C.I.熒光增白劑28/113的毒理學數據和其使用安全性

董仲生（沈陽化工研究院，遼寧沈陽　110021）

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C.I.熒光增白劑28/113的毒理學數據和其使用安全性

董仲生
（沈陽化工研究院，遼寧沈陽110021）

摘要：C.I.熒光增白劑28/113是造紙行業目前廣泛使用的品種，可用于紙漿、表面涂層和表面施膠等多種增白工藝，在國、內外有很長的應用歷史；同時，多年來其使用安全性也一直受到人們的關注。該文簡單敘述了C.I.熒光增白劑28/113的使用特點；同時根據經濟合作和發展組織的篩選信息數據集（OECD SIDS）對C.I.熒光增白劑28/113的評估報告和其他相關資料，從C.I.熒光增白劑28/113環境暴露的來源、分布和轉歸，及其急性毒性、刺激、致敏、重復-劑量毒性、遺傳毒性（基因突變、細胞遺傳）、致癌性、生殖毒性、發育毒性、對水生和陸生生物毒性等方面，將C.I.熒光增白劑28/113的毒理學數據和其對人、動物和環境的影響作了比較詳細的介紹。目的是讓人們對該產品的使用安全性有一個比較全面的認識和了解。

關鍵詞：C.I.熒光增白劑28/113；毒理學數據；毒性；半數致死劑量；未觀察到有害作用劑量

1　 C.I.熒光增白劑28/113概況

1.1登記號和名稱

在染料索引（Colour Index）中的結構登記號為：C.I.熒光增白劑28/113。

在化學文摘（Chemical abstract）中的化合物登記號為：CAS No：70942-01-7（鉀/鈉-鹽）、71230-67-6（二鉀-鹽）、4193-55-9（二鈉-鹽）、4404-43-7（游離酸）。

C.I.熒光增白劑28/113的國內、外生產商眾多，商品牌號和名稱也不少。

國內常見的商品名稱有：熒光增白劑BA、HWA、BSP-100；熒光增白劑VBA、BA-L、V4BM；耐酸熒光增白劑VBA、SD-1；熒光增白劑APA-U（液狀）；等等[1]278。

國外常見的商品名稱有：Blankophor BA、BA267%；Blankophor BBH；Fibrite 4BM；Photine C；Phorwite BA；Ranipal 4BM；Rylux BA；等等[1]278。

1.2C.I.熒光增白劑28/113的使用特點

（1）可用于紙漿、表面施膠和表面涂層等各種方式的增白。

（2）水溶性好，使用方便。

（3）耐酸、堿。pH應用范圍在5～12之間[2]。（4）性能穩定。與各種造紙用漿料、填料、膠粘劑等其他造紙化學品有良好的相容性。

（5）用量少，增白效果好。推薦使用濃度為質量分數0.05%～0.3%。

（6）毒性低，并且易于光降解和被污泥吸附。保障了其對人與環境的安全[3]33。

正是由于這些特點，使C.I.熒光增白劑28/113成為造紙行業目前廣泛使用的品種，目前我國的年產量在10 000 t以上。該產品在國外是DSD酸雙三嗪類熒光增白劑中產量最大的品種。

為敘述方便，本文以下敘述中將：“C.I.熒光增白劑28/113”簡述為“FWA 28/113”；單位“毫克/千克體重/天”簡述為“mg/kg（bw/d）”、單位“毫克/千克體重”簡述為“mg/kg（bw）”；用“%”表示的濃度均為質量分數。

2　環境中FWA 28/113的來源、分布和轉歸

2.1環境暴露的來源

（1）生產排放。從德國利物庫森拜耳生產廠的情況來看，由于有良好的生產和環保設施，該公司獨立的環境監測組在2003年的監測結果顯示，在廢水處理廠流出物的檢出限為0.5 mg/L時未檢出FWA 28/113。沒有檢測到FWA 28/113的排出物進入空氣[3]9。

拜耳利物庫森污水處理廠的廢水排入萊茵河。考慮到河流流量（1 050 m3/s）的10百分位數、稀釋因子（約700）和FWA 28/113的檢出限（0.5 mg/L），計算受納水體局部的預測環境濃度（PEClocal）為：PEClocal＜0.7 μg/L。

（2）使用排放。在紙的加工過程中，以及在廢紙的回收過程中，都可能發生熒光增白劑釋放到水環境中。通過這些生命周期步驟排放FWA 28/113的數量還沒有可用的數據。

（3）市政污水排放。在德國大部分的市政和工業廢水被集中在污水處理廠處理。總有機碳（TOC）含量超過3%（質量分數）的污泥必須被焚燒。由于FWA 28/113在污泥上強烈的吸附和其鐵鹽及鋁鹽（可能在污水處理時使用助劑時形成）的低溶解性，明顯的FWA 28/113釋放是不可能發生的[3]9。

2.2環境中的分布和轉歸

根據FWA 28/113在不同環境中的存在情況，相關公司和研究者采用交互-比對、程序計算等方法，對其環境分布和變化進行了如下研究[3]10-12。

（1）光降解

按照交互-比對方法，同結構類似的熒光增白劑220一樣，推測FWA 28/113在地表水的上層也可發生快速的光降解，是消除FWA 28/113的一個重要過程[4]8。

由于游離酸和鹽的光化學反應產生了羥基（24 h羥基平均濃度值為0.5×106/cm3），估計間接的空中光降解半衰期為1.2 h[3]10。由于微不足道的蒸氣壓，大氣中的光降解過程與FWA 28/113的環境轉歸無關。

（2）水解

由于FWA 28/113缺乏可水解的基團，預計FWA 28/113（鉀/鈉-鹽）的陰離子分子在環境中不水解。

（3）在水和污泥之間的遷移

從物化性質能夠推斷FWA 28/113的唯一目標單元是水。然而，由于其對土壤的高吸附作用（游離酸和陰離子的吸附系數（KOC分別為1.4×109和8.1× 109），因此認為該物質必將牢固地吸附到沉積物和土壤上。

