环境化学致癌物精要.ppt

第十二章 化学致癌物毒理学 §12.1多环芳烃类 §12.2芳香胺类化合物 §12.3 N—亚硝基化合物 §12.4烷化剂 §12.5黄曲霉毒素 §12.1 多环芳烃类 多环芳烃类(polycyclic aromatic hydrocarbons,　PAH)是被认识最早的一类化学致癌物。 PAH是指二个以上的六碳苯环稠合在一起的一系列芳烃及气衍生物。 目前已经发现的致癌性多环芳烃及其致癌性衍生物的数目已超过400以上 按其化学结构特点可以分为三类： (1)苯环类 (2)芴、荧蒽及胆蒽类； (3)杂环类 其中，（1）、（2）类为苯环类多环芳烃 (1)苯环类 1）二环芳香烃不致癌 2）三环以上的多环芳香烃有致癌性。三环芳烃的两异构体蒽和菲都无致癌性。但它们的某些甲基衍生物有致癌性。 3）四环芳香烃有六个异构体，实验证明只有3，4-苯并菲有中等强度的致癌性，1，2-苯并蒽和屈有极弱的致癌性。它们的甲基衍生物中2-甲基-3，4-苯并菲是强致癌物。1，2-苯并蒽的许多甲基、烷基及多种其他取代基的衍生物都有一定的致癌性，如9，10-二甲基-1，2-苯并蒽是目前已知致癌性多环芳香烃中作用最快、活性最大的皮肤致癌物之一。 4）五环芳香烃 五环芳香烃有十五个异构体，其中五个有致癌性。3，4-苯并芘为特强致癌物，1，2，5，6-二苯并蒽为强致癌物，1，2，3，4-二苯并菲为中强致癌物，1，2，7，8-二苯并蒽和1，2，5，6-二苯并菲为弱致癌物。 5）六环芳香烃 六环芳香烃的异构体比五环芳香烃的更多，但进行过致癌实验的仅十多种。其中3，4，8，9-二苯并芘是强致癌物，1，2，3，4-二苯并芘致癌性很强，3，4，9，10-二苯并芘及1，2，3，4-二苯并芘的7-甲基衍生物也有明显致癌作用，其余六环芳香烃无致癌作用或仅有弱的致癌性。 6）七环以上的芳香烃研究得较少 (2)芴、荧蒽及胆蒽类 ?芴本身无致癌性，但其某些衍生物具有致癌性。 例如，1，2，5，6-二苯并芴、1，2，7，8-二苯并芴和1，2，3，4-二苯并芴等已被证实具有一定的致癌性，如可使小鼠发生皮肤癌。2，3-苯并芴蒽和7，8-苯并芴蒽具有强致癌作用，对小鼠皮肤的致癌作用仅次于3，4-苯并芘。 ?胆蒽类 胆蒽具有较强的致癌性，它的许多甲基及其他烷基衍生物也具有较强的致癌性。例如3- 甲基胆蒽是极强的致癌物，可致小鼠皮肤、宫颈、肺癌等癌症。在肠道，由细菌作用脱氧胆酸可转化为甲基胆蒽这一化学致癌物可能对人体有致癌作用。 （3）杂环类 多环芳烃的环中碳原子被氮、氧、硫等原子取代而成的化合物为杂环多环芳香烃。 如苯并吖啶、二苯并吖啶 、咔唑 一、多环芳烃的来源 自然源：生物合成，火山爆发等 人为源： 1.家庭及生活炉灶，工业锅炉等产生烟灰，占51%。 2.各种产生和使用焦油的工业过程，如炼焦、石油热裂、煤焦油提炼、柏油铺路等，占20％。 3.各种人为原因的露天焚烧和失火、抽烟等，占27％。 4.各种机车车辆及内然机排出的废气，占0.9％。 在日常生活中，多环芳烃进人人体的最直接的途径是香烟烟雾和食品的吸食。 食品中多环芳烃的污染来源： ①食品在用煤、炭和植物燃料烘烤或熏制时直接受到污染； ②食品成分在高温烹调加工时发生热解或热聚反应所形成，这是食品中多环芳烃的主要来源； ③植物性食品可吸收土壤、水和大气中污染的多环芳烃； ④食品加工中受机油和食品包装材料等的污染，在柏油路上晒粮食使粮食受到污染； ⑤污染的水可使水产品受到污染； ⑥植物和微生物可合成微量多环芳烃。 某些食品中3，4-苯并芘含量（μg/kg） 二、多环芳烃的致癌作用 1.结构与致癌活性 （1）K区理论 由法国科学家A.Pullman和B.Pullman提出。 研究了37个芳香烃致癌物的化学结构与致癌性的关系，于1955年报道了K区理论。 Pullman等指出，多环芳香烃进行化学反应情况与碳位域能（carben localizationenergy,CLE）、键位定域能（bond localizntion energy ,BLE）和对位定域能（para localization energy,PLE）有关。 ?K区理论认为： 一个区相当于菲的9，10位碳原子上的双键，称为K区（亦称中菲区）。“K”是癌的德文家“Krebs”的字头。K区意为致癌区，可与细胞的敏感成分（蛋白质、核酸等）结合，故其致癌性高。另一个区相当于蒽的9，10位碳，称为L 区（亦称中蒽区）。L区也可与细胞的敏感成分结合，但其可阻碍K区进攻细胞的危险部位而具去活作用。