DMF 之健康影響探討

一 D M F 的吸收：

二甲基甲醯月安(DMF)主要經由肺部呼收、皮膚吸收及胃腸道吸 收而進入人體中,其中經由食入的情形較少：

( 一) . 肺部呼收：

Brugnone⁽¹⁰⁾等人指出,在身體平衡狀態下，從肺部吸收的 DMF 大約有 65%~75%會經由肺泡而進入人體循環系統；Mraz ⁽¹¹⁾等人實 驗結果顯示有吸入的 DMF 大約 90%會被呼吸道所吸收。

( 二) . 皮膚吸收：

Maxfield⁽¹²⁾等人發現 DMF 氣體也會經由人體皮膚吸收，且經 液化後其滲透速率更快。Lauwerys⁽¹³⁾等人研究指出，若無使用任 何防護具，DMF 皮膚吸收會比肺部吸收嚴重，尤其當皮膚滲透率達 1.03mg/cm²/hr 以上時。Mraz⁽¹⁴⁾等人指出皮膚對於 DMF 的吸收會因 滲透速率而不同，其滲透率平均為 1.03mg/cm²/hr，溼度會影響皮 膚對於 DMF 蒸氣的吸收，潮濕的皮膚比較容易吸收 DMF，實驗結果 也顯示皮膚對於 DMF 液體的吸收較 DMF 蒸氣的吸收佳。

二、D M F 的代謝：

( 一) . 動物研究：

Barants ⁽⁴⁾等人對大白鼠給予 300mg/Kg 注射，利用 GC/MASS 分析大白鼠的尿液，分離出 DMF 的代謝物 NMF，之後一度認為人 類代謝 DMF 為 NMF；Kimmerle⁽²²⁾等人對狗研究，也從其尿液中分 析出 NMF，且在暴露 DMF 後 3 小時可被測出、在第 8 小時可測出 最高值；Kestell ⁽⁵⁾等人對大白鼠及小白鼠給予 NMF，發現會代謝 成 AMCC；Mraz⁽²³⁾等人針對囓齒類動物，分別給予大白鼠(Rats)、

小白鼠(Mice)、鼷鼠(Hamsters)三種不同體型囓齒類動物給予 0.1、0.7、7.0mmole/Kg 的 DMF 腹腔注射，並同樣收集暴露後 72 小時的尿液， 結果顯示 DMF 三種代謝物’’NMF’’、’’AMCC’’、’’F’及 DMF 原 形 ， 在 囓 齒 類 動 物 體 內 的 代 謝 比 例 為 8.4~47.3% 、 1.1~5.2%、7.9~37.5%、0~5.5.5%。

( 二) . 人體研究：

Schailteru⁽²⁴⁾發 現 HNMF(N-hydroxymethyl-N-methylformamide) 是 DMF 的代謝產物，NMF(N-methylformamide)是 HNMF 在 GC 分析時 於 注 入 口 受 熱 後 裂 解 所 得 的 產 物 (1984) ； Mraz⁽²⁵⁾ 證 實 AMCC(N-acetyl-S-(N-methylcarbamoyl)cysteine 是 DMF 暴露後代謝 而成(1987)；Mraz⁽²³⁾等人進行人體試驗，將志願者暴露於充滿 60mg/

m

³DMF 蒸氣房間中 8 小時，分別吸收 28~60μmole/Kg 的 DMF 量,並收集暴露後 72 小時的尿液,實驗結果顯示 DMF 三種代謝 物’’NMF’’、’’AMCC’’、’’F(formamide)’’及 DMF 原形在人體代謝量 分 別 約 佔 給 予 劑 量 的 16.1~48.7%(Mean=25.9%) 、 9.7~22.8%(Mean=14.5%) 、 8.3~23.9%(Mean=14.2%) 、 0.4~1.5%

(Mean=0.7%)。

三 D M F 對健康危害：

( 一) . 動物研究：

1 . 肝臟損害：

Clayton⁽²⁶⁾使老鼠每天暴露於91ppm 的 DMF,十天後發現其肝 臟有腫大的現象； 在室溫下,暴露於飽和 DMF 氣體 (約 2500ppm)6 小時，將使的老鼠死亡,並造成其肝臟、腎臟、

肺臟等組織受損。Kestell⁽²⁷⁾ 等人研究老鼠(mice)的肝毒性 恕限值 NMF 為 2.4 mmole/Kg.