（4）生物降解

沒有FWA 28/113（鉀/鈉-鹽）的生物降解實驗數據。然而，用C.I.FWA 28/113的其他鹽和游離酸進行了降解實驗[5]18。

在一項密閉瓶實驗中（類同OECD TG 301D）28天后顯示FWA 28/113（游離酸）降解＜10%。

根據OECD TG 302B，廢水中物質的消除通過24 h的Zahn-Wellens實驗展示出來。該實驗使用1 mg/L 的FWA 28/113（二鈉-鹽）和2 000 mg/L公共污水處理廠的活性污泥進行。消除主要地是由吸附到活性污泥引起，結果見表1。

在實驗室的污水處理廠進行了2項改良的OECD驗證實驗：一項實驗用70 mg/L FWA 28/113（二鈉-鹽），另一項用117.6 mg/L的FWA 28/113（二鈉-鹽），分別和污泥進行驗證實驗；分別在31天和28天的不同時間間隔，由TOC測量法測定降解率。該系列的平均降解值見表1。

表1　FWA 28/113的生物降解

基于現有的FWA 28/113（二鈉-鹽）以及（游離酸）生物降解實驗結果，認為該物質不易生物降解，但是在一項固有實驗中它被很快消除，具有固有的可生物降解性。

（5）土壤、沉積物和活性污泥吸附

Zinkernagel綜述了幾項污水處理的研究并推測，熒光增白劑吸附到活性污泥上是其在污水處理廠消除的主要機理。當Kramer對來自于家庭的污水進行處理時發現，那些熒光增白劑很容易被消除，由此他也得出同樣的結論：熒光增白劑牢固地累積在活性污泥里，濕污泥累積13×10-6～74×10-6質量分數，干污泥累積140×10-6～1 080×10-6質量分數。熒光增白劑甚至牢固地吸附到礦物質上。

在美國，Ganz等1975年研究了FWA 28/113在6家城市污水處理廠的消除情況。結果經過3次處理FWA 28/113被全部從廢水中除去。被處理的污泥中，FWA 28/113的最高濃度為8 mg/kg，作者把污泥的吸附能力歸因于它為豐富的纖維素質的材料。

利用定量構效關系（QSAR）和預測化學物質物化性質的程序[PCKOCWIN（v1.66）]，分別計算出了FWA 28/113在土壤或沉積物的有機碳和孔隙水之間的分布，及其鹽和游離酸的KOC值，見表2。

表2　FWA 28/113的土地積累性質

基于KOC計算值，根據Litz（1990年），認為FWA 28/113是有很高的土地積累潛能的物質。這一假設已被上述的Zahn-Wellens生物降解實驗所證實。

（6）生物體內積累

FWA 28/113沒有實測的生物濃縮因子（BCF）。其BCF值為3，是Bayer公司基于游離酸和鹽的陰離子計算出的lg KOW=0.65估算出來的，見表3，表明FWA 28/113經水相在水生生物體內的生物積累潛能很低。

表3　FWA 28/113的生物體內積累

來自于海底生物的沉積物和陸生生物的生物積累，由于FWA 28/113的高吸附潛能而不能被排斥在外。因為FWA 28/113對赤子愛勝蚓在5 000 mg/kg沒有毒性，因此認為它對陸生生物沒有急性毒性（據OECD TG 207測量，詳見本文3.2.2）。

3　 FWA 28/113的毒理學數據和其使用安全性

3.1人類和動物的毒理學數據

工人在FWA 28/113的生產過程中，消費者在使用增白的紙制品過程中，均不可避免地會接觸到FWA 28/113，因而其毒理學性質和使用安全性也就成了人們關心的問題。為此，不同國家的毒理學家和公司對FWA 28/113作了深入的試驗和研究。

FWA 28/113的鹽都是來源于決定了其毒理學性質的相同的有機二磺酸，另外，按照交互-比對的方法，許多結構差別很小但性質很相似的熒光增白劑（如C.I.熒光增白劑220、260等）的試驗數據，已經用于彌補FWA 28/113可能的數據不足[3]15。

3.1.1毒動學、新陳代謝和分布

沒有進行CAS 70924-01-7（鉀/鈉-鹽）新陳代謝/毒動學的研究。作為替代品，Muecke、Dupuis和Esser于1975年用2種化學性質相似的C.I.熒光增白劑260、CAS 16090-02-1（化合物I）和熒光增白劑CAS No.13863-31-5（化合物II）對動物進行了如下體內試驗[3]16：

用14C-標記的熒光增白劑水溶液通過胃管灌胃3只雄性和4只雌性SIV大鼠；化合物I和化合物II的實際劑量分別約為6 mg/kg（bw）和5.2 mg/kg（bw）。

對于這2種化合物，糞便是主要的排泄途徑，只有化合物II大約0.3%被在尿液中排出；超過90%的化合物在最初的48 h被排泄掉；排泄的半衰期估計在7～13 h；經分析，在組織（血液、肝臟、腎、腦、肌肉和脂肪）中沒有發現放射性。

吸附/排泄/新陳代謝研究的結果表明，腸道實際上對2種在化學性質上與FWA 28/113相似的化合物沒有吸附，糞便是其主要的排泄途徑，在腸道里它們沒有代謝變化，排泄率取決于其通過腸道的時間。

3.1.2急性毒性

沒有按照經濟合作和發展組織（OECD）試驗準則進行的FWA 28/113在體內施用的研究，主要是因為它們中的很多在大約20年或更多年以前已經做過；然而，這些研究具有充足的證明文件并被認為擁有足夠的可靠性用于終點的評價[3]17。

（1）吸入毒性

拜耳公司（Bayer AG）于1976年將10只雄性和10只雌性Wistar大鼠若干組，暴露于最大可得到的FWA 28/113（游離酸，純度為93%質量分數）粉塵濃度1 820 mg/m3中1 h。在任何處理和/或性別組沒有死亡發生。在14天的觀察期，沒有發現臨床癥狀。在試驗結束，沒有肉眼可見的病理學發現。

在一項相關的研究中，10只Wistar大鼠/性別/劑量若干組分別暴露于163、375、1 225和1 895 mg/m3（為最大可獲得的粉塵濃度）FWA 28/113（游離酸）中4 h，結果：在任何劑量組都沒有死亡發生[6]15。在1 225 mg/m3（空氣）和1 895 mg/m3（空氣）的劑量組，經4～6 h觀察到了大鼠全身狀態的短暫降低。到14天的觀察期結束，沒有觀察到更多的臨床癥狀。病理檢查沒有發現異常。所以4 h的半數致死濃度LC50值＞1 820 mg/m3（空氣）[1.82 mg/L（空氣）]。

