毒气弹分为呕吐性毒剂、窒息性毒剂、糜烂性毒剂和神经性毒剂四种
神经性毒剂是破坏人体神经系统正常功能的一种毒剂,其成分又可以分为沙林、梭曼、VX等。
沙林中毒症状是瞳孔缩小、视力模糊、呼吸困难、呕吐、剧烈抽筋、全身肉跳;梭曼中毒症状与沙林相同,但毒性更大;VX的毒性是沙林的3倍。糜烂性毒剂是破坏人类和动物细胞,致使皮肤溃烂的毒剂,其毒性仅次于神经性毒剂,它的主要成分有芥子气和路易氏气。芥子气中毒后有2~6小时潜伏期,然后呼吸道和皮肤发痒、红肿、起水泡,最后破裂、溃烂,导致全身中毒死亡。路易氏气对人体的侵害与芥子气相同,只是它无潜伏期,病情恶化快。
全身中毒性毒剂是破坏人体细胞功能的氰类毒剂,它分氢氰酸和氯化氰两种。中毒症状是全身脱氧、中枢神经系统功能紊乱、呼吸困难、头痛、恶心呕吐、全身痉挛、大小便失禁,严重者可在15秒内死亡。
失能性毒剂成分是BZ。它可使人思维障碍、躯体功能失调、瞳孔放大、视力模糊、记忆力衰退、反应迟钝、神志昏迷、行走不便,但不会致人死亡。
窒息性毒剂分光气(二氯化碳酰)和双光两种。它主要伤害人体的肺部,造成肺水肿和呼吸困难,甚至死亡。化学刺激剂主要成分有本氯乙酮、亚当氏气、CS和CR等,对人体的破坏作用是刺激眼睛、上呼吸道以及皮肤。
1、氯气
氯气,化学式为Cl₂。常温常压下为黄绿色,有强烈刺激性气味的剧毒气体,具有窒息性 ,密度比空气大,可溶于水和碱溶液,易溶于有机溶剂(如二硫化碳和四氯化碳),易压缩,可液化为黄绿色的油状液氯,是氯碱工业的主要产品之一,可用作为强氧化剂。
2、氨气
氨气,Ammonia, NH3,无色气体。有强烈的刺激气味。密度 07710。相对密度05971(空气=100)。易被液化成无色的液体。在常温下加压即可使其液化(临界温度1324℃,临界压力112兆帕,即1122大气压)。沸点-335℃。也易被固化成雪状固体。熔点-7775℃。溶于水、乙醇和乙醚。
3、二氧化硫
二氧化硫(化学式SO2)是最常见、最简单的硫氧化物。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM25存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。
4、苯
苯(Benzene, C6H6)一种碳氢化合物即最简单的芳烃,在常温下是甜味、可燃、有致癌毒性的无色透明液体,并带有强烈的芳香气味。它难溶于水,易溶于有机溶剂,本身也可作为有机溶剂。
5、硫化氢
硫化氢,分子式为H2S,分子量为34076,标准状况下是一种易燃的酸性气体,无色,低浓度时有臭鸡蛋气味,浓度极低时便有臭味,有剧毒(LC50=444ppm<500ppm)。其水溶液为氢硫酸。分子量为3408,蒸汽压为20265kPa/255℃,闪点为<-50℃,熔点是-855℃,沸点是-604℃,相对密度为(空气=1)119。能溶于水,易溶于醇类、石油溶剂和原油。燃点为292℃。
参考资料:
-苯
-二氧化硫
-氨气
-氯气
大鼠静脉半数致死量为07mg/kg;吸入2分钟,半数致死量为420mg/m3;吸入10分钟,半数致死量为100mg/m3。兔经皮静脉注射20mg/kg。长期中毒效果不很明确,对芥子气中毒后 13-20 年的34000 名伊朗老兵的研究显示,最常见的是肺( 425%)、眼(39%)和皮肤(245%)。
芥子气的毒性通常认为是其对DNA的烃化作用引起。作为一种双烃化剂,它能与DNA中强亲核性的富电子的原子反应,由于人体细胞内所含N、O、S等成分都对烃化剂具有强度不同的亲和能力,使得DNA对它的作用高度敏感。研究表明,芥子气烃化反应的主要功能基团是赖氨酸的氨基、谷氨酸的羧基以及谷光甘肽和半胱氨酸的巯基,使DNA形成交联,抑制DNA的复制和精确修复能力。烃化后的蛋白质发生变性、补体失活及免疫功能下降等。其主要烃化产物为N7-(2-羟乙基硫代乙基)鸟嘌呤(HETEG)、双(鸟嘌呤-7)衍生物和N3-(2-羟乙基硫代乙基)腺嘌呤(HETEA)。
