正己烷职业暴露人群尿液中吡咯加合物及相关指标分析

何俊秋，董华凰，张志胜，马 超，李迎童，白 洁，张 明，刘敏芳，张 曼

（1.首都医科大学附属北京世纪坛医院检验科，北京100038；2.北京市化工职业病防治院检验科，北京100093；3.尿液细胞分子诊断北京市重点实验室，北京100038）

正己烷是一种具有高挥发性、高脂溶性的有机溶剂，在化工领域内被广泛应用于制鞋、印刷、电子、粘合剂、除污、植物油提取、制药、清洗及家具制造等行业［1］。作业工人长期低浓度接触正己烷会导致中毒性神经病变，轻者表现为头痛、眩晕、肢体麻木、手脚无力等慢性中毒症状，严重者可出现瘫痪、昏迷、肿瘤，甚至死亡［2］。正己烷的生物转化在肝脏，代谢产物主要是2，5-己醇和2，5-己二酮（2，5-HD），经肾由尿液排出，尿中2，5-HD水平可作为接触正己烷的生物监测指标［3］。2，5-HD会与赖氨酸中的ε-氨基进一步反应生成樱红色的吡咯加合物，这也是正己烷导致机体中毒的机制所在［4］。有研究［5］结果表明：实验大鼠染毒于不同剂量的正己烷后，表现出的神经病变也有不同程度的差异，步态评分与血清和尿液中吡咯加合物水平存在明显正相关，瘫痪时间与血清和尿液中吡咯加合物水平存在负相关，预示血清和尿液中的吡咯加合物可作为正己烷暴露的生物标志物。本研究重点探讨尿吡咯加合物作为生物指标应用于职业暴露人群的可行性，正己烷职业暴露人群功能指标之间的相关性，以期能够站在更高的角度将这些不同系统的功能指标联系起来，发现其中的规律，为正己烷神经损伤筛选提供可能的动态监测指标，为正己烷神经损伤诊断提供依据。

材料和方法

1 一般资料

选择北京市某医药制造厂接触正己烷作业的86名工人为正己烷职业接触组，其中男性77人、女性9人，年龄24～42岁，平均30.7±4.3岁；工龄1～12年，平均工龄4.6±3.1年，对照组选同厂其他车间未接触正己烷作业的工人61人，其中男性54人、女性7人，年龄22～46岁 平均31.0±6.6岁；工龄0.6～10年，平均工龄4.9±3.3年。两组人群生活习惯、工作强度、吸烟饮酒等情况基本相同。经统计学检验，两组年龄差异无统计学意义（t＝0.403，P＝0.688）工龄差异无统计学意义（t＝0.580，P＝0.563）。

入组标准：接触组及对照组均无严重的肝肾疾病和其他器质性疾病，半年内未进行过任何医学诊断和治疗；对照组人员从未从事过正己烷工作，未接触过有毒有害化学物质，女性为非月经期。

2 仪器与方法

2.1 工作场所空气中正己烷浓度检测 按照国家标准《工作场所空气中有害物质监测的采样规范》（GBZl59-2004）中规定对职业接触组和对照组两组工作场所进行现场采样，按照国家标准《工作场所空气有毒物质测定第60部分：戊烷、己烷、庚烷、辛烷和壬烷》（GBZ/T300.60-2017），用溶剂解吸气相色谱法对所有样本进行检测。

2.2 尿液中吡咯加合物检测 选定的两组人员在正常班后留取清洁中段尿5mL于预先准备好的试管中，经离心机1500r/min取上清尿液（相对离心力430g），按照酶标仪比色法［6］测定尿液中吡咯加合物，每份样品在MK-Ⅲ酶标仪上重复检测3次取吸光度平均值。

