煤焦油

煤焦油（coal tar）是一种使用煤碳生产焦炭和煤气过程中产生的副产品——一种呈浓稠黑色，且具烟味和烧焦味的液体。它是矿物杂酚油中的一种。煤焦油可供医疗和工业之用。它在医学上是一种外用药物（局部用药），用于治疗干癣和脂漏性皮炎（头皮屑）。它可与紫外线光疗法结合使用。在工业上可用于铁路枕木防腐剂，并用于道路铺面。美国联邦政府于1980年发布的第一份致癌物报告（Report on Carcinogens，参见美国国家毒物计划）中将其列入已知人类致癌物。

煤焦油最早约于1665年被发现，且早在1800年代就用于医疗目的。人类约于1850年发现它可作为合成染料的主要原料，继而促成此产业出现。煤焦油已列入世界卫生组织基本药物标准清单之中。市面上有煤焦油的通用名药物流通，它是一种非处方药。

使用煤焦油的副作用有皮肤不适、日光敏感性、过敏反应和皮肤变色。个体于怀孕期间使用是否对胎儿有安全上的顾虑尚未被了解，而个体于母乳哺育期间使用，可能对婴儿不利，通常不建议使用。煤焦油的确切作用机制尚未被了解。它是酚类、多环芳香烃和杂环化合物的复杂混合物，具有抗真菌、抗发炎、抗发痒药和抗寄生虫的特性。

## 构成

煤焦油由煤碳经热裂解而产生。其组成随加工过程和煤种（褐煤、烟煤或无烟煤）而异。

它是约10,000种化合物的混合体，其中只有约50%受到鉴定，成分中大部分是多环芳香烃。

- 多环芳香烃（4环：䓛、荧蒽、芘、三亚苯、骈四苯及苯并［a］蒽|苯骈a蒽、5环：苉、苯并［a］芘|苯骈a芘、苯并［a］芘|苯骈e芘、苯并荧蒽及苝、6环：二苯并芘、二苯并芴（dibenzofluoranthenes）及苯并［ghi］苝|苯并ghi苝、7环：蒄）
- 甲基化和多甲基化衍生物、单羟基化和多羟基化衍生物以及杂环化合物。

其他：苯、甲苯、二甲苯、异丙苯、苯并呋喃、茚、萘、甲基萘、1,2-二氢苊、芴、苯酚、甲酚、吡啶、吡啶碱、菲、咔唑、喹啉、荧蒽。其中许多成分都是已知的致癌物。

### 衍生物

各种酚类煤焦油衍生物具有镇痛作用，如乙酰苯胺、非那西丁和乙酰胺酚（扑热息痛）。乙酰胺酚可能是目前唯一仍在使用的煤焦油衍生镇痛药。工业用苯酚现在通常由原油，而非煤焦油合成。

患有遗传性葡萄糖六磷酸去氢酵素缺乏症（G6PD缺乏症）的个体禁用煤焦油衍生物，因为会导致氧化压力，而造成红细胞破坏。

## 作用机制

煤焦油确切的作用机制尚未被了解。煤焦油是酚类、PAHs和杂环化合物的复杂混合物。

它是一种角质软化剂，可降低皮肤细胞的生长速度，并软化皮肤角质层。

## 用途

### 医学

煤焦油已列入世界卫生组织基本药物标准清单中，是医疗系统中最有效、最安全的药物。市面上有其通用名药物流通，且为非处方药。

药用洗发水、肥皂和药膏中可加入煤焦油成分。它具有抗真菌、抗发炎、抗发瘙和抗寄生虫的特性。可用作治疗头皮屑和干癣的外用药，以及用来杀灭和驱除头虱。它可与紫外线光疗法结合使用（煤焦油中的某些成分可增加皮肤对紫外线的敏感度，增强治疗效果）。

使用的煤焦油有两种形式：原煤焦油（拉丁语：pix carbonis）或煤焦油溶液（拉丁语：liquor picis carbonis，LPC），也称为煤焦油洗剂（liquor carbonis detergens，LCD）。市面上的商品名称有Denorex、Balnetar、Psoriasin、Tegrin、T/Gel和Neutar等。临时配制的局部用药制作方式为：首先将20%的煤焦油溶解于酒精中，接着加入5%的吐温80，形成煤焦油溶液。最后将此溶液稀释于凡士林等软膏基质中。

### 建筑用途

煤焦油是首批用作道路密封层的材料。英国威尔士发明家Edgar Purnell Hooley首先开发出的柏油路（简称tarmac）由煤焦油沥青覆盖的花岗岩碎石铺砌而成。后来使用的填充料是工业炉渣。如今更为常用的是石油衍生的粘合剂和密封剂。这些密封剂用于延长路面使用寿命，并降低维护成本，通常用于路面、停车场和人行道的铺设。

含煤焦油成分的密封剂通常是加入20%至35%的煤焦油沥青。研究显示美国各处均使用煤焦油密封剂，然而已有一些地区出于环境、人体健康及防止污染的考量而禁止在密封剂产品中添加煤焦油，例如在华盛顿哥伦比亚特区、德克萨斯州奥斯汀市、威斯康辛州戴恩郡、华盛顿州以及明尼苏达州的几个城市等。

