過(guò)氧乙酸消毒劑的毒性試驗(yàn)

杜宏舉，馬 玲，鄭 珊，劉建中，張 鵬

(北京市疾病預(yù)防控制中心，北京 100013)

過(guò)氧乙酸是一種廣泛應(yīng)用的高效廣譜消毒劑，對(duì)各種微生物，包括細(xì)菌、病毒、真菌及芽孢等多種微生物均有殺滅作用。過(guò)氧乙酸具有強(qiáng)氧化作用[1]，可對(duì)人體皮膚、眼睛及呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生刺激作用，因此過(guò)氧乙酸類消毒劑必須進(jìn)行相關(guān)的毒理學(xué)安全性評(píng)價(jià)，以了解其毒性作用大小。目前同類的過(guò)氧乙酸消毒劑多為二元液體包裝，需A、B成分臨時(shí)合成使用，其相關(guān)急性毒性研究已有一些報(bào)道。本試驗(yàn)所用過(guò)氧乙酸消毒劑(江蘇某公司提供)為可直接使用的一元液體制劑，其相關(guān)毒性研究未見報(bào)道。為科學(xué)評(píng)價(jià)該過(guò)氧乙酸類消毒劑的安全性，本實(shí)驗(yàn)室對(duì)其大鼠急性和亞急性經(jīng)口毒性進(jìn)行了試驗(yàn)研究?，F(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及試驗(yàn)環(huán)境

清潔級(jí)Wistar大鼠，由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK-(軍)2012-0004；飼料來(lái)源：軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，飼料生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK-(軍)2012-0003；實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào)：SYXK(京)2013-0033，飼養(yǎng)于本單位清潔級(jí)實(shí)驗(yàn)室屏障系統(tǒng)，環(huán)境溫度為20°C～25°C，濕度為40%～70%，標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)，自由飲水。

1.2 儀器與試劑

電子天平(北京賽多利斯，BT2202S型)；血常規(guī)分析儀(日本光電，MEK-6318型)；全自動(dòng)生化分析儀(日立，7600型)；病理切片機(jī)(德國(guó)徠卡，TS6016+CV6030型)；甲醛(上海滬試，分析純AR)、無(wú)水乙醇(北京試劑，優(yōu)級(jí)純GR)；0.9%氯化鈉注射液(山東華魯制藥有限公司)。

1.3 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

1.3.1 急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)(原液)：選擇40只健康成年Wistar大鼠，雌雄各半，體重(184～220)g。依據(jù)霍恩氏(Horn)法，將雌、雄大鼠分別隨機(jī)分成4組，采用一次性經(jīng)口灌胃染毒法，分別給予濃度為464、1 000、21 50和4 640 mg/kg 體重的該過(guò)氧乙酸消毒劑，按1.0 mL/100 g 體重給予受試物。灌胃前動(dòng)物禁食16 h，自由飲水。灌胃后給予正常飲食，觀察14 d，記錄中毒體征及死亡情況。根據(jù)Horn法計(jì)算受試物對(duì)小鼠急性經(jīng)口LD50(95%可信區(qū)間)，并確定急性毒性分級(jí)。

1.3.2 急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)(最高應(yīng)用液濃度5倍液，2.5 g/L)：20只健康成年Wistar種大鼠，雌雄各半，體重(185～217)g。采用一次最高劑量法，劑量設(shè)計(jì)雌、雄性大鼠均為5 000 mg/kg 體重，按1.0 mL/100 g 體重經(jīng)口灌胃給予受試物。灌胃前動(dòng)物禁食16 h，自由飲水。灌胃后密切觀察4 h后給予正常飲食，觀察14 d，記錄中毒體征及死亡情況。

1.3.3 亞急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)：40只6～8周齡Wistar種大鼠，雌雄各半。按體重隨機(jī)分為陰性對(duì)照組和高、中、低三個(gè)劑量組，依據(jù)衛(wèi)生部《消毒技術(shù)規(guī)范》(2002年版)，劑量設(shè)計(jì)高劑量組為1/5 LD50，高、中、低三個(gè)劑量組的組距為3倍關(guān)系，即雌性大鼠劑量設(shè)為33 mg/kg 體重、98 mg/kg 體重和294 mg/kg 體重；雄性大鼠為38 mg/kg 體重、114 mg/kg 體重和342 mg/kg 體重。每日固定時(shí)間經(jīng)口灌胃給予受試物1次，按1.0 mL/100 g 體重給藥。

