環己烷二甲酸二辛酯急性經口毒性的研究

宋季璋

摘要：鄰苯類增塑劑使用廣泛，但是由于其毒性，在食品及醫療器械領域的應用受到限制。本文研究了一種新型綠色增塑劑環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）的急性經口毒性。通過對小鼠服喂鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）和環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH），按照每天LD50>5000 mg/kg的劑量連續灌胃染毒15天，染毒后繼續觀察15天。實驗結束后對小鼠體重及內臟組織器官進行記錄分析，結果表明：服喂鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）的小鼠，體重增長緩慢，內臟器官有不同程度的損傷，精子有一定程度的畸形；服喂環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）的小鼠未見明顯中毒表現，處死后解剖未見明顯異常。

關鍵詞：環己烷二甲酸二辛酯；DEHCH；毒性

0 引言

鄰苯二甲酸酯（Phthalate esters， PAEs）類化合物，是全球范圍內使用最早、整數性能最全面、適用范圍最廣、產量最大的一類增塑劑[1]，目前占增塑劑總量75%以上、占PVC塑料加工用量80%以上。常用的鄰苯二甲酸酯化合物（PAEs）主要包括：鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）等[2]。在食品和化妝品包裝材料的生產中，PAEs常常作為增塑劑來使用，用來提高產品的柔韌性[3]。

然而近年來研究表明，鄰苯類增塑劑分子結構中的苯環對生物體和環境具有危害作用，苯環容易在人體內累積并對人體器官產生損傷，具有致突變性、致癌性和致畸性等毒性[4]。2007年歐盟制定的REACH法規開始實施，將鄰苯二甲酸酯類增塑劑列為高度關注物質；2008年美國通過CPSIA法，禁止鄰苯二甲酸酯含量超過0.1%的產品銷售、制造和進口；2011年后我國也制定了一系列與歐盟相同的標準[5]。面對環境的日益嚴峻，政策法規的重大變化，增塑劑企業面臨前所未有的困境和挑戰，因此，實現轉型發展，綠色發展刻不容緩[6]。

環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）是鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）完全加氫得到的一種新型綠色增塑劑。環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）與鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）具有相似的分子結構，具有良好的增塑性能[7]。因其不含苯環，對環境和生物體無毒，近年來受到了廣泛的關注。本文研究了一種新型綠色增塑劑環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）增塑劑對小鼠急性經口毒性的研究，為其正確生產和應用提供一些指導作用。

1 實驗部分

1.1 試劑

鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）、環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH），二者酯含量均在99%以上。

1.2 動物來源

昆明種小鼠，SPF級，體重18～22g，雌雄各15只。

1.3 實驗動物環境

屏障環境，使用許可證號：SYXK（豫）2012-0005環境溫度：20℃～25℃，相對環境濕度：40%～70%。

1.4 飼料種類及來源

全價營養鼠料，A級，由江蘇省協同醫藥生物工程有限責任公司提供，合格證號：120170210001。飼料輻照消毒。

2 實驗方法及步驟

2.1 分組及給藥

取鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）、環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）原液，用食用色拉油配置25%（A）、50%（B）的稀釋液作為灌胃液。

取環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）原液，用食用色拉油配置25%（C）、50%（D）的稀釋液作為灌胃液。

2.2 給予方式

經口灌胃。

2.3 臨床觀察

選用SPF級昆明種小鼠共50只，隨機分為5組，分別為A組、B組、C組、D組和對照組E組。每組10只小鼠，雌雄各半。每只小鼠按每天LD50>5000mg/kg的劑量連續灌胃染毒，并稱重，對照組使用食用色拉油染毒，連續染毒15天，染毒后繼續觀察15天。實驗結束后殺死小鼠，解剖其內臟等器官觀察。

3 結果和討論

3.1 增塑劑原料含量分析

分別取0.2微升的鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）和環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH），用GC-1690科曉氣相色譜儀分析樣品純度，采用面積歸一法計算酯含量，重復進樣3次取平均值。檢測結果表明：所使用的鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）和環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）酯含量為99.24%，99.46%。

3.2 小鼠體重檢測

由圖2可以看出，實驗期間，各組小鼠體重均處于增長狀態，其中A、B兩組小鼠體重增長緩慢，C、D、E三組組小鼠各組小鼠增長較快。臨床表現A、B兩組小鼠出現不同程度腹瀉、食欲不振、精神萎靡的狀態，C、D、E三組組小鼠飲食情況、毛色、糞便和精神狀態未見異常。各組均沒有死亡小鼠。

對比對照組小鼠，灌食鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）后，小鼠會出現腹瀉、食欲不振、精神萎靡的狀態，說明鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）能夠對小鼠胃粘膜及消化系統造成影響，而灌食環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）的小鼠則不會出現這些現象，說明環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）對小鼠的消化系統沒有影響。

3.3 小鼠內臟器官病理學檢查

解剖染毒15天后處死的小鼠，分別取A、B、C、D、E五組小鼠的肺、胃、肝、脾、腎等器官進行組織病理學檢查。發現A、B兩組小鼠的脾臟病變，并出現紅髓淤血，其中B組小鼠出現髓外造血亢進，C、D組和E組對照組未見出血現象；A、B兩組小鼠的腎臟出現少量蛋白管型，C、D組和E組對照組未見病變。其他組織未見明顯形態學改變。

對小鼠精子分析，發現在染毒期間，鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）對小鼠精子具有一定致畸作用。

4 討論

本文通過對比鄰苯類增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）和非鄰苯增塑劑環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）對小鼠經口急性毒性的研究發現：30天的連續灌胃染毒期間，四組小鼠和對照組均未出現小鼠死亡現象，其中灌食鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）的小鼠出現腹瀉、食欲不振、精神萎靡的狀態，并且脾臟及肝臟出現不同程度的病變，精子出現一定程度的畸形，而灌食環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）和對照組的小鼠體征表現均正常，內臟及其他組織器官也為發生病變。說明環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）不影響小鼠的消化系統及內臟組織器官，是一種安全無毒的新型增塑劑。

本研究為環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）的急性經口毒性進行初步探索，由此可以看出，將鄰苯類增塑劑中含有的苯環完全轉化為飽和的環己烷化合物能夠有效消除鄰苯類增塑劑對生物體的毒性，為此新型增塑劑的安全無毒性能提供初步借鑒，為今后環己烷二甲酸二辛酯（DEHCH）的進一步推廣，取代傳統鄰苯類增塑劑奠定基礎。

參考文獻

[1] 胡雄星，韓中豪，劉必寅.鄰苯二甲酸醋的毒性及其在環境中的分布[J]. 環境科學與管理，2007，32（1）：37-40.

[2] 白艷紅，張麗堯，張相生.食品包裝材料中鄰苯二甲酸酯類對食品安全危害的暴露評估[J].食品工業，2012，33（5）：86-88

[3] 陳波，倪靜.鄰苯二甲酸酯的毒理學效應及對人體健康的影響[J].化工技術與開發，2010，39（11）：46-49.

[4] 陳榮芳.國內外食品接觸材料用相關法規比較及發展趨勢[C].中國塑料協會，中國增塑劑協會，江南大學編，2016年綠色增塑劑發展國際論壇論文集，上海，2016，41-44

[5] 王慧婷.如何解讀最新對增塑劑的重大國際法律法規[C].中國塑料協會，中國增塑劑協會，江南大學編，2016年綠色增塑劑發展國際論壇論文集，上海，2016，19-23endprint