甲醛毒理学研究进展 10234033 金颖

甲醛毒理学研究进展——10234033 金颖本文对甲醛的呼吸系统毒性作用、遗传毒性以及甲醛的代谢行为分别作了介绍，并总结了一段时间以来的相关研究进展。

关键词：甲醛危害; 甲醛代谢; 毒理学一甲醛简介1.性质甲醛(formaldehyde)是一种无色、易挥发、有强烈刺激性气味的气体，中等毒性，易溶于水、醇和醚。

环境中的甲醛主要来源于工业应用、燃料的燃烧、装修材料和各种消费品(如纺织品、服装、鞋等)。

随着现代工业的发展，人们生活水平不断提高，室内装修和各种消费品的使用，使室内空气中的甲醛浓度大大增加。

因此，甲醛污染与人类健康问题已经引起了人们的高度重视。

据息室温每上升1℃，木质品、地板等处挥发的甲醛会使室内空气中的甲醛浓度上0.15~0.37倍。

甲醛的释放周期较长，通常在3~10年。

以此同时甲醛作为城市生态系统中与人居环境质量有重要影响的环境污染物，已被世界卫生组织确认为致癌和致畸物质，在我国有毒化学品优先控制的名单上它居第2位。

2. 危害甲醛自1859年最早由AM Butlerov第一次发现, 1868 年首次由甲醇中提炼出来,直至1957年英国进行第一次人体暴露实验,现今已进入分子毒理学的研究阶段. 作为头号室内装修型化学性污染物,具有较高的毒性, 是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。

它具有遗传毒性和致癌作用,包括DNA 链断裂、D PC、DNA——DNA 交联和鼻腔组织病理学改变和细胞增殖作用等。

2004年世界卫生组织( WHO )发布宣称：经国际癌症研究机构(I ARC)确认,甲醛对人体可以引起癌症. 另外甲醛对气道具有刺激作用、免疫毒性和生殖毒性. 当室内空气中含量为0 . 1 mg /m3时就有异味和不适感; 0 . 5 mg /m3可刺激眼睛引起流泪; 0 . 6 m g /m3时引起咽喉不适或疼痛; 随着浓度的升高还可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘; 当浓度大于65 m g /m3甚至可以引起肺炎、肺水肿等损伤, 甚至导致死亡. 甲醛还易引起肺炎、肺水肿、女性经期紊乱、妊娠综合症,引起新生儿染色体异常、新生儿畸形、白血病,青少年记忆力和智力下降等。

二甲醛的代谢行为自然界中的甲醛是甲烷循环中的一个中间产物,背景值很低(0.5~1Lg/m3)。

城市空气中的年平均浓度大约是0. 001~0. 02mg/m3,一般不超过0.03mg/m3。

甲醛可与空气中的离子性氯化物反应生成致癌物质(二氯甲醛醚)。

甲醛的分子式为HCHO,含有一个羰基,羰基上有2个氢原子,性质比较活泼,易发生羰基加成、氧化、还原、聚合反应。

由于高度的水溶性和与生物大分子的高度反应性,甲醛主要在直接接触部位被吸收。

例如,吸入的甲醛主要在上呼吸道沉积并被吸收。

经口进入体内的甲醛主要在口腔粘膜和胃肠道被吸收。

在体内甲醛首先被氧化为甲酸,再进一步转化为CO2和甲酸盐。

甲醛代谢为甲酸的过程中最主要的酶类为甲醛脱氢酶,现已发现人类的许多器官和组织中都有甲醛脱氢酶存在。

甲醛在甲醛脱氢酶和其它酶的作用下通过利用辅酶Ñ(NDA)和还原型谷胱甘肽形成中间产物S-甲酰-谷胱甘肽,然后谷胱甘肽被释放形成甲酸。

顾大全等对空气中甲醛浓度与人体尿代谢产物甲酸的关系作了研究,随接触甲醛浓度的增高,人群尿甲酸浓度的均值升高,接触前后尿甲酸差值也明显升高。

表明尿甲酸可作为人群接触甲醛的生物监测指标。

甲酸经代谢后,以CO2形式呼出,或以甲酸盐的形式从尿中排出。

从甲酸代谢为CO2的过程是甲醛代谢的限速步骤。

这一过程主要通过两个途径,其中主要途径为甲酸与四氢叶酸在胞浆中经甲酸四氢叶酸合成酶的作用被催化生成甲酰四氢叶酸,后者再被氧化为CO2和水;另一途径是在过氧化物酶作用下的过氧化反应,这一反应依靠生成H2O2的速度。

