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75-07-0 / 乙醛毒性及机制简介

乙醛是一种高活性化合物,是一种强亲电化学物质,可与亲核化合物如蛋白质强烈反应形成席夫碱,从而形成乙醛-蛋白质加合物。

https://www.sciencedirect.com/topics/pharmacology-toxicology-and-pharmaceutical-science/acetaldehyde

毒性简介
乙醛作为IARC(International Agency for Research on Cancer,国际癌症研究机构)分类为2B级的致癌物。其定义为,有可能致癌的物质。这个有可能致癌,是指统计学上的有可能致癌。统计学的好处是,在未完全了解致癌机制的情况下,统计学提供了一个较为客观的依据。
但除了致癌外,急性乙醛中毒的症状包括:面部潮红,胸闷心率加快,头昏脑胀等。这些符合“喝醉酒”和“宿醉”的症状特征。可以说这些不适很大程度上要归功于乙醛。尤其在缺乏乙醛脱氢酶(Acetaldehyde Dehydrogenase,用于将体内乙醛脱氢至无毒的乙酸)等位基因ALDH2(可以理解为乙醛脱氢酶的活性较低)的亚洲人身上,有更加明显的反应。“容易上脸,容易面红”就是指这类状况。
另外,著名戒酒药物“双硫仑”(Disulfiram) 就是采用简单粗暴的手法,阻断乙醛脱氢酶的生成,使身体大量积累因喝酒代谢出的乙醛,引发急性乙醛中毒。让戒酒者承受乙醛中毒的痛苦后,凭本能反应拒绝喝酒。
而非喝酒而接触的乙醛,各项测试到的毒性数据如下[6]:
啮齿目动物的LC50(半致死浓度)为5000-20000ppm之间。幼年期承受剂量更低。基本上日常生活不会接触到如此高浓度。
对眼睛的刺激为50ppm左右
对鼠在四星期内间歇地,多次连续6小时注入浓度为2217ppm的乙醛,最终会导致其呼吸系统出现肿瘤。目前并未有人类的最低致癌剂量,但理论上,接触越多,几率越高。

乙醛与饮酒
尽管上面提到IARC将乙醛分类为2B级,但它附加了一个,由摄取酒精相关联的乙醛定义为一级致癌物。 一级致癌物,就是很有可能致癌的意思。
致使IARC单独分开来分级,主要原因推测应该是与酒精代谢带来的乙醛对人体有直接损害。高浓度酒精的摄入,从入口那一下开始就开始对人体有损害。
同时一个研究表示,有酒精成瘾的人,在饮用一个剂量的乙醇后(换算为每千克体重摄取0.5ml的100%乙醇),比不成瘾的乙醛血液浓度略高。[7]换言之,长期大量饮酒更容易在身体内积累乙醛。
乙醛毒性及机制简介
来源:Ethanol ingestion: Differences in blood acetaldehyde concentrations in relatives of alcoholics and controls

乙醛的毒性机制
乙醛的毒性在于其与胺的反应。一项研究[8]就曾经就用HSAB(软硬酸碱)理论去论证醛类的毒性。其中就提到乙醛的毒性与胺的1,2加成反应(1,2 Addition)相关。胺是氨分子(NH3)中的氢被烃基取代后形成的一类有机化合物。而乙醛与胺最终可以脱水为席夫碱。 [9]通俗的说法是,乙醛能够与氨基化合物进行加成反应,而氨基化合物就包含核甘,核苷与磷酸基团组成RNA和DNA的基本单位——核苷酸。而乙醛对脱氧鸟苷(一种核苷)的反应已经被证实[10]。
乙醛毒性及机制简介
乙醛与甲胺的反应 来源:Nucleophilic Addition Reactions II
对核苷有明显的破坏作用,这是乙醛致癌的毒性原理。而这个特性,也导致其对于高度暴露于乙醛的部位会有比较明显的破坏,例如口腔和呼吸道;而用于分解乙醇的肝脏和排出乙醛的肾脏也是高危部位。下面就会用口腔乙醛浓度作为讲解。