健康人类受试者和工人尿液中丙二醇丁基醚（PGBE）和丙二醇甲基醚（PGME）的排泄情况

《International Journal of Hygiene and Environmental Health》：Urinary excretion of propylene glycol butyl ether (PGBE) and propylene glycol methyl ether (PGME) in healthy human participants and workers

有机溶剂职业暴露下丙二醇醚代谢动力学与生物监测研究。受控暴露实验显示15 ppm PGBE和35 ppm PGME混合暴露6小时后，尿中总PGBE半衰期约6小时，总PGME半衰期4小时，且PGBE主要以结合态形式排出。职业清洁工尿中游离PGBE浓度<0.5 mg/L，但下班次日尿检结合态PGBE浓度反高于暴露当天，提示皮肤暴露和非职业暴露叠加影响。生物监测证实总PGBE浓度与职业暴露相关，建议优化采样策略并完善法规标准。

　　本研究聚焦于丙二醇醚类化合物——丙二醇甲醚（PGME）和丙二醇丁醚（PGBE）的毒代动力学特性及其在职业暴露中的意义。这类化合物广泛存在于清洁产品、油漆、化妆品等多种工业和消费品中，因此了解其在人体内的代谢路径与排泄模式对于评估健康风险、制定合理的暴露限值以及实施有效的防护措施至关重要。研究团队通过两种不同的方法对PGME和PGBE的暴露情况进行了深入分析：一方面是对健康志愿者进行受控条件下的暴露实验，另一方面是对六名专业清洁工的实际工作情况进行观察。研究结果揭示了这些化合物在人体内的代谢行为，同时指出了职业暴露与非职业暴露之间的潜在关联。

丙二醇醚类化合物是一类常见的有机溶剂，它们具有良好的溶解性能和低毒性，因此被广泛应用于各种工业和日常生活中。然而，尽管PGME在许多国家已有明确的职业暴露限值，PGBE却缺乏相应的法规标准。这可能是由于对PGBE的毒代动力学数据不足，导致其在职业健康保护方面存在空白。本研究旨在填补这一知识空缺，通过受控实验和现场调查，系统地探讨PGBE的代谢和排泄过程，以及其在职业人群中的暴露情况。

在受控实验中，研究团队招募了11名健康志愿者，并在封闭的暴露舱内进行了为期6小时的PGME和PGBE混合暴露。实验期间，空气中的PGME浓度为35 ppm（约131 mg/m3），PGBE浓度为15 ppm（约83 mg/m3）。这些浓度均低于瑞士的职业暴露限值，从而确保了实验的安全性。尿液样本的采集持续了24小时，包括暴露前、暴露期间和暴露后的时间点。分析结果显示，PGBE的尿液排泄半衰期约为6小时，而PGME的尿液排泄半衰期约为4小时。这一发现对于理解这两种化合物在人体内的代谢过程具有重要意义，也为后续的暴露评估提供了依据。

此外，研究团队还分析了PGBE在尿液中的存在形式，即游离型和结合型。结果显示，PGBE主要以结合型形式通过尿液排出，占比高达80%。这表明，PGBE在体内经过代谢后，可能通过肝脏或其他器官的酶促反应转化为更易排泄的结合产物。这种代谢过程不仅影响其在体内的停留时间，还可能改变其对神经系统的潜在毒性作用。因此，将尿液中的总PGBE浓度作为暴露标志物，能够更全面地反映个体的总暴露水平。

在职业清洁工的现场调查中，研究团队发现，尽管这些工人在工作中接触到了PGME和PGBE，但其尿液中的PGBE浓度相对较低，通常低于0.5 mg/L。这可能是因为职业清洁工的暴露水平相对较低，或者存在其他非职业暴露途径。值得注意的是，有四名清洁工在工作结束后尿液中的PGBE浓度低于次日工作前的浓度，这一现象可能与皮肤暴露有关。皮肤作为人体重要的吸收途径，可能在不经意间增加了个体的总暴露量。此外，PGBE也可能来源于家庭环境或其他非职业场景，例如清洁用品、化妆品等，这些因素都可能对尿液中的PGBE浓度产生影响。

