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1 職場丙酮容許暴露標準建議值文件 危害因子名稱:丙酮(Acetone化學文摘社登記號碼(CAS No.):67-64-1 同義字: Dimethyl Formaldehyde Dimethylketal Dimethyl Ketone Ketone Propane Beta-Ketopropane Methyl Ketone 2-Propanone Pyroacrtic AcidPyroacetic Ether 分子式:CH 3 COCH 3 分子結構式: 分子量:58.08 g/mol 我國之法定容許暴露標準(PEL):TWA 750 ppm1,782 mg/m 3 致癌性分類 IARC:無 致癌性分類 ACGIH A4 Not Classifiable as a Human Carcinogen摘要: 丙酮是一種可在自然環境中發現的化學物質,亦可經由工業製造而得。產出的丙酮 大多數都用來製造其他的化學物,或是作為溶劑溶解其他物質。丙酮的生產方法主要有 異丙醇法、異丙苯法、發酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法,目前世界上丙酮的工業 生產以異丙苯法爲主。 丙酮為無色的液體,易揮發至空氣中,並有特殊甜味、薄荷味,當人們可以聞到丙 酮的氣味時,空氣中的濃度約在 100~400 ppm。丙酮廣泛用於醫藥、油漆、塑料、亮光 漆、火藥、樹脂、清潔劑、橡膠、外衣衣料等等。在工業上則用於有機溶劑或製造甲基 丙烯酸甲酯、丙酮氰醇、雙酚 A、甲基異丁基酮和甲基異丁基甲醇等製程化學反應中間

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    職場丙酮容許暴露標準建議值文件

    危害因子名稱:丙酮(Acetone)

    化學文摘社登記號碼(CAS No.):67-64-1

    同義字:Dimethyl Formaldehyde、Dimethylketal、Dimethyl Ketone、

    Ketone Propane、Beta-Ketopropane、Methyl Ketone、2-Propanone、

    Pyroacrtic Acid、Pyroacetic Ether

    分子式:CH3COCH3

    分子結構式:

    分子量:58.08 g/mol

    我國之法定容許暴露標準(PEL):TWA 750 ppm(1,782 mg/m3)

    致癌性分類 IARC:無

    致癌性分類 ACGIH:A4(Not Classifiable as a Human Carcinogen)

    摘要:

    丙酮是一種可在自然環境中發現的化學物質,亦可經由工業製造而得。產出的丙酮

    大多數都用來製造其他的化學物,或是作為溶劑溶解其他物質。丙酮的生產方法主要有

    異丙醇法、異丙苯法、發酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法,目前世界上丙酮的工業

    生產以異丙苯法爲主。

    丙酮為無色的液體,易揮發至空氣中,並有特殊甜味、薄荷味,當人們可以聞到丙

    酮的氣味時,空氣中的濃度約在 100~400 ppm。丙酮廣泛用於醫藥、油漆、塑料、亮光

    漆、火藥、樹脂、清潔劑、橡膠、外衣衣料等等。在工業上則用於有機溶劑或製造甲基

    丙烯酸甲酯、丙酮氰醇、雙酚 A、甲基異丁基酮和甲基異丁基甲醇等製程化學反應中間

    http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B2%B9%E6%BC%86http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A1%91%E6%96%99http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%81%AB%E8%8D%AFhttp://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%91%E8%84%82http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A9%A1%E8%83%B6http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%99%E9%85%AE%E6%B0%B0%E9%86%87

