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从毒理学数据看荧光增白剂的安全性

2019-04-13

中国纤检 2019年12期
关键词:致癌性增白剂毒理学

根据国家标准 GB/T 6687—2006《染料名词术语》,荧光增白剂是一种荧光染料,在紫外光的照射下,可激发出蓝、紫光,与基质上的黄光互补而具有增白效果。与化学漂白、上蓝加白这两种常见的增白方式相比,使用荧光增白剂不会损伤基质,是目前最常用和最有效的提高基质白度方法,广泛应用于纺织、洗涤、造纸、塑料、涂料、防伪等行业[1-4]。

在消费者对化学品的安全性要求越来越高的大背景下,部分媒体为迎合人们对荧光物质的恐惧心理,肆意夸大荧光增白剂的毒性和可能对人体造成的危害,令人们对荧光增白剂持有错误认知[5-7]。

本文介绍两类最典型荧光增白剂(FWA-1和FWA-5)的毒理学数据,通过数据探讨荧光增白剂在纺织品应用的安全性。

1 荧光增白剂FWA-1和FWA-5

荧光增白剂F WA-1在染料索引的结构登记号为“C.I.荧光增白剂71”,CAS No是16090-02-1,中文名称为4,4'-双(4-吗啉基-6-苯胺基-1,3,5-三嗪-2-氨基)二苯乙烯-2,2'-二磺酸二钠盐。国内常见的商品名称有荧光增白剂CXT、BLF、33#、CXT-20、DMS等。

荧光增白剂FWA-5在染料索引中的结构登记号为“C.I.荧光增白剂351”,CAS No是27344-41-8,中文名称为4,4'-双(2-磺酸钠苯乙烯基)联苯。国内常见的商品名称有荧光增白剂CBS、351、新荧CF-351、CBS-120、CPC、SFWX、CBS-X以及超级增白剂CBW等。

欧洲和日本的洗涤剂工业协会分别于2003年和2007年独立开展了这两种荧光增白剂对人类健康和环境影响的风险评估[8-10]。本文数据基于这两个报告和其他相关资料整理而成[11-12]。

2 荧光增白剂FWA-1和FWA-5的毒理学试验数据

2.1 毒理学试验分类

毒理学试验数据主要分为以下四类:

(1)急性毒性试验:如确定LD50值(详见表1);

(2)慢性毒性试验:低剂量、长期作用下的毒性情况;

(3)专项毒性指标:主要是致畸、致突变和致癌;

表1 经口急性毒性分级标准

(4)特定毒性项目:经表皮接触的致敏、刺激作用,对眼睛的刺激、腐蚀,光毒性等。

2.2 人类毒理学数据

人类毒理学数据,主要研究了在可能的皮肤刺激、皮肤致敏或光刺激/致敏反应等方面,缺乏经口/吸入的急性或亚急性/慢性毒性的数据。

FWA-1对人类皮肤几乎没有刺激性。有志愿者参与的反复刺激斑贴试验表明,在试验条件下未发现皮肤阳性反应,即FWA-1没有皮肤致敏性。用FWA-1预处理的皮肤经光刺激不引起或引起极轻微的红斑,表明FWA-1在试验条件下对人类没有光毒性,不会增强人类对单次紫外线暴露的急性皮肤反应,在试验条件下也不具有皮肤光致敏性。

试验表明FWA-5没有皮肤刺激性和皮肤致敏性,但缺乏光刺激/致敏反应方面的数据。

2.3 动物毒理学数据

2.3.1 急性毒性试验数据

2.3.1.1 急性经口毒性

FWA-1对于各物种(鼠类)经口急性半数致死剂量(LD50)均大于5000mg/kg,小鼠和仓鼠甚至大于15000mg/kg。

FWA-5的经口致死LD50国外数据均在2000mg/kg以上,国内研究数据为4640mg /kg以上。

对照表1,数据表明FWA-1、FWA-5属于实际无毒级别物质。作为参考和方便比较,人们生活中每天使用的食盐(NaCl)的大鼠经口LD50值约为3000mg/kg。两种荧光增白剂急性经口毒性低于食盐。

2.3.1.2 急性吸入毒性

大鼠吸入3900 mg/m3FWA-1,4h后仍存活。

急性吸入FWA-5的LC50=3920 mg/m3空气。

实际上,通过非常低的蒸汽压和很低的亨利常数可知,FWA-1和FWA-5并不会分布在空气中。

2.3.1.3 急性经皮毒性

FWA-1和FWA-5的经皮致死LD50均大于2000mg/kg体重。

2.3.2 慢性毒性试验数据

用FWA-1对两种性别的大鼠28天连续经口灌胃给药,试验结果表明“未观察到有害作用剂量”(NOAEL)为1000mg/kg。一项大鼠两年喂养FWA-1慢性毒性试验表明FWA-1慢性毒性试验的NOAEL为10000 ppm。

