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四氯化碳無色透明易揮發液體。有特殊芳香氣味,味甜。微溶于水,能與醇、醚等多數有機溶劑混溶,能溶解油脂、生膠、醇酸樹脂等。常溫干燥時穩定,有濕氣存在時,逐漸分解成光氣和氯化氫。本身不燃,與火焰接觸時會分解成氯化氫、光氣及氯氣等。四氯化碳是常用溶劑,常用作脫脂劑、萃取劑、干洗劑、滅火劑、驅蟲劑等。某些家用清潔劑也含有四氯化碳。
在四氯化碳生產或使用過程中,可釋入空氣而污染環境,也可在水體中檢測到四氯化碳。四氯化碳是典型的肝臟毒物,可經消化道、呼吸道及皮膚進入體內。慢性中毒時表現為頭昏、失眠、食欲減退,嚴重時可引起脂肪肝及肝硬化,對腎臟、肺泡膜及肺血管也會造成損害。四氯化碳對動物致癌為陽性,為人類可疑致癌物,是我國環境優先控制物之一。作業場所短時間允許接觸濃度25mg/m3.
四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl。)是無色的液體,有特殊氣味,在火焰中釋放出刺激性或有毒煙霧(或氣體),與熱表面或火焰接觸時,分解生成氯化氫、氯氣和光氣,與某些金屬如鋁、鎂、鋅發生反應,有著火和爆炸的危險,不可燃,不聚合。
自然界無天然的四氯化碳。本品是有機溶劑,工業上用作溶媒、清洗工件油垢、殺蟲劑、干洗劑、萃取劑、滅火劑、金屬加工切削的潤滑液和制造氟里昂等,某些家用清潔劑也含有較多的四氯化碳。常因生產或生活過程中經皮膚直接接觸或呼吸道吸入其氣體;生活中多為口服,常見于誤服或自殺。
四氯化碳可經呼吸道、胃腸道和皮膚三個途徑吸收。本品是低水溶性化合物,肺的吸收率隨著吸入時間的延長而下降,在血液中濃度與肺泡中濃度之比(分配系數)為3.6~5.2(20。C)和1.8~2.5(37 oC)。四氯化碳在脂肪存在時,延緩了腸道吸收的速度,同時又促使四氯化碳吸收后更多地進入淋巴系統,避免了首先進入肝,降低了血循環中大量未經代謝的四氯化碳。
四氯化碳的吸收受許多因素的影響,如胃腸道內食物的存在量和種類。乙醇和異丙醇都有增毒作用。四氯化碳在體內代謝迅速,吸入后48小時即不能在血液中檢出。在體內分布較廣泛,接觸高濃度四氯化碳后,一般在組織中的含量比血液中高,腦、肺、心、腎和脾中含量最多,肝、肌肉和皮膚次之。也有報告給狗口服本品后,以骨髓中含量最高,約為腦、脾和肝的5倍。
又有以14C標記的四氯化碳289mg/m3給猴吸入,研究其在體內的吸收和分布,發現吸收率為1.34mg/(kg·h)。分布比例(以血中含量為1):脂肪組織為7.86,肝3.0,骨髓2.97,骨、肺、肌肉、脾、心、腎和腦0.14~o.96。肺是四氯化碳的主要排泄途徑,吸收量的50%左右是以原形經呼吸道排出的,少量經尿和糞便中排出。20%在體內氧化,部分代謝為二氧化碳呼出,組織中的四氯化碳排泄緩慢,這可能是反復吸入本品引起中毒反應的原因。
四氯化碳最初的代謝起始于細胞色素P450(CYP450)介導的將一個電子轉移到C—a鍵上形成陰離子自由基并消除掉氯原子,這樣就形成了三氯甲基自由基。三氯甲基自由基可進行氧化和還原的生物轉化。消除三氯甲基自由基的最重要途徑是與分子氧反應產生三氯甲基過氧化物自由基,該中問產物比三氯甲基自由基更活潑,可以同脂質反應引起脂質過氧化并產生4一羥基烯醛。
推測三氯甲基過氧化物自由基可進一步反應生成碳酰氯,碳酰氯可進一步與組織大分子或水反應最終生成氯化氫和二氧化碳。碳酰氯可與半胱氨酸縮合生成2一氧代噻唑焙4一羧酸,也可與谷胱甘肽縮合生成二谷胱甘肽二硫代碳酸鹽。四氯化碳在缺氧環境下可生成氯仿和CCl4一碳烯,但在體內情況下CCl2-碳烯作為中間產物的重要性較小。