芥子气对己糖激酶、胃蛋白酶、胆碱酯酶和某些脱氢酶和氧化酶等至少30多种酶有抑制作用。己糖激酶的抑制可影响糖的酵解和转化,导致糖代谢障碍和组织营养失调,皮肤损伤可能与此过程有关。
芥子气的细胞毒性作用是芥子气损伤作用的主要特征之一。芥子气抑制细胞有丝分裂,引起染色体损伤,包括断裂、缺失、交换和畸变,以及各种细胞的突变、癌变和畸变等。 文献、期刊报道的毒性作用试验数据编号 毒性类型 测试方法 测试对象 使用剂量 毒性作用 1 急性毒性 口服 人类 700 ug/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 2 急性毒性 吸入 人类 23 ppm/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 3 急性毒性 皮肤表面 人类 100 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 4 急性毒性 皮肤表面 人类 64 mg/kg 1嗅觉毒性——未报告 2眼毒性——结膜刺激 3行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 5 急性毒性 口服 大鼠 17 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 6 急性毒性 吸入 大鼠 100 mg/m3/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 7 急性毒性 皮肤表面 大鼠 5 mg/kg 1行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 2行为毒性——共济失调 3胃肠道毒性——恶心、呕吐 8 急性毒性 皮下注射 大鼠 1500 ug/kg 1行为毒性——影响食物摄入量 (动物) 2胃肠道毒性——运动过度、腹泻 3营养和代谢系统毒性——体重下降或体重增加速率下降 9 急性毒性 静脉注射 大鼠 700 ug/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 10 急性毒性 吸入 小鼠 120 mg/m3/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 11 急性毒性 皮肤表面 小鼠 92 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 12 急性毒性 皮下注射 小鼠 20 mg/kg 1行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 2行为毒性——共济失调 3胃肠道毒性——恶心、呕吐 13 急性毒性 静脉注射 小鼠 8600 ug/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 14 急性毒性 吸入 狗 70 mg/m3/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 15 急性毒性 皮肤表面 狗 20 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 16 急性毒性 皮下注射 狗 5 mg/kg 1行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 2行为毒性——共济失调 3胃肠道毒性——恶心、呕吐 17 急性毒性 静脉注射 狗 200 ug/kg 1行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 2行为毒性——共济失调 3胃肠道毒性——恶心、呕吐 18 急性毒性 吸入 猴 80 mg/m3/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 19 急性毒性 吸入 猫 70 mg/m3/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 