两年大鼠喂养FWA-5试验中雄鼠未观察到有害作用剂量(NOAEL)为190 mg/kg,雌鼠为226 mg/kg。

2.3.3 专项毒性指标试验数据

2.3.3.1 致畸

给雄性老鼠服用5g/kg剂量的FWA-1,让这些雄性老鼠与未服用FWA-1的雌鼠交配,在为期8周的交配期内没有观察到异常现象。交配后雌鼠的受孕率、胚胎着床率、胎儿死亡率等未见异常。表明FWA-1动物无致畸性,对动物的繁殖没有影响。

FWA-5在1000mg/kg的限定剂量下对亲代大鼠和胎鼠没有毒性。未发现潜在胚胎毒性和致畸性的证据。

2.3.3.2 致突变

为研究致突变开展了以下研究:用鼠伤寒沙门菌株进行Ames试验用来检测FWA-1致基因点突变的能力(如基因组碱基对置换,移码突变);用中国仓鼠肺细胞(V79)检测FWA-1及其经大鼠肝S9代谢活化后致染色体畸变的能力;体内小鼠骨髓细胞微核试验用来检测FWA-1诱导小鼠骨髓嗜多染红细胞形成微核的能力。

试验结果表明:FWA-1在体内、外均无致突变性和致染色体断裂畸变的特性。

体内、体外遗传毒性评价试验证据表明,FWA-5不具有致突变性。

2.3.3.3 致癌

在饮食掺入量达到10000ppm的FWA-1时,即雄性大鼠染毒剂量为524mg/kg,雌性为791mg/kg时,FWA-1不具有致癌性。浓度为0.001%和高达0.01%的FWA-1慢性经皮染毒对两性裸鼠均不具有毒性作用及致癌性。

一项FWA-1光致癌性试验证明,在接触含有FWA-1的物品,并同时受紫外线照射的最坏情况下,FWA-1不具有光毒性及光致癌性。

FWA-5在5000ppm和10000ppm这些剂量下,终生致癌性研究观察不到肿瘤的发生。但喂食大剂量FWA-5(50000ppm)的大鼠胰腺发现了肿瘤。大剂量FWA-5终生施加会刺激胰腺生长,可以促进非遗传性胰腺肿瘤的形成。但这种肿瘤的产生可认为,在无毒性反应剂量以下的用量不会产生肿瘤。

对FWA-5进行了一项光致癌性试验:用0.1%的FWA-5水悬液浸润无毛小鼠,每天光照20min,每周5天,持续40周,动物未出现肿瘤。在接触含有FWA-5的物品并同时受紫外线辐照的最坏情况下,FWA-5也不具有致癌性。

2.3.4 特定毒性项目数据

2.3.4.1 皮肤刺激/腐蚀

FWA-1涂抹完整兔皮肤后,可以引起极轻微到轻微程度的皮肤刺激,根据EU指令标准属不具有刺激性。多项研究均未发现FWA-1可引起皮肤着色或腐蚀效应。

国内外试验研究表明,在目前的试验条件下,FWA-5对皮肤无刺激、无腐蚀。

2.3.4.2 皮肤致敏

在优化试验中,表皮激发后试验组和对照组未发现差异。在最大值试验中,试验组动物未发现全身毒性症状或皮肤反应,也未发生死亡。激发后24h和48h,对照组和处理组的所有动物红斑和水肿的皮肤评分均为0。研究结果评价,FWA-1在上述试验条件下不是皮肤致敏物。

为了评价FWA-5的潜在皮肤致敏性,对雌性白化豚鼠用皮内致敏诱导稀释液(含5%FWA-5的生理盐水)进行皮内致敏诱导,用含最高无刺激浓度的受试物进行表皮致敏诱导。表皮诱导两周后涂抹含25%受试物的凡士林进行激发。在上述试验条件下,FWA-5不具有致敏性。

2.3.4.3 眼刺激/腐蚀

FWA-1对兔眼具有极小到轻度刺激,根据EU指令2001/59/EC的分类标准属不具有刺激性,所有观察到的反应均可在7日内恢复。试验均未发现FWA-1具有腐蚀性。

FWA-5对体重无影响。在10%以上的高浓度会出现眼刺激性,但未发现腐蚀性;1%溶液未发现对眼的刺激作用,FWA-5对眼刺激分级为“轻度刺激性”。

2.3.4.4 光毒性

为观察FWA-1预处理皮肤是否可以诱导皮肤对单次UV光暴露[UV-A(254 nm)、UV-C(300nm~380nm)或UV-A+UV-B(模拟日光)]的急性反应增强,采用无毛鼠和小种猪进行了研究。试验结果表明FWA-1不具有光毒性。

在光毒性试验中,在接触含有FWA-5的物品并同时受紫外线辐照的最坏情况下,FWA-5也不具有光毒性。

3 结语

从上述试验结果可知,科学家已对FWA-1和FWA-5进行了详细的毒理学研究,结论为两者均对人无皮肤刺激和皮肤致敏,对动物无致畸、致突变、致癌性,无皮肤刺激/腐蚀、皮肤致敏、眼刺激/腐蚀和光毒性,属于实际无毒级别物质。

此外,毒理学试验所使用的剂量已经远远超过人们在正常生活中身体可能接触到的最大剂量。可见,纺织品中添加荧光增白剂的安全性是有可靠保障的。

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