苯並芘的化學結構及作用是什麽?
苯並芘又稱苯並(а)芘,英文縮寫BaP,是壹種常見的高活性間接致癌物。3,4-苯並芘釋放到大氣中以後,總是和大氣中各種類型微粒所形成的氣溶膠結合在壹起,在8微米以下的可吸入塵粒中,吸入肺部的比率較高,經呼吸道吸入肺部,進入肺泡甚至血液,導致肺癌和心血管疾病。
中文名稱:苯並(a)芘?結構式
英文名稱:?Benzo(a)pyrene;3,4-Benzy? pyrene? 別名:3,4-苯並芘? 縮寫:BaP、B(a)P? 化合物類別:芳烴類? 分子式:C20H12? 外觀與性狀:無色至淡黃色、針狀、晶體(純品)? 分子量:252.32? 蒸汽壓:0.665×10-19kPa/25℃? 熔點:179℃?沸點:475℃? 溶解性:不溶於水,微溶於乙醇、甲醇,溶於苯、甲苯、二甲苯、氯仿、乙醚、丙酮等? 密度?:相對密度(水=1)1.35? 穩定性:穩定? 主要用途:本品在工業上無生產和使用價值,壹般只作為生產過程中形成的副產物隨廢氣排放
編輯本段基本簡介
苯並芘(bǐ)是壹類具有明顯致癌作用的有機化合物。它是由壹個苯環和壹個芘分子結合而成的多環芳烴類化合物。? 目前已經檢查出的400多種主要致癌物中,壹半以上是屬於多環芳烴壹類的化合物。其中,苯並芘則是壹種強致癌物。? 吸煙煙霧和經過多次使用的高溫植物油、煮焦的食物、油炸過火的食品都會產生苯並芘。? 對於苯並芘,日本人曾將其在兔子身上做過實驗。實驗表明,將苯並芘塗在兔子的耳朵上,塗到第40天,兔子耳朵上便長出了腫瘤。? 研究證明,生活環境中的苯並芘含量每增加1%時,肺癌的死亡率即上升5%。
編輯本段代謝反應
代謝和降解:據有關資料顯示,BaP在哺乳動物體內的代謝和降解產物主要是:1,2-二羥基-1,2-二氫苯並芘,9,10-二羥基-9,10-二氫苯並芘,6羥基苯並,3羥基苯並芘,1,6-二羥基苯並芘,3,6-二羥基苯芘,苯並芘二酮,苯並芘-3,6-二酮(IRPTC)。另外還有苯並芘-1,6-二酮,11羥基苯並芘,苯並芘-7,8-二氫二醇(Lehr.R.E.1978)。BaP在大氣中的化學半衰期在有日光照射下少於1天,沒有日光照射時要數天,水體表層中的BaP在強烈照射下半衰期為幾小時至十幾小時,土壤中BaP的降解速度8天估計為53%~82%。微生物能促使BaP降解速度加快,在河口底泥中3小時為71%,在無陽光照射下水中BaP的生物降解速度35至40天為80%~95%。
殘留與蓄積
在水體,土壤和作物中BaP都容易殘留。許多國家都進行過土壤中BaP含量?苯並芘
調查,殘留濃度取決於汙染原的性質與距離,在繁忙的公路兩旁的土壤中BaP含量為2.0mg/kg,在煉油廠附近土壤中是200mg/kg;被煤焦油,瀝青汙染的土壤中,可以高達650mg/kg,食物中的BaP殘留濃度取決於附近是否有工業區或交通要道。進入食物鏈的量決定於烹調方法,不適當的油炸可能使BaP含量升高,但進入人體組織後,分解速度比較快。水中的BaP主要是由於工業“三廢”排放。殘留時間壹般不太長,特別在陽光和微生物影響下,數小時內就被代謝和降解。水生生物對BaP的富集系數不高,在0.1μg/L濃度水中魚對BaP的富集系數35天為61倍,清除75%的時間為5天。
遷移轉化:
BaP存在於煤焦油、各類炭黑和煤、石油等燃燒產生的煙氣、香煙煙霧、汽車尾氣中,及焦化、煉油,瀝青、塑料等工業汙水中。肉和魚中的BaP含量取決於烹調方法,水果、蔬菜和糧食中的BaP含蜈取決其來源。地面水中的BaP除了工業排汙外,主要來自洗刷大氣的雨水。水中的BaP以吸附於某些顆粒上、溶解於水中和呈膠體狀態等三種形式存在,其中大部分吸附在顆粒物質上。日光照射下,大氣中的BaP化學半衰期不足24小時,沒有日光照射為數日。水中的BaP在強烈日光照射下半衰期為幾小時至十幾小時,土壤中BaP的降解速度8天約為53%~82%;對酸堿較穩定,日光照射能促使分解,速度加快。水體、土壤和作物中BaP都容易殘留,進入人體後,分解速度比較快。水中的BaP主要來自工業排放,殘留時間壹般不太長,特別在陽光和微生物影響下,數小時內就被代謝和降解。