2 . 致畸胎及致突變：

Kimmerle⁽²²⁾等人報告 NMF 是一種致畸胎性物質,所以懷疑 DMF 也具有致畸胎性；NIOSH⁽²⁸⁾在文獻中發現 DMF 對老鼠 (Mice)與兔子子代具有致畸胎性；Hellwing⁽²⁹⁾等人發現口服 DMF 會增加老鼠的胎兒畸型,其中在小白鼠的最小有效劑量 為 182mg/KG/day；而大白鼠為 166mg/KG/day。

3 . 酒精的不耐受性：

Hanasono⁽³⁰⁾等人對大白鼠給予 DMF(2mmol/kg)的注射及酒 精(2g/Kg)之後，發現大白鼠血中乙醇的濃度四倍增加情形。

( 二) . 人體研究：

1 . 肝臟損害：

1988 年 Redlich ⁽³⁾等人研究 46 位暴露於 DMF 的現場勞工，其 中有 35 位肝功能血清丙胺酸轉胺 (Serum glutamic pyruvic transaminase，SGPT 或稱 Alanine aminotransferase，ALT) 及加血清麩氨草醋酸氨基轉移 (Serum oxaloacetic pyruvic transaminase ，SGOT 或稱 Aspartae aminotransferase ，AST) 值有升高的現象；1990 年 Redlich ⁽⁴⁹⁾等人研究指出 DMF 暴露 與 急 性 、 慢 性 肝 炎 間 的 關 係 ( 見 下 表 ) ， 判 定 指 標 為 ALT/AST>1；1991 年王氏⁽⁵⁰⁾等人研究高暴露於 DMF(25~60ppm) 之合成皮工人比控制組 ALT 異常的情形有達統計上顯著的意 義，且 ALT 與 AST 會隨 DMF 的暴露增加而升高；1999 年

(51)Wrbitzky 等人研究 123 位勞工 DMF 暴露與肝功能影響時，

指出 AST 與(γ-glutamyltransferase，簡稱 GGT 或γ-GT) 會 隨 DMF 的暴露增加而升高；Barnes⁽⁴⁾等人報告 DMF 的暴露會造 成肝臟損傷；DMF 可能引起工人肝臟危害(Kennedy 1986 &

Scailteur and Lauwerys 1987) ^(5-6)

。

Acute (early) presentation

臨床病史 皮膚接觸和(或)呼吸吸入 DMF 小於 2 個月 自覺症狀 腹痛、食慾不振、目眩、頭痛、嘔心 身體檢查 正常或左上腹部 1/4 處微疼 實驗式診斷 AST 及 ALT 顯著的增加，ALT/AST>1；

A 肝及 B 肝檢查正常 Chronic (late)

presentation

臨床病史 皮膚接觸和(或)呼吸吸入 DMF 大於 12 個月

自覺症狀 無明顯的症狀

身體檢查 正常

實驗式診斷 AST 及 ALT 溫和的增加，ALT/AST>1；

A 肝及 B 肝檢查正常

2 . 酒精的不耐受性：

暴露於 DMF 的勞工會顯得不勝酒量。Lyle⁽⁷⁾等人在 1974 ~1975 年間對 102 個 DMF 暴露工人進行酒精耐受性缺乏試驗(alcohol intolerance)，結果發現有 34 個工人報告酒後有顯著的臉部及 頸部及手部等暴露部位潮紅的情形。有些更有暈眩、作嘔及胸 悶的情形發生。

3 . 其他危害：

DMF 可能引起職業性睪丸癌(Ducatman et al 1986 & Levin et al 1987) ^(8-9)。其他職業衛生上的報導指出，有關急性 DMF 暴 露，將導致工人有嚴重腹痛、心跳加速、頭痛、嘔吐、食慾不 振、焦躁、頭痛、嘔吐、昏迷、面部及身軀潮紅的現象發生。

第四節 作業環境空氣中 D M F 之採樣及分析方法探討:

目前我國勞工委員會(CLA) ⁽³¹⁾、美國職業安全衛生研究所(NIOSH)

(32)及職業安全衛生署(OSHA)⁽³³⁾現有採樣分析方法歸納如下：NIOSH 及 CLA 兩個方法均以矽膠管(150mg/75mg)為採集介質，甲醇為脫附溶劑，

