Toluene diisocyanate

นพ.วิวัฒน์ เอกบูรณะวัฒน์ (9 เมษายน 2556)

ชื่อ โทลูอีนไดไอโซไซยาเนต (Toluene diisocyanate) ||||| ชื่ออื่น มี 2 ไอโซเมอร์ 2,4-Toluene diisocyanate อาจเรียกว่า Toluene diisocyanate, TDI, 2,4-TDI, Toluene-2,4-diisocyanate, 4-Methyl-metaphenylene diisocyanate, 2,4-Diisocyanato-1-methylbenzene, 2,4-Diisocyanatotoluene Toluene-2,6-diisocyanate อาจเรียกว่า 2,6-TDI, 2,6-Diisocyanato-1-methylbenzene, 2,6-Diisocyanatotoluene, Tolylene-2,6-diisocyanate

สูตรโมเลกุล C9H6N2O2 ||||| น้ำหนักโมเลกุล 174.15 ||||| CAS Number 584 -84 -9 (2,4-Toluene diisocyanate), 91-08-7 (Toluene-2,6-diisocyanate) ||||| UN Number 2078

ลักษณะทางกายภาพ อาจอยู่ในรูปผลึกหรือของเหลว ไม่มีสีหรือมีสีเหลืองอ่อน มีกลิ่นฉุน

คำอธิบาย โทลูอีนไดไอโซไซยาเนต ทั้งในรูป 2,4-Toluene diisocyanate และ Toluene-2,6-di-isocyanate เป็นสารเคมีในกลุ่มไอโซไซยาเนต (Isocyanates) ที่ใช้ในกระบวนการโพลีเมอร์ (Polymerization) เพื่อผลิตโพลียูรีเทน (Polyurethane) นอกจากโทลูอีนไดไอโซไซยาเนตทั้ง 2 ชนิดแล้ว ยังมีไอโซไซยาเนตตัวอื่นๆ ที่ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตโพลียูรีเทนอีก ที่พบได้ เช่น เมทิลีนไดไอโซไซยาเนต (Methylene diisocyanate หรือ MDI) และเฮซาเมทิลีนไดไอโซไซยาเนต (Hexamethylene diisocyanate หรือ HDI) สารในกลุ่มไอโซไซยาเนตที่ใช้ผลิตโพลียูรีเทนทั้งหมดนี้ ก่อให้เกิดอาการพิษเหมือนกัน คือทำให้เกิดอาการระคายเคืองต่อเยื่อบุทางเดินหายใจ ในบางคนที่เกิดปฏิกิริยากระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน (Sensitization) ต่อโมเลกุลของสารกลุ่มนี้ ก็จะทำให้เกิดเป็นโรคหอบหืด (Asthma) จากการสูดดมสารกลุ่มนี้ขึ้นได้ หากเปรียบเทียบกันเองในกลุ่ม โทลูอีนไดไอโซไซยาเนตเป็นสารก่อโรคหอบหืดที่พบได้บ่อยที่สุด เพราะถูกนำมาใช้ในการทำโพลียูรีเทนมากที่สุด และเป็นสารที่ระเหยได้ง่าย ในขณะที่ไอโซไซยาเนตตัวอื่น มีการใช้น้อยกว่า ระเหยได้น้อยกว่า แต่หากได้รับมากเกินขนาด ก็สามารถก่อให้เกิดอาการระคายเคืองทางเดินหายใจและโรคหอบหืดขึ้นได้เช่นกัน

ค่ามาตรฐานในสถานที่ทำงาน ACGIH TLV (2012) – Toluene-2,4-diisocyanate or Toluene-2,6-diisocyanate or as a mixture TWA = 0.005 ppm, STEL = 0.02 ppm [sensitizer] ||||| NIOSH REL – Toluene-2,4-diisocyanate Carcinogen notation, IDLH = 2.5 ppm ||||| OSHA PEL – Toluene-2,4-diisocyanate C = 0.02 ppm (0.14 mg/m3) ||||| ประกาศกระทรวง- มหาดไทย เรื่องความปลอดภัยในการทำงานเกี่ยวกับภาวะแวดล้อม (สารเคมี) พ.ศ. 2520: ความเข้มข้นในบรรยากาศของการทำงานเฉลี่ยตลอดระยะเวลาทำงานปกติสำหรับโทลูอีน-2,4- ไดไอโซไซยาเนต ไม่เกิน 0.02 ppm (0.14 mg/m3)