實(shí)驗(yàn)期間，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自由攝食和飲水，每天觀察并記錄動(dòng)物的一般表現(xiàn)、行為、中毒體征和死亡情況。每周稱1次體重并記錄。第28天禁食16 h，第29 天取血測(cè)定白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)及分類、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)、血紅蛋白(Hb)等血液學(xué)指標(biāo)；取血清測(cè)定丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素(URE)、肌酐(CRE)和總膽固醇(CHO)等生化指標(biāo)。

1.4 病理組織學(xué)檢查

大體解剖觀察每只動(dòng)物，取肝、腎稱重，計(jì)算臟/體比；將心、肝、脾、肺、腎、腦、腎上腺、睪丸、卵巢和胃腸等重要臟器入4%甲醛溶液固定，然后將相關(guān)組織標(biāo)本做石蠟切片，經(jīng)HE染色后，于光鏡下觀察組織形態(tài)學(xué)變化。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)(原液)

給藥后，2 150 mg/kg 體重劑量組動(dòng)物出現(xiàn)靜臥少動(dòng)、步態(tài)不穩(wěn)、震顫及呼吸困難，大部分動(dòng)物于24 h內(nèi)死亡，雌性大鼠全部死亡，雄性大鼠有4只死亡，死亡動(dòng)物大體解剖可見胃脹氣及腐蝕，腸部分也有充血及腐蝕；4 640 mg/kg 體重劑量組動(dòng)物出現(xiàn)靜臥少動(dòng)、步態(tài)不穩(wěn)、震顫及呼吸困難，受試動(dòng)物3～4 h內(nèi)全部死亡，死亡動(dòng)物大體解剖可見胃脹氣及腐蝕，腸部分也有充血及腐蝕；其他劑量組受試動(dòng)物生長(zhǎng)正常，未見中毒體征及死亡，解剖未見異常，見表1。過(guò)氧乙酸對(duì)雌性大鼠急性經(jīng)口LD50為1 470 mg/kg 體重，對(duì)雄性大鼠急性進(jìn)口LD50為1710 mg/kg 體重 (95%可信區(qū)間：1 260～2 330 mg/kg 體重)，屬低毒性級(jí)。

2.2 急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)(最高應(yīng)用液濃度5倍液，過(guò)氧乙酸含量為2.5 g/L)

試驗(yàn)期內(nèi)，受試動(dòng)物生長(zhǎng)良好、進(jìn)食正常，未見中毒體征及死亡，動(dòng)物大體解剖未見異常。最高應(yīng)用液濃度5倍液雌雄大鼠急性經(jīng)口LD50為5 000 mg/kg 體重，屬實(shí)際無(wú)毒級(jí)。

2.3 亞急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)

2.3.1 動(dòng)物一般表現(xiàn)：試驗(yàn)過(guò)程中各劑量組大鼠均未見異常癥狀和體征，無(wú)死亡。各試驗(yàn)劑量組大鼠體重與對(duì)照組比較，差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。見表2。

表1 急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)結(jié)果

2.3.2 對(duì)大鼠血液學(xué)指標(biāo)的影響：各試驗(yàn)劑量組白細(xì)胞計(jì)數(shù)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白與對(duì)照組比較，差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。見表3。

2.3.3 對(duì)大鼠白細(xì)胞分類的影響：各試驗(yàn)劑量組動(dòng)物淋巴細(xì)胞、其它細(xì)胞、中性粒細(xì)胞與對(duì)照組比較，差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。見表4。

2.3.4 對(duì)大鼠臟體比的影響：各試驗(yàn)劑量組肝/體比、腎/體比與對(duì)照組比較，差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。見表5。

表2 受試物對(duì)大鼠體重的影響(g)

