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导读
在实验室里做实验，意外总是在所难免。近日，来自法国的一个课题组就发生了一场不大不小的实验室意外，致使一名年仅22岁的研究者手指受到严重伤害，经过2小时的刮肉、皮肤移植和缝合手术才完成首次治疗。课题组PI对此事非常重视，除了治疗过程全程陪同外，还专门写了篇文章于上月底发表在了《ACS Central Science》的Editorial板块，对此次意外的详细经过、伤口愈合过程以及受伤原因进行了总结和思考，并提出了忠告和建议。
跳转阅读→化学加搜索：2万多家企业，300多万产品，1.2亿条化合物数据……图1. 发生意外10-15分钟时的受伤手指情况事出有因，一切都是因为受伤研究者不小心用带针头的注射器向自己的手指注射了两滴二氯甲烷（dichloromethane，DCM）。来看看事情的经过吧。注意：为了让读者相信进行常规实验室操作也可能会引起严重恶劣的后果，作者提供的照片包含清晰且有血有肉的内容，可能会引起不适！尼古拉斯是我实验室的一个年轻学生，2018年6月加入我实验室进行为期两个月的研究学习。两周以来，他一直在我的一个PhD的指导下进行实验。那个周一早上，九点一刻的时候，他们俩突然同时着急地跑到我的办公室。PhD问我道：“Seb，尼古拉斯刚刚用针头戳了自己指头一下，他的指头现在看起来很不对劲儿，你看！”接着我看到了如图1中一根发粉发紫的手指，皮肤变色覆盖了挺大一块儿区域。我当时就意识到：这不对！我们需要赶紧去医院。当时距离意外发生大概10-15分钟。我问尼古拉斯针头刺入他手指时候注射器里有什么东西的时候，他的回答简单干脆：啥也没有。然而，事实并非如他所属：当时，他正在上反应，意外发生前刚往一个空瓶子里注射了二氯甲烷。尽管注射器已经被压到底了，针头里面还是可能残留一些溶剂的，估算大概一两滴或少于0.1毫升。DCM是有机/高分子实验室的常见溶剂，常被用来做 “过柱子” 的洗脱剂和很多大分子量高分子的良溶剂。在Seb的实验室，DCM常被用来进行糖基化反应。跟丙酮、乙酸乙酯、环己烷、乙醇和甲醇一样，DCM是几乎每天都会用到的常见溶剂。很多人应该都感受过DCM透过乳胶或聚丁基橡胶保护手套接触到手部皮肤时的灼烧感，迅速停下手中的实验并慌忙失措地摘下手套。没错，两滴DCM接触皮肤表面就足以引起强烈的不适，更何况是体内注射！我们立刻离开了化学楼并前往医院，值得庆幸的是，医院很近并且有专门的手指外伤科室。当我们到医院的时候，尼古拉斯的伤口看上去更严重了—手指变成了紫色并且伤口周围疑似有坏死！我们在等待就医期间，尼古拉斯开始感觉到非常严重的手指发热，严重到他甚至不能动动手指。这时距离意外发生已经有差不多两小时。图2. 意外发生2小时的受伤手指情况上午十点半的时候，一名外科医生评估了伤口的情况并当即决定立刻进行急诊手术。接着，尼古拉斯被带到了手术室，那也是我漫长而焦虑等待的开始。下午一点一刻，手术开始，一共持续了快两小时。受伤太严重，医生不得不移除伤口周围的坏死组织并且进行了非常深入的清洗，以降低之后伤口感染或产生坏疽的可能性。为了修复尼古拉斯的手指，医生还从他的胳膊上取下一块儿皮肤接枝到手指伤口上面。图3展示了手术后18小时的情况，这时距离意外发生已经过去了24小时。图3. 手术后18小时（意外发生24小时）的受伤手指情况手术几周后，医生回忆说当时刚一看到尼古拉斯伤口的严重程度，他的第一反应是截肢！但是考虑到年轻的尼古拉斯当时只有22岁并且是一个吉他爱好者，医生倾尽所能保住了他的手指。医生继续回忆说自己在急诊医院从医25年还从未见过如此这样的创伤，而他的医院就在化学系、生物化学系和物理系周围很近的地方。年轻的尼古拉斯不得不吃下大量止痛剂，即便这样，也无法长期抑制疼痛，十天时候剧烈的疼痛感又一次袭来。不过还好，最终，他的手指还是几乎恢复如初。这时距离意外发生已经过去了一年。虽然手术中神经也受到影响但是没有完全切除，经过复建，尽管失去了一些灵巧度，尼古拉斯的手指功能逐渐恢复正常了。