2.3 血液生化指标检测 选定的两组人员于清晨空腹采集不加抗凝剂的静脉血5mL，分离血清；美国贝克曼AU581全自动生化分析仪进行总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、总胆红素（TBIL）、直接胆红素（DBIL）、尿素（BUN）、肌酐（Cr）、尿酸（UA）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、乳酸脱氢酶（LDH）、α羟丁酸（α-HBDH）、γ-谷氨酰基转移酶（GGT）、乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、胆碱酯酶（CHE）、总胆汁酸（TBA）、钾（K+）、碱性磷酸酶（ALP）的检测。

2.4 全血细胞计数分析 两组实验人员同时采集乙二胺四乙酸二钾抗凝血2mL；用希森美康2000i全自动血液分析仪进行白细胞（WBC）、红细胞（RBC）、血红蛋白（HGB）、红细胞比容（HCT）、血小板（PLT）、大血小板比例（P-LCR）、平均红细胞容积（MCV）、平均红细胞血红蛋白含量（MCH）、红细胞平均血红蛋白浓度（MCHC）、红细胞体积分布宽度（RDW-CV）、淋巴细胞绝对值（LYM）、单核细胞绝对值（MONO）、中性粒细胞绝对值（NEU）、嗜碱性粒细胞绝对值（BASO）、嗜酸性粒细胞绝对值（EOS）的检测。

3 统计学处理

应用SPSS20.0软件，正态分布的连续性数据用用均值±标准差（±s）表示，非正态分布的连续性数据用中位数（四分位数范围）［M（P25～P75）］表示。用t检验和秩和检验进行均数比较、双变量Pearson相关分析。用χ2检验精确概率分析指标阳性例数的组间差异。以P＜0.05表示差异有统计学意义。

结 果

1 工作场所空气中正己烷接触浓度

接触组和对照组各选定28例采样样本。根据检测结果，两组工作场所的正己烷浓度虽然均符合正己烷职业接触限值标准（TWA ＜100 mg/m3，STEL＜180mg/m3）；但正己烷接触组的浓度显著高于对照组，经非参数秩和检验分析，两者差异有统计学意义（Z＝-6.922，P＜0.05）。见表1。

表1 工作场所空气中正己烷接触浓度（mg/m3）

2 尿液中吡咯加合物检测

采集两组工人正常班后尿液，用酶标仪比色法检测尿液中吡咯加合物水平。结果显示接触组吡咯加合物水平均值高于正常对照组，经非参数秩和检验分析，两者差异有统计学意义（Z＝-5.174，P＜0.05）。见表2。

表2 班后尿液中吡咯加合物检测结果［nmol/mL，M（P25～P75）］

3 工作场所空气中正己烷接触浓度与尿液中吡咯加合物检测关系

将空气中正己烷浓度TWA的检测结果从高到低进行分组（分组依据按照低于检测限、低、中、高浓度四组），与其对应尿液中吡咯加合物水平均值进行双变量相关分析，其P＜0.05，相关系数r＝0.962（TWA），表明工作场所空气中正己烷浓度与接触者尿液中吡咯加合物水平有明显正相关，见表3。

表3 工作场所空气中正己烷浓度水平与接触者尿液中吡咯加合物的相关性

4 血液生化指标检测

按照检验前质量控制标准，采集两组工人静脉血，在全自动生化分析仪上进行血清生化指标检测。由表4可见，两组ALT、AST、ALP、GGT、TP、ALB、GLB、TBIL、DBIL、IBIL、BUN、CRE、UA、CK、LDH、K+、CHE、α-HBDH、TBA水平均值差异无统计学意义（P＞0.05）；但接触组的TBIL、IBIL、ALP水平均值都高于对照组；K+水平低于对照组，经独立样本间均数t检验，P＜0.05，表明上述生化指标在两组人群中有显著性差异。

表4 血液中生化指标检测结果

5 外周全血细胞计数分析

从两组工人的外周全血细胞计数结果中发现，接触组MCHC、P-LCR、EOS、MONO，与对照组比较，差异有统计学意义（P＜0.05），其中接触组MCHC、MONO指标低于对照组；P-LCR、EOS指标高于对照组，见表5。

