病因機制】
急性鉈中毒多為非職業性中毒,由於誤服、使用含鉈化合物等引起;職業中毒主要為吸入大量含鉈煙塵、蒸氣或可溶性鉈鹽經皮膚吸收引起。鉈中毒少見,但我國已發生非職業性鉈中毒事件數起,引起中毒的原因不明。
接觸機會:
(一)職業性接觸
在下列生產和使用過程中,有機會接觸到本品:
1.鉈礦石焙燒,飛灰中有含量較高的鉈。
2.鉈金屬冶煉、製造合金,因其溶點較低,物料中的鉈易轉變成揮發性的氧化物以煙、粉塵的形式散發。
3.電子、光學和超導領域用鉈生產高壓硒整流片;鉈的硫化物用於製作光敏光電管、紅外線監測儀;鹵化鉈晶體殼製作各種高精密度光學稜鏡和特殊光學零件;碘化鉈填充的高壓汞鉈燈為綠色光源;溴化鉈和硫化鉈製成的光纖可用於遠距離、無中斷、多路通訊。
4.特種玻璃生產,用鉈製作彩色玻璃,因添加少量的硫酸鉈或碳酸鉈,其折光率會大幅度地提高,可與寶石相媲美。
5.醫學、藥學方面早期曾用鉈化合物治療頭癬、瘧疾、性病、結核等疾病;硫酸鉈和碳酸鉈是有效的殺鼠劑和殺真菌劑,但由於含鉈農藥在使用過程中造成二次環境汙染,故在許多國家已被限制或禁止使用,但在一些發展中國家仍然沿用至今。現主要用鉈作為閃爍顯像藥物用於放射性同位素掃描,進行疾病的診斷。
6.鉈還用作催化劑、電阻溫度計,無線電傳真、原子鐘表等的脈衝傳送器的重要材料;鉈離子有極好的核磁反應特性,可用於模仿鹼金屬離子,作為鉀、鈉生物學功能研究的探針等。
(二)非職業性接觸
土壤、地而水、海水及動植物體內僅含極微量的鉈,故正常人血鉈多<2μg/L(<9. 78nmol/L),尿鉈多<5μg/L(<24.5nmol/L)。環境汙染可能是非職業性鉈接觸的主要來源。如鉈礦的開採、鉈礦石的加工和冶煉等,這些生產過程中的粉塵、廢氣、廢水和廢渣,可造成環境水源、土壤汙染,引起非職業性鉈中毒。
鉈是WHO重點限制清單中的主要危險廢物之一,已被我國列入優先控制的汙染物名單。
毒性機制:
鉈及其化合物屬於高毒類,具有蓄積性,其急性毒性在哺乳類動物中大於鉛、鎘、汞,為強烈的神經毒物,並可引起肝臟、腎臟損害。鉈的一價化合物,如硫酸鉈、醋酸鉈、碳酸鉈中毒性高;鉈的氯化物毒性高於其他化合物,而硫化鉈(TI2S)、碘化鉈(TI1)水溶性較差,毒性較低。鉈的各種化合物對不同動物經不同途徑侵入的毒性不同。
動物急性中毒時有躁動不安、共濟失調、驚厥、震顫、呼吸困難、嘔吐、出血性腹瀉、少尿或無尿等,最後可死於呼吸、循環或腎衰竭。慢性中毒時表現為不同程度的周圍神經系統損害、球后神經炎、視神經萎縮、性慾喪失、睪丸萎縮等。
可溶性鉈鹽、鉈蒸氣和煙塵可通過消化道、呼吸道或皮膚等途徑吸收進入體內,但不論何種途徑吸收,鉈在體內各組織的含量均大致相近,並與劑量成正比。值得注意的是,鉈吸收入血後不與血清蛋白結合,而是以離子狀態轉運,少部分鉈離子可被紅細胞吸收,其餘部分則轉運到全身。早期以腎的鉈濃度最高,其次為肌肉、骨骼、肝、肺、脾、心臟、唾液腺、睪丸,淋巴結、胃腸、毛髮,眼晶狀體中也含有一定量的鉈;由於血腦屏障的作用,鉈離子進入腦組織較慢,但腦中鉈含量的下降速度也較慢,與其他器官相比反呈逐漸增加的趨勢;頭髮和指甲可能是鉈在體內長期蓄積的另一部位。由於神經系統的某些酶、遞質及腦細胞對鉈的毒性較為敏感,微量的鉈即可引起損害,所以鉈對神經系統的損害是長期的,有些是不可逆的。鉈也可經胎盤屏障而影響胎兒。
鉈主要經尿和糞便排出,少量可經汗液、乳汁和淚液排出。鉈吸收後,在血中的半衰期很短,僅為1.9天,在體內半衰期則為10天左右(7.4~12.4天)。急性中毒時由於鉈大量進入血液,並快速進入各個器官組織,並可通過肝臟經由膽汁外排,數量常超過尿鉈排出量,成為急性鉈中毒時體內鉈的主要排洩途徑。但此途徑排出的鉈很易經消化道重吸收而再次進入血循,進入肝臟,形成所謂的“腸肝循環(entrohepatic circulation)”,造成“無效排洩”。
有機鉈化合物如丙二酸鉈在體內的分佈速度更快,但其毒性和體內最終分佈情況與無機鉈化合物類似。其主要排洩途徑為尿和糞便,兩條途徑的排洩量基本相同。