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摘要: 镍(Ni),银白色硬金属。熔点1,455℃。沸点2,900℃。镍为高温合金和不锈钢合金的重要成分。镍不溶于水,可溶于硝酸,微溶于盐酸和硫酸。镍的无机化合物中氧化物和氢氧化物不溶或微溶于水,其盐类则易溶于水。镍还可形成液态羰基镍。



镍(Ni),银白色硬金属。熔点1,455℃。沸点2,900℃。镍为高温合金和不锈钢合金的重要成分。镍不溶于水,可溶于硝酸,微溶于盐酸和硫酸。镍的无机化合物中氧化物和氢氧化物不溶或微溶于水,其盐类则易溶于水。镍还可形成液态羰基镍。

镍是机体必需的微量元素,人体含镍量约10mg,一般成人每天通过食物、水、空气进入的镍量为0.3~0.5mg。接触镍的作业有采矿、冶炼、合金、不锈钢、磁铁、电镀、化工、石油提炼、染料、硬币铸造以及原子能工业等。

金属镍及其可溶性盐类的毒性与中毒途径及溶解度有关。一般经口毒性较低,镍盐大鼠经口LD50为2,000mg/kg。长期给猫、狗喂饲醋酸镍或氯化镍(每日6~12mg/kg,100~200天),未见明显损害。金属镍粉末按每日1,000~3,000mg/kg的剂量与食物混合喂饲狗和猫,200天后仍可耐受;但兔饮含硫化镍的水,每日0.54mg/kg,160天后产生明显的心肌和肝脏实质性损害。大剂量镍盐经口给予时可产生呕吐、腹泻等急性胃肠道刺激症状。直接进入血流的镍盐毒性较高,静脉注射氧化镍的致死量: 猫,10mg/kg; 狗,7 mg/kg。

镍粉及镍化合物可经呼吸道吸收,但吸收很慢。金属镍粉不易从消化道吸收,也不能从皮肤吸收。动物经口、皮下和静脉注射时,镍贮留在肾、脾、肝中的量最多,并广泛分布于体内各组织;但染毒后72小时,肺中占进入量的38%,脑占16.7%,均较其他组织的存留量多。镍主要从粪便排出,经口染毒后排出可达90%。但兔静脉注射63NiCl2后有85%由尿排出,最初4小时的排出量最高。

皮下或静脉注射镍盐,可产生胃肠炎,可能由于镍从小肠排泄时的刺激作用所致。给狗一次静脉注射镍盐10~20mg/kg后,可发生神经和内脏损害,包括心肌、脑、肺、肝和肾脏的水肿、出血和变性。

动物实验表明,吸入金属镍粉和不溶性镍化合物可引起肺部、腹部和纵隔良性或恶性肿瘤。吸入镍粉后,肺部可产生镍尘沉着和纤维化,间质常见巨噬细胞吞噬镍尘(四唑氮兰试验阳性)。其他实质性脏器也可发生损害,例如心功能不全,出现房室传导阻滞。肝、肾、局部淋巴结中有镍沉积。此外,还可见皮肤毛细血管通透性增加,红细胞增多,中性粒细胞减少,嗜酸细胞增多,血糖升高,尿中固醇代谢产物排出量降低等。

金属镍及镍盐还能作用于皮肤,引起接触性皮炎或过敏性湿疹,产生镍痒症。

流行病学调查表明,镍精炼工人呼吸道癌(肺癌、鼻窦癌、鼻咽癌等)的发病率增高,但由哪一种镍化合物所致,尚不能肯定。动物实验见到镍粉、硫化镍、氧化镍、碳酸镍均能致癌。

镍的毒作用机理尚未清楚。现已发现,镍及其化合物具有广泛的酶抑制作用。例如,直接抑制组织中ATP酶,使血管内皮细胞的ATP酶下降,血管和血脑屏障的通透性增加,引起肺、脑等器官的渗出、水肿和出血;消化酶也降低; 抑制琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、细胞色素氧化酶等,干扰组织代谢,使肝、肾、睾丸、肾上腺等组织变性,肺防御机能降低。