（2）經口毒性

拜耳公司于1975年給10只雌性Wistar II大鼠經口灌胃溶解在水中單一劑量的FWA 28/113（游離酸，純度約90%質量分數）15 000 mg/kg（bw）。觀察14天，未見死亡和臨床癥狀。

拜耳公司于1972年給雄性大鼠灌胃高達15 000 mg/kg（bw）溶解在花生油中的FWA 28/113（二鈉-鹽）。觀察14天，沒有觀察到死亡和臨床癥狀。

結論：大鼠暴露于＞1 200 mg/m3（空氣）FWA 28/113中4 h后，出現可逆的和偶爾的全身健康降低，但沒有出現病理學改變。LC50值＞1 820 mg/m3（空氣）。FWA 28/113的經口LD50＞15 000 mg/kg（bw）。

3.1.3刺激

用兔子和人體進行了試驗，并對FWA 28/113的刺激性進行了評估[3]18-19。

（1）皮膚刺激

拜耳公司于1975年把FWA 28/113（游離酸）以干粉（500 mg）狀態用于新西蘭白兔耳朵的內表面。干粉用膠帶固定24 h，形成封閉接觸；然后沖洗白兔耳朵，觀察白兔7天，動物沒有表現出刺激癥狀。

拜耳公司1976年用完好的（6只）或有搔痕（6只）的新西蘭白兔皮膚封閉接觸0.5 mL 50%的FWA 28/113（二鈉-鹽，純度為65%～70%，用水稀釋）24 h后沒有出現紅斑和水腫（所有白兔得分為0）。在14天的觀察期內，也沒有發現對食物消耗、體重增加和身體一般狀況的影響。

拜耳公司于1979年把0.5 g用水潤濕的FWA 28/113（二鈉-鹽）用于3只雄性和3只雌性新西蘭白兔。每只動物（有搔痕的和刮去毛的皮膚）的貼敷點被封閉24 h。在分別貼敷24 h和72 h后進行皮膚檢查。使用家兔眼刺激性試驗（Draize）評分系統進行評價。被處理的動物，既沒有發現皮膚刺激作用，也沒有臨床癥狀（行為、食物消耗、總體健康）的記錄[6]26。

關于FWA 28/113對人體皮膚的刺激，已由少數志愿者進行了幾項試驗（Schulz和Wulf，1957；Gloxhuber、Hecht和Kimmerle，1962；Bayer AG，1959）。這些研究的記錄不是很詳細而且較少，但是這些試驗都沒有顯示FWA 28/113具有刺激性。

結論：在幾項兔子試驗（24 h封閉施用500 mg干粉）或在現有的人體試驗資料中，沒有發現對皮膚刺激的跡象。表明FWA 28/113不刺激皮膚。

（2）眼刺激

據拜耳公司1975年一個簡短的研究報告介紹，把50 mg粉狀的FWA 28/113（游離酸）用于2只新西蘭白兔的一個結膜囊中，然后觀察7天[6]27。分別在1 h和24 h給眼睛評分，然后每日如此。結果沒有出現眼刺激的癥狀。

拜耳公司1976年記錄介紹，6只兔子用100 mg FWA 28/113（二鈉-鹽，純度為65%～70%質量分數）處理24 h后，觀察到結膜發紅（得分為1）[5]27；48 h后，5/6的動物和72 h所有動物的這些癥狀已經消失。在處理前和處理后的24、48和72 h分別進行了檢查，對角膜和虹膜沒有影響。

拜耳公司1979年用6只新西蘭白兔（雌、雄性各3只）進行了進一步的研究，把100 mg的FWA 28/113（純度為100%質量分數）施加到每一只動物的1只眼睛中，閉眼1 s。在處理前和分別處理后的24、48、72 h以及7天后，由2個人進行檢驗。在24 h后使用熒光素進行輔助檢查。按照Draize評分，結果在任何檢查時間都沒有出現眼刺激癥狀。

結論：在3項研究中的1項（FWA 28/113二鈉-鹽）有輕微眼刺激的記錄。

3.1.4致敏

汽巴（Ciba）公司1989年在豚鼠最大值試驗中，用1%的FWA 28/113（二鈉-鹽水溶液，純度為93.3%質量分數）進行皮內誘導[5]27。在第1次誘導后，用15%的溶解在凡士林油中的試驗物質進行了皮上誘導。用10%的溶解在凡士林油中的試驗物質，對白化豚鼠（Dunkin-Hartley）進行第1次激發（表皮誘導2星期后）后，觀察到5/20的動物出現陽性反應。在第2次激發操作中（第1次激發2星期后），當試驗物質用凡士林油被稀釋到10%時，對動物的皮膚沒有影響。因此，認為試驗物質不是致敏物質，而且試驗顯示沒有皮膚致敏的潛能。

在一份出版物中，Griffith（1973年）報道了由56位和80位人類志愿者進行的2項重復刺激斑貼試驗，試驗分別用0.01%和0.15%的FWA 28/113溶液進行。試驗沒有被詳細報道，但沒有提及產生過敏[3]19。

結論：根據OECD TG 406，在豚鼠的最大值試驗中，認為FWA 28/113不是皮膚致敏物。

3.1.5重復-劑量毒性

通過幾項動物經口喂養或經皮長期施用試驗，研究了FWA 28/113重復-劑量毒性[3]19-20。

寶潔（P＆G）公司1992年資助了一項關于FWA 28/113對誘導皮膚腫瘤的影響試驗。雄性C3H小鼠用試驗物質（0.98%和7.8%）處理（3次/星期；50μL；剃背）和照射[3次/星期；500 000 erg/cm2（0.05 J/cm2）]，直到腫瘤或損傷達到1 cm3。動物被終生處理或直到肉眼可見腫瘤生成。對一些動物，這種處理被持續超過90星期。90星期后，所有的小鼠不是生成了腫瘤就是死亡（沒有更多的數據）。在臨床癥狀，死亡率或組織病理學方面，處理組與未處理組或賦形劑處理組對比，沒有發現差異。在各組之間發現了皮膚損傷的差異（見本文表4和表5）。