20 急性毒性 吸入 兔 280 mg/m3/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 21 急性毒性 皮肤表面 兔 40 mg/kg 1行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 2行为毒性——共济失调 3胃肠道毒性——恶心、呕吐 22 急性毒性 皮下注射 兔 20 mg/kg 1行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 2行为毒性——共济失调 3胃肠道毒性——恶心、呕吐 23 急性毒性 静脉注射 兔 1100 ug/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 24 急性毒性 吸入 豚鼠 200 mg/m3/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 25 急性毒性 皮肤表面 豚鼠 20 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 26 急性毒性 皮下注射 豚鼠 20 mg/kg 1行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 2行为毒性——共济失调 3胃肠道毒性——恶心、呕吐 27 急性毒性 吸入 家养哺乳动物 190 mg/m3/10M 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 28 急性毒性 皮肤表面 家养哺乳动物 50 mg/kg 详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值 29 急性毒性 皮下注射 家养哺乳动物 40 mg/kg 1行为毒性——惊厥或癫痫发作阈值受到影响 2行为毒性——共济失调 3胃肠道毒性——恶心、呕吐 30 慢性毒性 口服 大鼠 35 mg/kg/14D-I 1心脏毒性——其他变化 2血液毒性——出血 31 慢性毒性 口服 大鼠 19500 ug/kg/13W-I 1营养和代谢系统毒性——体重下降或体重增加速率下降 32 慢性毒性 吸入 狗 100 ug/m3/6H/52W-I 1眼毒性——角膜损伤 33 眼部毒性 皮肤表面 成年男性 2000 mg/m3/1H 作用严重 34 眼部毒性 皮肤表面 人类 65 ug 35 眼部毒性 入眼 成年男性 100 mg/m3/6H 作用中等 36 眼部毒性 入眼 兔 200 mg/m3/30M 作用较轻 37 眼部毒性 入眼 兔 200 mg/m3/2M 作用较轻 38 突变毒性 鼠伤寒沙门氏菌 10 ug/plate 39 突变毒性 大肠埃希氏菌 8 mg/L 40 突变毒性 大肠埃希氏菌 5 ug/well 41 突变毒性 肠外 果蝇 300 umol/L 42 突变毒性 吸入 果蝇 10 pph/15M (间断) 43 突变毒性 吸入 果蝇 10 pph/15M (间断) 44 突变毒性 吸入 果蝇 10 pph/15M (间断) 45 突变毒性 吸入 果蝇 10 pph/15M (间断) 46 突变毒性 粗糙脉孢菌 200 umol/L/30M 47 突变毒性 酿酒酵母 500 umol/L 48 突变毒性 人类 细胞 1 umol/L 49 突变毒性 海拉细胞 2 mg/L 50 突变毒性 海拉细胞 200 mg/L 51 突变毒性 人类 细胞 500 nmol/L 52 突变毒性 海拉细胞 75 mg/L 53 突变毒性 海拉细胞 75 mg/L 54 突变毒性 人类白细胞 4 mg/L 55 突变毒性 人类白细胞 8 mg/L 56 突变毒性 大鼠淋巴细胞 20 ng/L 57 突变毒性 吸入 大鼠 100 ug/m3/12W (持续) 58 突变毒性 腹腔注射 小鼠 8 mg/kg 