常见化学致癌物的环境毒理学讲解
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6种致癌物第一篇:6种致癌物六种致癌物质为了远离癌症,我们应当成为捕捉致癌物的猎人,而不要成为它们的猎物。
7月7日,美国“男性健康”网站对我们身边一些可能含有致癌物的物品由轻到重、从1到5进行了危险分级,对它们多加注意,能减少患癌风险。
致癌的化学物质:苯乙烯代表物品:聚苯乙烯泡沫塑料容器危险等级:1级美国国家毒理学规划处发布的研究报告指出:苯乙烯是一种致癌物,会对人体DNA造成破坏。
聚苯乙烯泡沫塑料就是由苯乙烯制成的。
预防措施:塑料本体底部或包装上标注材质代码为6号PS的即为含有聚苯乙烯。
远离这些制品,包括一次性咖啡杯和杯盖。
避免在含聚苯乙烯塑料材质的容器中加热食物,特别是油腻食品,这类容器在高温下会释放出苯乙烯。
致癌物质:甲醛代表物品:无皱衬衫危险等级:2级甲醛能让无皱衬衫看起来挺括利落,但它可能对人体健康造成威胁。
有证据显示,甲醛会导致鼻腔癌和呼吸系统肿瘤。
预防措施:尽量选普通衬衫,如果穿无皱衬衫,在第一次穿之前彻底对它进行清 1洗。
美国加州环保局提醒,对无皱衬衫进行一次洗涤能将甲醛含量减少60%。
致癌物质:1,4—二氧六环(二恶烷)代表物品:洗衣粉危险等级:3级2011年,世界环境组织发现洗衣粉中潜伏着致癌物1,4—二氧六环。
美国环境工作组公共健康专家桑娅·郎德指出,洗衣粉在去除污渍的同时也会留下有毒致癌化学物质。
预防措施:选用具有环保性能的洗涤剂,学会阅读洗衣粉的成分标签,标明聚乙烯、聚乙二醇、聚氧化乙烯等成分的都可能含有1,4—二氧六环。
致癌物质:丙烯酰胺代表物品:油炸薯条、薯片和炸面包圈危险等级:3级美国北卡三角洲国际研究院的毒理学部门主任蒂莫西·芬内尔说:“当富含碳水化合物的食物,如薯条、薯片及面包圈等,在高温下加热时,常会释放丙烯酰胺,它会导致人体DNA突变,从而增加患癌风险。
”预防措施:烹饪时油温和时间都要掌握好。
如果实在想吃油炸食品,不要把食物炸成褐色。
做油炸土豆前,先把土豆在水中浸泡2个小时,此法能将丙烯酰胺减少一半。
生活环境中的多环芳烃及其致癌性摘要:多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs)是煤,石油,木材,烟草,有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物,是重要的环境和食品污染物。
迄今已发现有200多种PAHs,其中有相当部分具有致癌性,如苯并(a)芘,苯并(a)蒽等。
PAHs广泛分布于环境中,关键词:致癌 PAHs 污染苯并[α]芘前言:多环芳烃(PAHs)是指具有两个或两个以上苯环的一类有机化合物。
多环芳烃是分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物,包括萘、蒽、菲、芘等 150余种化合物。
英文全称为polycyclic aromatic hydrocarbon,简称PAHs。
有些多环芳烃还含有氮、硫和环戊烷,常见的具有致癌作用的多环芳烃多为四到六环的稠环化合物。
国际癌研究中心(IARC)(1976年)列出的94种对实验动物致癌的化合物。
其中15种属于多环芳烃,由于苯并a芘是第一个被发现的环境化学致癌物,而且致癌性很强,故常以苯并(a)芘作为多环芳的代表,它占全部致癌性多环芳烃1%-20%。
可以在我们生活的每一个角落发现。
多环芳烃的来源可以简单的分为自然产生和人为活动产生,自然来源主要包括燃烧(森林大火和火山喷发)和生物合成(沉积物成岩过程、生物转化过程和焦油矿坑内气体),未开采的煤、石油中也含有大量的多环芳烃。