ค่ามาตรฐานในร่างกาย ยังไม่มีองค์กรที่น่าเชื่อถือองค์กรใดกำหนดไว้

คุณสมบัติก่อมะเร็ง IARC Classification – Toluene diisocyanate = Group 2B ( อาจจะเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์) ||||| ACGIH Carcinogenicity – Toluene-2,4-diisocyanate or Toluene-2,6-diisocyanate or as a mixture = A4 (ไม่สามารถจัดกลุ่มว่าเป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์ได้)

แหล่งที่พบ ใช้เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์โพลียูรีเทน โดยการใช้สารกลุ่มไอโซไซยาเนต ทำปฏิกิริยาโพลีเมอร์กับโพลีออล (Polyol) เมื่อได้แล้วจะเรียกผลิตภัณฑ์เหล่านี้ว่าโพลียูรีเทน (Polyurethane หรือ PU) หรือบางทีอาจเรียกสั้นๆ ว่ายูรีเทน (Urethane) ก็ได้ สารโพลีเมอร์กลุ่มนี้เมื่อแข็งตัวแล้วจะมีคุณสมบัติยืดหยุ่น แต่ทนทาน หลายชนิดทนความร้อนได้ จึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมหลายอย่าง ทั้งใช้เคลือบชิ้นส่วนเครื่องบิน เคลือบถังบรรจุของรถบรรทุก เคลือบท่อ ใช้เป็นแลกเกอร์เพื่อพ่นหรือทาเคลือบชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องหนัง พื้นไม้ อุดรอยรั่วของไม้ รอยแตกของคอนกรีต เคลือบสี ใช้ผลิตโฟมโพลียูรีเทน ซึ่งใช้ในผลิตภัณฑ์หลายอย่าง เช่น เป็นแผ่นบุด้านข้างตู้เย็น แผ่นกันความร้อนของบ้าน แผ่นรองนั่งในเฟอร์นิเจอร์ ใช้ในการเตรียมชิ้นส่วนฟันปลอม คอนแทคเลนส์ และใช้เป็นส่วนผสมในสีพ่นรถยนต์ [1]

กลไกการก่อโรค ก่อให้เกิดอาการระคายเคืองเฉพาะที่ และเป็นสารโมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถก่อให้เกิดปฏิกิริยากระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันด้วยกลไกที่ยังไม่ทราบชัดเจน เชื่อว่ากลไกที่เกิดอาจเกิดจากไอโซไซยาเนตทำตัวเป็นแฮพเท็น (Hapten) หรือกระตุ้นผ่านระบบภูมิคุ้มกันแบบเฉพาะเจาะจงโดยใช้เซลล์ (Cell-mediated immune system) โดยตรงเลยก็ได้ ไอโซไซยาเนตสามารถกระตุ้นให้เกิดโรคหอบหืดได้แม้ในความเข้มข้นที่ต่ำมาก [2]

การเตรียมตัวเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน เนื่องจากเป็นสารที่มีพิษระคายเคืองทางเดินหายใจ ก่อให้เกิดอาการหอบหืดได้ ในกรณีที่มีการรั่วไหลเป็นปริมาณมากเกิดขึ้น ผู้เข้าไปช่วยเหลือผู้ป่วยควรใช้อุปกรณ์ป้องกันทางเดินหายใจแบบมีถังบรรจุอากาศในตัว (Self-containing breathing apparatus; SCBA) เท่านั้น