59 突变毒性 口服 小鼠 10 mg/kg 60 突变毒性 小鼠腹水瘤细胞 2 mg/kg 61 突变毒性 小鼠淋巴细胞 1 mg/L 62 突变毒性 小鼠白细胞 20 ug/L 63 突变毒性 小鼠白细胞 20 ug/L 64 突变毒性 小鼠白细胞 100 mg/kg 65 突变毒性 小鼠大肠埃希氏菌 8 mg/kg 66 突变毒性 哺乳动物淋巴细胞 750 nmol/L 67 突变毒性 鸡白细胞 30 mmol/L 68 致癌性 吸入 大鼠 100 ug/m3/1Y-I 1致癌性——致癌(根据RTECS标准) 2皮肤和附件毒性——肿瘤 69 致癌性 吸入 小鼠 1250 mg/m3/15M-C 1致癌性——肿瘤(根据RTECS标准) 2肺部、胸部或者呼吸毒性——肿瘤 3血液毒性——白血病 70 致癌性 皮下注射 小鼠 6 mg/kg/6W-I 1致癌性——可能致癌(根据RTECS标准) 2致癌性——适用于指定部位的肿瘤 71 致癌性 静脉注射 小鼠 600 mg/kg/6D-I 1致癌性——肿瘤(根据RTECS标准) 2肺部、胸部或者呼吸毒性——肿瘤 72 致癌性 吸入 大鼠 100 ug/m3/65H/1Y-I 1致癌性——可能致癌(根据RTECS标准) 2皮肤和附件毒性——肿瘤 73 生殖毒性 口服 大鼠 20 mg/kg,雌性受孕 6-15 天后 1生殖毒性——胎儿毒性(如胎儿发育不良,但不至死亡) 2生殖毒性——肌肉骨骼系统发育异常 74 生殖毒性 口服 大鼠 25 mg/kg,雄性配种 10 周前 1生殖毒性——雄性生精功能异常 (包括遗传物质,精子形态,精子活力和计数) 2生殖毒性——胚胎植入前死亡率上升 3生殖毒性——植入后死亡率增加 75 生殖毒性 口服 大鼠 68800 ug/kg,多代 1生殖毒性——新生儿体重增加量减少 2生殖毒性——新生儿晚产 76 生殖毒性 口服 兔 11200 ug/kg,雌性受孕 6-18 天后 1生殖毒性——胎儿毒性(如胎儿发育不良,但不至死亡) 上表参考资料为。
一种毒气。塔博里茨基是《钢铁雄心4》中的一位游戏角色,他的武器的芥子气是一种散打有害气体的液体毒剂,属于化学武器中的糜烂性毒剂,中毒后无特效药。《钢铁雄心4》(HeartsofIronIV)是由瑞典游戏发行商ParadoxInteractive开发的一款著名的二战模拟游戏。
1940年9月7日~10日侵华日军进行的一次发射芥子气毒弹实验:
当时,日军向3个地点发射芥子气(糜烂性毒气,化学成分是二氯乙硫醚)弹,每个地点都放置了着装防护面具及防护环境各不相同的一组活人在第一区域放置了5个人,第二区域6个人,第三区域5个人,编上3位数的号码,观察被炸地点各种人被害后的结果当然,那些人是被日本军队俘虏的中国人
第一区域发射1800发,第二个区域发射3200发,第三个区域是4800发发射后,观察那些人在4小时12小时24小时2天3天或5天后包括神经伤害在内的一般症状及皮肤眼部呼吸器官消化器官的症状这次实验不仅是用人体作靶子,检测毒气的伤害能力,而且还强迫被害人饮下混入毒剂的水
在第一区域内,7日射击后普遍出现反应,而随着时间的延续,受伤的症状越来越严重:
7日18时许,全身倦怠,垂涎颈前胸皮肤呈现潮红眼睑水肿,流泪多量,结膜充血;
8日6时许,颈前胸上腹阴囊呈现潮红浮肿状,遍布粟粒乃至小豆大小的水疱眼睑结膜充血并水肿,睁眼困难18时许全身倦怠难受;
9日7时许,全身倦怠,四肢无力,眩晕,背颈前胸肿胀,由肩胛至背部糜烂,呼吸困难;
10日,对第三区域进行了共计4800发毒弹发射,在这一区域内,除了放置5名被实验人员外,还在射击之后又放置了4人进行持久效力实验
由于对这一区域发射的毒气弹的数量多,平均密度大,所以受伤害的情况也更为严重:10日23时,躯干各处呈现弥漫性发赤潮红,四肢尤其是大腿内侧各处潮红,呕吐达5次;11日17时,全身皮肤搔痒,头部见有弥漫性红斑,身体多处见有红斑另外,背部腹部有粟粒大水疱丛生