拜耳公司1978年用Wistar大鼠進行了一項2年的經口喂養試驗。投藥劑量質量分數分別是0×10-6、100×10-6、1 000×10-6和10 000×10-6FWA 28/113[純度為89.1%質量分數，游離酸；雄/雌性分別為0、5.33/7.8、54.08/79.97和542.8/779.37 mg/kg（bw/d）]。對所有劑量組，沒有物質相關的臨床癥狀，死亡率沒有增加，在血液學、臨床或泌尿系統參數方面沒有變化，沒有發現肝或腎功能損傷的跡象，沒有病理學或組織病理學發現。在質量分數10 000×10-6的雄性組，記錄有輕微和短暫的體重減少（沒有更多資料）以及輕微的肝重量的增加。所以雄性大鼠的未觀察到作用劑量（NOEL）是54.1 mg/kg（bw/d），雄性大鼠未觀察到有害作用劑量（NOAEL）是542.8 mg/kg（bw/d），雌性大鼠是779 mg/kg（bw/d）。

另一項由寶潔公司1992年贊助，用Sprague-Dawley大鼠進行的2年經口喂養試驗，在飲食中分別添加質量分數分別是0×10-6、100×10-6、1 000×10-6和10 000×10-6的FWA 28/113（二鈉-鹽，純度不詳），存活率（%）雄性分別為為46/45/48/58，雌性分別為46/53/43/64。在臨床癥狀、體重增加、血液化學、尿液分析或腫瘤發病率（詳見致癌性）方面，對照組和處理組沒有發現差異。在雄性組[2.951/3.232 （+9.5%）/3.479（+17.9%）/4.003（+35%）]有體重/肝質量比劑量-相關性增加。這一發現沒有組織學相關性；所以這個發現被認為是自適應和無不良影響。結果NOEL=1 000×10-6。NOAEL=10 000×10-6[大約為500～1 000 mg/kg（bw/d）]。

在一項慢性毒性/致癌性聯合試驗中，Sprague-Dawley大鼠（60只/性別/劑量）在飲食中給藥FWA 28/113（二鈉-鹽）質量分數分別是100×10-6、1 000× 10-6或10 000×10-6[大約分別為5、50和500 mg/kg（bw/d）；依據研究者的計算結果]2年[6]17。對所有劑量組，死亡率沒有增加；在血液學、臨床或尿參數沒有劑量-相關的改變，沒有病理學或組織病理學發現，沒有肝損傷或腎功能損傷。NOAEL=500 mg/kg（bw/d）（最高劑量試驗）。

結論：雄性小鼠皮膚敷貼（3次/星期，50μL，7.8%，90星期）顯示沒有毒性。對大鼠進行的2項2年經口喂食FWA 28/113的研究，其中一項雄性大鼠（輕微的體重減少）其NOEL是54.1 mg/kg（bw/d），雌性大鼠其NOAEL是779 mg/kg（bw/d）。在第2項研究中，NOAEL是質量分數10 000×10-6[大約為500～1 000 mg/kg（bw/d）]，因為雄性大鼠的肝重增加被認為是自適應性效應，所以雄性大鼠的NOEL是質量分數1 000×10-6。

3.1.6誘變性（致突變性）

在體內和體外使用細菌測試系統或對小鼠的顯性致死進行了試驗，用于誘變性的研究[3]20-22。

（1）體外試驗

汽巴-嘉基（Ciba-Geigy）公司資助了2項FWA 28/113在細菌系統誘變潛能的試驗[5]31。

汽巴-嘉基公司1998年根據OECD TG 471進行了一項研究，鼠傷寒沙門氏菌株TA 1535、TA 1537、TA 98、TA 100和大腸桿菌菌株WP 2 uvrA用濃度高達5 000 μg/盤的FWA 28/113（二鈉-鹽）誘導突變。不論有沒有S-9代謝活化，觀察FWA 28/113的誘變性。在最高的試驗濃度沒有觀察到細胞毒性，因此認為FWA 28/113不是誘導有機體基因突變的物質。

汽巴-嘉基公司1989年在第2項誘變性研究中，鼠傷寒沙門氏菌株TA 98、TA 100、TA 1535、TA 1537和TA 1538用濃度高達5 000 μg/盤的FWA 28/113（二鈉-鹽）處理。大鼠肝臟衍生的微粒體萃取物，不論有沒有S-9誘變活化，都沒有試驗物質致誘變性的跡象和引起細胞毒性的癥狀。

Abe和Sasaki 1977年使用結構很相似的熒光增白劑（C.I.熒光增白劑24、225和260），把中國倉鼠細胞（Don；假二倍體）作為試驗系統，進行了一項體外細胞遺傳學研究。細胞在含有10%胎牛血清，pH=7.2的伊格爾（氏）最小必需培養基中培養。細胞在37℃預孵化3 h，然后用BrdU（5-溴脫氧尿核苷）和試驗材料（量濃度分別為1、10、100和1 000 μmmol/L）處理。再孵化26 h，然后用秋水仙素處理2 h，制成載玻片。評價包括染色體斷裂和姊妹染色體互換（SCE）。評估每個劑量的20～100個分裂中期。這項研究表明，這些物質沒有顯示出誘導染色體畸變的潛能，也不能使姊妹染色體互換。在任一生物相關度培養基上都沒有染色體畸變和姊妹染色體互換的增加。

Kawachi等1980年的另一項報告描述了在結構上很相似的熒光增白劑（C.I.熒光增白劑24、225 和260）的幾個試驗結果，沒有給出試驗細節（TA 100 TA 98的Ames試驗；枯草桿菌的重組試驗；倉鼠肺成細胞和人類胚胎成纖維細胞的染色體畸變；倉鼠肺成細胞和人類胚胎成纖維細胞的染色體的SCE）。實驗結果證實了Abe等人的發現。

（2）體內試驗

Kawachi等1980年對結構很相似的熒光增白劑（C.I.熒光增白劑24、225和260）進行的體內細胞遺傳學研究表明，這些物質對大鼠骨髓沒有表現出潛在的誘導染色體畸變能力。