表3 受試物對(duì)大鼠血液學(xué)指標(biāo)的影響

表4 受試物對(duì)大鼠白細(xì)胞分類的影響 (%)

表5 受試物對(duì)大鼠臟體比的影響(%)

2.3.5 對(duì)大鼠生化指標(biāo)的影響：各試驗(yàn)劑量組動(dòng)物丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、總蛋白、白蛋白、尿素、肌酐、總膽固醇與對(duì)照組比較，差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。見表6。

2.3.6 對(duì)大鼠病理組織學(xué)檢查：大體解剖未發(fā)現(xiàn)各臟器明顯異常情況。臟器病理組織學(xué)檢查鏡下所見：各劑量組與對(duì)照組比較，結(jié)果均在正常形態(tài)范圍內(nèi)，未見有意義的與受試物有關(guān)的病理組織學(xué)改變。根據(jù)以上檢測(cè)結(jié)果，得出本次試驗(yàn)雌性大鼠未觀察到有害作用劑量(NOAEL)為294 mg/kg 體重，雄性大鼠NOAEL為342 mg/kg 體重。

3 討論

過(guò)氧乙酸是一種廣譜高效的消毒劑，其合成原料主要是冰醋酸、硫酸及過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫中的一個(gè)氫被冰醋酸中的乙?；脫Q，形成過(guò)氧乙酸。過(guò)氧乙酸不穩(wěn)定，可降解為冰醋酸和過(guò)氧化氫。因此，過(guò)氧乙酸消毒劑為混合水溶液，除主要成分過(guò)氧乙酸外，還含有過(guò)氧化氫、冰醋酸和硫酸等。過(guò)氧乙酸的氣體和溶液都具有很強(qiáng)的殺菌能力，加上價(jià)格較低，故被廣泛應(yīng)用于食品及醫(yī)療行業(yè)的消毒[2]。

但過(guò)氧乙酸屬于強(qiáng)氧化性化合物，腐蝕性較強(qiáng)，有漂白作用，對(duì)眼睛、呼吸道黏膜和皮膚有較強(qiáng)的刺激性，同時(shí)對(duì)機(jī)體也有毒性作用。有研究報(bào)道2%含量的過(guò)氧乙酸溶液氣溶膠噴霧, 達(dá)到(0.75～1)g/m3時(shí)，可對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠產(chǎn)生毒性作用，導(dǎo)致其在給藥后的4 h～7 d內(nèi)出現(xiàn)行為活動(dòng)異?，F(xiàn)象[3]；流行病學(xué)調(diào)查分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，環(huán)境中過(guò)氧乙酸和過(guò)氧化氫的長(zhǎng)期暴露與醫(yī)護(hù)人員的哮喘發(fā)生有關(guān)[4]；曾有報(bào)道0.5%過(guò)氧乙酸泡手后可引起接觸性皮炎發(fā)生，表現(xiàn)為局部發(fā)癢, 出現(xiàn)紅色斑丘疹及形成水疤等[5]；誤服則可導(dǎo)致急性消化道損傷，可引起急性肺水腫等癥狀[6]，還可導(dǎo)致心臟、肝臟及神經(jīng)系統(tǒng)損害[7]；40%的過(guò)氧乙酸溶液可嚴(yán)重灼燒皮膚、眼睛及呼吸道；高濃度的過(guò)氧乙酸誤濺入眼可引起結(jié)膜充血和角膜損傷[8]。本產(chǎn)品前期試驗(yàn)結(jié)果表明，過(guò)氧乙酸含量為3 000 mg/L的稀釋液對(duì)碳鋼、鋁、銅為重度腐蝕性，提示其對(duì)機(jī)體有潛在的毒性作用。