อาการทางคลินิก

  • อาการเฉียบพลัน การสัมผัสแบบเฉียบพลันในปริมาณสูงจะทำให้เกิด ระคายเคืองเยื่อบุตา ผิวหนัง จมูก ลำคอ ทางเดินหายใจ ไอ มีเสมหะ แน่นหน้าอก หลอดลมตีบ หายใจมีเสียงหวีด หากสัมผัสในปริมาณสูงมากจะทำให้เกิดปอดบวมน้ำ อาจเกิดภาวะ Reactive airway disorder syndrome (RADS) ซึ่งทำให้เกิดโรคหอบหืดตามมาในระยะยาวได้ อาการระบบทางเดินหายใจนี้อาจเกิดขึ้นทันทีที่สัมผัส หรือหลังการสัมผัสแล้วไปหลายชั่วโมงก็ได้
  • อาการระยะยาว การสัมผัสในระดับต่ำเป็นระยะเวลานาน เช่น ในการทำงาน จะทำให้เกิดโรคหอบหืดขึ้น มีอาการหายใจขัด หายใจมีเสียงหวีด แน่นหน้าอก เช่นเดียวกับอาการของโรคหอบหืดทั่วไป โดยอาจเกิดอาการหอบขึ้นทันทีที่สัมผัสสารเคมีนี้ หรือเกิดอาการหลังจากสัมผัสไปแล้ว 4 – 8 ชั่วโมงก็ได้ [3] ในบางรายอาจมีอาการคล้ายไข้หวัดใหญ่ คือมีไข้ต่ำๆ เมื่อยตัว หายใจขัด ไอและมีเสมหะ หลังจากสัมผัสสารเคมีนี้

การตรวจทางห้องปฏิบัติการ ในการวินิจฉัยโรคหอบหืดจากการทำงานสัมผัสโทลูอีนไดไอโซไซยาเนตนั้น สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการซักประวัติอาชีพว่ามีการสัมผัสสารเคมีชนิดนี้หรือไม่ สัมผัสมานานเท่าใด ในขนาดสูงเท่าใด จะช่วยให้แพทย์เข้าใจความเป็นไปได้ในการเกิดโรคได้ดีที่สุด การตรวจร่างกายจะพบเข้าได้กับโรคหอบหืด เช่น หายใจมีเสียงหวีด การตรวจที่ช่วยในการวินิจฉัยคือ (1) การตรวจสมรรถภาพปอดด้วยวิธีสไปโรเมตรีย์ (Spirometry) อาจจะ พบลักษณะปอดอุดกั้น (Obstruction) ซึ่งเข้ากับโรคหอบหืดได้ แต่อย่างไรก็ตาม หากตรวจในขณะที่ไม่มีอาการก็อาจจะพบลักษณะเป็นปกติ หากพบลักษณะปอดอุดกั้น ควรตรวจทดลองให้ยาขยายหลอดลม ถ้าค่า FEV1 ดีขึ้นตั้งแต่ 12 % ขึ้นไป ร่วมกับ FEV1 เพิ่มขึ้นตั้งแต่ 200 ml ขึ้นไป ถือว่าสนับสนุนการเป็นโรคหอบหืด กรณีที่ตรวจสไปโรเมตรีย์ก่อนและหลังทำงานเข้ากะได้ ถ้าค่า FEV1 หลังเข้ากะลดลงกว่าค่า FEV1 ก่อนเข้ากะเกิน 10 % ก็จะถือว่าสนับสนุนโรคหอบหืดจากการทำงาน (2) หากให้ผู้ป่วยนำกระบอกเป่าหาค่า Peak expiratory flow rate (PEFR) ไปบันทึกระหว่างการทำงานได้ จะยิ่งทำให้ได้ข้อมูลสนับสนุนการเป็นโรคหอบหืดจากการทำงาน โดยให้บันทึกอย่างน้อยวันละ 4 ครั้ง นานหลายสัปดาห์ ถ้าค่าความแปรปรวนในระหว่างวันมีมากกว่า 20 % ขึ้นไป [4] โดยสัมพันธ์กับการสัมผัสสารเคมีในการทำงานด้วย เชื่อว่าเป็นสิ่งที่สนับสนุนการวินิจฉัยโรคหอบหืดจากการทำงานอย่างมาก (3) การตรวจความไวของหลอดลมต่อสารเมตาโคลีน (Methacholine challenge test) จะช่วยสนับสนุนว่าหลอดลมมีความไวต่อสารเคมีทั่วๆ ไปมากน้อยเพียงใด ส่วนการตรวจความไวของหลอดลมต่อสารไอโซไซยาเนตโดยตรงนั้นไม่ควรทำ เพราะอาจเกิดปฏิกิริยารุนแรงขณะทดสอบทำให้ผู้ป่วยหอบจนเป็นอันตรายได้ (4) การตรวจทดสอบภูมิแพ้ทางผิวหนัง ช่วยบอกว่าผู้ป่วยเป็นคนแพ้ง่าย (Atopy) หรือไม่ ซึ่งอาจทำให้เสี่ยงต่อการแพ้สารเคมีโมเลกุลใหญ่ แต่กับกรณีของสารโมเลกุลเล็กอย่างไอโซไซยาเนตอาจไม่ได้ช่วยในการวินิจฉัยมากนัก ส่วนการตรวจเลือดหา IgE antibody นั้นช่วยยืนยันว่าผู้ป่วยเคยสัมผัสไอโซไซยาเนตมาก่อนหรือไม่ แต่ไม่ได้บ่งชี้ว่าเป็นหอบหืดจากไอโซไซยาเนต (5) การตรวจภาพรังสีทรวงอก ช่วยในการวินิจฉัยแยกโรคปอดอื่นๆ ออก เช่น ปอดอักเสบ วัณโรคปอด มีความสำคัญเช่นกัน