在一項類似于OECD TG 478（用甲磺酸甲酯MMS代替甲磺酸乙酯EMS作為陽性對照物質）的顯性致死試驗中，雄性NMRI小鼠經口喂食5 g/kg（bw）的FWA 28/113（二鈉-鹽）1次。僅觀察到嗜眠3 h。經口喂食處理的雄性小鼠和未處理的雌鼠交配。與賦形劑處理過的對照物比較，在生育率和子宮參數（植入前和植入后的損失）方面沒有影響。該試驗的可靠性被MMS[甲磺酸甲酯：100 mg/kg（bw）i.p.]所證實。在按照Ehling等人的計算之后，沒有看到顯性致死突變的證據。

結論：小鼠的體內外顯性致死試驗和鼠傷寒沙門氏菌菌株試驗表明，FWA 28/113不是誘導有機體突變的物質。與FWA 28/113結構相似的C.I.熒光增白劑260等沒有顯示出誘導染色體畸變和姊妹染色單體互換的潛能的試驗也證實了這一結論。

3.1.7致癌性

關于FWA 28/113的致癌性，已進行了2項大鼠經口喂養2年FWA 28/113的試驗；2項小鼠經皮重復施藥然后暴露于UV-光下，以測定熒光增白劑對皮膚腫瘤發育的影響試驗[3]22-24。

（1）經皮試驗

寶潔公司1992年贊助進行了FWA 28/113對皮膚腫瘤誘導影響的試驗研究。幾組雄性C3H小鼠（n=96）用實驗產品（0.98%和7.8%）處理（3次/星期；50μL；剃背），然后照射[3次/星期：500 000 erg/cm2（0.05 J/cm2）]，直到腫瘤或損傷達到1 cm3。對一些動物，處理時間被延長到90星期。沒有處理的動物（I組）或在（每星期1次）剃背的動物皮膚用50μL洗滌劑水溶液（賦形劑，II組）或8-甲氧基補骨脂素（0.004%）作為陽性對照（III組），或用增白劑B[IV組（7.8%）和V組（0.98%）]處理3次/星期（見表4和表5）。

表4　腫瘤的發育和初期表現（寶潔公司1992a）

表5　腫瘤數量和類型（寶潔公司1992a）

用無熒光增白劑的洗滌劑和UV-光（II組）處理小鼠，比用含FWA 28/113的洗滌劑和UV-光（IV和V組）處理的小鼠發育更多的腫瘤。另外，II組小鼠腫瘤的發育數量比IV和V組要多。

第2個相似的試驗在拜耳公司（1979c）進行[5]32。白化無毛小鼠用30μL 100 mg/L的FWA 28/113溶液處理（在UV暴露前1 h）皮膚3次/星期，覆蓋動物背部2 cm×3 cm的面積。處理組（100 mg/L）和未處理對照組由50只雄性和50只雌性白化無毛小鼠組成。另外2個50只（25只雄性+25只雌性）小鼠的對照組用賦形劑（0.005%乳化劑K30）和丙酮處理。每日暴露于UV照射（272μW/cm2）下4 h。延長光照時間，直到大約80%的動物出現皮膚腫瘤（320天），見表6。與對照組相比，試驗物質在腫瘤出現的時間，對有腫瘤動物的數量、腫瘤的總數量和腫瘤的發育沒有影響。

（2）經口試驗

經口喂養研究由寶潔（1992b）公司贊助。Sprague-Dawley大鼠分別喂食質量分數分別為0× 10-6、100×10-6、1 000×10-6和10 000×10-6的FWA 28/113，時間為2年。在6個月時，沒有觀測到組織學檢查所見。在中期（12個月；n=20），1只喂食質量分數為10 000×10-6的雄性大鼠有慢性的輕的腎炎-慢性膀胱炎和2只雌性對照乳腺癌。該發現的發生率增加，直到處理（24個月）結束，雌性對照的1/3、高劑量組、中和低劑量組的一半都受到了影響。處理組內（0/100/1 000/10 000；20/30/25/23）這些乳腺癌的發病率與食用該化合物無關。因為Gardner在1953年用該品系年老的大鼠試驗，其乳腺癌發病率就高達61%。Wolfe等認為在雌性白化鼠中經常發現垂體腺瘤和囊性腎上腺腺體是正常的。組織學檢查的其他發現是：肉瘤、白血病、胰島細胞腺瘤、黃體瘤、胰腺癌和前列腺鱗癌等與處理無關，而且也已知出現在老年大鼠上。

表6　皮膚的FWA 28/113處理和UV照射的相互作用（拜耳公司，1979）

拜耳公司（1978年）進行了一項很相似的研究，Wistar大鼠（50只/性別/組）喂食純度為89%質量分數的FWA 28/113（游離酸）2年，劑量分別為質量分數0×10-6、100×10-6、1 000×10-6和10 000×10-6[每日攝入量大約（雄/雌性）：5.33/7.8、54.08/79.97和542.8/779.37，單位均為mg/kg（bw/d）]。沒有病理學或組織病理學發現，表明FWA 28/113不是致癌物[5]32。

據美國環境保護署（U.S.EPA）資料介紹，小鼠（遠系繁殖的白化鼠CD-1，75只/性別/組）在飲食中分別喂食質量分數分別為0×10-6、0×10-6（2個對照組）、100×10-6、1 000×10-6和10 000×10-6[分別大約為0、0、17.2、172和1 722 mg/kg（bw/d）]FWA 28/113（二鈉-鹽）18個月。發現包括肝臟和乳腺肉瘤、各種組織中的肉瘤和對照小鼠中的白血病。腫瘤隨意地分布在處理和對照組。研究者推斷在試驗條件下FWA 28/113（二鈉-鹽）對小鼠不是致癌物質[6]29。

結論：在小鼠經皮施藥（3次/星期，高達50μL，7.8%）、光照后；在大、小鼠慢性口服（高達10 000× 10-6）施藥后都沒有看到可致癌的跡象，因此認為FWA 28/113不是致癌物質[6]29-30。

3.1.8生殖毒性

由于物化性質相似，按照交互-比對的方法C.I.熒光增白劑220在大鼠的生育率以及兔子和大鼠的發育毒性方面的研究數據，可以被用于評價FWA 28/113的危害[3]24-25。

（1）對生育的影響

Burg等1977年報道了一項由美國氰胺公司（1974年）用FWA 28/113（鉀/鈉-鹽）對大鼠進行3代生育研究，用高達1%的劑量添加到大鼠的飲食中[5]35。進行了臨床觀察和食物消耗量、體重、死亡率和親本的生育指數的測定，記錄了死亡率、產仔數、質量、成活率和后代的臨床反應。另外，任意地選擇幼仔進行尸檢、宏觀和微觀的評價。結果沒有觀察到大鼠生殖能力的改變。

