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四氯化碳无色透明易挥发液体。有特殊芳香气味,味甜。微溶于水,能与醇、醚等多数有机溶剂混溶,能溶解油脂、生胶、醇酸树脂等。常温干燥时稳定,有湿气存在时,逐渐分解成光气和氯化氢。本身不燃,与火焰接触时会分解成氯化氢、光气及氯气等。四氯化碳是常用溶剂,常用作脱脂剂、萃取剂、干洗剂、灭火剂、驱虫剂等。某些家用清洁剂也含有四氯化碳。
在四氯化碳生产或使用过程中,可释入空气而污染环境,也可在水体中检测到四氯化碳。四氯化碳是典型的肝脏毒物,可经消化道、呼吸道及皮肤进入体内。慢性中毒时表现为头昏、失眠、食欲减退,严重时可引起脂肪肝及肝硬化,对肾脏、肺泡膜及肺血管也会造成损害。四氯化碳对动物致癌为阳性,为人类可疑致癌物,是我国环境优先控制物之一。作业场所短时间允许接触浓度25mg/m3.
四氯化碳(carbon tetrachloride,CCl。)是无色的液体,有特殊气味,在火焰中释放出刺激性或有毒烟雾(或气体),与热表面或火焰接触时,分解生成氯化氢、氯气和光气,与某些金属如铝、镁、锌发生反应,有着火和爆炸的危险,不可燃,不聚合。
自然界无天然的四氯化碳。本品是有机溶剂,工业上用作溶媒、清洗工件油垢、杀虫剂、干洗剂、萃取剂、灭火剂、金属加工切削的润滑液和制造氟里昂等,某些家用清洁剂也含有较多的四氯化碳。常因生产或生活过程中经皮肤直接接触或呼吸道吸入其气体;生活中多为口服,常见于误服或自杀。
四氯化碳可经呼吸道、胃肠道和皮肤三个途径吸收。本品是低水溶性化合物,肺的吸收率随着吸入时间的延长而下降,在血液中浓度与肺泡中浓度之比(分配系数)为3.6~5.2(20。C)和1.8~2.5(37 oC)。四氯化碳在脂肪存在时,延缓了肠道吸收的速度,同时又促使四氯化碳吸收后更多地进入淋巴系统,避免了首先进入肝,降低了血循环中大量未经代谢的四氯化碳。
四氯化碳的吸收受许多因素的影响,如胃肠道内食物的存在量和种类。乙醇和异丙醇都有增毒作用。四氯化碳在体内代谢迅速,吸入后48小时即不能在血液中检出。在体内分布较广泛,接触高浓度四氯化碳后,一般在组织中的含量比血液中高,脑、肺、心、肾和脾中含量最多,肝、肌肉和皮肤次之。也有报告给狗口服本品后,以骨髓中含量最高,约为脑、脾和肝的5倍。
又有以14C标记的四氯化碳289mg/m3给猴吸入,研究其在体内的吸收和分布,发现吸收率为1.34mg/(kg·h)。分布比例(以血中含量为1):脂肪组织为7.86,肝3.0,骨髓2.97,骨、肺、肌肉、脾、心、肾和脑0.14~o.96。肺是四氯化碳的主要排泄途径,吸收量的50%左右是以原形经呼吸道排出的,少量经尿和粪便中排出。20%在体内氧化,部分代谢为二氧化碳呼出,组织中的四氯化碳排泄缓慢,这可能是反复吸入本品引起中毒反应的原因。
四氯化碳最初的代谢起始于细胞色素P450(CYP450)介导的将一个电子转移到C—a键上形成阴离子自由基并消除掉氯原子,这样就形成了三氯甲基自由基。三氯甲基自由基可进行氧化和还原的生物转化。消除三氯甲基自由基的最重要途径是与分子氧反应产生三氯甲基过氧化物自由基,该中问产物比三氯甲基自由基更活泼,可以同脂质反应引起脂质过氧化并产生4一羟基烯醛。
推测三氯甲基过氧化物自由基可进一步反应生成碳酰氯,碳酰氯可进一步与组织大分子或水反应最终生成氯化氢和二氧化碳。碳酰氯可与半胱氨酸缩合生成2一氧代噻唑焙4一羧酸,也可与谷胱甘肽缩合生成二谷胱甘肽二硫代碳酸盐。四氯化碳在缺氧环境下可生成氯仿和CCl4一碳烯,但在体内情况下CCl2-碳烯作为中间产物的重要性较小。
