鄰苯二甲酸二異丁酯(Diisobutylphthalate,DIBP)可由異丁醇和鄰苯二甲酸酎進行酯化反應(yīng)來制備。結(jié)構(gòu)式為CH(COOCHCH(CH))。折射率為1.488—1.49264 2 322(20°C,D)。DIBP是無味增塑劑，有極好的熱和光穩(wěn)定性，是用于硝化纖維的最廉價的增塑劑。DIBP的密度和冰點都比DBP(鄰苯二甲酸二丁酯，CASNo.:84-74-2)低。具有與DBP相似的特性，可作為其替代品。DIBP用于硝化纖維素塑料、指甲油、爆炸材料、漆制造并與甲基丙烯酸甲酯一同應(yīng)用。蒸氣壓0.01Pa，20°。時閃點185°C（閉杯）自燃溫度400C鄰苯二甲酸二異丁酯的毒理學(xué)研究進展中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所，北京100021)摘要:鄰苯二甲酸二異丁酯(DiBP)是應(yīng)用于塑料工業(yè)的主要增塑劑和軟化劑，該物質(zhì)可以通過食品包裝材料直接遷移到食品中，也可通過含有該物質(zhì)的塑料制品遷移到環(huán)境中，從而對空氣、水、土壤和食品造成污染。DiBP通過呼吸、飲食和皮膚接觸進入人體后會對人體健康造成危害。本文對該物質(zhì)的國內(nèi)外毒理學(xué)資料進行綜述，為今后對該物質(zhì)的毒理學(xué)研究提供參考。關(guān)鍵詞:鄰苯二甲酸二異丁酯;增塑劑;包裝材料;食品;毒性中圖分類號:O623.624;X783.2文獻標識碼:A文章編號:1004-8456(2010)05-0467-04鄰苯二甲酸二異丁酯(diisobutylphthalate，DiBP)屬于歐酸酯類化合物(鄰苯二甲酸酯)，是塑料工業(yè)中廣泛應(yīng)用的增塑劑和軟化劑，其作用是增加塑料的可塑性和韌性，提高塑料強度［1］。DiBP常聯(lián)合其他高分子量歐酸酯作為凝膠助劑使用，同時還可作為纖維素樹脂、乙烯基樹脂、丁腈橡膠和氯化橡膠等的增塑劑。過去一直認為歐酸酯類化合物毒性低且有良好的理化特性，而對其使用的安全性未曾給予足夠關(guān)注。但近些年來研究表明該類物質(zhì)僅靠分子間作用與高分子塑料結(jié)合，隨著時間的推移該類物質(zhì)會逐漸地從塑料制品中釋放出來，從而對環(huán)境、生物與食品造成污染，并可通過呼吸、飲食和皮膚進入人體內(nèi)，對人體健康造成危害［2］。有研究表明，歐酸酯類化合物對動物和人均有毒性3］，是目前全球范圍內(nèi)最廣泛存在的化學(xué)污染物之一。美、德等國將其列為環(huán)境中優(yōu)先控制的有機污染物，中國環(huán)境檢測總站提出的12類58種優(yōu)先控制的有毒有機物中也包括3種歐酸酯［4］，歐盟在2002/72/EC指令及其第四次修訂版2007/19/EC指令里，設(shè)定了鄰苯二甲酸二正辛酯(dioctylphthalate，DNOP)、鄰苯二甲酸二癸酯(di-n-decylphthalate，DnDP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(diisononylortho-phthalate，DINP)、鄰苯二甲酸丁基芐酯(benzyl-n-butylortho-phthalate，BBP)、鄰苯二甲酸二異葵酯(diisodecylortho-phthalate，DIDP)、鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯(bis(2-ethylhexyl)ortho-phthalate，DEHP)、鄰苯二甲酸二正丁酯(di-n-butylortho-phthalate，DBP)、鄰苯二甲酸二烯丙酯(diallylphthalate，DAP)等鄰苯二甲酸鹽的使用規(guī)范和/或含量限值及特定遷移限值水平［5］。由于相關(guān)研究資料不足，DiBP不在受限制物質(zhì)名單之列。