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    物[1]。

    低濃度的丙酮通常出現在體內分解脂肪時,身體在正常的情況下會利用丙酮來製造

    糖及脂肪提供身體機能所需的能量。許多情況可能會導致人體內的丙酮高於平均值,例

    如:嬰兒、孕婦、糖尿病患者以及身體受傷或喝酒的人,但這些通常不會造成健康上的

    危害。將丙酮應用在動物皮膚時,不會使動物得到皮膚癌,但是我們並不確定人體長期

    吸入或吞食丙酮是否會導致癌症,因為至目前為止沒有相關研究可證實。因此,國際癌

    症研究中心(International Agency for Research on Cancer,IARC)、美國政府工業衛生師

    協會(American Conference of Government Industrial Hygenists,ACGIH)皆未將丙酮分

    類為致癌物質,而美國環保署(EPA)則將丙酮分類為已確定不對人類有致癌性[2]。

    丙酮主要由吸呼暴露進入人體,經其他途徑進入人體量較低。目前丙酮的人類流行

    病學資料並不多,雖然無明顯證據顯示人體長期吸入丙酮是否會導致癌症或其他病變,

    但Matsushita等人也做了相似的研究,他使受試者持續暴露於 250和 500 ppm之丙酮蒸

    氣 6天(6 hr/天),其結果指出暴露在 250 ppm的丙酮蒸氣的受試者呈現輕微的鼻子、

    喉嚨、氣管的刺激,而暴露在 500 ppm的丙酮的受測者進入試驗室後鼻子立即反應受到

    嚴重的刺激[3]。Nelson等人則是使受試者暴露 200、500 ppm丙酮蒸氣 3到 5分鐘,實

    驗結果顯示,當暴露的丙酮超過 500 ppm時,會使多數人無法忍受丙酮的氣味及刺激性

    且鼻子和喉嚨會呈現發炎狀態[4],而Nakaaki等人進行了丙酮對人體主觀刺激性的研究,

    使志願者暴露 170到 690 ppm丙酮濃度 9小時[5],也得到相同結果。他們得出的共同結

    論是,當測試對象暴露在濃度 500 ppm的丙酮,會產生強大的刺激性。Israeli 等人進行

    5個工人暴露於 200 ppm丙酮濃度,對神經反應時間進行研究。研究時以 8小時輪班制

    進行,五天內每個工人皆至少暴露了 48小時。結果顯示約 17%顯著(p < 0.05)延長了

    神經的反應時間[6]。

    由於,訂定勞工作業環境空氣中的丙酮容許暴露標準,主要為了保護作業勞工避免

    暴露過量丙酮造成呼吸道刺激症狀及可能的中樞神經系統損害[7],並減少因暴露於丙酮

    的強烈氣味所產生的不適[2]。因此,ACGIH 為了減少丙酮的職業暴露造成人體潛在中

    樞神經系統損傷及影響,已訂定 TWA為 200 ppm;而參考國外之丙酮標準,其 TWA值

    亦多在 500 ppm以下。我國目前勞工作業環境空氣中丙酮容許暴露標準為 750 ppm,短

    時間暴露容許標準為 937.5 ppm。因此,對於丙酮容許標準建議值的制定,經彙整相關

    人體實驗研究報告及參考其他先進國家之規定後,建議將丙酮的八小時日時量平均容許

    濃度由原 500 ppm修正為 200 ppm。

    一、物理及化學性質

    物質狀態︰澄清狀液體 形狀:液體

    顏色:無色 氣味:特殊甜味,薄荷味

    熔點:-94.6℃ 沸點:56.29℃

    閃火點︰-18℃閉杯,-9℃開杯 自燃溫度︰538℃

    蒸氣壓:185 mmHg@25℃ 爆炸界限︰2.5 ~ 12.8%@25℃

    密度:0.791@20℃ 蒸氣密度:2.0(Air=1)@20℃

    http://www.google.com.tw/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0CDEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.iarc.fr%2F&ei=kjlnUvioAoS1kAXgjYCQDA&usg=AFQjCNGpi03Bf5N1G2nrCmB-d-L3yM6lGwhttp://global.ihs.com/news/temp/standards/ACGIH.html