拜耳公司（1978）和寶潔（1992）公司在大鼠2年的研究中：沒有生殖器（卵巢、子宮、睪丸、附睪和前列腺）的病理學或組織病理學發現。

用化學性質相似的C.I.熒光增白劑220每日經口喂養Sprague-Dawley大鼠（26只/性別/組），連續喂養2代。試驗物質的投放劑量分別為0、100、300和1 000 mg/kg（bw/d），以10 mL/kg的恒定體積投放。總的研究時間大約是9個月[4]19。F0和F1親本大鼠在至少10星期的生長（交配前）期后，成年大鼠交配。對任一親代，都沒有觀察到生殖行為與試驗物質相關的影響。在任一F1或F2代，都沒有觀察到試驗物質與后代的生長或發育相關的不利變化。在1 000 mg/kg（bw/d）劑量組，F0代雌性以及F1代雄性和雌性大鼠，腎臟質量（8.9%～11%，絕對和相對）與試驗物質相關性增加是明顯的；所以，親本的毒性NOAEL是300 mg/kg（bw/d），對于親本的生育行為以及后代生長和發育的NOAEL都是1 000 mg/kg（bw/d）。

（2）發育毒性

對于上述美國氰胺公司大鼠3代生育研究結果，根據公認的畸形學議定書對下列參數進行了評價：受孕率、黃體、再吸收、活胎。通過手工切片和用茜素磺酸鹽給骨骼著色，檢驗胎兒的畸形。結果FWA 28/113在高達1%的大鼠食用濃度下不會引起胎兒畸形。

一項用類似的C.I.熒光增白劑220進行的大鼠（Sprague-Dawley）研究，由3個處理組和1個賦形劑對照組（30個定期交配的大鼠/組）組成。在孕6～19天，每日以10 mL/kg的體積經口灌胃給藥，劑量分別為0、100、400和1 000 mg/kg（bw/d）。母性大鼠除了糞便變色外，沒有看到臨床癥狀和尸檢所見。胎兒外部的、內臟的和骨骼評價沒有顯示任何與試驗物質相關的影響。基于該研究結果，母性和發育毒性都是試驗的最高劑量1 000 mg/kg（bw/d）。試驗物質C.I.熒光增白劑220在經口劑量≤1 000 mg/kg（bw）下對大鼠不會引起畸形。

一項對新西蘭白兔的研究試驗由3個處理組和1個賦形劑對照組（25對定期交配的雌性/組）組成。兔子每日1次經口灌胃C.I.熒光增白劑220，劑量分別為100、400和800 mg/kg（bw/d），劑量體積是10 mL/kg。灌胃開始于孕7天直到并包括孕28天。在孕29天，通過剖腹產手術得到兔崽。基于400 mg/kg（bw/d）劑量處理的臨床觀察（抽搐、減少排便、排泄軟便、變色的糞便和紅色的液體、減少體重增加和食物消耗）和尸檢所見（肝臟變色、胃水腫和/或變色、腸子的紅色褪去和/或水腫、腸內血樣和/或黏液樣內含物），該項研究的母性效應的NOEL為試驗的最低劑量100 mg/kg（bw/d）。在400 mg/kg（bw/d）胎兒體重有統計學意義上的減少。該項研究中觀察到的變化可能是繼發于母體毒性，被認為不是發育毒性的象征。C.I.熒光增白劑220沒有引起畸形的跡象，因此，被認為不會引起兔子的畸形[5]14。

結論：研究認為FWA 28/113對生殖和致畸性沒有影響。另外，性質類似的C.I.熒光增白劑220對大鼠和兔子生殖沒有影響的證據也支持這個觀點。FWA 28/113對繁殖能力、發育和致畸性沒有影響，對生殖系統或發育中的胎兒沒有選擇性毒性[5]37-40。

3.2生態毒理學數據

為了評估對水生和陸生生物的影響，使用FWA 28/113的二鈉-鹽和游離酸進行了幾項試驗。這些數據顯示FWA 28/113二鈉-鹽和游離酸的毒性很相似，根據全球化學品統一分類和標簽制度（OECD，2001），它們的毒性是很低的，例如，所有的半數有效濃度/半數致死濃度（EC50/LC50）結果都在閾值100 mg/L之上[3]28。

3.2.1對水生生物的影響

（1）急性毒性實驗

根據美國公共衛生協會（APHA）標準方法，在靜態條件下，Little等分別于1972年和1974年就FWA 28/113對鰷魚的急性毒性進行了研究[5]20。用高達180 mg/L的5個FWA 28/113濃度進行了試驗。人們認為比較高的濃度是不現實的，而且在接受印染廢物的環境水域中不大可能遇到。每20 L的罐子裝10條鰷魚，檢驗用水（pH為6.5～7.6；溫度約為17℃）有溫度、氧含量和pH控制裝置，在最高濃度下沒有觀察到50%毒性。拜耳公司1988年按照OECD TG 203，在靜態條件下測定了斑馬魚標稱的96 h-LC50。結果見表7（表中：ErC50為生長率半數效應濃度；EbC50為抑制率半數效應濃度；n為標稱濃度，下同）。

汽巴-嘉基公司1996年根據指令92/69/EEC，C.2.，在靜態極限測試中，用水生無脊椎動物大型蚤對FWA 28/113的急性毒性進行了測定。水蚤暴露于濃度為100 mg/L的試驗物質中，所用的20只試驗動物分成2組，每組10只。在試驗的開始和結束，檢查溫度（20～21℃）、氧含量和pH條件（7.6～8.0）；同時也進行空白對照試驗。在100 mg/L試驗濃度下，1只水蚤24 h后，2只48 h后喪失活動能力，不能確定48 h-EC50值，但是該值明顯＞100 mg/L。

表7　FWA 28/113對魚、水蚤和藻類的急性毒性

拜耳公司1986年根據德國聯邦環境署（1984年）提議的方法，在靜態試驗中測定了FWA 28/113對大型蚤的急性毒性。在低試驗濃度下每個劑量組10只水蚤處理24 h；在高試驗濃度下每個劑量組5只水蚤處理40 h。以喪失活動能力為終點。40 h后，在最大無效濃度（EC0）1 000 mg/L沒有觀察到毒性。