PAHs人为源来自于工业工艺过程、缺氧燃烧、垃圾焚烧和填埋、食品制作及直接的交通排放和同时伴随的轮胎磨损、路面磨损产生的沥青颗粒以及道路扬尘中,其数量随着工业生产的发展大大增加,占环境中多环芳烃总量的绝大部分;溢油事件也成为PAHs人为源的一部分。
在自然界中这类化合物存在着生物降解、水解、光作用裂解等消除方式,使得环境中的PAHs含量始终有一个动态的平衡,从而保持在一个较低的浓度水平上,但是近些年来,随着人类生产活动的加剧,破坏了其在环境中的动态平衡,使环境中的PAHs大量的增加。
整理人 尼克环境毒理学环境毒理学Environmental toxicology(环境工程、环境科学专业)一、课程基本信息学时:24学分:1.5考核方式:考查(平时成绩为考勤和作业,占总成绩的30%;期末成绩包括:讲课、演讲、小论文、开卷考试,占70%)中文简介:环境毒理学是环境工程、环境科学专业本科生在学习完专业基础课之后,为了提高学生知识层面而开设的一门选修课,是环境工程、环境科学专业学生在专业知识学习中的一个重要环节。
环境毒理学主要特点是:一方面是理论性很强,学科交叉明显,特别是与环境学、生物学、化学等关系非常密切;另一方面是应用性也较强,学科研究外源化学物对机体的损害作用及机理目的是为制定环境标准和做出安全性评价提供科学依据。
本门课程的主要知识点有:毒理学基本概念;外源化学物在体内的生物转运和生物转化过程;外源化学物的毒作用机制及影响毒性作用的因素;化学物质的一般毒性作用、致突变作用、致癌作用及生殖发育毒性作用;化学物质的危险度评价及安全性评价;环境主要污染因素(如重金属、农药、内分泌干扰物等)的毒性作用。
通过本课程的学习达到改善学生的知识结构,提高学生的知识层面,培养学生发现问题,提出问题,分析问题和解决问题的能力。
本课程对于培养学生实际工作能力、创新能力以及初步科研能力,激发学生学习的兴趣,提高学生综合素质起着一定的作用。
1.教学目的与要求目的:使学生能够真正学到有用的毒理学理论知识,能够对今后生产和生活活动中遇到的环境毒理学问题及其原理进行解释,并且懂得寻求降低或解除毒作用的方法和途径。
要求:了解并掌握环境毒理学的基本概念和基本理论,掌握环境毒理学的基本研究方法,掌握常见环境污染物对人体毒作用的发生、发展和消除的各种条件和机理。
三、教学方法与手段限于我校实验场地和条件缺乏,要进行毒理学方面的相关动物实验有困难,本课程没有开设实验,24学时全部为课堂理论教学学时。
因此,只能在课堂教学中进行改革,积极探索适合本校学生的教学内容、教学方法和手段以及考核方式。
环境毒理学中的致癌物质和污染物质近年来,环境污染和人类疾病不断增加,有一部分原因是环境毒理学中的致癌物质和污染物质的存在。
环境毒理学是一门研究外界环境物质对生命体的影响与危害,特别是有害化学物质对生命健康危害的科学学科。
本文将从迄今为止已知的一些致癌物质和污染物质的来源,危害以及预防措施等方面进行探讨。
一、致癌物质的来源致癌物质是指能引起人类或动物发生癌症的物质,多数致癌物质具有化学性质。
一些常见的致癌物质如苯、甲醛、氯乙烯等源于一些化工厂等工业生产过程中,这些工业废水、废气等可以导致环境污染,从而对生物体的健康造成巨大的威胁。
除此之外,有些食品中也可能存在致癌物质,如亚硝酸盐、甜味剂等。
亚硝酸盐作为一种保鲜剂常用于腌制食品,但过量食用亚硝酸盐会增加人类患上癌症的风险;某些甜味剂也可能成为致癌物质,研究表明,人们长期摄入含甜味剂的饮料或食品会增加患上癌症的概率。
二、污染物质与人类健康污染物质是指对人体和生态环境不利的、对人有害的各种化学物质。