四氯化碳用途廣泛,以往曾用作驅蟲劑、干洗劑。目前主要作為化工原料,用于制造氯氟甲烷、氯仿和多種藥物;作為有機溶劑,性能良好,用于油、脂肪、蠟、橡膠、油漆、瀝青及樹脂的溶劑;也用作滅火劑、熏蒸劑,以及機器部件、電子零件的清洗劑等。在其生產制造及使用過程中,均可有四氯化碳的接觸。
釋放到環境中的四氯化碳大部分到達大氣層并均勻分布。它在大氣中的半減期估計為50 a。地面水中的四氯化碳可在幾天或幾周之內擴散到大氣中,但地下水中的四氯化碳可在數月甚至數年內維持在同一水平。四氯化碳可被土壤中的有機質吸附,也可能擴散到地下水中。目前還未觀察到四氯化碳的生物富集。四氯化碳是典型的肝臟毒物,但接觸濃度與頻度可影響其作用部位及毒性。
高濃度時,首先是中樞神經系統受累,隨后累及肝、腎;而低濃度長期接觸則主要表現肝、腎受累。乙醇可促進四氯化碳的吸收,加重中毒癥狀。另外,四氯化碳可增加心肌對腎上腺素的敏感性,引起嚴重心律失常。人對四氯化碳的個體易感性差異較大,有報道口服3~5 mL即可中毒,29.5 mL即可致死。在160~200 mg/m3濃度下可發生中毒。但也有在1~2 g/m,濃度下接觸30 min方出現輕度中毒。目前認為四氯化碳無致畸和致突變作用,但具有胚胎毒性。根據IARCl972及1979年資料,四氯化碳長期作用可以引起嚙齒動物的肝癌,被列為“對人類有致癌可能”一類的化學物。
(1)潛伏期:一般為1~3 d,也有短至數分鐘者。潛伏期長短與接觸劑量及侵入途徑有關。經呼吸道或胃腸道吸收中毒的臨床表現類似;均可出現中樞神經系統麻醉及肝、腎損害癥狀。
(2)神經系統癥狀:可有頭暈、頭痛、乏力、精神恍惚、步態蹣跚、短暫意識障礙或昏迷等。極高濃度吸入時,可因延髓受抑制而迅速出現昏迷、抽搐,甚至突然死亡。
(3)消化道癥狀:口服中毒時較明顯。可有惡心、嘔吐、食欲減退、腹痛、腹瀉及黃疸、肝大、肝區壓痛、肝功能異常等中毒性肝病征象。嚴重者可發生暴發性肝功能衰竭。肝損害癥狀多于發病第2~4 d出現。
(4)腎損害癥狀:可出現蛋白尿、紅細胞尿、管型尿。嚴重者出現少尿、無尿、氮質血癥等急性腎功能衰竭表現。
(5)其他:少數患者可有心肌損害、心律失常。心室顫動及呼吸中樞麻痹多為致死原因。
(6)吸入中毒者常伴有眼及上呼吸道刺激癥狀。有時可引起肺水腫。
慢性中毒的報道較為少見。長期反復接觸四氯化碳,可有頭暈、乏力、失眠、記憶力減退、食欲不振、惡心、腹瀉和腹痛等。可有肝大、肝功能異常。嚴重者可發展為門脈性肝硬化。少數患者發生球后視神經炎,出現視野縮小,視力減退。此外,國外還有報道可引起聽力障礙、耳蝸前庭系統功能障礙及再生障礙性貧血等。皮膚長期接觸,可因脫脂而出現干燥、脫屑和皸裂等。
[1]朱洪法主編,環境保護辭典,金盾出版社,2009.06,第82頁
[2]譚壯生,趙振東主編,免疫毒理學,北京大學醫學出版社,2011.04,第229頁
[3]環境保護部主編,國家污染物環境健康風險名錄:化學第一分冊,中國環境科學出版社,2009.02,第413頁
[4](英)希拉·夏洛克,(英)詹姆斯·杜利編著;牛俊奇,張清泉主譯,肝膽系統疾病 原書第11版=DISEASES OF THE LIVER AND BILIARY SYSTEM ELEVENTH EDITION,天津科技翻譯出版公司,2013.01,第306頁
[5](美)莫利納著,法醫毒物學檢驗手冊,知識產權出版社,2013.12,第57頁