表5 两组工人全血细胞计数分析结果

6 正己烷接触组尿液中吡咯加合物水平与生化检测指标间的关系分析

将接触组尿液中吡咯加合物水平与TBIL、IBIL、ALP、K+进行Pearson相关分析，相关系数分别为r＝0.577、P＜0.001（TBIL），r＝0.566、P＜0.001（IBIL），r＝0.431、P＝0.003（ALP），r＝-0.345、P＝0.001（K+）。对两组人群中的TBIL、IBIL、ALP检测结果超过实验室参考上限的例数和K+结果低于实验室参考下限的例数进行统计后做χ2检验精确概率法（fisher）分析，见表6。

表6 血液中生化指标超过临床参考值上限的数据分析表

7 正己烷接触者尿液中吡咯加合物与全血细胞计数分析的关系

对尿液中吡咯加合物检测结果与其全血细胞计数进行双变量Pearson分析发现，接触组工人尿液中吡咯加合物水平与MCHC、MONO、P-LCR、EOS有相关性，其中吡咯加合物与MONO、MCHC呈负相关，相关系数分别为r＝-0.303、P＝0.005（MONO），r＝-0.433、P＝0.002（MCHC）；而与P-LCR、EOS呈正相关，相关系数分别r＝0.380、P＜0.001（P-LCR），r＝0.517、P＝0.002（EOS）。

讨 论

通过t检验和双变量关系分析，对接触组和对照组工作场所中正己烷浓度和尿液中的吡咯加合物水平分析，结果显示两组间存在显著性差异和相关性。通过血液生化指标筛选，发现接触者的大多数生化指标与对照组无差异，但在TBIL、IBIL、ALP这三项指标上，职业接触组高于对照组，与尿液中吡咯加合物水平有相关关系，其中职业接触组中TBIL、IBIL指标超过实验室参考范围上限的例数也明显高于对照组，表明正己烷职业接触者存在肝功能损伤的情况［7］，而TBIL、IBIL、ALP是监测指标中相对特异的指标，需要重点关注。有文献报道正己烷慢性接触人群血清TBA水平会发生变化，ALT和TBIL水平变化不大［8］。本实验结果显示正己烷慢性接触者，可能因为吸收剂量及代谢因素的差异，TBA、ALT与对照组无明显变化。本研究中K+水平在两组之间有差异，与尿吡咯加合物之间相关关系不高，不能说明两者有相关性，但是提示我们长期接触正己烷的工人和正己烷中毒患者可能会影响血清K+水平，有待进一步探索。

通过对常见的全血细胞指标进行筛查，发现接触组大多数全血细胞计数结果（如WBC、RBC、HGB、HCT、PLT、RDW、NEU、LYM、BASO）与对照组比较，差异无统计学意义，MCHC和MONO接触组计数低于对照组；而P-LCR、EOS接触组计数高于对照组；接触组尿液中吡咯加合物水平与红细胞参数指标MCHC呈负相关；上述结果显示在正己烷职业接触者中血红细胞内平均血红蛋白水平发生变化，而白细胞分类中占少数部分的EOS、MONO绝对数发生变化，提示正己烷接触人群可能由于长期慢性呼吸道和消化道刺激，导致呼吸道和消化道处于高敏感状态，下一步应结合人群职业接触状况和其他体征调查。

目前，国内外仍将尿液中2，5-HD作为正己烷的生物标志，但其测定受到尿样酸化处理的影响，导致结果不准确［9］，加上气相色谱仪器昂贵，2，5-HD半衰期短，在脱离了正己烷环境7 d后，尿中2，5-HD水平近乎微量［10］。因此，2，5-HD仅适合作为近期接触程度的监测指标，并不能很好反映慢性正己烷的神经毒性及体内2，5-HD的累计剂量。本研究表明：吡咯加合物与各项生化代谢指标和血液指标存在一定相关性，能够反映累积暴露水平，尿液中吡咯加合物可以作为正己烷职业接触人群的生物标志物，便于早期发现正己烷职业暴露人群的功能损伤，及时做好防护措施和健康监护。