科學(xué)研究提示，DiBP會造成動物的生殖和發(fā)育損害［6］。目前，只有澳大利亞對DiBP作出了風(fēng)險評估［7］，但同時在報告中指出有關(guān)毒理學(xué)數(shù)據(jù)缺乏，還需完善毒理學(xué)資料。基于DiBP與健康密切相關(guān)，人們對它的許多安全隱患尚不明確，因此對該物質(zhì)的毒理學(xué)安全性研究和評價就顯得尤為重要。本文對該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與理化特性、代謝資料及安全性資料進行綜述，以便為開展該物質(zhì)的毒理學(xué)研究提供參考。1?結(jié)構(gòu)與理化特性DiBP為鄰苯二甲酸與異丁醇酯化反應(yīng)生成的化合物，其基本結(jié)構(gòu)見圖1。u八、掏1翻苯二甲酸二昇「能基本飴構(gòu)式DiBP為無色、無味、粘稠狀液體，并且熱穩(wěn)定性好。它與鄰苯二甲酸二丁酯(dibutylphthalate,DBP)的化學(xué)性質(zhì)相似，可作為后者的替代品使用。作為塑料制品的增塑劑使用時，與塑料分子的相溶性較好，但兩者間沒有嚴密的化學(xué)結(jié)合鍵，而是由氫鍵或范德華力連結(jié)，彼此保持各自獨立的化學(xué)性質(zhì)。故當塑料制品接觸到食品中所含的水、油脂等時，其中的增塑劑便會溶入其中［8］。2?吸收、分布和代謝DiBP可通過環(huán)境暴露、膳食攝入和飲水等多種途徑進入人體。歐酸酯經(jīng)口進入人體后主要以水解產(chǎn)生的單酯形式被吸收，單酯被認為是產(chǎn)生毒性的主要化合物。哺乳動物腸黏膜細胞中的腸酯酶及小腸中的細胞外膜可將歐酸酯水解成單酯［9］，如DiBP進入體內(nèi)后可水解為鄰苯二甲酸異丁酯(monoisobutylphthalate，MiBP)。歐酸酯被吸收后，主要以蛋白結(jié)合體形式通過血液分布于全身各器官】10］。有報道顯示，其他歐酸酯類化合物染毒大鼠后，在大鼠肝臟、腎臟、心臟、肺、睪丸等各臟器中均可檢出原型及其代謝產(chǎn)物，甚至還可以通過血腦屏障，在腦組織中檢出】11］，但目前尚未見DiBP染毒后動物各臟器組織中的分布的文獻報道。歐酸酯在腸道、肝臟、腎臟、肺、胰腺以及血漿中均可水解為單酯，而且這種水解作用在腸道內(nèi)更易發(fā)生，所以通過飲食攝入接觸其代謝產(chǎn)物的機率更大】10］。歐酸酯化合物能以原形或代謝物的形式從體內(nèi)清除，肝臟和腎臟都對其有排泄功能，如DiBP及其代謝物的主要排出途徑是尿液，少量可經(jīng)膽道排出［12］。3?DiBP的毒性研究3.1細胞毒性Naarala等［13］用DiBP染毒鼠類的巨噬細胞，并觀察了細胞壞死和凋亡情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DiBP引起了劑量依賴性細胞壞死(在100pmol和1mmol染毒劑量下壞死細胞增多)，此外，在500gmol和1mmol的劑量下細胞的凋亡數(shù)分別比對照組增加了31和60倍。朱才眾等［14］觀察DiBP的同系物DBP對培養(yǎng)的PC12細胞增殖及凋亡的影響，發(fā)現(xiàn)12.5?200mg/LDBP對PC12細胞繁殖具有抑制作用，且具有劑量-反應(yīng)關(guān)系。根據(jù)椎蟲藍拒染法繪制的生長曲線變化趨勢與細胞毒試驗檢測結(jié)果相符，說明一定劑量的DBP可直接抑制體外培養(yǎng)的神經(jīng)細胞的繁殖，乳酸脫氫酶釋放試驗結(jié)果提示，乳酸脫氫酶釋放率與DBP暴露劑量呈正相關(guān)關(guān)系，隨其暴露劑量的升高而乳酸脫氫酶的釋放率持續(xù)升高，這進一步說明了DBP暴露可能直接對PC12細胞膜造成了損傷。