三氯生
三氯生(Triclosan),又称二氯苯氧氯酚,是一种非离子烯醇二酚的广谱抗生素。
三氯生为细微带白色的晶状粉末,熔点为57℃,几乎不溶于水,可溶于乙醇、丙酮和甲醇,微溶于石油醚。三氯生直接作用于微生物细胞壁,破坏细胞壁的通透性,使细胞内容物大量漏出或有害物质大量渗人,均可使微生物致死。本品对细菌繁殖体有较强的杀灭作用,对革兰阳性菌比革兰阴性菌作用强,对真菌也有明显的杀菌作用。其杀菌作用与氯已定类似,比第七代季铵盐类作用略强,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的杀灭作用比氯已定强,但对绿脓杆菌效果不如氯已定。2016年9月,美国食品药品监督管理局宣布,近三年的研究表明添加了二氯苯氧氯酚的肥皂、洗手液及沐浴露缺乏足够的有效抗菌证据,自2017年9月起,FDA禁止在美国销售含有二氯苯氧氯酚等18种成分并宣传其为有效抗菌成分的非医用肥皂、洗手液及沐浴露。
三氯生是一种防腐剂和广谱抗菌剂,广泛应用于洗手皂、沐浴露、牙膏、润肤液、除臭剂、洗发剂和许多其他日用化学品之中。
理化性质
物理性质
三氯生呈微具芳香的白色结晶性粉末,不易水解难挥发。几乎不溶于水,水中溶解度仅为10mg/L,但在乙醇等有机溶剂中极易溶解。此外,三氯生十分稳定,便于储存,它在低于200℃的环境中均能保持性状稳定,在280-290℃的高温下也不会迅速分解,且其溶液在酸、碱环境中均能稳定存在。
化学性质
三氯生的化学式是C12H7Cl3O2,分子量为289.5g/摩尔。
制备方法
将2,4-二氯苯酚与氢氧化钾反应,生成2,4-二氯苯酚钾,之后讲2,4-二氯苯酚钾与2,5-二氯1-溴-2-硝基苯进行羟醛缩合,得到2,4,4'-三氯-2'-硝基联苯醚。将2,4,4'-三氯-2'-硝基二苯醚通过铁粉还原,将硝基(-二氧化氮)还原成氨基(-NH2),得到2,4,4'-三氯-2'-氨基二苯醚。将2,4,4'-三氯-2'-氨基二苯醚进行重氮化处理,生成重氮盐。随后,在碱性条件下进行碱解反应,将重氮盐转化为羟基,最终得到2,4,4'-三氯-2'-羟基二苯醚,即三氯生。
应用领域
三氯生广泛用于高效上海药皂、卫生洗液、除狐臭、消毒洗手液、伤口消毒喷雾剂、医疗器消毒剂等。此外,更高纯度的三氯生也用于治疗牙龈炎、牙周炎及口腔溃疡等功效牙膏和漱口水中。三氯生还可以应用于纺织工业,主要通过将抗菌剂混入熔 融聚合物中进行纺丝,使其均匀分散在纤维内部,制得抗菌纤维, 然后再加工成抗菌织物。
在美国,二氯苯氧氯酚主要由瑞士汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)的美国工厂生产,该公司使用Irgasan DP300(玉洁新 DP300)作为商品名。在中国,二氯苯氧氯酚的主要生产厂商为天津市百灵消毒剂有限责任公司等,一般直接使用三氯生作为商品名。
在其他国家和地区,二氯苯氧氯酚通常用以下一些商品名:CH-3565、CH 3635、Irgasan Ch 3635、Irgasan DP 300、Lexol 300、Ster-Zac、TCS、三氯羟二酚醚、三氯新、三氯生、三氯沙、三氯森、克力恩、洁美新、抑菌纯、玉洁新 DP300、卫洁灵100、卫洁纯、高露洁牙膏(Colgate Total brand)、Dentyl牙膏、舒酸定牙膏(Sensodyne)、绿的上海药皂(Green Herbal Soap)。
安全事宜
毒性
二氯苯氧氯酚的小鼠口服半数致死量LD50大于5000mg/kg ,属于低毒物质。人体接触三氯生的主要途径为皮肤接触消费品和使用个人卫生用品,如漱口水、牙膏及牙粉。研究表明,使用含三氯生的牙膏数小时后,仍有三氯生残留在口腔唾液中。三氯生会与人体内的硫酸盐和葡萄糖醛酸发生共轭反应,从而导致湿疹性皮炎。此外,三氯生还会干扰人类和动物体内的内分泌功能,对人类乳腺癌细胞产生激素效应,Veldhoen等以小鼠为目标研究三氯生对动物体的影响,发现小鼠体内甲状腺素的代谢和平衡受到了三氯生干扰,并且中枢神经系统也受到了非特异性抑制。三氯生还可导致人体干细胞的脱氧核糖核酸断裂。
三氯生对水生态系统存在严重影响。DavidrOrvos等在研究中发现,和鱼类与污泥微生物相比,藻类最易受到三氯生影响。藻类是食物链中的初级生产者,一方面它为鱼类等水生生物提供食物,另一方面也通过光合作用释放0,一旦藻类的生长受到抑制,可能会导致水生生态系统失衡。Ciniglia等研究了三氯生对眼虫的生存影响,发现质量浓度为0.5~1.0mgL的三氯生能在两天内杀死约90%的细胞,且存活的细胞体型以及叶绿体数量均减小。除此之外,三氯生对鱼类、软体动物门和浮游动物的生长发育也存在抑制作用。Tatarazako等发现斑马鱼暴露在3.4μg的三氯生中时,25%鱼群的生命活动受到了抑制:0.17mg的三氯生对青鳉鱼的游泳速度产生影响。