### 工业用途

现代煤焦油主要应用于燃料和沥青等。全球每年煤焦油交易的总价约为200亿美元。

- 燃料。
- 制造涂料、合成染料（尤其是柠檬黄（黄色5号））和摄影材料。
- 作为锅炉燃料，但必须预热才能顺畅流动，与重油相似。
- 制作炭黑用原料。
- 生产石墨的粘合剂。“生胚”在石墨生产过程中经高温烘烤，其中的煤焦油粘合剂会转化为挥发性焦炉挥发物（COV）。为防止COV污染环境，通常会将其送入焚烧炉处理。
- 电弧炉电极糊的主要粘合剂，将焦炭或煅烧无烟煤等固体填料结合在一起，形成电极糊（众人熟知的Söderberg电极糊）。
- 生产更高价值馏分（例如石脑油、矿物杂酚油和沥青）的原料。许多公司在煤气时代因蒸馏煤焦油以分离这些馏分，而发现许多工业化学品。

一些此类的英国公司有：

Bonnington化学公司、英国焦油产品公司、兰开夏焦油蒸馏公司、米德兰焦油蒸馏公司、Newton, Chambers & Company（Izal品牌消毒剂的生产者）及Sadlers化学品公司。

## 安全性

使用煤焦油的副作用有皮肤不适、日光敏感性、过敏反应和皮肤变色。个体于怀孕期间使用是否对胎儿有安全上的顾虑尚未被了解，而个体于母乳哺育期间使用，可能对婴儿不利，通常不建议使用。

美国全国干癣癣基金会认为煤焦油是数百万患有干癣癣和其他头皮或皮肤病人们的宝贵、安全且廉价的治疗选择。根据美国食品药物管理局（FDA），含有0.5%至5%之间煤焦油的制剂被认为在治疗干癣方面为既安全且有效。

### 癌症

长期且持续接触煤焦油可能会增加罹患非黑色素瘤皮肤癌的风险。医用煤焦油是否会导致癌症，因为缺乏足够的数据而尚无定论，通常医用煤焦油不会长时间停留在皮肤上。而煤焦油在职业暴露、动物模型和机制研究中确实会导致癌症，目前研究显示短期用药，并不会导致人类癌症风险显著上升。

煤焦油含有许多PAHs，据信其代谢物会与DNA结合，并损害DNA。煤焦油和空气污染物中所含的PAHs会诱导表皮细胞的免疫衰老和细胞毒性。皮肤在短期暴露于PAHs后可自行修复，但在长期暴露后会失去修复的能力。长期暴露后会产生"碳氢化合物角化病，又称焦油疣"，可发展成鳞状细胞癌。

煤焦油是所发现的首批职业暴露会导致癌症的化学物质之一（于1775年在研究烟囱清扫工癌症的研究中得到证实）。现代研究显示接触煤焦油沥青的工作，例如铺路或铺设屋顶，会增加罹癌风险。

国际癌症研究机构将煤焦油列为第一类致癌物，表示其会直接导致癌症。美国卫生及公共服务部将煤焦油列为已知人类致癌物。

美国一些城市为应对公众对PAHs致癌性的担忧（例如密尔瓦基市），已禁止使用常见的煤焦油道路和车道密封剂，理由是担心地下水中PAHs含量会因此升高。

### 其他用途

用煤焦油制剂治疗过的皮肤会增加对阳光的敏感性（可能导致光照性皮炎），因此应避免阳光照射。

高温蒸馏煤焦油后的残留物，主要是由三个或更多个稠环芳香烃组成的复杂混合物，根据欧盟相关法规，该物质于2010年1月13日被正式列入高度关注物质名单。

### 管理规范

在工作场所，可能会经由呼吸、皮肤或眼睛而发生接触煤焦油沥青挥发物的情况。美国职业安全与健康管理局（OSHA）将苯可溶性部分的建议暴露限值设定为每天8小时0.2毫克/立方米。美国国立职业安全与健康研究所（NIOSH）订定环己烷可萃取部分的建议暴露限值为每天8小时0.1毫克/立方米。煤焦油沥青挥发物在在80毫克/立方米的浓度下会立即对生命和健康造成危险。

煤焦油制剂在美国被当作非处方药，由FDA监管。

## 参见

- 碳油，一种从干馏褐煤、矿物蜡或沥青页岩中获得的页岩油，曾广泛用于照明
- 焦油

## 基本资料

- 异名：liquor carbonis detergens（煤焦油洗剂，LCD）、liquor picis carbonis（煤焦油溶液，LPC）
- 商品名：Balnetar、Cutar等
- pregnancy_US：C
- 给药途径：外用药
- legal_US：OTC
- legal_US_comment：/ Rx-only
- CAS号：8007-45-2
- UNII：R533ESO2EC
- ATC码：D05
- ATC码：AA
- ChemSpiderID：none