安全无毒化学品的设计原理和方法.pptx

绿色化学与化工第二章 安全无毒化学品的设计原理和方法;设计安全无毒化学品的一般原则 设计安全有效化学品的方法 ▲毒理学分析及相关分子设计 ▲利用构效关系设计安全的化学品 ▲利用基团贡献法构筑构效关系 ▲利用等电排置换设计更加安全的化学品 ▲用有相同功效而无毒的物质替代有毒有害物质 ▲消除有毒辅助物质的使用;1、设计安全无毒化学品的一般原则 2、建立设计安全有效化学品的基石;（1）具有所要求的使用功能，对人类和环境无害。 ▲不能进入机体； ▲对机体的生物化学和生理过程不产生有害的影响。 （2）分子释放于环境后的行为或释放后结构的变化。 在空气、水、油中的分散性和在环境中可能引发的直接和间接的有害效应。 （3）2个关系：分子结构与功能的关系； 分子的结构与生物效能的关系。;（1）外部（External）效应原则－物质分子与人、动物、生物和植物机体减少接触的可能性。 （2）内部（Internal）效应原则－物质分子对人、动物、生物和植物机体产生和预防中毒的可能性。 化学品安全无毒的保障： 自身无毒（原始、转化和代谢毒性） 不容易接触和吸收;与物质在环境中的分布相关的物理化学性质 尽可能减少在环境中的扩散和分布 ?挥发性，小/密度，大/熔点，高； ?水溶性，小/脂溶性，大； ?残留性，小/生物降解性，大； 氧化/水解/光解/微生物降解 ?有毒转化－转化为具有生物活性（毒性）物质的可能性，尽量避免。 ?无毒转化－转化为无生物活性物质的可能性，越大越好。;与机体吸收有关的物理化学性质 尽可能降低机体吸收的可能性 ?挥发性，小； ?油溶性，大； ?分子大小，大； ?降解性质，大； 水解，容易 pH值的影响，大 对消化酶的敏感性，大;对人、动物和水生生物吸收途径的考虑 尽可能减少生物体吸收的可能性 ?皮肤吸收； ?眼睛吸收； ?肺吸收； ?肠胃系统吸收； ?呼吸系统吸收； ?其他特定生物的吸收途径。;?吸收途径不同，吸收速度和吸收量不同 吸收途径越多，吸收越快，吸收量越大，越容易中毒 ?例子1：NaCN和HCN ?NaCN 固体或液体，不容易扩散 接触吸收－皮肤、眼睛、消化道 剧毒化学品，可以运输 ?HCN 气体，非常容易扩散 非接触吸收－皮肤、眼睛、呼吸和消化系统 剧毒化学品，严禁运输; ?例子2：Na2S和H2S ? Na2S 固体（无水） ，不容易扩散 接触吸收－皮肤、眼睛、消化道 剧毒化学品，可以运输 ?H2S 气体，非常容易扩散 非接触吸收－皮肤、眼睛、呼吸和消化系统 剧毒化学品，严禁运输;?生物聚集（Bioaccumulation） 某些化学品在某些生物体内会聚集和积累，造成累计性中毒。 例如：水生生物和鱼类体内累积铅、铬、镉、汞等有毒重金属，含量是水体中浓度的100~10000倍。 ?生物放大（Bio-magnification) 生物体内的有毒转化和食物链的延伸使化学品的毒性放大，10~10000倍。;消除或减少不纯物 尽可能减少杂质造成的毒性 ?不同化学类别的不纯物； ?有毒或更毒的同系物； ?有毒或更毒的几何异构体、构象异构体和立体异构体。;增大解毒性能 尽可能提高在生物体内的无毒代谢和转化 ?增大排泄的可能性； 选择亲水性化合物； 增大物质分子与葡萄糖醛酸、硫酸盐、氨基酸结合的可能性，或使分子易于乙酰化； 其他相关考虑。 ?增大可生物降解性； 氧化/还原/水解;避免物质的直接毒性 尽可能降低本征毒性 ?选择一类无