接触限值
截至2011年,欧盟26个成员国、东盟10国、俄罗斯、白俄罗斯、乌克兰、墨西哥、土耳其等国以及多数非洲国家都允许在牙膏中添加三氯生,限量值为0.3%。香港特别行政区允许限量值是0.1%。2011年3月22日,欧洲消费者安全科学委员会再次对三氯生进行了安全性评估,意见书最后得出结论:在牙膏、洗手液、沐浴露、除臭膏中,以0.3%最大浓度使用三氯生,被认为是安全的。
细菌耐药性
根据美国食品药品监督管理局(FDA)的调查发现,只有在一些短期的动物试验中,发现接触高剂量的三氯生会与某些甲状腺素水平下降有关,但并不明确它对人类健康是否会产生影响。他们也发现了三氯生会导致细菌对抗生素耐药性增强的可能性,但目前还没有足够的信息评估耐药性的风险水平。
致癌性
早期有报道长期暴露三氯生会诱导小鼠的肝硬化,之后在2014年PNAS的文章再次报道了三氯生有肝肿瘤促进剂的作用,2016年的Science杂志也提出了三氯生的肝毒性效应。
中国科学院广州地球化学研究所曾柳丹硕士研究生在导师马慧敏副研究员的指导下,从脱氧核糖核酸甲基化的角度,分析了母乳中较低浓度三氯生(0.625-5nM)的早期健康效应,尝试验证三氯生肝毒性的作用机制是否是DNA甲基化(表观遗传调控中重要的一种调控机制)。实验采用了较低浓度三氯生长期暴露(long-term exposure) 人体肝模型细胞HepG2,检测了全基因组DNA甲基化改变和抑癌基因p16(肝相关疾病生物标志物)启动子区域甲基化的改变,分析了DNA甲基化相关酶的变化,同时研究了三氯生分子结构中的哪些基团诱导了这些DNA甲基化的显著改变。实验结果表明:低浓度三氯生暴露人体细胞HepG2两星期后,诱导了LINE-1基因(代表全基因组脱氧核糖核酸甲基化水平的改变)甲基化降低和抑癌基因p16的甲基化升高,这两者都是癌症早期的重大生物事件,暗示着三氯生有可能是通过调控这些基因的甲基化水平而诱导肝疾病的发生;而DNMT1(DNA甲基化酶1)基因下调、MeCP2基因下调(有维持DNA甲基化水平的作用)和8-OHdG(氧化应激DNA标志物)水平的上调都可能是LINE-1基因甲基化降低的作用途径;而相同浓度的甲基化三氯生暴露的细胞中,谱线1和p16基因的甲基化没有显著的改变,结果表明三氯生分子结构中的羟基基团起着关键的作用。这些结果揭示了人体母乳中存在的三氯生可能会诱导体内p16基因和LINE-1基因的甲基化改变,而这些改变有可能会导致疾病的发生;三氯生中的羟基基团起到了关键的作用,从这一结果可以推测,环境中三氯生降解为甲基化三氯生的程度越高,则环境介质的毒性越低。
法规限制
2008年,中国颁布的强制性国家标准(GB22115—2008)牙膏用原料规范规定,牙膏中允许添加三氯生,但含量不得超过0.3%。
2016年9月,美国食品药品监督管理局宣布,近三年的研究表明添加了二氯苯氧氯酚的肥皂、洗手液及沐浴露缺乏足够的有效抗菌证据,自2017年9月起,FDA禁止在美国销售含有二氯苯氧氯酚等18种成分并宣传其为有效抗菌成分的非医用肥皂、洗手液及沐浴露。
2018年7月11日,加拿大宪报发布最终决定,将三氯生纳入《加拿大环境保护法》的有毒物质清单。
参考资料
Triclosan | C12H7Cl3O2 | CID 5564 - PubChem.PubChem.2024-10-23
洗手液含三氯生,会致癌?.百家号.2024-10-15
日化陷“三氯生致癌门” 皮肤敏感者少用抗菌产品.环球网.2024-10-16
On the Need and Speed of Regulating Triclosan and Triclocarban in the United States.NCBI.2024-10-23
三氯生.三氯生.2024-10-23
舒肤佳香皂含可疑成分三氯卡班.环球网.2024-10-23
三氯生常见问题解答.新浪财经.2024-10-23
5批次化妆品含违禁成分,“三氯生”为何被禁用?.今日头条.2024-10-23
牙膏中三氯生可能会致癌.环球网.2024-10-18
环境相关浓度三氯生早期肝毒性效应:羟基基团起关键作用.中国科学院广州地球化学研究所.2024-10-24
牙膏中的三氯生会致癌吗?.绍兴市科学技术局.2024-10-15
加拿大将三氯生纳入有毒物质清单.中国质量新闻网.2024-10-23