常见的污染物质有重金属污染、农业污染、工业污染、空气污染等。
此外,紫外线、电离辐射、声音和抗生素等物质也被列入污染物质之类。
人类摄入了这些污染物质之后,有可能会引起一些健康问题。
例如,重金属污染导致的慢性中毒、农业污染导致的食品污染以及空气污染导致的呼吸系统疾病等。
这些疾病可能导致人们的寿命减少,即使不致命,也会对人类的生活质量造成明显的影响。
三、预防措施预防致癌物质和污染物质对人体的危害,需要采取一系列措施。
首先,加强监管和管理。
政府应该增加对化工厂、农业等行业的监管,以防止产生过多致癌物质和污染物质的废水、废气等;同时,应该建立健全的污染控制和治理体系,推广清洁生产,加强环保法规的制定和强制执行。
其次,改变个人生活习惯。
减少在工业污染物质环境下工作的时间,多参加户外活动,保持空气流通,避免过量食用含亚硝酸盐的食品,减少甜味剂的摄入等等。
最后,加强公共健康意识。
常见化学致癌物的环境毒理学
癌症是严重威胁人类健康和生命的疾病,死亡率很高。
癌症的病因很复杂,有遗传因素和环境因素等。
近30多年来的肿瘤发生中主导作用的是环境因素的观点,一般认为人类癌症有80%~90%由环境因素引起;而在环境因素引起的肿瘤中,80%以上为环境化学因素所致。
当前人们最为关注的环境化学致癌物——多环芳烃﹑芳香族氨基和硝基化合物﹑亚硝基类化合物﹑多氯联苯﹑生物烷化剂﹑氯乙烯﹑黄曲霉毒素﹑重金属﹑石棉及植物中的致癌物。
间接致癌物:肝微粒体混合功能氧化酶系统催
直接致癌物:
一﹑多环芳烃类
最早认识;数量最多:致癌物中占1/3以上;分布最广;与人类关系密切引起皮肤癌、肺癌和胃癌。
多环芳烃类(稠环芳烃):由多个苯环缩合而成的化合物及其衍生物。
(4~7个苯环);4~5个苯环:往往致癌;6个苯环:部分致癌;6个以上苯环:致癌可能性较小;苯并(a)芘致癌性最强。
1. 多环芳烃的来源
生成:有机质高温、缺氧条件下不完全燃烧800~1200℃、供氧不足的燃烧中产生最多。
主要来源途径:煤焦化工、石油化工;汽油、柴油在内燃机燃烧;
煤、木柴在炉膛中的燃烧;吸烟、熏烤……
二﹑致癌性多环芳烃的种类
(苯环类﹑芴及胆蒽类﹑杂环类)
双环芳烃
萘无致癌性;萘的氨基衍生物对膀胱有致癌性。
三环芳烃
蒽和菲:没有致癌性
蒽的大部分烷基衍生物没有致癌性,菲的一些烷基衍生物有轻微致癌性,菲的环戊基衍生物常有较强致癌性。
四环芳烃
苯并(c)菲:致癌; 苯并(a)蒽:引癌作用(不完全致癌物)溶于甘油三辛酸—— 40只小鼠中20只发生肉瘤(促癌剂)
五环芳烃
苯并(a)芘:特强致癌物; 二苯并(a,h)蒽:强致癌物。
二苯并(a,c)菲:中强致癌物
六环芳烃
部分六环芳烃致癌,二苯并芘常有较强致癌性。
七环以上芳烃
研究很少
三. 多环芳烃的致癌作用
1. 结构与致癌活性
(1)K区理论
K区:易与核酸、蛋白质反应⇒致癌
L区:对致癌反应起拮抗作用的区域。
苯并(a)蒽:L区活泼⇒不致癌;第7、12位被甲基取代,L区不活泼⇒致癌。
(2)湾区理论
湾区环氧化⇒环氧化物⇒氧环打开⇒正碳离子⇒与嘌呤环的N共价结合⇒ DNA损伤
湾区正碳离子稳定性越高⇒致癌性越强
2. 多环芳烃类物质的代谢和致癌机理
间接致癌物
吸收途径:皮肤﹑呼吸道
多环芳烃混合功能氧化酶多环芳烃环氧化物环氧水化酶多环芳烃二氢二醇衍生物混合功能氧化酶多环芳烃二氢二醇环氧化物正碳离子与DNA结合
部分经生物转化与谷胱甘肽﹑葡萄糖醛酸﹑硫酸
结合排泄
四﹑多环芳烃在环境中的迁移转化行为及降解作用
1.多环芳烃在环境中的
2.大气
工业废水水体人体土壤
植物
动物
2. 多环芳烃在环境中的降解
大气:光氧化作用
水体、土壤:生物、微生物分解
五﹑芳香胺类化合物