  • 3

    溶解度︰完全溶解於水(20℃時);溶解於

    苯、乙醇、氯仿、二甲基甲醯胺(DMF)、

    醚類及多數油類。

    毫克/立方公尺及 ppm之轉換公式

    1 ppm = 2.375 mg/m3;1 mg/m3 = 0.421 ppm @25℃,760 mmHg。

    二、主要用途或來源

    丙酮被廣為使用於工業溶劑和化學中間產物。最常見的用途是卸除指甲油的去光水,

    此外,也用於皮革、攝影、纖維、橡膠等工業做為溶劑及精密零件的清洗和乾燥。目前,

    丙酮主要化學合成來源為異丙醇的脫水反應及異丙苯的氧化合成法,而產出的丙酮大多

    數都拿來製造其他的化學物品。在工業上是生產甲基異丁基酮、異亞丙基丙酮、冰醋酸、

    二丙酮醇、鹵代甲烷和特定炸藥的中間產物[1]。自然界中亦存在天然的丙酮,低濃度的

    丙酮通常出現在人體脂肪分解時,身體可以在正常的情況下利用丙酮製造出糖及脂肪[2]。

    人體會製造少量的丙酮,也可藉由呼吸的空氣、飲用水、家庭用化學物品及食物中

    暴露。另一方面,異丙醇在體內會變成丙酮,所以暴露於異丙醇也就等同於暴露在丙酮

    中。從事生產丙酮或使用丙酮行業的人,其暴露於丙酮的量高於一般民眾,這些行業包

    括油漆、塑膠、人造纖維、製鞋的工廠、清潔工等等,都可能吸入或接觸到比一般民眾

    還高濃度的丙酮。依陳等人[8]對傳統化學工業如凡立水製造工廠的研究(如圖 1),勞工

    暴露空氣中丙酮濃度約 50~500 ppm不等。楊等人[9]對液晶顯示器彩色濾光片製程 VOC

    逸散進行調查研究(如表 1),指出作業樓層、通風入出口處的丙酮濃度約在 0.2~1.4 ppm

    之間。吳等人[10]在 2007 年對彩色濾光片廠潔淨室的採樣分析結果顯示(表 2),丙酮

    濃度在 0.4 ppm至 4.45 ppm之間,顯示潔淨室環境空氣中丙酮濃度皆高於嗅覺閾值下限

    (0.4 ppm),作業之勞工可明顯聞到丙酮所逸散出的異味而感到不適。

    圖 1 凡立水製程工廠之連續天數丙酮濃度分佈圖[8]

    http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E7%94%B2%E6%B2%B9

  • 4

    表 1 液晶顯示器彩色濾光片製程 VOC逸散濃度分佈[9]

    丙酮 (ppm) PGMEA (ppm) 乙醇 (ppm)

    通風入口 0.449 ± 0.229

    (nd ~ 0.704)

    0.434 ± 0.220

    (0.259 ~ 0.726)

    0.837 ± 0.074

    (0.776 ~ 0.913)

    n 4 4 4

    作業樓層 0.902 ± 0.155

    (0.699 ~ 1.130)

    0.475 ± 0.113

    (0.366 ~ 0.633)

    0.776 ± 0.084

    (0.643 ~ 0.835)

    n 5 5 5

    通風出口 1.068 ± 0.238

    (0.862 ~ 1.459)

    0.480 ± 0.201

    (0.293 ~ 0.775)

    0.817 ± 0.107

    (0.663 ~ 0.936)

    n 5 5 5

  • 5

    表 2 彩色濾光片廠潔淨室內揮發性有機氣體濃度分佈[10]

    單位:ppb

    Compound NAME

    2F/Phase1 2F/Phase2 2F(SUB)/Phase1 1F/Phas

    e2

    Odor T

    (ppb) RGB中 RGB左 RGB右 CrBM ST Line RGB CrBM

    C6柱位

    (RGB

    中下方)

    D18柱

    (CrBM

    下方)

    PS/QC

    Acetone 丙酮 1624.9 1833.0 1449.1 1027.3 1306.6 3795.8 4448.3 1811.2 965.4 2192.4 400

    Cyclohexanone 環己酮 893.6 1155.8 444.5 958.4 1144.7 387.8 140.3 1545.5 970.3 167.3 5.2

    Isopropyl Alcohol 異丙醇 180.4 154.0 168.6 434.9 325.6 86.1 424.3 146.0 396.7 21.7 1000

