恐怖！意外注入两滴二氯甲烷，他的手指差点废了！
本文编译自：ACS Cent. Sci. 2020, 6, 2, 83-86
论文作者：Sébastien Vidal
通讯单位：法国里昂第一大学
针头是化学实验室最常见、使用频率最多的实验物品之一，然而你肯定想不到，小小的针头竟然存在令人难以置信的潜在危险。
在化学实验室，注射器通常用于将溶剂和/或试剂从一个容器转移到另一个容器，但是如果使用不当，将转移反应物后的注射器意外地刺入手指，不幸该注射器中装有残留的溶剂，那将会怎样呢？
在2018年6月，法国里昂第一大学Sébastien Vidal教授小组发生了一个真实案例，当时一名学生给自己注入了几滴二氯甲烷，结果是严重的。为了提高对看似无害事故的后果的认识，Sébastien Vidal决定更广泛地分享这个故事，并将其发表在美国化学会杂志ACS Cent. Sci.上。
为使读者充分了解执行常规实验室程序中错误步骤的后果，下面展示的一些照片可能会令人不安。
Nicolas是一位年轻学生，于2018年6月加入我的实验室。在实验室工作2周后，在一名博士生的监督下做反应，周一上午9:15他们冲进了我的办公室，那个博士生问我：“塞伯，Nicolas刚刚用针戳自己，手指看起来很奇怪，怎么办？” 下图是事故发生后大约10-15分钟，我看到这位学生的手指较大区域变成粉红色/紫色，我立即知道出了点问题，需要直接去医院。
▲图片来源：ACS Cent. Sci.
我问Nicolas用手指刺破注射器时里面有什么，他的第一个回答是“什么都没有”。但事实并非如此。他在准备一个新的化学反应，刚刚结束往空烧瓶中注入二氯甲烷。虽然注射器的活塞已经完推到了底，但针中仍会残留少量残留溶剂（粗略估计表明该量约为两滴或少于100μL）。
据Nicolas事后回忆当天进行的是一个在氩气环境下的化学反应，Nicolas把溶剂注入烧瓶，却忘记了瓶子上插有一个用来作为压力释放通道的针头。因此，当Nicolas向烧瓶中注射溶剂时，由于瓶内压力过大导致瓶塞弹出，注射溶剂的针头突然移动，扎伤了他靠近瓶子的手指。
二氯甲烷是合成化学实验室中最常用的有机溶剂之一。就像丙酮，环己烷，乙酸乙酯，乙醇或甲醇一样，几乎每天都会用。二氯甲烷与皮肤直接接触时会产生热量，因为它也很容易透过大多数防护手套，所以即使隔着手套也会立即有烧焦的感觉，您一定记得脱掉手套的速度有多快。
我们离开了化学大楼，前往医院，幸运的是，医院恰好在我们校园的步行范围内，甚至设有专门的手外伤科。在我们到达那里之后时距离事故发生后将近2小时，他的手指看上去呈紫色，并且怀疑该区域的周围有坏死（见下图）。在医院的候诊室里，尼古拉斯开始感到他的手指极度发烫，直到他无法动弹为止。
图片来源：ACS Cent. Sci.
在外科医生于上午10:30评估伤口后，决定立即进行紧急手术。Nicolas被带到手术室，从我的角度来看，这是一个漫长而焦虑的等待的开始。手术从下午1:15开始，持续了将近2小时。外科医生必须清除穿刺伤口周围的所有死皮，并对该区域进行彻底清洁，以减少随后感染和坏疽的可能性。为了重建他的手指，医生从Nicolas的手臂上取下一块皮肤，并将其移植到伤口上。
手术几周后，外科医生分享说，第一次见到他时，甚至以为他可能不得不截肢。但是，考虑到Nicolas只有22岁（并且喜欢弹吉他），外科医生决定竭尽所能保存手指。他说，在医院急诊部门工作25年以来从未见过如此受伤的情况。Nicolas必须服用止痛药，但这些止痛药长期无效，并且十天后疼痛开始恢复。最终，伤口开始愈合，最后，Nicolas的手指恢复了，几乎恢复正常。
▲图片来源：ACS Cent. Sci.
