卵巢和胃腸等重要臟器入4%甲醛溶液固定，然后將相關組織標本做石蠟切片，經HE染色后，于光鏡下觀察組織形態學變化。

1.5 統計學方法

2 結果

2.1 急性經口毒性試驗(原液)

給藥后，2 150 mg/kg 體重劑量組動物出現靜臥少動、步態不穩、震顫及呼吸困難，大部分動物于24 h內死亡，雌性大鼠全部死亡，雄性大鼠有4只死亡，死亡動物大體解剖可見胃脹氣及腐蝕，腸部分也有充血及腐蝕；4 640 mg/kg 體重劑量組動物出現靜臥少動、步態不穩、震顫及呼吸困難，受試動物3～4 h內全部死亡，死亡動物大體解剖可見胃脹氣及腐蝕，腸部分也有充血及腐蝕；其他劑量組受試動物生長正常，未見中毒體征及死亡，解剖未見異常，見表1。過氧乙酸對雌性大鼠急性經口LD50為1 470 mg/kg 體重，對雄性大鼠急性進口LD50為1710 mg/kg 體重 (95%可信區間：1 260～2 330 mg/kg 體重)，屬低毒性級。

2.2 急性經口毒性試驗(最高應用液濃度5倍液，過氧乙酸含量為2.5 g/L)

試驗期內，受試動物生長良好、進食正常，未見中毒體征及死亡，動物大體解剖未見異常。最高應用液濃度5倍液雌雄大鼠急性經口LD50為5 000 mg/kg 體重，屬實際無毒級。

2.3 亞急性經口毒性試驗

2.3.1 動物一般表現：試驗過程中各劑量組大鼠均未見異常癥狀和體征，無死亡。各試驗劑量組大鼠體重與對照組比較，差異均無顯著性(P>0.05)。見表2。

表1 急性經口毒性試驗結果

2.3.2 對大鼠血液學指標的影響：各試驗劑量組白細胞計數、紅細胞計數、血紅蛋白與對照組比較，差異均無顯著性(P>0.05)。見表3。

2.3.3 對大鼠白細胞分類的影響：各試驗劑量組動物淋巴細胞、其它細胞、中性粒細胞與對照組比較，差異均無顯著性(P>0.05)。見表4。

2.3.4 對大鼠臟體比的影響：各試驗劑量組肝/體比、腎/體比與對照組比較，差異均無顯著性(P>0.05)。見表5。

表2 受試物對大鼠體重的影響(g)

表3 受試物對大鼠血液學指標的影響

表4 受試物對大鼠白細胞分類的影響 (%)

表5 受試物對大鼠臟體比的影響(%)

2.3.5 對大鼠生化指標的影響：各試驗劑量組動物丙氨酸氨基轉移酶、天門冬氨酸氨基轉移酶、總蛋白、白蛋白、尿素、肌酐、總膽固醇與對照組比較，差異均無顯著性(P>0.05)。見表6。

2.3.6 對大鼠病理組織學檢查：大體解剖未發現各臟器明顯異常情況。臟器病理組織學檢查鏡下所見：各劑量組與對照組比較，結果均在正常形態范圍內，未見有意義的與受試物有關的病理組織學改變。根據以上檢測結果，得出本次試驗雌性大鼠未觀察到有害作用劑量(NOAEL)為294 mg/kg 體重，雄性大鼠NOAEL為342 mg/kg 體重。

3 討論

過氧乙酸是一種廣譜高效的消毒劑，其合成原料主要是冰醋酸、硫酸及過氧化氫，過氧化氫中的一個氫被冰醋酸中的乙酰基置換，形成過氧乙酸。過氧乙酸不穩定，可降解為冰醋酸和過氧化氫。因此，過氧乙酸消毒劑為混合水溶液，除主要成分過氧乙酸外，還含有過氧化氫、冰醋酸和硫酸等。過氧乙酸的氣體和溶液都具有很強的殺菌能力，加上價格較低，故被廣泛應用于食品及醫療行業的消毒[2]。

但過氧乙酸屬于強氧化性化合物，腐蝕性較強，有漂白作用，對眼睛、呼吸道黏膜和皮膚有較強的刺激性，同時對機體也有毒性作用。有研究報道2%含量的過氧乙酸溶液氣溶膠噴霧, 達到(0.75～1)g/m3時，可對實驗大鼠產生毒性作用，導致其在給藥后的4 h～7 d內出現行為活動異常現象[3]；流行病學調查分析結果發現，環境中過氧乙酸和過氧化氫的長期暴露與醫護人員的哮喘發生有關[4]；曾有報道0.5%過氧乙酸泡手后可引起接觸性皮炎發生，表現為局部發癢, 出現紅色斑丘疹及形成水疤等[5]；誤服則可導致急性消化道損傷，可引起急性肺水腫等癥狀[6]，還可導致心臟、肝臟及神經系統損害[7]；40%的過氧乙酸溶液可嚴重灼燒皮膚、眼睛及呼吸道；高濃度的過氧乙酸誤濺入眼可引起結膜充血和角膜損傷[8]。本產品前期試驗結果表明，過氧乙酸含量為3 000 mg/L的稀釋液對碳鋼、鋁、銅為重度腐蝕性，提示其對機體有潛在的毒性作用。