    Ethanol 乙醇 91.3 69.1 146.8 96.0 109.3 61.2 56.3 82.7 89.0 168.8 340

    1-Butanol, 3-methyl-,

    acetate 乙酸,3-甲基丁酯 69.0 94.6 16.0 66.7 82.3 22.0 8.4 138.9 69.0 -- 7000

    1-Methoxy-2-propyl

    acetate 丙二醇單甲基醚酯 31.0 21.4 26.8 1588.7 352.6 12.4 320.0 67.2 2227.5 123.7 2.5

    m/p-Xylene 間/對—二甲苯 9.4 9.0 11.1 13.3 10.8 12.7 12.2 9.2 12.2 15.1 81

    Ethylbenzene 乙苯 5.5 5.0 6.0 6.8 5.8 6.1 5.5 5.0 6.4 9.6 92

    Toluene 甲苯 4.3 5.2 7.3 5.3 4.5 6.4 7.3 4.3 4.5 8.1 21

    o-Xylene 鄰-二甲苯 3.6 3.3 4.0 5.5 4.4 4.8 4.5 3.5 5.0 4.5 180

  • 6

    Acetaldhyde 乙醛 2.1 2.0 2.5 3.5 4.0 4.8 4.1 2.7 5.5 3.8 2.8

    1,3-Pentadiene 1,3-戊二烯 1.3 1.5 1.5 1.2 1.1 1.5 1.6 1.4 1.1 1.7 --

    2-Butznone(MEK) 丁酮 1.1 1.6 1.1 1.2 1.2 1.2 2.0 1.5 1.6 1.9 50

    Methylene Chloride 二氯甲烷 0.6 0.7 0.6 0.7 0.6 0.7 0.9 0.6 0.7 0.9 120

    Dichlorodifluoromet

    hane 二氯二氟甲烷 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.5 0.5 0.5 0.5 --

    Styrene 苯乙烷 0.4 0.4 0.5 0.7 0.4 0.5 0.7 0.3 0.6 0.5 4.7

    Benzene 苯 0.4 0.6 0.5 0.4 0.4 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 160

    2-Propanol,1-

    methoxy- (PGME) 丙二醇單甲基醚 -- -- -- 94.4 19.5 117.7 108.7 -- 197.5 22.5 3

    Benzaldehyde 苯乙醛 -- -- -- -- -- 2.3 -- -- 3.2 -- 4.2

    Acetic acid, butyl

    esten(BA) 乙酸正丁酯 -- -- 0.7 0.6 0.7 0.8 0.6 0.8 0.7 -- 6.3

    1-Propanol,2-methyl 異丁醇 -- -- -- 4.2 3.7 -- -- -- -- 8.4 180

    Propanoic acid,3-

    ethoxy-,ethylester

    (EEP)

    3-乙氧基-丙酸乙酯 -- -- -- 2.2 -- -- -- -- -- -- --

  • 7

    三、動物實驗及其他毒理測試

    1. 急毒性:

    動物實驗發現,在 4小時內,當大鼠暴露在濃度 16,000 ppm的丙酮蒸氣下,有六分

    之一的大鼠死亡,暴露於 32,000 ppm的丙酮蒸氣則會導致所有大鼠死亡[11]。而大鼠口

    服 LD50值有 9.8g/kg[12]、10.7 mL/kg[11]、5.8 g/kg[13]等值曾被研究發表。兔子經皮膚

    吸收的 LD50值則為 20 g/kg[12]。

    Buron為了瞭解丙酮對動物嗅覺上皮細胞神經的影響,將當 40隻 12週大的雌性小

    鼠暴露四小時之 8,000ppm丙酮蒸氣並持續四週後,發現會有嗅覺神經上皮的損傷[14]。

    而將 0.1毫升的丙酮分別滴入雄性和雌性的兔子左眼下結膜囊,在三天後,發現其平均

    角膜厚度增加,基於以上的影響,Morgan等人將丙酮歸類於對眼睛有嚴重的刺激性,並

    指出此刺激會連續超過 24小時[15]。Smyth 等人也在 1962年提出若吸入未稀釋的丙酮

    0.005 mL,會導致嚴重的燒傷與些許角膜壞死[12]。表 3 則提供丙酮會對動物身體產生

    明顯影響的最低劑量 LOAEL值。

    表 3 動物吸入丙酮之反應的 LOAEL值

    Exposure/

    Species

    Duration

    (Frequency) LOAEL* ppm (Dose effect) Ref.

