常见化学致癌物的环境毒理学

1、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

2、苯环缩合而成的化合物及其衍生物。（ 47个苯环）； 45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8001200、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

3、)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

4、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

5、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 -葡萄糖醛酸苷酶

6、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 NNO + H2O R2 R2 R NH + HNO2 酸性 R N NO + H2O RCO RCO 体内合成地点：胃 胃液pH14 盐腌食品含有：硝酸盐 亚硝酸盐胺类 亚硝胺啤酒发酵过程中形成仲胺亚硝胺：1.24.5gkg（不蒸馏） 二. N-亚硝基化合物的致癌

7、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

8、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 NN=O 羟化酶 R1CH2 NN=O R2CH2 R2CHOH 脱烷基 R1CH2NHN=O R1CH2N=NOH 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515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