在分析过程中，研究团队采用了多种方法来确保数据的准确性和可靠性。首先，他们使用了气相色谱-火焰离子化检测法（GC-FID）结合顶空固相微萃取技术（HS-SPME）对尿液样本进行检测。这种方法不仅能够有效分离和定量PGME和PGBE，还能减少样品处理过程中的干扰因素。其次，研究团队通过酸性水解的方法确定了结合型PGBE的含量，从而更准确地评估了其在体内的代谢情况。此外，研究还考虑了个体差异对代谢和排泄的影响，包括性别、年龄、体重等因素，这些都可能对尿液中的PGBE浓度产生一定影响。

从研究结果来看，PGME和PGBE的代谢行为存在一定的差异。PGME主要以游离型形式通过尿液排出，而PGBE则更多地以结合型形式出现。这种差异可能与两种化合物的分子结构、脂溶性以及代谢酶的活性有关。PGME的分子量较小，脂溶性较低，因此更容易通过呼吸道进入人体，并在尿液中以游离形式排出。而PGBE的分子量较大，脂溶性较高，因此在体内可能更容易被代谢为结合产物，并通过尿液排出。这种代谢差异对于制定合理的暴露限值和评估健康风险具有重要参考价值。

本研究还揭示了职业暴露与非职业暴露之间的潜在关联。在职业清洁工的调查中，有四名工人的尿液PGBE浓度在工作结束后反而低于次日工作前的浓度，这一现象可能表明，PGBE的暴露不仅来源于工作场所，还可能来自家庭或其他非职业环境。这种非职业暴露的存在，使得职业人群的总暴露水平可能高于实际工作环境中的直接接触量。因此，仅依靠工作场所的空气监测数据可能无法全面评估个体的总暴露水平，而需要结合尿液检测等生物监测方法。

在职业健康保护方面，本研究的结果为制定更科学、合理的暴露限值提供了重要依据。目前，PGBE尚未有明确的职业暴露限值，这可能是由于缺乏其毒代动力学数据。然而，通过本研究的实验和现场调查，研究人员发现PGBE在人体内的代谢和排泄过程具有一定的规律性，这为后续的法规制定提供了支持。此外，研究还强调了生物监测在职业健康评估中的重要性，特别是通过尿液检测来追踪个体的总暴露水平。这种方法不仅能够更准确地反映实际暴露情况，还能帮助识别潜在的非职业暴露源。

在方法学方面，本研究采用了一种多维度的分析策略，包括受控实验和现场调查。受控实验能够提供较为精确的暴露条件和代谢数据，而现场调查则能够反映真实工作环境中的暴露情况。两种方法的结合，使得研究结果更具代表性。同时，研究团队还考虑了多种变量，如个体特征、暴露时间和环境条件，以确保数据的全面性和准确性。此外，研究还采用了统计分析方法，如几何平均值和几何标准差，以更好地描述数据的分布情况。

本研究的局限性主要体现在受控实验中对个体差异的控制上。尽管实验环境相对封闭，但志愿者佩戴了自己的衣物，这可能增加了皮肤暴露的可能性。然而，研究结果显示，24小时后的尿液浓度并未出现显著的延迟排泄，这可能意味着皮肤吸收对总暴露的贡献相对较小。在职业清洁工的调查中，研究团队发现，虽然工作场所的空气监测显示存在职业暴露，但尿液样本的采集和分析结果表明，个体的总暴露可能受到多种因素的影响，包括非职业暴露和个体差异。

综上所述，本研究通过对PGME和PGBE的毒代动力学特性和职业暴露情况的分析，为职业健康评估提供了重要的科学依据。研究结果不仅揭示了这两种化合物在人体内的代谢和排泄模式，还指出了职业暴露与非职业暴露之间的潜在关联。这些发现对于制定更科学的职业暴露限值、优化生物监测方法以及加强职业健康保护具有重要意义。未来的研究应进一步扩大样本量，结合更多元化的暴露场景和人群，以更全面地理解PGBE的健康风险，并推动相关法规的完善。