    Rat 4 hours 16,000 (1/6 died) [11]

    Rat 2 hours 50,600 (5/5 died) [16]

    Guinea pig 3–4 hours 50,000 (8/8 died) [17]

    Guinea pig 22–26 hours 20,000 (8/9 died) [17]

    Guinea pig 25 minutes–23.4

    hours 21,800 (2/10 died) [17]

    Guinea pig 2 days (24

    hours/day) 10,000 (5/5 died) [17]

    Guinea pig 3–8.7 hours

    50,000 (pulmonary congestion and edema)

    50,000 Kidney (congestion

    and distension of glomeruli)

    50,000 Spleen (congestion

    and hemorrhage)

    [17]

    Guinea pig 23.4 hours 21,800 (necrosis, coma, paralysis) [17]

    Guinea pig 22–26 hours

    620,000 (marked congestion and

    hemorrhage of lungs)

    Liver (fatty deposits in those that died)

    Kidney (distension of glomerular capsule)

    Spleen (marked congestion and

    hemorrhage)

    [17]

    Guinea pig 2 days (24

    hours/day)

    10,000 (lung congestion in those that died)

    Liver (fatty liver in those that died)

    Kidney (tubular distension)

    Spleen (congestion)

    [17]

    Mouse 10 minutes

    75,516

    50% decrease in respiratory rate (RC50)

    due to sensory irritation

    [18]

  • 8

    Rat 3 hours

    12,600 (CNS depression measured by

    unconditioned

    performance and reflex tests)

    [16]

    Rat

    2 weeks

    (5 days/week, 4

    hours/day)

    3000 6000 (inhibition of avoidance behavior in

    38% of exposed animals) [19]

    Mouse 1 day 1000

    3000 (10% decreased response to food

    presentation in a fixed

    operant behavior test)

    [20]

    Mouse 6 hours 11,000 (severe narcosis) [21]

    *LOAEL:lowest-observed-adverse-effect level

    2. 慢毒性:

    美國國家毒理學計劃進行了一項為期 13週的丙酮飲用水研究[22],暴露的濃度設定

    在 0、2,500、10,000、20,000和 50,000 ppm,而所有大鼠在反覆注射丙酮下,依然能存

    活,接受丙酮最高劑量的大鼠,其平均體重比對照組的雄鼠低 19%,雌鼠則低 7%,其

    副睪丸的重量也減輕且精子活力降低,而畸形精子的數量則增加。基於以上研究,訂出

    了 NOAEL劑量為 10,000 ppm(900 mg/kg/d)。而以上這些對暴露於 20,000 ppm或以上

    的丙酮對大鼠影響和 Gentry等人的研究結果是相似的[23]。

    美國 EPA 在 1986 年也研究了關於不同丙酮濃度的灌胃研究,分別給予 0、100、

    500及 2,500 mg/kg/day的濃度並持續共 90天。當濃度給予 2,500 mg/kg/day時,雄鼠在

    第 30 天的紅血球總數明顯增加,而雌鼠則在 90 天時發現此結果。雄鼠與雌鼠在給予

    2,500 mg/kg/day的濃度下其肝臟、腎臟及大腦重量比增加。病理研究顯示,隨著濃度增

    加,腎小管病變程度也跟著增加。這些調查結果指出大鼠的 NOAEL為 100 mg/kg/day而

    LOAEL為 500 mg/kg/day[24]。

    Christoph等人在 2003年研究長期吸入丙酮對大鼠行為的影響[25],此研究將 10隻

    大鼠分為一組,每組分別暴露於 0,1,000,2,000,和 4,000 ppm的丙酮(6小時/天,五

    天/週,連續 13週),並測試大鼠對於警示燈、聲音的拉桿回應情形。結果顯示,暴露

    丙酮的濃度對於這些大鼠的行為並沒有明顯的影響。

    3. 致癌性:

    Zakova等人[26]研究使用 6個月大的雄性與雌性大鼠各 50隻,每個禮拜暴露於 0.2

    ml的丙酮。當大鼠到 2歲時,將所有的大鼠進行解剖,病理檢查顯示,其中 17隻雄鼠

    和 13 隻雌鼠在淋巴或造血系統發現有腫瘤。在這個研究中,大鼠的腫瘤發生率被認為

    是正常的。而第 2個試驗則使用雄性雌性各 100隻小鼠,而這些小鼠也給予和先前試驗

    的大鼠一樣的試驗,實驗結果發現,小鼠的腫瘤發生率和大鼠的相似。而目前並沒有公

    開發表的文獻報告確定丙酮是動物的致癌物質。

    4. 生殖毒性或生長毒性:

