多環芳烴（一）
發布時間：2017-09-01
1928～1929年間英國Kenllaway）和Cook等人發現二苯并蒽具有致癌性。1932年，Cook等又從煤焦油中分離出另一個致癌性更強的多環芳烴――苯并[n]芘(BaP)，從而引起了人們對多環芳烴致癌性的關注。多環芳烴曾一度被認為是環境中最主要的致癌因素。
1950年以后，各種致癌性更強的物質相繼被發現，人們更加清楚地認識到多環芳烴并不是致癌性最強的一類化學物質，但并不能因此而忽視其致癌性。截至今日多環芳烴仍然是數量最多、分布最廣的一類環境致癌物。
一、理化性質及種類
(一)理化性質
多環芳烴(PAHs)是指由兩個以上苯環連在一起組成的一類化合物。有兩種類型：一類是非稠環型的，苯環與苯環之間各由一個碳原子相連，如聯苯、聯三苯等；另一類是稠環型的，兩個碳原子為兩個苯環所共有，如萘、蒽等。多環芳烴主要指的是稠環芳烴。
常見的多環芳烴類大多由4～7個苯環組成。三環以上的多環芳烴一般為無色或淡黃色結晶，個別顏色較深。熔點和沸點較高，蒸氣壓很小。多環芳烴溶液具有一定熒光，在光和氧的作用下可很快分解變質，理化性質隨之發生改變，致癌力也明顯下降。一些常見多環芳烴化合物的物理常數見表9―8。
(二)種類
目前已經發現的致癌性多環芳烴及其致癌性衍生物的數目已達數百種。按其化學結構特點歸類，這些多環芳烴基本上可以分為三類：苯環類、芴及膽蒽類、雜環類。
1、苯環類
(1)雙環芳烴 如萘，無致癌活性，但其氨基衍生物可致膀胱癌。
(2)三環芳烴如蒽和菲，均沒有致癌性。但菲的一些烷基衍生物卻表現出輕微的致癌性。不少菲的環戊基衍生物具有較強的致癌活性。
(3)四環芳烴 除苯并[c]菲外，大多數四環芳烴的致癌活性不太明確。
(4)五環芳烴 五環芳烴中很多是強致癌物，如苯并[a]芘為特強致癌物；二苯并[a，h]蒽為強致癌物。
(5)六環芳烴很多六環芳烴有致癌性，如二苯并[a，h]芘、二苯并[n，j]芘等。
(6)七環以上芳烴 一些七環以上芳烴有輕度致癌活性。八環及九環芳烴的致癌性還沒有被證實。
2、芴及膽蒽類
(1)芴類芴類無致癌性。但有些雙苯衍生物具有一定的致癌活性。
(2)膽蒽類膽蒽是苯并[a]蒽的亞乙基衍生物，有一些具強致癌性，如具有角狀結構的3-甲基膽蒽具有極強的致癌活性。
二、污染來源
多環芳烴是分布最廣、與人的關系密切、對人的健康威脅極大的環境致癌物。人類的生產活動是多環芳烴污染人類生活環境的主要原因。研究表明，空氣、土壤、水體、植物和食品均受到了多環芳烴不同程度的污染。
多環芳烴主要是有機質不完全燃燒的產物，在800～1200℃供氧不足的燃燒中產生最多。煤焦化工及石油化工等現代工業的興起和發展極大程度地增加了多環芳烴對人類環境的污染；汽車、飛機等現代交通工具所排出的尾氣中也含有相當數量的多環芳烴，在交通頻繁的街道，多環芳烴的污染更為嚴重；吸煙也是產生多環芳烴的重要途徑，近年來已被證實是誘發人類肺癌的重要因素，迄今已從中檢測到150種以上多環芳烴；居民室內取暖、做飯的火爐也可產生多環芳烴，煤和木材燃燒產生的多環芳烴全部彌漫在室內空氣中，可導致某些呼吸道癌癥。
水體中多環芳烴主要來源于各類工業廢水、大氣沉降物、瀝青道路的徑流及污染土壤的瀝濾液等。與地下水、湖水相比，河水更易受污染，其中多環芳烴的濃度水平可能高于O.05μg／L，且多被吸附在懸浮粒子上，僅少量呈溶解狀態。
食品中所含的多環芳烴多數來源于土壤、水體和空氣污染源。據報道，蔬菜、水果、面粉、植物油、禽畜類、雞蛋、乳品等食品中或多或少含有多環芳烴，特別是煙熏食品中含量更高。油脂類食物在煎、烤、熏等烹調過程中也有致癌性多環芳烴的產生，某些地區胃癌發病率高可能與此有很大關系。研究發現，每千克烤羊肉串中含苯并[a]芘的量已大大超過了國際衛生組織規定的食品衛生標準(1μg／kg)。
研究還發現，多種微生物和植物在生長過程中也能產生多環芳烴，包括致癌性多環芳烴。但生成的數量有限，占環境中多環芳烴總污染量的比例并不大。多環芳烴可以通過多種途徑進入體內。但在日常生活中，多環芳烴主要是通過皮膚吸收、呼吸道吸入和食品攝入的。經皮膚吸收的多環芳烴先以較快的速度進入皮脂腺，然后再向臨近組織擴散。經肺吸收的多環芳烴一部分可直接被肺組織代謝，另一部分經肺的自凈作用被重新排出肺外。
三、毒性與危害
多環芳烴及其衍生物中很多具有致癌和致突變性，且致癌性與致突變性間有很好的相關關系。除致癌性外，多環芳烴還可能損傷造血系統和淋巴系統。多環芳烴為間接致癌物。進入機體后先經過代謝活化才會呈現致癌作用。還有一部分多環芳烴經過生物轉化后被排出體外。
四、萘、苊、蒽、菲和苯并[a]芘多環芳烴化合物種類很多，其性質和毒性作用差別很大。生活環境中危害性較大的多環芳烴主要有下面幾種。
(一)萘
萘主要存在于煤焦油中(占焦油質量的11％)、焦化工業焦油蒸餾車間的空氣中以及苯精餾車間中。為閃亮的片狀物質，有特殊臭味。熔點800C，沸點2180C，相對密度1.145，易揮發。也可與水、酒精及煤焦油低餾分的蒸氣共同蒸餾。250C時蒸氣壓為11.599Pa(O.087mm Hg)，在水中的溶解度為0.0300～0.034g／L，易溶于乙醚及芳香烴，易氧化。萘的粉塵在空氣中能引起爆炸。
小白鼠吸入萘蒸氣時，開始表現為興奮，隨后精神萎靡。濃度為0.1mg／L時有顯著刺激作用。吸人飽和萘蒸氣時間稍長可引起死亡。大鼠每日吸入0.1mg／L 4～6h，6個半月后，可導致發育錯后、興奮、耗氧量增大。病理組織學檢查可見支氣管黏膜損傷，肺泡隔肥厚，肺泡上皮增生，肝細胞、腎曲小管上皮和心肌營養障礙性變化，腦神經細胞出血和損傷。萘蒸氣可導致豚鼠呼吸困難，后肢輕癱、痙攣、甚至死亡，出現蛋白尿、管型尿及血尿，晶狀體外被膜下有白色結晶狀或霧狀輕度渾濁。家兔每日吸入飽和萘蒸氣2h以上，2～5個月后可見到紅細胞先增多后減少，出現異形紅細胞，白細胞增多。攝人時間長者可發生白內障，晶狀體渾濁。
參考資料：環境中有毒有害物質與分析檢測