以氣相層析儀火燄離子偵檢器 (GC-FID)分析，回收率 91.7%以上，樣 品儲放穩定為 5 天，採樣管的採樣容量為 14.99 mg，精確度(Accuracy) 誤差為 0.032；OSHA 以椰子殼活性碳顆粒為採集管(20/40 mesh Coconut Shell Charcoal，100mg/50mg)，丙酮為脫附溶劑，以氣相層 析儀氮/磷偵檢器 (GC-NPD)分析。15 天以內室溫回收率在 91%以上，

介質負載容量 16.46 mg。相較兩種採樣介質、脫附效率、介質負載容 量相近，儲存穩定度則以活性炭管較矽膠管佳。

由於上述的標準分析方法均針對 DMF 單一物質的規範，而無 法對多成份有機溶劑來探討，故本研究所採行的採樣分析方法為參考 勞工處林氏等人的研究 ⁽³⁴⁾，以椰子殼活性碳為採集管(20/40 mesh Coconut Shell Charcoal，100mg/50mg)，二硫化碳：丙酮=3：2 (v/v) 為脫附劑(丙酮為助脫附劑)，以氣相層析儀火燄離子偵檢器 (GC-FID) 分析，15 天 DMF 以冷凍儲存回收率在 89~93%；TOL 在 97~98%；EAC 在 100~103%；MEK 為 80.01~85.08%。

研究內容

二甲基甲醯胺、甲苯、丁酮、乙酸乙酯主動式及被 動式現場採樣方法驗證

Field validation of active and passive sampling method for DMF、TOL、MEK、EAC exposure assessment

聚月尿樹脂及合成皮製造工廠勞工二甲基甲醯胺及共 存有機溶劑暴露及肝功能影響評估

The assessment of exposure and Liver function effects of workers on DMF and co-existed organic solvents in polyurethane and synthetic leather manufacturing plants

二甲基甲醯胺暴露勞工尿中二甲基甲醯胺/ 單甲基甲 醯胺與空氣中二甲基甲醯胺濃度相關性探討

Correlation study between airborne DMF and urinary

NMF /DMF among occupational workers exposed to DMF

第貳章 二甲基甲醯胺、甲苯、丁酮、乙酸乙酯 主動式及被動式現場採樣方法驗證

Field validation of active and passive sampling method for DMF、TOL、MEK、EAC exposure assessment

摘要

目的：

探討主、被動式兩種採樣器，同步現場採樣二者間之相關性，評 估被動式採樣器的使用可行性及濕度對採樣的影響。

方 法 ：

針對合成皮現場共存之有機溶劑二甲基甲醯胺(DMF)、甲苯、丁 酮、乙酸乙酯等進行 63 對 side-by-side 個人及 46 對定點採樣 比較，將兩種採樣分析結果，進行差異性統計分析。

結果：

主動式採樣所得之空氣中 DMF、甲苯、丁酮、乙酸乙酯平均濃度 (SD)分別為 7.95(7.46)ppm、26.28(40.17)ppm、23.24(51.17) ppm、3.01(2.93)ppm；被動式採樣所得之空氣中 DMF、甲苯、丁 酮、乙酸乙酯平均濃度(SD)分別為 9.52(7.45) ppm、13.92(16.37) ppm、15.72(28.53)ppm、7.63(5.90)ppm，DMF、丁酮、乙酸乙酯 三者皆具統計上的相關(DMF r= 0.926； MEK r= 0.756；EAC r=

0.838，p<0.01 )，TOL 因區域與個人採樣結果差異過大，而不 具統計上的相關 (r= 0.418 p>0.01)。Paired t-test 統計分析 顯示，主、被動式二種採樣方式，於 95%信賴度，四種溶劑之分 析結果皆具統計上的差異性(p<0.05)。

討論：

由於 3M 之 3500 被動式採樣器本身是針對單一物質來設計，因此 實際用於合成皮製造工廠現場混存有機溶劑採樣時有其困難 性，且由於工作現場的干擾因素太多，都會影響被動式採樣器的 採集效果及真實性，故 3M 之 3500 被動式採樣器欲評估混存有機 溶劑採樣結果時，必須進一步的進行實驗室研究，修改其對不同 溶劑的吸附速率。

關鍵字：

二甲基甲醯胺(DMF)，主動式採樣，被動式採樣

第一節 前言

國內皮件及製鞋業的大量需求，合成皮製造業產量極大，其中以二 甲基甲醯胺的使用量最多，危害情形最嚴重。在製造過程中 DMF 會逸散至 空氣中，勞工長期暴露於其中，會對健康造成不良影響，其中以肝臟受損 為最常見的健康危害。為了防制 DMF 對勞工健康的危害，適時掌握作業現 場的暴露濃度是非常重要的。由於個人採樣幫浦的體積及重量造成勞工配 掛及工作時的不方便，往往引起勞工排斥，數量多時會造成採樣人員的攜 帶不便⁽¹⁸⁾。被動式採樣器的輕巧、方便可以解決上述問題，但較欠缺完 整評估資料，目前尚未被法規所認定。