    Kitchin 與 Ebron 在 1984 年時做了相關研究[27],他們培養 10.5 天大的老鼠胚胎

    在含有 0.1%、0.5%以及 2.5%(v/v)丙酮的血清中兩天。雖然實驗結果顯示丙酮對胚胎

  • 9

    卵黃囊蛋白質和 DNA並沒有影響,但在 0.5%的濃度下,卵黃囊直徑的增加卻變得遲緩。

    而使用 2.5%丙酮濃度於培養基中的胚胎,則明顯發生胚胎分化遲緩,之後更導致所有的

    胚胎死亡。

    Mast等人於 1988年施行了一項關於懷孕大鼠的研究[28],在雌鼠懷孕第 6到 19天

    的期間每天暴露 6小時於 0、440、2,200與 11,000 ppm的丙酮蒸氣。當大鼠暴露濃度為

    2,200 ppm 或更低的情形下,並未發現對胎兒有不良的影響,但在當暴露在濃度 11,000

    ppm時,雌鼠的體重以及子宮與胎兒的重量皆明顯下降。而不論在任何暴露濃度下,並

    未發現有胎兒畸形的情況。

    5. 基因毒性:

    Abbondandolo 等人於 1980 研究[29]發現將丙酮加入裂殖性酵母,其正向突變檢測

    並未增加。而 Kubinski 等人也使用丙酮檢測對 DNA細胞鍵結影響,發現呈陰性結果。

    NTP 在 1991 年報導[30]丙酮對沙門氏菌與培養中國倉鼠的卵巢細胞檢測,其單點突變

    呈現負面影響,另外,丙酮也會增加染色體畸變與染色體交換的頻率。Ishidate等人[31]

    使用含丙酮的體外的中國倉鼠纖維細胞株,發現了些染色體畸變的證據,而當肝代謝活

    化混合物(S9)加入時,並沒有檢測出此結果。Tate與 Kriek[32]培養中國倉鼠細胞進行

    丙酮分析,並未發現基因毒性的證據。綜合以上結果,並無明顯證據可證明丙酮是否具

    有基因毒性。

    6. 代謝研究:

    Wigaeus 等人[33]研究小鼠透過吸入方式暴露於 500 ppm 的放射性丙酮蒸氣,並詳

    細探討丙酮於小鼠內的的分布與代謝。小鼠暴露 6小時後,可在肺泡中測得的放射性達

    到穩態,暴露達到 24 小時後,其放射性持續增加並擴散至周邊組織(肝臟及褐色脂肪

    組織)。另有學者研究[34]丙酮對邊緣中腦皮質系統中的 CYP2E1細胞色素影響,CYP2E

    主要可催化化學溶劑和環境汙染物,生成毒物或致癌物,實驗中給予雄性大鼠 1% v/v丙

    酮飲用水 11 天,之後將大鼠腦組織切片分析,結果發現在伏隔核區的前部紋狀體其

    CYP2E細胞色素高出 212%,在肝臟內也是呈現增加現象。丙酮在生物體內的半衰期大

    約 2到 5小時,如果一天暴露丙酮超過 6小時,3到 5年,會有少量放射性殘留於體內。

    Bruckner和 Peterson[16]施行一項實驗,研究丙酮從吸入造成麻痺之後所需的恢復時間,

    他們使用 14隻雄性小鼠與 6隻大鼠分別暴露於 12,600、19,000、25,300以及 50,600 ppm

    的丙酮蒸氣 3 小時。當暴露於 19,000 ppm 下,其平均恢復時間需要 9 小時,在 25,300

    ppm 下則需要 21 小時,作者認為丙酮對血液具高溶解性,故長期暴露將使新陳代謝變

    慢。ATSDR[2]提出的結論是,丙酮代謝只有一個獨立的路徑,其涉及三個不同的糖質新

    生路徑,最後在碳原子反應成葡萄糖或其他基質時產生二氧化碳。其他動物的代謝途徑

    也類似於人類。主要途徑是由丙酮代謝成丙酮醇再經由肝臟代謝成醛。兩個次要的途徑

    是由肝臟外將丙酮醇還原成 L-1,2-丙二醇。圖 2則為丙酮的代謝機制圖。

  • 10

    圖 2 丙酮代謝途徑[2]