目前常用過(guò)氧乙酸消毒劑為二元包裝，使用時(shí)需將A、B液臨時(shí)混合配置成使用液，其相關(guān)急性毒性研究已有報(bào)道。張敏等[9]研究報(bào)道，濃度為160 g/L的二元包裝過(guò)氧乙酸消毒劑小鼠急性經(jīng)口一次性灌胃給藥，給藥后，動(dòng)物即刻出現(xiàn)步態(tài)不穩(wěn)、四肢麻痹等癥狀，大部分動(dòng)物在3 h內(nèi)死亡，該過(guò)氧乙酸消毒劑對(duì)小鼠急性經(jīng)口LD50為1882 mg/kg 體重 (95%可信區(qū)間：1 604～2 208 mg/kg 體重)，屬低毒級(jí)。本消毒產(chǎn)品為一元包裝，過(guò)氧乙酸濃度為158 g/L，雖然都屬于過(guò)氧乙酸類消毒劑，但由于產(chǎn)品包裝與成分上的不同，為科學(xué)評(píng)價(jià)其安全性，

還需對(duì)其急性經(jīng)口毒性進(jìn)行研究，探討其半數(shù)致死量(LD50)大小，以便對(duì)其亞急性毒性研究提供一定的參考依據(jù)。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，該消毒劑雌性大鼠急性經(jīng)口LD50為1 470 mg/kg 體重，雄性大鼠急性進(jìn)口LD50為1 710 mg/kg 體重 (95%可信區(qū)間：1 260～2 330 mg/kg 體重)，也屬低毒級(jí)，與二元包裝產(chǎn)品小鼠LD50研究結(jié)果基本一致。

為進(jìn)一步評(píng)價(jià)該產(chǎn)品在使用過(guò)程中的安全性，本試驗(yàn)對(duì)其最高應(yīng)用液濃度5倍液(過(guò)氧乙酸含量為2.5 g/L)的急性經(jīng)口LD50值進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，雌、雄性大鼠急性經(jīng)口LD50均大于5 000 mg/kg 體重，屬實(shí)際無(wú)毒級(jí)，表明該產(chǎn)品在一般消毒使用濃度下具有一定的使用安全性。

為科學(xué)評(píng)價(jià)較長(zhǎng)期接觸該消毒劑后，對(duì)機(jī)體的毒性作用情況，本試驗(yàn)進(jìn)行了大鼠亞急性毒性研究。研究結(jié)果表明，各劑量組對(duì)雌、雄大鼠體重、血常規(guī)、血液生物化學(xué)指標(biāo)及臟體比均無(wú)明顯影響；對(duì)主要臟器未造成明顯病理改變，未發(fā)現(xiàn)明顯的亞急性毒性作用，該過(guò)氧乙酸消毒劑雌性大鼠未觀察到有害作用劑量(NOAEL)為294 mg/kg 體重，雄性NOAEL為342 mg/kg 體重，表明該過(guò)氧乙酸消毒劑在以上消毒濃度作用下，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，仍大鼠未造成明顯損傷作用。張敏等[9]研究了過(guò)氧乙酸對(duì)小鼠的蓄積毒性作用，結(jié)果表明，連續(xù)給藥20 d后，小鼠未見有明顯的中毒癥狀，無(wú)死亡。根據(jù)蓄積毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，蓄積系數(shù)K>5，證實(shí)過(guò)氧乙酸為弱蓄積毒性物質(zhì)，不過(guò)這種蓄積作用對(duì)小鼠血液、生化指標(biāo)及各臟器病理組織學(xué)有無(wú)明顯作用，其作用機(jī)制如何還有待進(jìn)一步的研究。

總之，本研究結(jié)果表明，該過(guò)氧乙酸消毒劑大鼠急性經(jīng)口毒性屬低毒，亞急性毒性各指標(biāo)未見明顯的與受試物有關(guān)的異常。本研究可為過(guò)氧乙酸的安全使用及相關(guān)慢性毒性實(shí)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)參考。但是介于長(zhǎng)期暴露過(guò)氧乙酸消毒劑對(duì)人體健康的潛在危害[10]，及高濃度過(guò)氧乙酸對(duì)人體的嚴(yán)重?fù)p害作用，在使用過(guò)氧乙酸類消毒劑進(jìn)行環(huán)境消毒作業(yè)時(shí)，一定要控制好過(guò)氧乙酸的使用濃度，并做好自身防護(hù)。

表6 受試物對(duì)大鼠生化指標(biāo)的影響

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