3.2急性毒性和亞慢性毒性DiBP急性毒性較低，DiBP對小鼠經(jīng)口的半數(shù)致死量(LD50)^:12800-39520mg/kgBW;大鼠經(jīng)口LD50為:16000?60320mg/kgBW;小鼠腹腔注射的LD50為:3990?12800mg/kgBW;大鼠腹腔注射的LD50>1600mg/kgBW［7］。Hodge［15］曾分別以大鼠和狗為實驗動物進行了DiBP的重復(fù)喂養(yǎng)毒性實驗。他將大鼠分為4組，每組10只，并分別給予含0、0.1%、1.0%和5%的DiBP飼料連續(xù)4個月。結(jié)果顯示:5%劑量組大鼠體重與對照組相比均顯著降低(雄性降低43%，雌性降低13%)。5%劑量組的雄性大鼠紅細胞計數(shù)以及兩個性別大鼠的血紅蛋白水平與對照組相比均顯著降低。5%劑量組動物睪丸的絕對和相對重量都明顯降低，其平均值與對照組相比分別降低了30%和50%。此外5%劑量下肝臟的絕對和相對重量都明顯增加，其中雄性大鼠肝臟的絕對重量增加了5%,相對重量增加了80%。雌性大鼠肝臟的絕對重量增加了40%，相對重量增加了60%。但病理學(xué)觀察顯示，肝臟和腎臟在肉眼和顯微鏡下均無明顯形態(tài)學(xué)改變。此外，狗的短期喂養(yǎng)試驗（2個月）結(jié)果顯示，雌性動物體重降低，血液和尿液分析均正常，肝臟相對重量增加，但未見病理學(xué)改變;雄性動物的睪丸組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)精子數(shù)異常。3.3遺傳毒性Seed［16］曾利用鼠傷寒沙門菌突變型菌株TA100對DiBP的致突變性進行篩選，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在有或無S9活化的條件下，DiBP均不具有致突變作用。此外，Zeiger等［17］應(yīng)用鼠傷寒沙門菌突變型菌株TA98、TA100、TA1535和TA1537進行了Ames試驗，同樣顯示DiBP無致突變作用。在更進一步的研究中，Kleinsasser等［18］利用人體的口、鼻粘膜樣本進行了DiBP染毒的彗星試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對照組相比，DiBP在354Mmol/m的劑量下DNA損傷明顯加重。但目前還沒有任何資料表明DiBP具有致癌性。3.4生殖發(fā)育毒性O(shè)ishi［6］分別給予大鼠和小鼠含2%DiBP的飼料1周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠睪丸的絕對和相對重量顯著降低;而小鼠睪丸的相對重量顯著增加，絕對重量無明顯改變。研究還發(fā)現(xiàn)，染毒后大鼠和小鼠睪丸和肝臟組織中鋅含量明顯降低，大體解剖學(xué)觀察顯示，大鼠的睪丸萎縮，顯微鏡下可見精子生成受到抑制、精母細胞剝離。Oishi［19］同時對DiBP的代謝產(chǎn)物MiBP進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用含有2%MiBP的飼料喂養(yǎng)大鼠后，隨著大鼠體重減輕睪丸相對重量明顯增加，睪丸中的鋅含量和睪酮水平與對照組相比也明顯降低。Foster等［20］也曾報道當經(jīng)口每天給予青年雄性大鼠MiBP800mg/kgBW6天后，發(fā)現(xiàn)大鼠睪丸萎縮，鋅代謝出現(xiàn)改變，尿液中鋅濃度增加，睪丸中鋅濃度明顯下降。Wittassek等［21］收集了11位產(chǎn)婦的羊水及尿液樣本，進行了DiBP及其代謝產(chǎn)物MiBP的定量及定性的檢測分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有羊水樣本中均可檢出DiBP，并且在所有羊水和尿液樣本均可檢出其代謝物MiBP，這表明DiBP進入孕婦體內(nèi)后可以通過胎盤屏障，從而影響到胎兒的健康。