    四、相關之人類流行病學研究

    最早在 1943年 Nelson等人研究指出,受試者暴露在 500 ppm的 3到 5分鐘,鼻子

    和喉嚨會呈現發炎狀態[4]。Harris and Jackson在 1952年則研究指出,10歲的小孩暴露

    在 90%丙酮、9%正戊烷以及 1%水楊酸的混和物時會導致急性丙酮中毒,症狀如煩躁不

    安、頭痛、嘔吐、昏迷、低血壓以及快速且不規則的呼吸,但並不確定丙酮經吸入和皮

    膚吸收的相對量[35]。1955年 Vigliani and Zurlo[36]曾研究每天暴露丙酮 700 ppm 3小時

    的工人,7到 15年之後,工人的胃、呼吸道、十二指腸皆出現發炎,也出現頭暈等症狀。

    1969 年 Matsushita 等人研究連續 6 天每天暴露 250 及 500 ppm 6 小時的 6 名男性自願

  • 11

    者,結果為 250 ppm(p < 0.05)、500 ppm(p < 0.01),反應時間皆顯著的延長。三天之

    後 500 ppm暴露組的反應時間比 250 pmm暴露組長,且恢復時間也較久(暴露後 48小

    時恢復)。另外,此研究也指出暴露在 250 ppm 的丙酮蒸氣的受試者呈現輕微的鼻子,

    喉嚨,氣管的刺激,而暴露在 500 ppm的丙酮的受測者進入試驗室後鼻子立即受到嚴重

    的刺激[3]。

    1972年,Plaa和 Traiger[37]調查 245名受到丙酮暴露濃度範圍在 380 ppm~1,070 ppm

    之間的臨時工人,結果指出,所有臨床肝功能指數均在正常範圍內。另外在 1973年 Ross

    指出,工人以丙酮清潔坑洞時經常會出現以下症狀:眼睛及喉嚨發炎、雙腿無力、頭痛、

    頭暈、胸悶[38]。1974年在 Nakaaki等人做的研究中,志願者暴露於丙酮蒸氣濃度範圍

    從 170至 690 ppm,並持續 9小時。當丙酮濃度在 200至 300 ppm,測試對象進入測試

    室後,出現了輕微眼睛和喉嚨發炎症狀,當丙酮蒸氣濃度超過 450ppm,受測者在進入

    測試室後眼睛和喉嚨出現嚴重的發炎症狀[5]。1977年 Dick研究了神經暴露於丙酮與甲

    基乙基酮(MEK) 4小時後的影響。進行測試的 137名年齡約 18到 32 歲,分別暴露

    於 250 ppm丙酮、125 ppm丙酮及 100 ppm MEK以及乙醇(0.84 mL/kg,口服),研究暴

    露前、暴露期間與暴露後的影響,研究的內容包括:生化指標(靜脈血及肺泡呼吸)、神

    經運動測試(選擇反應時間、視覺反應、記憶掃描和雙盲試驗、聽覺基調差異和追踪測

    量)、感覺測試(重心測試)和心理測驗情緒狀態(POMS),而此研究的測試結果為暴

    露丙酮/MEK組並無明顯症狀,暴露丙酮 3小時其反應時間增加了 12%(P

  • 12

    憶範圍、神經反應方面則有減少的趨勢。且當工作場所空氣中丙酮的濃度為 300 ppm,

    則第二天早上尿中丙酮無法回到暴露前的濃度,但事實上乙醇消費量可能導致尿中丙酮

    的升高,但此作者卻無收集相關數據。

    在較近期的文獻,2002年 Prieto等人則研究 34個暴露平均濃 370 mg/m3(156 ppm)

    的丙酮和 70.5 mg/m3(30 ppm)的苯乙烯造船工人,經過 4小時暴露後收集其尿液和血

    液樣本,研究結果發現尿中苯乙烯有 2個主要的代謝物杏仁酸、苯基乙醛酸,而丙酮會

    干擾苯乙烯的代謝,使其在尿液中的代謝物減少,半衰期的時間也延長,當共同暴露的

    丙酮濃度上升到 500ppm 後,會使苯乙烯尿中代謝物濃度下降至初始值的 50%[46]。而

    A. Piatkowski等人[47]在 2007年的研究指出,一位 49歲的老人有 18%的身體總體表面

    積被丙酮噴濺後,出現眼角膜糜爛、吸入性肺損傷及橫紋肌溶解症等狀況。

    五、現有的採樣分析方法

    方法別 中華民國 CLA 1211-2 美國NIOSH 1300

    採樣介質 活性碳管(100 mg/50 mg) 活性碳管(100 mg/50 mg)

