犹记得刚进实验室不久，师兄师姐便好心提醒“男怕吡啶，女怕呋喃”。说实话，笔者当时是一头雾水，后来才知道，这种在实验室流传颇广的说法，与这两类物质可能的生殖毒性有关。相比于实验室试剂的其他安全风险，生殖毒性“祸及下一代”，后患无穷。2021年的一篇JACS的观点文章也呼吁大家关注实验室试剂的生殖毒性，并列出了铅、二硫化碳、甲苯、苯、环氧乙烷、氯乙烯（对，就是前一段俄亥俄州火车脱轨事故中释放的化学物质）等最常被提示生殖毒性的物质（J. Am. Chem. Soc., 2021, 143, 12422-12427，点击阅读详细）。

“大学化学卫生计划”中最常被提示生殖毒性的物质。图片来源：J. Am. Chem. Soc.

这篇文章也强调孕期的准妈妈们要格外注意试剂的生殖毒性，但并未详细展开。那么，接触哪些试剂会造成胎儿流产或婴儿出生缺陷？实验室还有哪些需要特别注意的风险？怎样避免这些问题的发生？……最近，美国耶鲁大学的Paul T. Anastas教授（点击查看介绍）等人在ACS旗下期刊Chemical Research in Toxicology 上发表综述，审视了化学实验室中怀孕研究人员所面临的风险以及相关建议。

如图1所示，怀孕研究人员在实验室中面临的风险（risk）主要取决于三个变量：危害性（hazard，取决于物质的固有属性）、暴露程度（exposure，取决于时间、剂量、接触类型）、敏感性（vulnerability，取决于不同时期）。怀孕的实验室工作人员经常遇到的危害可大体上分为三类，化学危害（有机溶剂、重金属、工程纳米材料（ENM）和内分泌干扰物）、辐射危害（产生电离辐射的设备和材料，以及产生非电离辐射的设备）、与实验室环境相关的其他危害（过度的噪音、过热、心理压力、繁重的体力劳动和/或非正常工作时间）。研究表明铅、汞、砷、磷、铬、锑、镉、二硫化碳、氯仿、乙醚、氯丁二烯等能引起孕妇流产、早产；而铅、汞、砷、镉、亚硝酸盐、硒、乙醚、二硫化碳、ENM（如：金属纳米材料、金属氧化物纳米材料、碳纳米材料等）、环境内分泌干扰物（EDC，如：全氟烷基物质（PFAS）、双酚类化合物、邻苯二甲酸盐、有机磷农药等）等可引起胎儿发育缺陷。

图1. 孕妇面临的风险取决于危害性、暴露程度和敏感性。图片来源：Chem. Res. Toxicol.

在怀孕过程中，各种危害引起的风险会发生变化，从而导致孕妇的敏感性不同（图2）。例如：胎盘改变了某些有害化学物质的输运，因此某些化学物质在胎盘形成前的敏感性会更大，但在胎盘形成后会降低；受精卵或胚胎比胎儿更易受到辐射危害，因此受孕后前两周的高辐射可能会导致流产，而在器官形成的关键时期，辐射会导致胎儿器官畸形甚至流产，但在妊娠中期胎儿对电离辐射的致畸作用相对耐受。

图2. 孕妇和产前发育的重要阶段。图片来源：Chem. Res. Toxicol.

在实验室接触化学物质后，人们最重要的担忧之一是该物质是否会穿过胎盘进入发育中的胎儿体内（图3a、3b）。实际上，当胎盘完全形成时，会通过异源物的滞留和脱毒来减少胎儿的接触，例如：胎盘对镉有屏障作用，同时镉也可对胎盘造成损伤并干扰必需元素的运输，从而可能对胎儿产生有害影响。然而，一些异源物（如：砷、甲基汞、ENM、EDC）能通过三种机制（扩散、介导的主动转运、囊泡转运）穿过胎盘屏障进入胎儿体内（图3c），这样就有可能会影响胎儿的生长发育，甚至还可能造成胎儿畸形，严重时可导致流产、死产。另外，文中也指出哺乳期研究人员要格外注意化学试剂的毒性和辐射危害，特殊时期做好自我防护。

图3. 化学物质对胎儿的传播途径。图片来源：Chem. Res. Toxicol.

此外，化学实验室中还存在电离辐射（电离辐射设备、放射性物质）和非电离辐射（激光器、紫外-可见光、傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振）。研究表明当孕妇接触大量电离辐射时，射线可能会通过孕妇腹壁透入宫腔内对胎儿造成明显损害，从而导致流产、胎儿畸形、宫内发育迟缓、精神障碍、遗传异常和儿童癌症等。当然，文中也指出如果在安全计量内一般不会造成明显损伤，国际辐射防护委员会（ICRP）建议孕妇在怀孕期间的辐射剂量要小于1 mSv。

 图4. 辐射分类。图片来源：Chem. Res. Toxicol.

最后，文中还指出与实验室环境相关的其他一些因素也可能会对孕妇造成一定的负面影响（图5），例如：噪音大、高温、剧烈的体力劳动、工作时间长、生活作息不规律、心理压力大等。

图5. 影响孕妇身体健康的多方面因素。图片来源：Chem. Res. Toxicol.

作者呼吁通过绿色化学方法来减少甚至预防危害，同时从多方面做好防护措施来减少接触风险，例如：尽量选择危害性较小的化学试剂；在良好的通风橱里进行实验；做好自身防护，佩戴耐溶性手套、防护服并尽量远离辐射源；及时进行监测、缩短工作时间或调离岗位以保护母胎健康。毕竟，关心孕妇就是关心人类的未来！

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

What to Expect When Expecting in Lab: A Review of Unique Risks and Resources for Pregnant Researchers in the Chemical Laboratory

Mary Kate M. Lane, Mahlet Garedew, Emma C. Deary, Cherish N. Coleman, Melissa M. Ahrens-Víquez, Hanno C. Erythropel, Julie B. Zimmerman, Paul T. Anastas

Chem. Res. Toxicol., 2022, 35, 163-198, DOI: 10.1021/acs.chemrestox.1c00380

导师介绍

Paul T. Anastas

https://www.x-mol.com/university/faculty/56459 

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