การดูแลรักษา

  • การปฐมพยาบาล กรณีรั่วไหลปริมาณมาก รีบนำผู้ป่วยออกจากการสัมผัสให้เร็วที่สุด ให้อยู่ในที่อากาศถ่ายเทดี ถอดเสื้อผ้า ล้างผิวหนังส่วนที่สัมผัสด้วยน้ำสะอาด ถ้าเข้าตาให้ล้างตาด้วยน้ำสะอาด ให้ออกซิเจนเสริม ช่วยหายใจถ้าไม่หายใจ นำส่งพบแพทย์ให้เร็วที่สุด
  • การรักษา (1) การรักษาในกรณีรั่วไหล เมื่อว่าถึงโรงพยาบาลให้ทำการล้างตัวถ้ายังไม่ได้ล้าง ประเมินการหายใจ ระบบไหลเวียน ให้ออกซิเจนเสริม ช่วยหายใจ ให้สารน้ำ ประเมินสัญญาณชีพ วัดระดับออกซิเจนในเลือดทางปลายนิ้ว หรือตรวจระดับแก๊สในหลอดเลือดแดง ทำการรักษาประคับประคองตามอาการ ถ่ายภาพรังสีทรวงอกเพื่อค้นหาภาวะปอดบวมน้ำ ให้ยาขยายหลอดลม เช่น beta-2 agonist ถ้ามีหลอดลมตีบ ควรสังเกตอาการอย่างน้อย 8 – 12 ชั่วโมง ถ้าการสัมผัสมีขนาดสูงมาก ไม่มียาต้านพิษ ( antidote ) สำหรับสารเคมีนี้ (2) การรักษากรณีเป็นโรคหอบหืดแล้ว สิ่งที่สำคัญที่สุดคือต้องให้ผู้ป่วยออกจากการสัมผัสโทลูอีนไดไอโซไซยาเนต คือต้องให้ย้ายงานไปทำในตำแหน่งอื่นที่ไม่ต้องสัมผัสสารเคมีนี้ [5] ในเรื่องการให้ยาให้ทำการรักษาเหมือนกับหอบหืดทั่วไป กรณีหอบมา (Asthmatic attack) ให้ประเมินอาการใกล้ชิด พ่นยาขยายหลอดลมกลุ่ม Rapid-acting beta-2 agonist จำนวน 2 – 4 puff ทุก 20 นาที ในชั่วโมงแรก จากนั้น 2 – 4 puff ทุก 3 – 4 ชั่วโมง ในกรณีอาการเบา หรือ 6 – 10 puff ทุก 1 – 2 ชั่วโมงกรณีอาการหนัก ให้ยาเสตียรอยด์กิน เช่น Prednisolone 0.5 – 1 mg/kg ด้วยความรวดเร็วใน 24 ชั่วโมงแรก ให้ออกซิเจนเสริม การให้ยาพ่นกลุ่ม Anticholinergic ร่วมด้วยจัดว่ามีประโยชน์ สำหรับกรณีการให้ยาควบคุมอาการ ให้ใช้ยาพ่นกลุ่มเสตียรอยด์ในการควบคุม และใช้ยาพ่นกลุ่ม Rapid-acting beta-2 agonist เป็นครั้งๆ เมื่อมีอาการหอบเหนื่อย