镍对心血管功能的影响,可能是因电解质分布失调,使血中钠、氯增高,钾、钙、镁下降。由于血液和器官中钙的分布变化,引起心肌传导功能变化,甚至动物肢体肌肉麻痹。镍对内分泌有影响,表现为对胰岛素有拮抗作用,引起血糖增高,血脂增加;干扰脑垂体功能,ACTH分泌增加,催乳激素分泌减少; 肾上腺皮质功能低下和甲状腺结合碘的能力降低。此外,镍有刺激骨髓红细胞增生作用和对粒细胞的毒作用。

镍能引起接触性皮炎,可能因为它是一种半抗原,当穿透皮肤与角蛋白结合后,形成抗原-抗体复合物,间接地促使肥大细胞脱颗粒,引起过敏性水肿。镍的致敏机理似为迟发性变态反应。

羰基镍[Ni(CO)4] 无色透明液体。沸点43℃,蒸气压32/mmHg(20℃)。不溶于水,可溶于乙醇、苯、氯仿等大多数有机溶剂。在150~180℃时可分解成一氧化碳和微细的镍。在空气中能燃烧,60℃以上时分解,常伴发爆炸。用于镍精炼以及有机合成、橡胶、石油工业、自动控制和电子工业等。

羰基镍属高毒物质,微量即能引起动物死亡。吸入30分钟的LC50,大鼠为0.4mg/1,兔为0.3~1.2mg/l。大鼠静脉注射的LD50为22±1.1mg/kg,皮下注射为21±4.2mg/kg,腹腔注射为13±1.4mg/kg。推测人的30分钟致死浓度约为3,000mg/m3。

羰基镍可以蒸气形式迅速由呼吸道吸收。皮肤也可吸收少量。进入体内后,约有1/3在6小时内由呼气中排出,其余部分以分子形式穿过肺泡,使肺泡和组织遭受损害。吸收入血后主要分布在各器官,并逐渐分解为镍离子(Ni0→Ni2+)和CO。CO由呼气中排出,而Ni2+则可与细胞内的核酸、蛋白质结合,逐步转移到血浆中,再与白蛋白结合,随尿排出体外。

羰基镍在体内代谢、排出迅速。吸入羰基镍后24小时,体内仅能存留约吸收量的17%,6天内全部排完,在体内无明显蓄积。

急性中毒时,能刺激呼吸道。并有全身中毒作用,导致肺、肝、脑等损害。肺部病变表现为肺水肿和灶性出血。肝脏病变表现为肝小叶中央区淤血、坏死。大脑皮质有血管扩张、出血,尤其是白质部分最显著。此外,还可见肾上腺髓质出血,肾小管上皮细胞结构破坏,胰腺细胞和胰岛细胞变性,炎症细胞浸润等。

动物羰基镍中毒时的生化改变,可见血清钠和氯减低、钾增高。尿中邻苯二酚胺开始增多,以后减少,出现急性肾上腺功能不全。血胆固醇可增高。血清白蛋白以及α1、α2、β球蛋白都可增高。

动物长期慢性吸入羰基镍,生长速度减慢,死亡率增高,肺、心和肾上腺肥大。

动物实验表明,吸入羰基镍可使大鼠发生肺肿瘤,但发病率不高。对人是否致癌尚不能肯定。

急性羰基镍中毒的机理,尚未完全阐明。有三种假说:①羰基镍中一氧化碳的毒作用。②游离镍的毒作用。③羰基镍整个分子的毒作用。第三种观点的理由似较充分,因为动物摄入致死量的羰基镍时,血中碳氧血红蛋白仅达5%,并无危害性。动物碳氧血红蛋白达32%时,再遇到羰基镍,结果碳氧血红蛋白水平反而降低。羰基铁 [Fe(CO)5]含更多的羰基,但其毒性远小于羰基镍;在死亡病例的血中往往测不到碳氧血红蛋白。临床上表现强烈的肺部刺激症状,也不能用单纯的一氧化碳或镍中毒解释。

羰基镍产生肺水肿的机理,可能是羰基镍损伤肺毛细血管内皮细胞的结果。由于抑制细胞中含巯基的酶,使毛细血管通透性增加,造成间质水肿,最后渗出液进入肺泡腔而产生肺水肿。

二乙基二硫化氨基甲酸钠治疗急性羰基镍中毒有显著疗效,它能与组织中的镍结合,形成无毒的络合物经尿排出,早期使用且可防止肺水肿的发生。

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  • 发布时间: 2013-01-06
  • 更新时间: 2013-01-06

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