關于藻類的毒性，諾華服務公司1997年根據92/69/EEC，C.3.指南，在FWA 28/113存在下，用月牙藻進行了一項72 h的靜態極限試驗。在23℃連續光照的條件下用100 mg/L的標稱試驗物質，對藻類物種（每毫升試驗溶液104個細胞）的生長抑制進行了3次重復試驗。因為在試驗物質濃度100 mg/L時發現對藻類生長的輕微抑制（生長5.3%，生物量18.4%），所以NOEC被確定為在100 mg/L以下（見表7）。

另有資料介紹，水蚤在靜態條件下暴露于FWA 28/113（游離酸分散液）1、10、50、100、300、500、900或 1 000 mg/L中24 h，結果24 h-EC0＞1 000 mg/L[6]36。

（2）對微生物的毒性

關于FWA 28/113對微生物的毒性，拜耳公司于1988年根據OECD TG 209，使用活性淤泥和游離酸（表8）進行了一項耗氧抑制試驗。確定EC50＞10000mg/L。

結果表明，熒光增白劑對細菌的毒性低，該物質不會對在污水處理廠或天然水體中的微生物活性有很大的影響[5]22-23。

表8　FWA 28/113的毒性

（3）水生生物預測無效應濃度（PNECaqua）的確定

由于有來自于3個營養水平的急性試驗結果可用于FWA 28/113，根據歐盟（EU）技術指導文件，用于推導PNECaqua的評價因子為1 000。因為甚至在100 mg/L的最高試驗濃度沒有達到50%的效果，所以無論對于水蚤還是藻類，都不能確定EC50值。在魚類試驗中，毒性也是在100 mg/L的閾值之上，所以用于計算PNECaqua的標稱值＞100 μg/L。

結論：雖然FWA 28/113從市政污水中的明顯排放不可能發生且沒有測量數據，但估計不會比在洗滌劑中廣泛使用的熒光增白劑CXT排放進入河流等水體中的量多（如德國和瑞士境內的濃度約為107 ng/L；日本觀測到的最大濃度為0.85 μg/L[7]）。德國FWA 28/113受納水體局部的預測環境濃度為PEClocal＜0.7 μg/L；而這些數據遠小于水生生物的預測無效應濃度PNECaqua的標稱值100 μg/L，因此不會對水生生物產生影響，具有很高的安全性。

3.2.2對陸生生物的影響

關于對蚯蚓的毒性，索維斯公司于1999年根據OECD TG 207，研究了FWA 28/113對蚯蚓（赤子愛勝蚓）的急性毒性。在試驗物質濃度5 000 mg/kg（干質量土壤）下進行4次重復試驗（每次10只蚯蚓），同時進行一項平行空白試驗。試驗土壤的pH是5.6。確定14天的LC50＞5 000 mg/kg（干質量土壤）。沒有觀察到亞致死效應，對陸生生物沒有急性毒性。結果見表9。

4　結論

FWA 28/113經過毒理學家和有關公司多年來科學、認真地試驗，依據現有的試驗數據，得出了如下評估結論。

表9 FWA 28/113對蚯蚓的毒性

4.1對人類健康的影響

吸附/排泄/代謝研究結果表明：腸道對與FWA 28/113相似的熒光增白劑沒有吸附，糞便是主要的排泄途徑，在腸道內沒有代謝變化，排泄率取決于其在腸道中通過的時間。

FWA 28/113對大鼠的經口LD50＞15 000 mg/kg（bw），按化學物質毒性分級為基本無毒[1]508。

急性吸入毒性研究表明，大鼠暴露于＞1 200 mg/m3（空氣）4 h后，出現可逆的和偶發的一般健康狀況下降，但在這些動物中沒有發現病理學改變。LC50＞1 820 mg/m3（空氣）。

在幾項兔子研究（24-h封閉給藥500 mg）或在現有的人類數據中，沒有發現皮膚刺激的跡象。在3項研究中，有1項記錄有輕微的眼刺激癥狀。

根據OECD TG 406進行的豚鼠最大值試驗，認為FWA 28/113不是皮膚致敏物。

經皮給雄性小鼠（3次/星期，50μL，7.8%）重復施藥（90星期）顯示，沒有毒性。

用FWA 28/113對大鼠進行了2項2年的經口慢性毒性/致癌性喂養聯合試驗[6]4-5。在1項試驗中沒有表現出與處理-相關的影響，雄性大鼠的NOEL 是54.1 mg/kg（bw/d），雄、雌性大鼠的NOAEL分別是543 mg/kg（bw/d）和779 mg/kg（bw/d）（最高試驗劑量）。在另一項研究中也沒有產生不利影響，NOAEL 是500～1000 mg/kg（bw/d）（最高試驗劑量）。因為雄性大鼠肝質量的增加被認為是自適應的結果，所以雄性大鼠的NOEL是1 000×10-6。

根據OECD TG 471，經小鼠在體內顯性致死試驗或體外鼠傷寒沙門氏菌菌株和大腸桿菌菌株測定，認為FWA 28//113不是致突變的物質。還有用結構相似的熒光增白劑和中國倉鼠細胞、人類胚胎纖維母細胞等進行的體外細胞遺傳研究，沒有顯示出誘導染色體畸變和姊妹染色體互換的潛能，也證實了FWA 28/113不是致突變的物質。

在小鼠經皮給藥（3次/星期，高達50μL，7.8%）光照皮膚后，或在大鼠慢性經口給藥（高達質量分數10 000×10-6）后，都沒有發現FWA 28/113可致癌跡象。

另據報告，一項可用作輔助例證的研究認為FWA 28/113對繁殖和致畸性沒有影響。性質相似的C.I.熒光增白劑220對大鼠和兔子生殖無影響。這些報告支持這個觀點：FWA 28/113對繁殖能力、發育和致畸性沒有影響。