芥子气中毒尚无特效抗毒药物,临床上仅能采取对症治疗措施,究其原因,可能与芥子气作为双功能烃化剂,其毒理学作用具有多水平、多靶点的特点有关。一旦发生芥子气染毒,要迅速撤离染毒区并及时进行洗消。将伤员移至通风良好无毒处,脱去衣物,并用温水冲洗全身,采用一般对症综合治疗。
皮肤损伤:用25%氯胺水溶液、5%二氯胺乙醇溶液或1:5含氯石灰水溶液或洗消净等。消毒10分钟后以清水冲洗。无上述消毒液时也可用肥皂、洗衣粉、草木灰或其他碱性物质洗涤局部,或用大量清水冲洗也能减轻损伤。或用可溶解芥子气的溶剂如煤油、酒精或中和剂水溶液如漂白粉、双氧水浸润棉球吸去毒液,但需注意勿与周围健康皮肤接触。对中毒皮肤之水疱应在无菌条件下剪开,放出毒液,再用浸泡苏打水的纱布包好。
眼损伤:以05%氯胺水溶液或2%碳酸氢钠水溶液冲洗,或以大量清水冲洗。消毒冲洗结膜囊后以抗生素、激素类抗感染消炎,如双霉松眼药水点眼。有角膜损伤疼痛剧烈者以05%丁卡因(的卡因)或1%乙基咖啡(狄奥宁)点眼,以1%阿托品点眼扩瞳以免虹膜粘连。
呼吸道损伤:雾化吸入2%碳酸氢钠溶液,用05%氯胺或2%碳酸氢钠溶液或05%高锰酸钾溶液或大量清水漱口。对于剧烈咳嗽者,可使用祛痰剂,如发生肺水肿者可静注高渗葡萄糖液。全身及雾化吸入抗生素防治感染。中毒严重者,应予吸氧。
消化道损伤:以05%氯胺、2%碳酸氢钠溶液或1:2000锰酸钾水溶液或清水,反复灌洗十余次。晚期禁止洗胃,以防胃穿孔。洗胃后对症支持疗法。
全身吸收中毒:中毒早期(30分钟以内)静脉缓慢注射25%硫代硫酸钠60ml。维持液体、电解质平衡,纠正酸中毒。选用抗生素防治感染。促进造血功能恢复,输全血或根据病情予以成分输血,白细胞减少时注射细胞因子;如白细胞计数低于1×109/L时,皮下注射GM-CSF,剂量5-10μg/kg或非格司亭,剂量5-10μg/kg静脉滴注或皮下注射,每天1次至白细胞升至3×109/L以上为止。有出血倾向时适当使用巴曲酶(立止血)等止血药。⑤其他对症治疗,如镇静、抗惊、止痛,加强营养与护理。白细胞低于1×109/L时应实施保护性隔离。 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿全身式连体防化服。由于芥子气的滴液往往能渗透到物质的深部,对土壤、木材、砖头、水泥及橡胶制品有渗透性尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
由于芥子气可被稀硝酸、过氧化氢、次氯酸、漂白粉及氯胺等氧化,使其失去糜烂作用。加热能加速芥子气的水解,故可采用这些方法对芥子气染毒的物品进行消毒。 危险特性: 遇明火、高热可燃。与氧化剂可发生反应。受热分解或接触酸或酸雾时能释出有毒的硫氧化物或氯化物气体。遇水或水蒸气反应放热并产生有毒的腐蚀性气体。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氧化硫、氯化氢。
灭火方法: 消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。
灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 包装方法: 小开口钢桶;安瓿瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。
运输注意事项: 铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输前应先检查包装容器是否完整、密封,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与酸类、氧化剂、食品及食品添加剂混运。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。
致癌物严格地说只是致癌的外部因素。这些外因大致可以分为化学致癌物、物理致癌物、生物致癌物和食物致癌物。化学致癌物包括天然的和人工合成的物理致癌物或致癌方式有慢性机械 、电磁场、X线、放射线、放射性物质等,都和癌症的发生有一定的关系。生物致癌物包括病毒、细菌、寄生虫等。能在人类或哺乳动物的机体诱发癌症的物质。确定一种物质是否具有致癌作用,主要通过动物实验和人群流行病学调查。致癌物根据性质可分为化学性致癌物物理性致癌物和生物性致癌物。