目前常用過氧乙酸消毒劑為二元包裝，使用時需將A、B液臨時混合配置成使用液，其相關急性毒性研究已有報道。張敏等[9]研究報道，濃度為160 g/L的二元包裝過氧乙酸消毒劑小鼠急性經口一次性灌胃給藥，給藥后，動物即刻出現步態不穩、四肢麻痹等癥狀，大部分動物在3 h內死亡，該過氧乙酸消毒劑對小鼠急性經口LD50為1882 mg/kg 體重 (95%可信區間：1 604～2 208 mg/kg 體重)，屬低毒級。本消毒產品為一元包裝，過氧乙酸濃度為158 g/L，雖然都屬于過氧乙酸類消毒劑，但由于產品包裝與成分上的不同，為科學評價其安全性，

還需對其急性經口毒性進行研究，探討其半數致死量(LD50)大小，以便對其亞急性毒性研究提供一定的參考依據。本試驗研究結果表明，該消毒劑雌性大鼠急性經口LD50為1 470 mg/kg 體重，雄性大鼠急性進口LD50為1 710 mg/kg 體重 (95%可信區間：1 260～2 330 mg/kg 體重)，也屬低毒級，與二元包裝產品小鼠LD50研究結果基本一致。

為進一步評價該產品在使用過程中的安全性，本試驗對其最高應用液濃度5倍液(過氧乙酸含量為2.5 g/L)的急性經口LD50值進行了研究，結果顯示，雌、雄性大鼠急性經口LD50均大于5 000 mg/kg 體重，屬實際無毒級，表明該產品在一般消毒使用濃度下具有一定的使用安全性。

為科學評價較長期接觸該消毒劑后，對機體的毒性作用情況，本試驗進行了大鼠亞急性毒性研究。研究結果表明，各劑量組對雌、雄大鼠體重、血常規、血液生物化學指標及臟體比均無明顯影響；對主要臟器未造成明顯病理改變，未發現明顯的亞急性毒性作用，該過氧乙酸消毒劑雌性大鼠未觀察到有害作用劑量(NOAEL)為294 mg/kg 體重，雄性NOAEL為342 mg/kg 體重，表明該過氧乙酸消毒劑在以上消毒濃度作用下，在較長時間內，仍大鼠未造成明顯損傷作用。張敏等[9]研究了過氧乙酸對小鼠的蓄積毒性作用，結果表明，連續給藥20 d后，小鼠未見有明顯的中毒癥狀，無死亡。根據蓄積毒性分級標準，蓄積系數K>5，證實過氧乙酸為弱蓄積毒性物質，不過這種蓄積作用對小鼠血液、生化指標及各臟器病理組織學有無明顯作用，其作用機制如何還有待進一步的研究。

總之，本研究結果表明，該過氧乙酸消毒劑大鼠急性經口毒性屬低毒，亞急性毒性各指標未見明顯的與受試物有關的異常。本研究可為過氧乙酸的安全使用及相關慢性毒性實驗提供數據參考。但是介于長期暴露過氧乙酸消毒劑對人體健康的潛在危害[10]，及高濃度過氧乙酸對人體的嚴重損害作用，在使用過氧乙酸類消毒劑進行環境消毒作業時，一定要控制好過氧乙酸的使用濃度，并做好自身防護。

表6 受試物對大鼠生化指標的影響

參考文獻：

[1] Awad MI, Denggerile A, Ohsaka T. Electroreduction of peroxyacetic acid at gold electrode in aqueous media [J]. J Electrochem Soc, 2004, 151(12):358-363.

[2] Bounoure F, Fiquet H, Arnaud P. Comparison of hydrogen peroxide and peracetic acid as isolator sterilization agents in a hospital pharmacy [J]. Am J Health Syst Pharm, 2006, 63(5):451-455.

[3] 張大維, 邴國強, 徐彩云, 等. 2%過氧乙酸吸入毒性實驗 [J]. 中國比較醫學雜志, 2007, 17(6):351-356.

[4] Marquand EC, Kacel M, Milhe F, et al. Asthma caused by peracetic acid-hydrogen peroxide mixture [J]. J Occup Health, 2007, 49(2):155-158.

[5] 廖德祥. 過氧乙酸接觸性皮炎1例 [J]. 中國皮膚性病學雜志, 1994, 8(2):131-132.

[6] 王群, 王爽. 急性過氧乙酸中毒致急性肺水腫1例 [J]. 中國工業醫學雜志, 1997, 10(2):75-126.

[7] 王俊萍, 申魯生, 王俊霞. 過氧乙酸中毒1例 [J]. 小兒急救醫學, 2003, 10(6):394.

[8] 馬紅蕾, 孔祥瑞, 馬景學. 過氧乙酸引起眼部損傷1例報告 [J]. 眼外傷職業眼病雜志, 2003, 25(6):376.

[9] 張敏, 王京燕, 紀曉光, 等. 過氧乙酸消毒劑的毒性研究 [J]. 中國消毒學雜志, 2004, 21(3): 222-224.

[10] 燕麗，白志鵬，高翔, 等. 過氧乙酸消毒劑對人體健康影響的調查 [J]. 職業與健康, 2005, 21(1):14-15.