從FWA 28/113多年來在紙制品上廣泛使用，甚至被允許用于與食品接觸的紙和紙板（牢度4級以上）而沒有對人體造成傷害的報道也說明了它的使用安全性[3]14。

4.2對環境的影響

按照交互-比對方法，同類似的熒光增白劑220一樣，推測FWA 28/113在地表水的上層也可發生快速的光降解，是消除FWA 28/113的一個重要過程，水中光降解的半衰期預計為t1/2＜10 h[4]8。由于可忽略的蒸氣壓，空氣中的間接光降解與環境轉歸無關。

由于缺乏可水解的官能團，認為FWA 28/113在環境中不會水解。

FWA 28/113可強烈地吸附到沉積物和土壤中。

在封閉瓶試驗中測定出FWA 28/113（游離酸）在28天內生物降解＜10%。在一項OECD驗證實驗中FWA 28/113（Na2-鹽）的2種化合物在28天和31天期間的平均降解率分別為11%和56%。根據OECD TG 302B，通過Zahn-Wellens試驗表明來自于廢水中的FWA 28/113被消除了。24 h后經吸附消除了83.6%。基于此認為FWA 28/113不易生物降解，但重要的是通過吸附可以消除。

預測的生物濃縮因子BCF＝3表明，水生生物經水相沒有明顯的生物體內積累的潛能。海底生物沉積物的生物積累，歸因于FWA 28/113的高吸收潛能。

沒有關于土地積累的試驗數據。FWA 28/113的鹽和游離酸計算出的KOC值分別為8.1×109和1.4×109表明，試驗物質在土壤或沉積物上有很高的吸附潛能。

基于水生生物物種3個營養水平（魚、水蚤、藻類）的急性毒性數據，根據EU技術指導文件，采用評價因子1 000，推導出水生生物的預測無效應濃度PNECaqua＞100 μg/L。

根據OECD TG 207，對于陸生生物蚯蚓，其14 天-LC50＞5 000 mg/kg（土壤干質量）（n）。沒有觀察到亞致死效應，對陸生生物沒有急性毒性。

依據上述試驗結論，OECD認為該產品的危害性小，風險低，是進一步試驗的低優先級產品。參考文獻：

［1］董仲生.熒光增白劑實用技術［M］.北京：紡織工業出版社，2006.

［2］Blankophor BA、BA267%[產品樣本].Bayer，1979：2.

［3］OECD SIDS.Fluorescent brightener 28/113［R］.UNEP PUBLICATIONS，2005.

［4］OECD SIDS.Fluorescent Brightener 220［R］.UNEP PUBLICATIONS，2005.

［5］The ETAD Fluorescent Whitening Agents Task Force.Stilbene Fluorescent Whitening Agents Category（HPV challenge program）［R］.ETAD North America，2005.

［6］U S EPA.Stilbene Fluorescent Brighteners［J］.U S EPA Hazard Characterization Document，2012.

［7］董仲生.從洗滌劑用熒光增白劑CXT的毒理學數據看其使用安全性［J］.中國洗滌用品工業，2012（4）：31.

本文文獻格式：董仲生．C.I.熒光增白劑28/113的毒理學數據和其使用安全性[J]．造紙化學品，2016，28（1）∶1-11．

使造紙業可持續性發展的Biobond技術

近幾十年來，造紙行業利用回收纖維原料滿足包裝紙客戶不斷增長的需求，這已經成為一種經濟環保的可行措施。回收廢紙對環保意義重大，同時也存在眾多挑戰。

所面臨的重要挑戰之一是回收纖維過程中對其他組分的處理，這其中就包括淀粉。目前，淀粉經常浪費且給造紙企業帶來很多問題，例如對微生物活性、pH和導電性產生負面影響，由于產生較高的BOD負荷而增加廢水處理費用。

索理思的Biobon技術能夠保證廢紙中大部分淀粉的保留、回收與回用，使紙廠運行以及紙產品保留應有的良好狀態。

淀粉是極具價值的原料，它的回用可極大地降低紙張生產過程中的輸入成本，還可以消除由于系統中淀粉溶解而帶來的負面影響，提升紙機運行性、生產運營效率以及紙張性能。更重要的是，Biobond技術可提升造紙業的可持續性。

Biobond技術的商業化應用證實該技術具有多項優點，包括：提升強度；改善系統清潔度；減少斷紙；降低清洗停機次數；改善運行性；提升效率和產量；降低濕部淀粉的用量；降低表面施膠淀粉的用量；取消松香干強劑的使用；降低清水用量和降低廢水BOD負荷。

Biobond技術的工作原理包括2個階段。首先，通過與淀粉保留殺菌劑和傳統的有機殺菌劑的聯合作用，控制淀粉酶，阻止淀粉分解；然后，采用索理思專有的聚合物將回收紙張中的淀粉轉換成陽離子形態，使其再次附著在回用纖維表面。

一家包裝紙生廠商采用Biobond技術抑制COD的增加，工廠實踐效果顯著：生產能力提高；年收入增加130萬美元；COD負荷降低11%。（楊揚）

Toxicological Data and Safety of C.I.Fluorescent Brightener 28/113

DONG Zhong-sheng
（Shenyang Research Institute of chemical industry，Shenyang 110021，China）

Abstract：At present C.I.Fluorescent brightener 28/113 is widely used in papermaking industry.it can be used for paper pulp，surface coating，surface sizing and other whitening process，it has a long applied history at home and abroad.At the same time its safety has been people’s attention for many years.This article simply describes the use characteristics of C.I.Fluorescent brightener 28/113.Meantime according to the OECD SIDS assessment report and other related information of C.I.fluorescent whitening agent 28/113，its a detailed introduction has been made by the Sources of environmental exposure，environmental distribution and fate，acute toxicity，irritation，sensitization，repeated dose toxicity，genetic toxicity（gene mutations，cell genetics），carcinogenicity，reproductive toxicity，developmental toxicity and aquatic and terrestrial toxicity effects on human health，animal and environment.The purpose is to let people has a more comprehensive knowledge and understanding in the use safety of it.

Key words：C.I.fluorescent brightener 28/113；toxicological data；toxicity；LD 50；NOAEL

作者簡介：董仲生先生（1964-），高級工程師；從事染料、熒光增白劑、印染助劑等標準的制修訂和產品質量監督檢驗工作；E-mail：dongzhongsheng@sinochem.com。

收稿日期：2015-12-12（修回）

中圖分類號：R99

文獻標識碼：A

文章編號：1007-2225（2016）01-0001-11