基本介绍 中文名 :致癌物 外文名 :carcinogen 尼古丁 :来自菸草 苯并芘 :烧烤 煎炸食物 亚硝酸钠 :来自工业盐、刚腌的腌菜 来源 :物理性致癌物,生物性致癌物,化学性致癌物 等级 :1级,2级,3级,4级 来源,分类,遗传毒性,非遗传,等级划分,未确定, 来源 来源于自然和人为环境、在一定条件下能诱发人类和动物癌症的物质。包括:①物理性致癌物。有X射线、放射性核素、氡及日光中的紫外线等;②生物性致癌物。有生物合成产物如真菌毒素、生物碱、甙、水和土壤微生物、低级和高级植物合成多环芳烃化合物、动物和人类激素等;③化学致癌物。 分类 化学致癌物按照作用机理可分为能引起正常细胞发生癌变的引发剂(或称始发剂)和可使已经癌变细胞不断增殖而形成可见瘤块的促长剂。有些化学物质同时具有引发作用和促长作用,称为完全致癌物,致癌作用较强的化学物质大多是完全致癌物。仅具有引发作用而不具有促长作用的引发剂称为不完全致癌物。较为常见而重要的促长剂有巴豆油中的巴豆醇二酯、苯酚、胆汁酸、某些色氨酸代谢物以及糖精等。 有些化学物质既非引发剂,也非促长剂,本身并不致癌,但能增强引发剂和促长剂的作用,即能加速致癌作用的过程,此种物质称为助致癌物。比较常见的助致癌物有二氧化硫、乙醇、儿茶酚、芘和十二烷等。具有促长作用的巴豆醇二酯同时也是一种助致癌物。助致癌物与促长剂不同。促长剂只能促进已发生癌变细胞的增殖,对引发剂并无影响;而助致癌物对与其同时接触机体引发剂和促长剂都具有增强促进作用。严格说来,助致癌物并非致癌物,但致癌物往往是在助致癌物协同作用下诱发肿瘤。在鉴定化学物质的致癌作用和评定它们对机体的危害时,应充分考虑各种助致癌物的作用。 有些化学致癌物直接有致癌作用,在机体内不经过生物转化即可致癌,称为直接致癌物。有些化学致癌物本身并不直接致癌,在体内经过生物转化,所形成的衍生物具有致癌作用的,称为间接致癌物,其转化过程称为致癌物的代谢活化。已知化学致癌物大多是间接致癌物。 直接致癌物和间接致癌物形成的具有致癌作用的衍生物统称为终致癌物。必须经过代谢活化才具有致癌作用的间接致癌物则称为前致癌物。前致癌物代谢活化所形成的一系列中间代谢物中,有的已具有一定的致癌作用,但还不是终致癌物,此种物质则称为近致癌物或半致癌物。 致癌物按照对人类和哺乳动物致癌作用的不同,可分为确证致癌物、怀疑致癌物和潜在致癌物。确证致癌物通过动物实验和人群流行病学调查都已确认具有致癌作用。怀疑致癌物在动物,而且在多种动物,特别是在与人类血缘较近的灵长类动物机体上呈现致癌作用,但在人类仅有个别致癌临床报告,在人群流行病学调查中尚未能证实。潜在致癌物对动物致癌,但无任何资料表明对人类具致癌作用,只是对人类有致癌可能性。 世界卫生组织所属国际癌症研究机构(IARC)自1971年开始,将各国有关化学致癌物资料汇编成书,到1980年已出版25卷。书中报告有 140余种化学物质经鉴定对动物有致癌作用。经流行病学调查确认,其中仅有21种[如苯并(a)芘和某些亚硝基化合物等]对人致癌,另有18种被怀疑对人有致癌作用。 国际癌症研究所(IARC)对已进行致癌研究的化学物分为四类:一类,对人致癌性证据充分;二类,A组对人致癌性证据有限,但对动物致癌性证据充分,B组人致癌性证据有限,对动物致癌性证据也不充分;三类,现有证据未能对人类致癌性进行分级评价;四类,对人可能是非致癌物。 自1981年起, Wei urger和Williams等主要按照致癌物的作用特点提出致癌物的分类表,以后又多次修改该表。现在认为致癌物可分为三大类 。 遗传毒性 大部分“经典”的有机致癌物基本上属于这一大类。 (1)直接致癌物其化学结构的固有特性是不需要代谢活化即具有亲电子活性(有极少例外),能与亲核分子(包括DNA)共价结合形成加合物(adduct)。