四氯化碳用途广泛,以往曾用作驱虫剂、干洗剂。目前主要作为化工原料,用于制造氯氟甲烷、氯仿和多种药物;作为有机溶剂,性能良好,用于油、脂肪、蜡、橡胶、油漆、沥青及树脂的溶剂;也用作灭火剂、熏蒸剂,以及机器部件、电子零件的清洗剂等。在其生产制造及使用过程中,均可有四氯化碳的接触。
释放到环境中的四氯化碳大部分到达大气层并均匀分布。它在大气中的半减期估计为50 a。地面水中的四氯化碳可在几天或几周之内扩散到大气中,但地下水中的四氯化碳可在数月甚至数年内维持在同一水平。四氯化碳可被土壤中的有机质吸附,也可能扩散到地下水中。目前还未观察到四氯化碳的生物富集。四氯化碳是典型的肝脏毒物,但接触浓度与频度可影响其作用部位及毒性。
高浓度时,首先是中枢神经系统受累,随后累及肝、肾;而低浓度长期接触则主要表现肝、肾受累。乙醇可促进四氯化碳的吸收,加重中毒症状。另外,四氯化碳可增加心肌对肾上腺素的敏感性,引起严重心律失常。人对四氯化碳的个体易感性差异较大,有报道口服3~5 mL即可中毒,29.5 mL即可致死。在160~200 mg/m3浓度下可发生中毒。但也有在1~2 g/m,浓度下接触30 min方出现轻度中毒。目前认为四氯化碳无致畸和致突变作用,但具有胚胎毒性。根据IARCl972及1979年资料,四氯化碳长期作用可以引起啮齿动物的肝癌,被列为“对人类有致癌可能”一类的化学物。
(1)潜伏期:一般为1~3 d,也有短至数分钟者。潜伏期长短与接触剂量及侵入途径有关。经呼吸道或胃肠道吸收中毒的临床表现类似;均可出现中枢神经系统麻醉及肝、肾损害症状。
(2)神经系统症状:可有头晕、头痛、乏力、精神恍惚、步态蹒跚、短暂意识障碍或昏迷等。极高浓度吸入时,可因延髓受抑制而迅速出现昏迷、抽搐,甚至突然死亡。
(3)消化道症状:口服中毒时较明显。可有恶心、呕吐、食欲减退、腹痛、腹泻及黄疸、肝大、肝区压痛、肝功能异常等中毒性肝病征象。严重者可发生暴发性肝功能衰竭。肝损害症状多于发病第2~4 d出现。
(4)肾损害症状:可出现蛋白尿、红细胞尿、管型尿。严重者出现少尿、无尿、氮质血症等急性肾功能衰竭表现。
(5)其他:少数患者可有心肌损害、心律失常。心室颤动及呼吸中枢麻痹多为致死原因。
(6)吸入中毒者常伴有眼及上呼吸道刺激症状。有时可引起肺水肿。
慢性中毒的报道较为少见。长期反复接触四氯化碳,可有头晕、乏力、失眠、记忆力减退、食欲不振、恶心、腹泻和腹痛等。可有肝大、肝功能异常。严重者可发展为门脉性肝硬化。少数患者发生球后视神经炎,出现视野缩小,视力减退。此外,国外还有报道可引起听力障碍、耳蜗前庭系统功能障碍及再生障碍性贫血等。皮肤长期接触,可因脱脂而出现干燥、脱屑和皲裂等。
[1]朱洪法主编,环境保护辞典,金盾出版社,2009.06,第82页
[2]谭壮生,赵振东主编,免疫毒理学,北京大学医学出版社,2011.04,第229页
[3]环境保护部主编,国家污染物环境健康风险名录:化学第一分册,中国环境科学出版社,2009.02,第413页
[4](英)希拉·夏洛克,(英)詹姆斯·杜利编著;牛俊奇,张清泉主译,肝胆系统疾病 原书第11版=DISEASES OF THE LIVER AND BILIARY SYSTEM ELEVENTH EDITION,天津科技翻译出版公司,2013.01,第306页
[5](美)莫利纳著,法医毒物学检验手册,知识产权出版社,2013.12,第57页