目前文獻上有關 PU 合成皮作業之主動式採樣器及被動式採樣器採樣 比較的資料甚缺，鄭氏⁽³⁶⁾等人於 1998 年進行 31 組合成皮製造工廠區域 主動式加活性碳(SKC-266-01)、被動式採樣器(3M3500)採樣比較，研究結 果顯示主動式與被動式採樣器於 MEK、EAC、TOL、DMF 採集上有差異。本 研究為進一步探討被動式採樣器採樣與主動式採樣器的相關性，同步進行 合成皮工廠現場作業個人及區域的主、被動採樣器測定比較，並試圖藉由 測定結果評估被動式採樣器的功能適用可行性。本實驗同樣採用 3M 薄膜 式被動採樣器^(35，52)(見附圖四)其吸收體位於薄膜後面，所以其內部擴散 速率不受風速、溫度、濕度的影響，且此採樣器為臂章式的採樣器，具輕 巧、方便等特性，適合用於高濕度的合成皮工廠採樣。

由於現行的勞工委員會(CLA)所建議的採集介質為矽膠管⁽³¹⁾，本實驗 為採集合成皮工廠多種有機溶劑，故採用勞工處林氏等人的研究 ⁽³⁴⁾以活 性碳管為採集介質。由於 DMF⁽³⁶⁾為水溶性佳、極性高，採集時易受高溫、

高濕的影響，台灣屬於高濕、高溫的地理環境，DMF 為水溶性大、高極性 的有機溶劑，濕度(RH%)對採樣的影響於外國報告較少，卻影響採樣品質 甚巨，為探討濕度對活性碳管採集效果的影響，因此本研究將於不同採樣 區域同時放置活性碳、活性碳加乾燥管來進行 DMF、TOL、MEK、EAC 四種 溶劑的採樣比較。

主動式採樣器，於採樣前的充電、保樣、及校正工作有無確實的達到 規範，會影響採樣器採集樣本時內部差異的大小；被動式採樣器雖是由是 同一工廠同一批製造出來，但為能確定該公司所製造出的產品品管差異性 大小。本研究將針對被動式採樣器、主動式採樣器、主動式採樣器加乾燥 管三種採樣器，進行不同區域同一點重複樣本採集及分析，以評估三種採 樣器的內部差異及精密度。

第二節 目的

探討合成皮製造工廠常用有機溶劑二甲基甲醯胺、甲苯、丁酮、

乙酸乙酯的主動式及被動式採樣之差異比較。

第三節 內容

1. 探討活性碳採樣方法之重覆採樣差異性。

2. 探討活性碳加乾燥管重覆採樣差異性。

3. 探討被動式採樣器重覆採樣差異性。

4. 評估濕度對 DMF 採樣的影響。

5.

探討被動式採樣器，活性碳及活性碳加乾燥管三種採樣方法間之差異 性。

第四節 材料與方法

一 材料：

( 一) . 試藥:

1. 二硫化碳(CS2)：HPLC，99.9%，TEDIA Lot：412001 2. 丙酮(Acetone)：ACS，99.9%，Fisher Lot：911849 3. 丁酮(2-Butanone)：RG，99.9%，R.D.H33407 Lot：63240 4. 乙酸乙酯(Ethyl acetate)：HPLC，99.8%﹐Fisher Lot：090132 5. 二甲基甲醯胺(N,N-dimethyl formamide)：HPLC ，99.5%

TEDIA Lot：7110053

6. 甲苯(Toluene)：ACS/certified，99.9% Fisher Lot：963978 7. 純化之氮氣、氫氣、空氣。

( 二) 設備：

1.活性碳吸附管-SKC Lot.120，Cat No.226-01，100mg/50mg 20/40mesh。

2.採樣管切割器。

3.低流量採樣幫浦；Gillian LFS-113D

3.低流量採樣幫浦；Gillian LFS-113D

在文檔中 聚月尿樹脂及合成皮製造工廠勞工二甲基甲醯胺暴露研究; The exposure assessment of Dimethylformamide and coexisted solvents in polyurethane and synthetic leather manufacturing plants (頁 16-0)