另外甲酸也可被纳入体内的碳库供甘氨酸、组氨酸和丝氨酸的生物合成。

某些植物对甲醛气体有吸收代谢作用。

三甲醛对呼吸系统毒性作用甲醛是室内空气中重要的污染源，其来源广泛，污染面广，释放过程缓慢而持续。

日常生活中甲醛多经呼吸道进入人体，鼻腔是甲醛的主要沉积器官，肺内也有较高浓度的蓄积。

1 甲醛对呼吸道的刺激作用甲醛对呼吸道具有刺激作用，临床表现主要有咳嗽、咽喉不适、打喷嚏，甚至引起咽喉炎、支气管痉挛等。

许多科学家曾对暴露于甲醛的部分人群进行了调查，这一部分人与正常人群相比，普遍存在呼吸道受刺激以及嗅觉功能改变的情况。

Arts等认为当甲醛浓度达到2.4mg/m3(2ppm)时即对呼吸道有刺激作用。

甲醛对嗅觉功能的影响主要表现为嗅觉敏感度降低。

范卫等对233名接触甲醛的木材粘合业工人、94名病理科医师以及62名非甲醛接触人员，病理组过敏性鼻炎的发病率较木材组和非甲醛接触组高，但是3组人员的嗅觉阈值比较差异没有统计学意义。

2 甲醛引起的呼吸道炎症和对肺功能的损害甲醛对呼吸系统的主要危害表现为上呼吸道症状体征发生率增加，如胸闷、咳痰、咳嗽症状等及罹患慢性鼻咽炎、气管炎、肺病的发病率增高，肺功能异常率也增高，且以小气道通气功能异常为主，提示甲醛接触者的肺功能损伤属于阻塞性肺通气功能障碍。

Franklin等对居住于甲醛水平为0.6 mg/m3(50ppb)或更高环境中的健康儿童进行了研究，他们发现这些儿童呼出气中的一氧化氮含量明显高于正常水平，这说0.6mg/m3或更高浓度的甲醛即可导致呼吸道轻微炎症。

岳伟等对30例成人过敏性哮喘患者和81例健康者在调整年龄、性别和吸烟等影响因素后，通过调查发现室内甲醛每升高1个单位(1 g/m3)其过敏性哮喘的危险性提高了0.02倍。

这说明甲醛浓度的升高和哮喘发作的危险性之间具有一定的剂量关系。

3 甲醛的致癌症现状甲醛具有致突变性，国外学者对其致癌性进行了广泛而深入的研究。

Hauptmann等跟踪观察了美国25 619名甲醛作业工人患鼻咽癌死亡的情况，结果发现鼻咽癌的RR(相对危险度)随着甲醛平均暴露水平、累积暴露水平、一次最高浓度和暴露工龄的增加而升高。

Marsh等[13]随访了某塑料厂7 328名甲醛作业工人的死亡情况，结果发现甲醛作业工人患鼻咽癌死亡的危险性比其他工人增加了5倍。

2004年6月国际癌症研究署公布甲醛是人类确认致癌物，会诱发鼻咽癌，至于甲醛与肺癌、鼻腔癌、鼻窦癌、喉、气管、支气管等部位癌症是否相关联，研究结果不尽一致，尚未得出定论。

四甲醛的遗传毒性（1）甲醛引起基因突变国内外研究者对甲醛不同暴露剂量所致遗传毒性效应及其导的基因改变开展了大量的探讨和研究。

有学者以雌性Fischer一344大鼠为对象，实施28天甲醛吸入暴露研究，结果：高剂量吸入暴露组( 15ppm )的大鼠外周血细胞在彗星实验、姐妹染色单体交换实验和微核实验中都未出现显著的遗传毒性效应。

而Neuss 等2 8天同剂量吸入实验也未能显示大鼠支气管肺泡灌洗液细胞的遗传学改变。

由此对以往报道的吸入甲醛会导致大鼠肺部的遗传毒性的生物学意义提出质疑。

除此目前甲醛动物体内实验引发动物细胞微核率升高的结论仍有争议。

（2）甲醛对DNA的损伤●甲醛作为一种亲电子剂的自由基及弱氧化剂，进入机体或细胞后可发生类似Fenton反应的化学过程，产生羟自由基等强氧化剂，进而导致氧化激对DNA造成损伤；●甲醛可以损伤生物或细胞内的抗氧化系统，如引起超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等抗氧化酶活性的降低。