芳香胺类化合物:苯及其同系物芳香烃环上的氢原子被氨基(NH2)取代
一. 芳香胺类化合物的污染来源
原料、化工合成的中间体﹑有机物燃烧
中等毒到低毒:作用于血液 高铁血红蛋白﹑溶血作用﹑其它急、慢性中毒
有致癌作用:2-萘胺(煤焦油)、联苯胺、2-乙酰氨基芴、4-氨基联苯等
2-萘胺、联苯胺:膀胱癌,肝癌
2-乙酰氨基芴:肝癌、膀胱癌、乳腺癌
4-氨基联苯:膀胱癌
二. 芳香胺的致癌作用
1. 芳香胺的化学结构与致癌活性
(1)氨基位于萘的2位或联苯的对位,致癌性较强
(2)氨基位于萘的1位或联苯的间位,致癌性较弱
(3)氨基的对位或邻位被甲基、甲氧基、氟或氯取代,致癌性增强
2. 芳香胺的代谢和致癌机理间接致癌物羟化酶 代谢活化
(2)2-萘胺
2-萘胺2-氨基-l-萘酚葡萄糖醛酸2-萘胺葡萄糖醛酸苷β-葡萄糖醛酸苷酶氨基萘酚膀胱上皮细胞内大分子结合
N-亚硝基化合物
N-亚硝胺:R1、R2为烷基或芳香基
N-亚硝基化合物:300多种,经过试验100多种(90%有致癌可能性)
食道癌、肝癌、胃癌、膀胱癌
一. N-亚硝基化合物的来源
橡胶、切削、轧钢、处理胺类的工业;人和动物体内生物合成;食品加工过程中合成
R1 NH + HNO2 酸性R1 N—NO + H2O R2
R NH + HNO2 酸性R N —NO + H2O R’CO R’CO
体内合成地点:胃胃液pH1~4
盐腌食品含有:硝酸盐亚硝酸盐﹑胺类
啤酒发酵过程中形成仲胺﹑亚硝胺:1.2~4.5μg/kg(不蒸馏)二. N-亚硝基化合物的致癌作用
智利:硝石胃癌死亡率居世界首位
河南林县:食道癌高发区
酸菜汤浓缩液、酸菜提取液⇒成功诱发大鼠食道癌
江苏启东县:肝癌高发区
采集59份腌菜:
病人家腌菜亚硝胺检出率100%;非病人家腌菜亚硝胺检出率60%;腌菜提取液饲喂大鼠⇒ 85%诱发肝癌
1. 化学结构等因素与靶器官
化学结构不同,靶器官不同
对称亚硝胺:肝癌,致癌性随烷基碳原子数↗而↘
不对称亚硝胺:食道癌(含一个甲基)
给药途径不同,靶器官不同
二甲基亚硝胺:小鼠经口⇒肝癌腹腔注入⇒血管瘤、肺腺瘤
剂量不同,靶器官不同
二甲基亚硝胺:大鼠长期低剂量⇒肝癌一次大剂量⇒肾癌
2. N-亚硝基化合物的致癌机理
智利:硝石胃癌死亡率居世界首位
河南林县:食道癌高发区
酸菜汤浓缩液、酸菜提取液⇒成功诱发大鼠食道癌
江苏启东县:肝癌高发区
采集59份腌菜:病人家腌菜亚硝胺检出率100%
非病人家腌菜亚硝胺检出率60%
腌菜提取液饲喂大鼠 85%诱发肝癌2. N-亚硝基化合物的致癌机理
亚硝胺类化合物:间接致癌物
R1CH2 N—N=O 羟化酶R1CH2 N—N=O
R2CHOH
脱烷基R1CH2—NH—N=O
R1CH2—N=N—OH
脱烷基CH3+ 鸟嘌呤烷基化
亚硝酰胺可以直接致癌
六﹑烷化剂
直接致癌物
硫芥:芥子气二氯乙硫醚(ClCH2CH2SCH2CH2Cl)
生产芥子气工厂工作过的工人:肺癌、呼吸道癌:发病率23.6%,潜伏期10年左右
二. 致癌机理
氮芥:正碳离子形成速度取决于乙亚胺基阳离子的形成速度黄曲霉毒素
黄曲霉毒素B1 :目前已知作用最强的化学致癌物
致癌作用:二甲基亚硝胺的75倍,二甲胺基偶氮苯(奶油黄)的900倍
剧毒:氰化钾的10倍,肝脏分布最多:其它器官组织的5~15倍,主要诱发肝癌,也可诱发其它肿瘤,出现于受黄曲霉菌污染而霉变的食品。
二. 代谢和致癌机理
间接致癌物
二呋喃环上双键部位发生环氧化
二呋喃环上具有双键:黄曲霉毒素B1、G1 、M1,致癌作用较强
二呋喃环上没有双键:黄曲霉毒素B2、G2 、M2,致癌作用较弱
其它致癌物质:农药、微量元素、石棉、黄樟素、苏铁苷、霉菌毒素等。