Singh等［22］腹腔注射給予SD孕鼠不同劑量的DiBP（390，780和1300mg/kgBW），結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有劑量水平下胎鼠平均體重降低、吸收胎數(shù)量增加，并且在1300mg/kgBW劑量下出現(xiàn)胎鼠骨骼畸形，但是沒有發(fā)現(xiàn)母體毒性。另有研究［23］分別在孕期7?19d和孕期20?21d灌胃給予孕鼠600mg/kgBW的DiBP，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，在孕期20?21d給藥的孕鼠，其雄性胎鼠肛門與生殖器之間的距離顯著減小，相反雌性胎鼠的肛門與生殖器之間的距離卻有所增加。此外，雌雄胎鼠的體重與對照組相比都不同程度的降低，雄性胎鼠的睪酮含量也明顯減少，鏡下觀察睪丸組織可見睪丸間細胞聚集成簇，睪丸支持細胞呈空泡狀等病理改變。Saillenfait等［24］在SD大鼠孕期6?20d給予不同劑量的DiBP（250、500、750、1000mg/kgBW），對照組給予溶劑橄欖油。結(jié)果發(fā)現(xiàn)500mg/kgBW劑量組孕鼠在孕期第6至9天時體重與對照組相比明顯下降。750和1000mg/kgBW劑量組孕鼠吸收胎發(fā)生率與對照組相比明顯增加。500、750和1000mg/kgBW劑量組孕鼠的胎鼠體重減輕，并具有劑量-反應(yīng)關(guān)系。各劑量組中胎鼠的骨骼畸形明顯增多。750和1000mg/kgBW劑量組雄性胎鼠的隱睪發(fā)生率明顯增加。Saillenfait等［25］隨后在另一項研究中給予孕期第12至21天的SD孕鼠125、250、500、625mg/kgBW劑量的DiBP，對照組給予橄欖油，結(jié)果表明DiBP沒有引起明顯的母體毒性，雄性胎鼠在250mg/kgBW及其以上的劑量組出現(xiàn)肛門與生殖器之間的距離明顯減小。500和625mg/kgBW劑量下的雄性子代大鼠的包皮分離延遲，并且在其11?12和16?17周齡時觀察到了部分子代雄性大鼠出現(xiàn)尿道下裂、包皮裂口和隱睪等癥狀。綜合上述生殖發(fā)育毒性研究結(jié)果，可獲得DiBP生殖發(fā)育毒性的NOAEL值為125mg/kgBW，LOAEL值為250mg/kgBW。3.5神經(jīng)毒性國內(nèi)外關(guān)于DiBP的神經(jīng)毒性研究的相關(guān)報道很少，但有少量其他關(guān)于鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的神經(jīng)毒性文獻報道。流行病學(xué)資料表明鄰苯二甲酸類的化合物對神經(jīng)系統(tǒng)有一定的損害作用［26］。趙文紅等［11］給小鼠亞慢性染毒鄰苯二甲酸二乙基己酯(di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)后在腦組織中可檢測到DEHP。Andral等［27］通過研究指出DEHP孕期染毒，可使新生大鼠下丘腦視前交叉區(qū)芳香化酶(acromatase)表達量減低，并對其活性產(chǎn)生影響。李元鋒等［28］研究提示DBP孕期和哺乳期暴露會降低子代雄性大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。考慮DiBP與DBP和DEHP為同系物，且同樣被廣泛作為增塑劑使用，因此該化合物也可能存在通過環(huán)境及食品暴露于人群，并造成神經(jīng)系統(tǒng)不良影響的潛在危險。4?結(jié)語綜上所述，DiBP的安全性研究目前多集中在生殖發(fā)育毒性研究，而對其他毒效應(yīng)終點的研究資料非常少。DiBP生殖發(fā)育毒性的一個重要的機制是其內(nèi)分泌干擾作用，由于神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)是密切聯(lián)系又互相影響的兩個系統(tǒng)，