●甲醛进入细胞后打开线粒体上的线粒体渗透性转运通道，降低线粒体膜电位，抑制线粒体的呼吸作用，产生更多的活性氧自由基，使得细胞或机体内的氧化压力增加。

即甲醛可以通过多种途径破坏机体的氧化平衡状态，使得机体内的ROS水平增加，进而对核苷酸进行攻击产生DNA断裂。

体外实验研究表明甲醛能够引起人体和啮齿类动物多种细胞 D N A—DN A 交联、D N A一蛋白质交联和D N A— D N A单链断裂等。

C a s a n o v a M 等以急性甲醛吸人实验诱导了大鼠和恒河猴鼻粘膜D P C 的形成。

C．C l i f f o r d Conaway和Oliver Merk发现不同浓度的甲醛可以起D N A—D N A交联。

还有研究报道人暴露甲醛可致血液白细胞形成D P C，而且D P C系数与甲醛的暴露浓度和暴露时间呈正相关。

(3)甲醛对染色体的损伤体外实验表明，甲醛能造成人的细胞染色体的损伤包括：染色体畸变、微核和姐妹染色单体的交换等。

在甲醛职业暴露研究中，当甲醛暴露剂量达0 ．1 8 m g ／mi n 时，工人外周血微核试验( 甲基纤维素法) 和单细胞凝胶电泳试验( S C G E ) 均显示能够引发外周血细胞 D N A出现明显的断裂损伤，认为是甲醛致癌机制之一，并考虑以此作为甲醛暴露人群的早期效应标志物。

国外学者对人类外周淋巴血的研究表明当甲醛浓度大于2 5 /m o l 时，D P X将形成；当甲醛浓度高达1 0 0/m o l 时，细胞开始复制之前。

D P X 已被完全消除；当甲醛浓度) 1 0 0 /m o l 时，发生姐妹染色单体交换，同时产生细胞毒性；在进行血细胞培养的微核实验中，直至 2 5 0 I ~ m o l 的高浓度时微核才会形成。

提示：人类血液体外低浓度甲醛暴露不易引发细胞遗传毒性效应。

五甲醛的其他的一些影响1.影响酶的活性及膜脂结构罗纪盛等研究表明,甲醛对红细胞的毒性主要是影响细胞的酶活性和改变细胞膜的通透性。

甲醛可抑制人红细胞乙酰胆碱酯酶的活性,抑制组织器官的SOD 酶活性,促进糖酵解有关酶如磷酸甘油醛脱氢酶和乳酸脱氢酶的活力。

2.氧化损伤甲醛是一种强氧化剂,对组织器官具有氧化损伤作用。

崔香丽等人的动物实验表明,吸入甲醛可使大鼠肝脏和睾丸的脂质过氧化物浓度较对照组显著增高,说明甲醛吸入造成了大鼠肝脏和睾丸的脂质过氧化损伤,致使这两个组织抗氧化能力降低。

六展望众所周知的，现在随着城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，人们对居室的要求也越来越高，从能有个住的地方发展到对房子装修要求尽善尽美。

北京室内环境监测中心检测的千户家庭中，甲醛超标的占60 % ，甲醛浓度平均超过国家标准4倍，最高甚至超过国家标准16倍.。

青岛市产品质量监督检验所对85 处住房进行空气质量检测，结果有70 %的房子空气质量不合格，主要是甲醛超标。

由此可知，甲醛的毒理学刻不容缓的，时时刻刻影响着人们的日常生活与身体健康。

以便早日确定有关职业接触人群和飞职业接触人群对甲醛的敏感监测和诊断指标，并为建接触立人群限值采取相应的措施。

参考文献（1）李红霞，黄厚今. 甲醛的毒性研究进展. 国外医学卫生学分册[J]，2006，33 (2) ：114-117（2）甲醛的毒理学研究进展李娜（3）甲醛对呼吸系统毒性作用的研究现状樊冬梅（4）甲醛环境危害研究综述王利英（5）甲醛遗传毒性及其机制研究进展陈文婕，戴红。