水生生物對BaP的富集系數不高。BaP被認為是高活性致襄劑,但並非直接致癌物,必須經細膩微粒體中的混合功能受氧化酶激活才具有致癌性。BaP不僅廣泛存在於環境中,而且與其它多環芳烴的含量不壹定的相關性,所以,壹般都把BaP作為大氣致癌物的代表。長期生活在含BaP的空氣環境中,會造成慢性中毒,空氣中的BaP是導致肺癌的最重要因素之壹。許多國家的動物實驗證明,BaP具有致癌、致畸、致突變性。?危險特性,遇明火、高熱可燃。受高熱分解放出有毒的氣體。? 燃燒(分解)產物:壹氧化碳、二氧化碳、成分未知的黑色煙霧。
編輯本段相關影響
健康危害?侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。? 健康危害:對眼睛、皮膚有刺激作用。是致癌物、致畸原及誘變劑。? 毒理學資料及環境行為?毒性:是多環芳烴中毒性最大的壹種強烈致癌物。
急性毒性
LD50500mg/kg(小鼠腹腔);50mg/kg(大鼠皮下)? 慢性毒性:長期生活在含BaP的空氣環境中,會造成慢性中毒,空氣中的BaP是導致肺癌的最重要的因素之壹。? ?分子式
水生生物毒性:5μg/L,12天,微生物,阻礙作用;5mg/L,13小時,軟體動物卵,阻礙作用,結構變化。
致癌
BaP被認為是高活性致癌劑,但並非直接致癌物,必須經細胞微粒體中的混合功能氧化酶激活才具有致癌性。BaP進入機體後,除少部分以原形隨糞便排出外,壹部分經肝、肺細胞微粒體中混合功能氧化酶激活而轉化為數十種代謝產物,其中轉化為羥基化合物或醌類者,是壹種解毒反應;轉化為環氧化物者,特別是轉化成7,8-環氧化物,則是壹種活化反應,7,8-環氧化物再代謝產生?7,8-二氫二羥基-9,10-環氧化苯並[a]芘(如圖),便可能是最終致癌物。這種最終致癌物有四種異構體,其中的(+)-BP-7β,8α-二醇體-9α,10α-環氧化物-苯並[a]芘,已證明致癌性最強,它與DNA形成***價鍵結合,造成DNA損傷,如果DNA不能修復或修而不復,細胞就可能發生癌變。其它三種異構體也有致癌作用。動物試驗包括經口、經皮、吸入,經腹膜皮下註射、均出現致癌。許多國家相繼用9種動物進行實驗,采用多種給藥途徑,結果都得到誘發癌的陽性報告。在多環芳烴中,BaP汙染最廣、致癌性最強。BaP不僅在環境中廣泛存在,也較穩定,而且與其它多環芳烴的含量有壹定的相關性,所以,壹般都把BaP作為大氣致癌物的代表。
致畸
1000mg/kg,妊娠大鼠以口,胎兒致畸。
致DNA突變
40mg/kg,1次,田鼠經腹膜,染色體試驗多種變化。小鼠,遺傳表型試驗?香煙
多種變化。昆蟲,遺傳表型試驗多種變化。微生物,遺傳表型試驗多種變化。人體細胞培養DNA多種變化。
編輯本段汙染來源
存在於煤焦油、各類碳黑和煤、石油等燃燒產生的煙氣、香煙煙霧、汽車尾氣中,以及焦化、煉油、瀝青、塑料等工業汙水中。地面水中的BaP除了工業排汙外,主要來自洗刷大氣的雨水。儲水槽及管道塗層淋溶。
編輯本段處置方法
壹、泄漏應急處理?隔離泄漏汙染區,周圍設警告標誌,應急處理人員戴自給式呼吸器,穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物,避免揚塵,小心掃起,用水泥、瀝青或適當的熱塑性材料固化處理再廢棄。如大量泄漏,收集回收或無害處理後廢棄。? 二、防護措施?呼吸系統防護:壹般不需特殊防護,但建議特殊情況下,佩帶?燒烤肉類食品產生苯並芘
自給式呼吸器。? 眼睛防護:戴安全防護眼鏡。? 防護服:穿聚乙烯薄膜防毒服。? 手防護:必要時戴防化學品手套。? 其它:工作後,淋浴更衣。避免長期反復接觸。謹防其致癌性。?三、急救措施?皮膚接觸:脫去汙染的衣著,用肥皂水及清水徹底沖洗。? 眼睛接觸:立即翻開上下眼瞼,用流動清水沖洗15分鐘。就醫。? 吸入:脫離汙染環境,用水漱洗鼻咽部的粉塵。就醫。? 食入:誤服者充分漱口、飲水,催吐。就醫。?滅火方法:二氧化碳、幹粉、1211滅火劑、砂土。用水可引起沸濺。