这类物质绝大多数是合成的有机物,包括有:内酯类(如β-丙烯内酯,丙烷磺内酯和a,β-不饱和六环丙酯类);烯化环氧化物(如1,2,3,4-丁二烯环氧化物);亚胶类;硫酸类酯;芥子气和氮芥等;活性卤代烃类(如双氯甲醚、苄基氯、甲基碘和二甲氨基甲酰氯),其中双氯甲醇的高级卤代烃同系物随着烷基的碳原子增多,致癌活性下降。除前述烷化剂外,一些铂的配位络合物(如二氯二氨基铂,二氯吡咯烷铂,以及二氧-1、2-二氨基环己烷铂)也有直接致癌活性,通常其顺式异构体的活性较反式异构体高。 (2)间接致癌物这类致癌物往往不能在接触的局部致癌,而在其发生代谢活化的组织中致癌。前致癌物可分为天然和人工合成两大类。人工合成的包括有:多环或杂环芳烃[如苯并(a)芘、苯并(a)蒽、3-甲基胆蒽、7,12-H甲苯并(a)蒽、二苯并(a,h)蒽等];单环芳香胺(如邻甲苯胺、邻茴香胺);双环或多环芳香胺(如2-萘胺、联苯胺等);喹啉(如苯并(g)喹啉等);硝基呋喃;偶氮化合物(如二甲氨基偶氮苯等);链状或环状亚硝胺类几乎都致癌。但随着烷基的不同,作用的靶器官也不同;烷基肼中二甲肼可致癌,肼本身有弱致癌力;甲醛和乙醛;氨基甲酸酯类中的乙酸、丙酯和丁酯均致癌,其中,以氨基甲酸乙酯(乌拉坦,亦称脲烷)致癌能力最强,卤代烃中的氯乙烯的致肝癌作用在近年受到广泛注意。其特点是诱发肝血管肉瘤。 天然物质及其加工产物在国际抗癌联盟(IARC)1978年公布的34种人类致癌物中占5种,取黄曲霉毒素、环孢素A、菸草和烟气、槟榔及酒精性饮料。 黄曲霉毒素B1已是最强烈的致癌物之一,黄曲霉毒素G1的致癌能力低得多。黄曲霉毒素B2和G2本身不致癌,但认为B2可在体内经生物转化小部分成为B1,故也有一定致癌能力。黄曲霉毒素B1对人和各种实验动物除小鼠外都能诱发肝癌,在特殊条件下仍可诱发肾癌和结肠癌。小鼠不易感可能是 GSH转移酶的活力水平较高,能有效地解毒。 一些毒菌的产物,如环孢素A、阿霉素、道诺霉素、更生霉素也是前致癌物。这些物质常作为药物使用。菸草即使未经燃烧和热解也会含有亚硝基去甲菸碱等致癌物。菸草的烟气中更含有多种致癌物,如多环芳烃、杂环化合物、酚类衍生物等致癌物。菸草的烟气中还含有大量促癌物,这就是提倡戒菸的原因之一。嚼食菸叶和使用鼻烟时所含的亚硝胺能诱发口腔癌和上呼吸道癌。槟榔中的槟榔碱可形成亚硝胺,口嚼槟榔使口腔癌和上消化道发癌率和死亡率增高。 (3)无机致癌物 钴、镭、氡可能由于其放射性而致癌。镍、铬、铅、铍及其某些盐类均可在一定条件下致癌,其中镍和钛的致癌性最强。 非遗传 指根据目前的试验证明不能与DNA发生反应的致癌物。 (1)促癌剂 虽然促癌剂单独不致癌,却可促进亚致癌剂量的致癌物与机体接触启动后致癌,所以认为促癌作用是致癌作用的必要条件。 TPA是二阶段小鼠皮肤癌诱发试验中的典型促癌剂,在体外多种细胞系统中有促癌作用。苯巴比妥对大鼠或小鼠的肝癌发生有促癌作用。色氨酸及其代谢产物和糖精对膀胱癌也有促癌作用。近年来广泛使用丁基羟甲苯(butylated hydroxy-toluene, BHT)作为诱发小鼠肺肿瘤的促癌剂,对肝细胞腺瘤和膀胱癌也有促癌作用。DDT、多卤联苯、氯丹、TCDD是肝癌促进剂。 值得注意地是, 可能是由于对代谢酶的诱导作用,解毒过程特别是结合反应增强,有些促癌剂当与启动剂同时摄入时, 则可能减少肿瘤发生,如苯巴比妥、DDT和BHT等 (2)细胞毒物 目前认为导致细胞死亡的物质可引起代偿性增生,以致发生肿瘤。其确切机理尚不清楚,但可能涉及机体对环境有害因素致癌作用的易感性增高。一些氯代烃类促癌剂作用机理可能与细胞毒性作用有关。 氮川三乙酸(nitrilotriacetic acid, NTA)可致大鼠和小鼠肾癌和膀胱癌,初步发现其作用机理是将血液中的锌带入肾小管超滤液,并被肾小管上皮重吸收。由于锌对这些细胞具有毒性,可造成损伤并导致细胞死亡,结果是引起增生和肾肿瘤形成。 在尿液中NTA还与钙络合,使钙由肾盂和膀胱的移行上皮渗出,以致 细胞增殖,并形成肿瘤。 (3)激素 发现多数干扰内分泌器官功能的物质可使这些器官的肿瘤增多。