在手术期间等待时，Sébastien Vidal教授开始寻找有关二氯甲烷伤害的信息及安全数据表（MSDS）。令人惊讶的是，Sébastien Vidal找不到与注射这种溶剂有关的任何东西，而只是与眼睛接触，皮肤接触，食入和吸入有关的信息。
在发布有关该事故的警报以提醒化学界注意这一危险之后，2018年8月，Sébastien Vidal教授看到了一起类似案件的发布（二氯甲烷注射液病例报告，DOI：10.22038 / apjmt.2018.11981）。
这个案例来自一位泰国51岁男子，他是一个工匠，通常使用二氯甲烷作为溶剂镶嵌塑料框架。因为工作压力，他自行皮下注射了2 mL二氯甲烷。曼谷的医院对伤害及其后果的科学评估进行了认真研究。
▲左：清创前局部伤口；右：清创后参考结论
表1. Thermo Fisher Scientific的二氯甲烷MSDS数据的某些部分（2019年11月28日修订）
不幸的是，任何新的二氯甲烷MSDS文件条目都需要由专门机构在动物上进行详细研究，重现事故（或注射二氯甲烷），并对组织损伤进行分析并对其后果进行医学评估。里昂第一大学已将信息传播到每个与化学有关的实验室，通知研究人员有关该事故的信息，以防止学生和教职员工发生类似情况。
二氯甲烷中毒可引起多种表现，包括急性肾损伤、肝毒性和一氧化碳中毒。肝脏是二氯甲烷的主要代谢器官，通过细胞色素P-450 2E1和谷胱甘肽S-转移酶产生一氧化碳（CO）。二氯甲烷在室内空气中的消除半衰期为13hr，在接触二氯甲烷的过程中，肝脏代谢产生的碳氧血红蛋白（COHb）可能是二氯甲烷中毒的临床表现。CO中毒的早期症状往往是非特异性的，中枢神经系统是CO中毒的主要症状。一氧化碳中毒患者有迟发性神经精神症状，如健忘症、精神病、认知障碍、癫痫和昏迷。
▲二氯甲烷体内代谢途径
当然，如不发生事故会更好，但如果确实发生了，最重要的结果是我们可以从这次事故中学到什么，以及可以采取什么步骤来最大程度地减少发生事故的机会，避免类似的事情再次发生。
最后，为了最大程度地减少针头事故的可能性，我们是否可以开发新的方法和系统来转移不涉及针头和针头的溶剂？针头具有实际危害，在实验室中的常规使用会加剧这种危害。失误的后果可能是灾难性的，与2008年加州大学洛杉矶分校的一案引起了共鸣，该案导致一名研究助理不幸去世。在这种情况下，用于在密封容器之间转移叔丁基锂的注射器解离了，导致自燃试剂溢出并着火。这名学生因大火烧死了，因此去世了。
感谢Nicolas同意在本文中分享他的故事，他希望尽可能广泛地传播事故细节，以提醒其他人注意潜在风险。他完成了在实验室的实习，主要致力于他所从事的项目的文献调研。尽管他的审查员抱怨他的项目中缺乏数据（也许他们忘记了他只能在板凳上呆2个星期而不是8个星期），但他还是做出了出色的答辩。Nicolas并没有此次意外阻止他继续从事有机化学研究。次年，他加入了瑞典的化学实验室，为期6个月的实习期，主要从事离子液体的研究。他还可以弹一点吉他，但是还没有回到事故前的状态。
就在不久前，美国化学会ACS对此事事件的当事人Nicolas进行了一次采访
ACS：那次事故已经过去快两年了，你受伤的手指现在情况如何？
Nicolas：之前有一张名为“事故后一年”的照片，目前我手指的情况依然和那张图片中的差不多。受伤的手指仍没有触觉，但我已经习惯了这种情况。在接受物理治疗后，手指的活动能力还不错，几乎和以前没什么两样。总而言之，我手指的活动能力已经基本恢复到事发前的状态，但由于没有触觉，有时还是会感觉怪怪的。
鉴于缺乏有关注入二氯甲烷的信息，论文作者也希望学术界或工业界的每位学生，实验室经理，技术人员，工程师，首席研究员，教授和安全主任与同事分享这次事故。请帮助散布这样的信息：注入二氯甲烷非常严重，必须将其视为直接威胁。另外，这对于科学界，工程师和化学供应商来说，为高风险的常规操作开发更安全的规程和替代设备是一个新的挑战。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.0c00100