    分析物 丙酮 丙酮

    採樣流率 10~200 mL/min 10~200 mL/min

    採樣體積

    最小 0.5 L 0.5 L

    最大 3 L 3 L

    樣品運送 密封 MIBK必須冷藏

    樣品穩定性 未測定 未測定

    分析儀器/偵測器 GC/FID GC/FID,300℃

    脫附溶液 二硫化碳 二硫化碳

    載流氣體 氮氣,30 mL/min 氮氣或氦氣,30 mL/min

    分離管柱 玻璃管,2 m×2 mm ID,10%

    Carbowax 20M,Chromosorb P AW-DMCS

    玻璃管,3.5 m×6 mm ID,

    10% SP2100,0.1% Carbowax 1500

    檢量線範圍 0.08~1.2 mg/mL 0.06~1.0 mg/mL

    適用範圍

    適用於測定OSHA所列管,沸點

    在丙酮(acetone)至二異丁基

    酮(diisobutyl ketone)之間的

    酮類化合物。可同時測定多種

    化合物,但化合物彼此間的交

    互作用,可能會降低採集介質

    的吸收量和其脫附效率。如果

    僅分析某些化合物,則可改變

    儀器條件使這些化合物具有最

    大的儀器訊號。

    六、建議容許暴露標準(REL)及短時間容許暴露標準(STEL)

  • 13

    之推論

    我國目前勞工作業環境空氣中丙酮容濃度標準為 750 ppm,短時間暴露容許標準為

    937.5 ppm。

    丙酮主要由吸呼暴露進入人體,經其他途徑進入人體量較低。目前丙酮的人類流行

    病學資料並不多,在人體實驗方面,Nakaaki等人進行了丙酮對人體主觀刺激性的研究,

    使志願者暴露 170 到 690 ppm 丙酮濃度 9 小時,實驗結果顯示,當暴露的丙酮超過

    500ppm時,會使多數人無法忍受丙酮的氣味及刺激性[5]且鼻子和喉嚨會呈現發炎狀態,

    而 Nelson等人則是使受試者暴露 200、500 ppm丙酮蒸氣 3到 5分鐘[4],也得到相同結

    果。他們得出的共同結論是,當測試對象暴露在濃度 500 ppm的丙酮,會產生強大的刺

    激性。Matsushita等人也做了相似的研究,他使受試者持續暴露於 250和 500 ppm之丙

    酮蒸氣 6天(6 hr/天),其結果指出暴露在 250 ppm的丙酮蒸氣的受試者呈現輕微的鼻

    子、喉嚨、氣管的刺激,而暴露在 500 ppm的丙酮的受測者進入試驗室後鼻子立即反應

    受到嚴重的刺激[3]。Israeli 等人進行 5個工人暴露於 200 ppm丙酮濃度,對神經反應時

    間進行研究。研究時以 8 小時輪班制進行,五天內每個工人皆至少暴露了 48 小時。結

    果顯示約 17%顯著(p < 0.05)延長了神經的反應時間[6]。

    綜合前述理由,目前研究資料皆無明確證據證明丙酮是否具致癌性或導致其他慢性

    疾病。訂定勞工作業環境空氣中的丙酮容許暴露標準,主要為了保護作業勞工避免暴露

    過量丙酮造成呼吸道刺激症狀及對中樞神經系統造成損害,並減少暴露丙酮的強烈氣味

    產生的不適。因此,對於丙酮容許建議標準值的制定建議參考其他先進國家之規定及相

    關人體實驗研究,建議將丙酮的 8小時時量平均容許濃度修正為 200 ppm。

    七、丙酮各國容許暴露標準

    國 家 濃度單位 TWA STEL 其他

    台灣 ppm 750

    美國OSHA ppm 1000

    美國NIOSH ppm 250

    美國ACGIH ppm 250 500

    澳洲 ppm 500 1000

    德國 ppm 500

    瑞典TLV ppm 250 500 (工作天)

    韓國 ppm 500 750

    英國 ppm 500 1500

    日本 ppm 200

  • 14

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