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你对化学试剂过敏吗?

各位同仁,您想过自己的皮肤不适和自己用的试剂有关吗?


诸位从事有机化学相关工作的朋友,您的皮肤上是否有过小红点、小疹子,痒起来恨不得挠破皮?当有这些症状的时候,您有没有想过,这可能和职业暴露相关?可能用过的化学试剂让自己皮肤过敏?今天,本君要给大家分享一则与此有关的小故事。


先上一张图,这张图可能会让一些读者感觉不适,但正是这张图给了本君极大的触动,这才动笔写下本文。

不同化学物质的皮肤敏感性试验(组胺作为阳性对照)。图片来源:J. Org. Chem.[1]


从图片可以清晰地看到HATU、HBTU和HCTU三种常见缩合剂引起受试者大面积过敏性荨麻疹,Fmoc保护的氨基酸和DCC引起的荨麻疹要小于阳性对照组胺。除DCC外,其余试剂均为受试者工作中有过长期接触的试剂。HATU、HBTU和DCC已经被报道可引起人过敏反应,但该受试者此前从未接触过DCC,这也能解释为什么DCC引起的过敏现象远不及其他三个缩合剂。这位受试者的案例告诉大家HCTU亦可引起人过敏反应。该受试者名叫Kate J. McKnelly,在加利福尼亚大学尔湾分校(University of California, Irvine)从事多肽合成工作时发现了自己的过敏症状和缩合剂有关,并将其经历撰写成文发表在有机化学知名期刊J. Org. Chem.[1]

三种肽缩合剂。图片来源:J. Org. Chem. [1]


Kate J. McKnelly描述,她于2015年5月开始从事多肽合成,在2016年3月发现自己出现咳嗽、流鼻涕、打喷嚏等症状,大概一年以后她的症状发展到了过敏反应级别。在医师的帮助下,她找到了过敏源,就是她日常工作高频次接触的多肽缩合剂。[2] 看到这,有多少用过缩合剂的同学开始怀疑自己某些症状的原因了。

Kate J. McKnelly。图片来源:Nowick research group [3]


学习过生物医药相关知识的朋友估计对免疫原性有所了解。一般来说,大分子物质存在免疫原性的可能性较大,可能会引起机体的各种过敏反应。小分子化合物的分子量小通常不会被免疫系统直接识别,引起过敏反应的可能性通常较小。可凡事无绝对,确实有一些化合物被报道了可引起过敏反应。这是什么原因?英国利兹大学化学生物学教授Robin Bon认为,小分子虽然不会被免疫系统直接识别,但是其一旦和某些蛋白结合后可引起该蛋白结构发生改变。蛋白细微的结构改变导致免疫系统将其识别成外来物质而产生抗体进而引发过敏反应。已知的能引起过敏的物质除了上面介绍的缩合剂,还有一些染料、金属物质比如镍类、医药中间体或药品比如抗生素等等。


这世界上的化合物何止千万,可我们对这方面的信息却知之甚少。如何在工作中规避这类风险尤为重要。Kate J. McKnelly也提到,她在利兹大学Andrew Wilson实验室攻读硕士学位期间,就没有出现过敏反应。这是因为Andrew Wilson明确要求严禁易过敏者操作HATU和HBTU。其实验室明确列出了一些引起过敏反应的试剂,研究人员在使用这些试剂时要密切关注自身健康。在看到Kate J. McKnelly对HCTU过敏的报道后,Andrew Wilson又更新了那些易过敏试剂清单。可见,完善的制度是降低事故抵御风险的有效手段。


Kate J. McKnelly在其文章中也总结了一套操作缩合剂的标准步骤,其核心内容一方面是穿着实验防护服,佩戴手套、口罩、护目镜等必要防护装备;另一方面则是在通风橱内称量和操作。在工业界,规范的企业会有专门的实验室和操作规范来保障操作者使用高生物活性物料时的安全。在国内高校中除了手套箱内操作以外,通风橱称量常规缩合剂这种操作还是少见的。大家往往称量非空气敏感试剂时似乎都在普通“天平室”完成。


不知道各位有没有思考过自己或实验室成员是否对某些试剂过敏呢?


参考资料:

1. Anaphylaxis Induced by Peptide Coupling Agents: Lessons Learned from Repeated Exposure to HATU, HBTU, and HCTU. J. Org. Chem., 2020, 85, 1764–1768, DOI: 10.1021/acs.joc.9b03280

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.joc.9b03280

2. What Is an Allergy Sensitizer, and How Does a Chemical Become One? ACS Chem. Health Saf., 2020, 27, 75–77, DOI: 10.1021/acs.chas.0c00025

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chas.0c00025

3. Nowick research group

https://www.chem.uci.edu/~jsnowick/groupweb/


(本文由乐只君子供稿)


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