การป้องกันและเฝ้าระวัง การป้องกันที่ดีที่สุดคือการควบคุมตามหลักอาชีวอนามัย ลดการใช้ ลดการสัมผัสกับไอระเหยของสารนี้โดยตรง เช่น ในกรณีของอู่พ่นสีรถยนต์ ควรทำห้องพ่นสีให้เป็นสัดส่วน มีระบบระบายอากาศภายใน และพนักงานที่เข้าไปพ่นต้องใช้อุปกรณ์ช่วยหายใจที่ต่อกับท่อออกซิเจนหรือมีถังบรรจุอากาศในตัว กรณีใช้พ่นสีในปริมาณไม่มากหรือใช้ในงานอุดซ่อม ควรทำในพื้นที่เปิดโล่งลมพัดดี ไม่เปิดฝาถังสารเคมีทิ้งไว้ คนทำงานต้องใส่หน้ากากชนิดกรองไอระเหย (Vapor-type respirator) เป็นอย่างน้อย ใส่ถุงมือเพื่อลดการสัมผัสกับผิวหนังโดยตรง ตรวจวัดระดับไอระเหยในสถานที่ทำงานและควบคุมให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน การเฝ้าระวัง หมั่นสอบถามอาการระคายเคืองกับคนทำงาน ปฏิกิริยากระตุ้นภูมิคุ้มกันจนเกิดเป็นโรคหอบหืดจะเกิดขึ้นได้กับคนบางคน จึงควรใส่ใจสอบถามอาการหอบเหนื่อยโดยเฉพาะกับพนักงานเข้าใหม่ในช่วงปีแรก การตรวจสุขภาพประจำปี ควรสอบถามอาการระคายเคือง ตรวจสมรรถภาพปอด และอาจถ่ายภาพรังสีทรวงอกเพื่อคัดกรองโรคปอดอื่นๆ ร่วมด้วยถ้าทำได้

เอกสารอ้างอิง

  1. Stellman JM. ILO encyclopaedia of occupational health and safety. 4th ed. Geneva: International Labour Office 1998.
  2. Olson KR, Anderson IB, Benowitz NL, Blanc PD, Clark RF, Kearney TE, et al. Poisoning & drug overdose. the California Poison Control System. 5th ed. New York: McGraw-Hill 2004.
  3. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Medical management guidelines for toluene diisocyanate. Georgia: ATSDR 2011 .
  4. Ladou J. Current occupational and environmental medicine. 4th edition. New York: McGraw-Hill 2007.
  5. Global initiative for asthma (GINA). Pocket guide for asthma management and prevention (for adults and children older than 5 years). Updated 2012. GINA 2012.

มูลนิธิสัมมาอาชีวะ พ.ศ. 2554 ไม่สงวนลิขสิทธิ์