图4. 意外发生5天和一年后的受伤手指情况在医院等待手术的过程中，我开始查找有关DCM创伤的信息和DCM的MSDS（材料安全数据表）。然而让我惊讶的是，有关注射DCM的安全信息并没有被录入。MSDS中只记录了DCM接触眼睛、皮肤，摄取或吸入DCM有关的信息。无独有偶，在事发两个月后（2018年8月），来自泰国曼谷的几个医生发表了一篇类似的案例报告，报道了注射DCM产生的伤害。“吃一堑，长一智” 。为了最大化降低类似此次意外再次发生的风险，文章提出了两点建议，笔者按照我们的语言习惯总结如下：1）要严肃对待任何溶剂的意外注射，如果伤口皮肤变粉变紫，可能意味着组织坏死，要紧急就医；2）不要惊慌或试图隐瞒病情，要及时告诉自己的同事。文章同时呼吁开发不需要插管和注射器的溶剂转移方法，也希望相关机构和专业实验室对注射DCM的风险进行动物实验和详尽的评估，填补MSDS的空白。虽然所报道案例的具体原因尚不明确，可以看出，注射DCM可能与表面接触DCM有完全不同的作用机制。在查阅文献之后，笔者将可能的原因总结如下。DCM可以参与到新陈代谢中，代谢产物一氧化碳可以引起中毒。不过笔者认为此文描述的意外事件与代谢无关。针头刺穿皮肤由浅入深分别经过表皮和真皮到达组织，进入皮下脂肪、肌肉和骨骼。虽然真皮以下含有很多神经末梢和血管，少量的DCM即便进入血管也不足以进入人体大循环系统进而参与到新陈代谢中去。根据本文描述，注射两小时后发现了坏死，说明DCM已经开始溶解组织。根据相似相溶的原理，最大可能被溶解的是脂肪，造成深度化学烧伤。无论皮肤表面接触还是皮下注射，DCM都能引起灼烧感：DCM或可直接影响负责相关感受的神经末梢，具有穿透性，类似辣椒素，可能与受体TRP阳离子通道有关（The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway；Nature 1997 vol 389, 816–824）。另外，DCM的沸点很低（40℃，1 atm）并且极易挥发，用DCM作为有机反应溶剂或 “过柱子” 洗脱剂的优点之一就是容易通过旋蒸除去溶剂。因此，DCM被注射到体内并移除针头，体温下极有可能短暂形成空气和DCM蒸汽混合的局部密闭环境，使得少量DCM很难快速挥发到体外，而是产生压差加速在皮下扩散，造成大面积组织坏死。作者在文末还对尼古拉斯同意在期刊上分享这个经历表示感谢，毕竟这关乎到每个实验室工作者的安全。后续：虽然本来八周的实习只进行了两周就因为受伤而无法继续做实验，尼古拉斯还是完成了有关项目的文献调研并进行了精彩的答辩。难能可贵的是，这次意外没有阻止尼古拉斯对科研的热情，后来他又加入了一个瑞典的有机化学实验室进行为期六个月的离子液体研究。闲暇时候，尼古拉斯也还是能玩儿玩儿吉他。认真对待实验室安全是一件很严肃的事情，全副武装一本正经地进行标准操作在做化学实验时一点儿都不搞笑。请在学术界和业界的每个学生、实验室管理者、技术员、工程师、课题组PI、教授及实验室安全管理员分享这次意外，并对注射二氯甲烷可能引起的伤害格外重视。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acscentsci.0c00100参考链接：http://apjmt.mums.ac.ir/article_11981.htmlDCM 的 MSDS ：https://www.fishersci.com/store/msds?partNumber=AC167770025&productDescription=DICHLOROMETHANE%2C+99.8%25%2C+2.5LT&vendorId=VN00032119&countryCode=US&language=en辣椒素文献 ：https://doi.org/10.1038/39807作者：Pei 来源：高分子科学前沿
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