雌激素的致癌机理尚不清楚,但很可能与促癌作用有关;一般认为需要长期在体内维持高水平激素才能在内分泌敏感器官中诱发肿瘤。 孕妇使用人工合成的雌激素(已烯雌酚,DES)保胎时,可能使青春期女子发生 透明细胞癌。其机理相当复杂。 (4)免疫抑制剂免疫抑制过程从多方面影响肿瘤形成。硫唑嘌呤、6-巯基嘌呤等免疫抑制剂或免疫血清均能使动物和人发生白血病或淋巴瘤,但很少发生实体肿瘤。环孢素A是近年器官移植中使用的免疫抑制剂,曾认为不致癌。但现已查明,使用过该药患者的淋巴瘤的发生率增高。 (5)固态物质齧齿动物皮下包埋塑胶后,经过较长的潜伏期,可导致肉瘤形成。其化学成分并不重要,只要是薄片,即使是金属也和各种塑胶同样可导致肿瘤形成。关键是大小和形状,而且光滑者比粗糙者更有效,有孔的比无孔的效果差。其作用机理可能是固态物质可对上皮成纤维细胞增殖提供基底。石棉和其他矿物粉尘,如铀矿或赤铁矿粉尘,可增强吸菸致肺癌的作用。 (6)过氧化物酶体增生剂 具有使齧齿动物肝脏中的过氧化物酶体增生的各种物质都可诱发肝肿瘤。已发现的过氧化物酶体增生剂有, 降血脂药物安妥明(对氯苯氧异丁酸乙酯 Clofribate)、降脂异丙酯(fenofibrate)、 gemfibrate、哌磺氯苯酸(tibric acid)、增塑剂二-(2-乙基己基)苯二甲酸酯和有机溶剂1,l,2-三氯乙烯。安妥明和二(2-乙基巴基)苯二甲酸酯对肝肿瘤有促进作用,但不能以促癌作用来概括这类物质的致癌机理。目前认为,肝过氧化物酶体及H202增多,可导致活性氧增多,发生信号转导作用,造成DNA损伤并启动致癌过程。 等级划分 1级 菸草、酒精饮料、黄曲霉素、槟榔、中式咸鱼等明确有致癌作用的致癌物。 大家生活中可能觉得吸菸喝酒没有大碍,但是日积月累就可能成为癌症的“元凶”。 黄曲霉素则主要存在于霉变的坚果、大米和玉米等,吃这些食物时一定要注意清洗和储存得当。 另外,如果饮酒,男性每天最好不要超过一两,女性不要超过05两。 2级 丙烯酰胺、铅、4-甲基咪唑等可能性较高的致癌物质。 这类物质在动物实验已证实有明确的致癌作用,但人群研究的证据还比较有限。 生活中如果经常采用高温油炸、高温油烟烹制食物,接触到丙烯酰胺的机会就比较大,应尽量避免。(还有一类是2B级致癌物,指的是可能性较低的致癌物质,其可能性在动物和人群的证据都不足。) 3级 苏丹红色素、胆固醇、咖啡因、三聚氰胺、糖精等尚不能分类的致癌物。 这类物质动物和人群研究的致癌证据都不充分,或动物实验证据充分,但人群研究则明确无致癌作用。 当然,这并不意味着这些食物可以不顾数量放心吃,因为它们虽然不致癌,但可以带来其他健康风险。 4级 致癌物中还有第4级,指相关研究中没有充足证据证明其具有致癌性的物质,食物中属于此类的物质较少。 未确定 前已述及某些卤代烃类为遗传毒性致癌剂,另一些为促癌剂。还有一些则致癌方式尚未完全阐明,例如四氯化碳、氯仿、某些多氯烷烃和烯烃等。这些物质在致突变试验中为阴性或可疑,体内和体外研究又未显示出能转化为活性亲电子性代谢产物。硫脲、硫乙酰胺、硫脲嘧啶和相似的硫酰胺类都有致癌性。靶器官是甲状腺,有时可为肝脏。噻吡二胺(methapyrine)这种抗组织胺药物曾在美国广泛用作催眠药,后来发现能诱发大鼠肝癌。 此外,有些学者和研究机构还将致癌物分为确认致癌物(proved carcinogen)、可疑致癌物(suspected carcinogen)、潜在致癌物(potential carcinogen)。此外还有按化学结构分类,如烷化类、多环芳烃类、亚硝胺类、植物毒素类和金属类等。 一级致癌物 一级致癌物有五种:黄曲霉素、亚硝胺、二恶英、尼古丁、苯并芘。 注:有时亚硝酸钠等亚硝酸盐(-NO2、含“偶氮基(N=N)”的有机物等也可以认为是一级致癌物。 一级致癌物的来源 黄曲霉素:来自烂花生、花生油、玉米、大米、棉籽中最为常见 亚硝胺:来自腐烂的粮食、蔬菜、鱼肉、蛋奶 二恶英:来自焦油、沥青(所以不要去刚铺好的马路)、塑胶燃烧(危害巨大) 偶氮基:例如假猪肉等
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