砷的化学及生物效应

砷的化学及生物效应

赵帅 药学三班 1210307311

砷是一种以有毒而著名的类金属,并有许多的同素异形体。砷元素广泛的存在于自然界,共有数百种的砷矿物是已被发现。砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂与许多种的合金中。在木材的贮存、铜矿的浮选和医药上也常用到砷的化含物。

砷在化学元素周期表的位置正好位于磷的下方,正是由于两者化学习性相近,所以砷很容易被细胞吸收导致中毒。砷可区分为有机砷及无机砷,其中以无机砷毒性强。另外有机砷及无机砷中又分别分为三价砷(As2O3) 及五价砷(NaAsO3) ,在生物体内砷价数可互相转变。

最常见的化合物为砷的氢化物或称胂、五氧化二砷和三氧化二砷,及其对应的水化物-砷酸和亚砷酸。砒霜分子式是是三价砷,亚砷的氧化物。一些重要的生物砷化合物:一甲基胂,二甲基胂,三甲基胂,甲基胂酸,二甲基次胂酸。

砷单质很活泼,在空气中加热至约200℃时,会发出光亮,于400℃时,会有一种带蓝色的火焰燃烧,并形成白色的三氧化二砷烟。金属砷易与氟和氧化合,在加热情况亦与大多数金属和非金属发生反应。不溶于水,溶于硝酸和王水,也能溶解于强碱,生成砷酸盐。砷可以被O 2、F 2等氧化4As+3O2===点燃2As 2O 3 2As+5F2===点燃 2AsF5;砷作为非金属,也可发生 3Mg+2As===点燃

Mg 3As 2,Mg 3As 2可以发生水解反应 Mg3As 2+6H2O===3Mg(OH)2+2AsH3↑

砷化氢是无色有毒气体,分子量77.9454 不稳定,可发生可逆反应 2AsH 3===2As+3H2 砷化氢是强还原剂,很容易被氧化,与氧气反应(自

燃) 2AsH3+3O2=== As2O 3 +3H2O 。砷化氢与氨气不同,一般不显碱性,

AsH 3可以用于半导体材料砷化镓,在700-900摄氏度,化学气相沉积

AsH3+Ga(CH 3)3 ====GaAs +3CH4

砷的生物学效应主要表现在它的毒性以及其药用价值。砷的毒性表现在以下几个方面。1. 砷会对酶系统造成影响。许多资料表明,许多酶都可受三价无机砷的影响。人体的三梭酸循环是有氧氧化的最后阶段, 是体内供能的主要形式, 而丙酮酸氧化酶催化丙酮酸生成乙酷CoA 才能进入三狡酸循环。三价砷能明显抑制丙酮酸氧化酶的活性, 影响了能量代谢中氧化碳水化合物而获能的主要途径。同时. 组织反映三梭酸循环强度的唬拍酸脱氢酶的活性也受到抑制1st 。砷还能使柠檬酸循环中的酶系统失去活力。从而使脂肪的氧化和代谢发生障碍。2. 砷会对免疫系统造成影响。砷中毒者的免疫功能会随砷中毒进展而降低。低浓度的砷可能对机体的免疫有刺激作用。3. 砷的远期效应。无机砷早已被证明有致癌作用。流行病学上证明砷能引起人类的皮肤癌、肺癌、肝癌等。很多资料表明砷可以引起姐妹染色体交换率的增加. 通过增加有丝分裂, 砷可以增加DNA 复制中错误的可能性。4. 砷会造成严重的环境污染。土壤、大气和水中都含有砷。砷在土壤中的累积不仅影响植物、动物的生长和发育, 而且可以通过食物链进入人体,对人类的生存和健康构成威胁。大气砷除来自岩石的

风化、火山爆发等自然原因外, 主要来工业部门生产中放出的气体。在淡水中砷主要以HAs()21和HAs()2的形式与水中的各种物质发生氧化还原、配体交换、沉淀、吸附及生物化学等作用构成砷在水体的循环。

砷除了毒性外,还有一定的药用价值。众所周知,雄黄是一味中药,它的主要成分的分子式为As 4S 4 。雄黄有抗肿瘤作用;对神经有镇痉、止痛作用;体内外均有杀虫作用;其水浸剂对金黄色葡萄球菌、人体结核杆菌、变形杆菌、绿脓球菌及多种皮肤真菌均有不同程度的抑制作用;肠道吸收后能引起吐、泻、眩晕甚至惊厥,慢性中毒能损害肝、肾的生理功能。

参考文献:

【1】李艳红,王晓君,吴丛雅。砷的毒性。国外医学地理分册 1996,17(1)。

【2】胡留杰,白玲玉,李莲芳,曾希柏。土壤中砷的形态和生物有效性研究现 状与趋势 核农学报 2008,22(3)。

砷的化学及生物效应

赵帅 药学三班 1210307311

砷是一种以有毒而著名的类金属,并有许多的同素异形体。砷元素广泛的存在于自然界,共有数百种的砷矿物是已被发现。砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂与许多种的合金中。在木材的贮存、铜矿的浮选和医药上也常用到砷的化含物。

砷在化学元素周期表的位置正好位于磷的下方,正是由于两者化学习性相近,所以砷很容易被细胞吸收导致中毒。砷可区分为有机砷及无机砷,其中以无机砷毒性强。另外有机砷及无机砷中又分别分为三价砷(As2O3) 及五价砷(NaAsO3) ,在生物体内砷价数可互相转变。

最常见的化合物为砷的氢化物或称胂、五氧化二砷和三氧化二砷,及其对应的水化物-砷酸和亚砷酸。砒霜分子式是是三价砷,亚砷的氧化物。一些重要的生物砷化合物:一甲基胂,二甲基胂,三甲基胂,甲基胂酸,二甲基次胂酸。

砷单质很活泼,在空气中加热至约200℃时,会发出光亮,于400℃时,会有一种带蓝色的火焰燃烧,并形成白色的三氧化二砷烟。金属砷易与氟和氧化合,在加热情况亦与大多数金属和非金属发生反应。不溶于水,溶于硝酸和王水,也能溶解于强碱,生成砷酸盐。砷可以被O 2、F 2等氧化4As+3O2===点燃2As 2O 3 2As+5F2===点燃 2AsF5;砷作为非金属,也可发生 3Mg+2As===点燃

Mg 3As 2,Mg 3As 2可以发生水解反应 Mg3As 2+6H2O===3Mg(OH)2+2AsH3↑

砷化氢是无色有毒气体,分子量77.9454 不稳定,可发生可逆反应 2AsH 3===2As+3H2 砷化氢是强还原剂,很容易被氧化,与氧气反应(自

燃) 2AsH3+3O2=== As2O 3 +3H2O 。砷化氢与氨气不同,一般不显碱性,

AsH 3可以用于半导体材料砷化镓,在700-900摄氏度,化学气相沉积

AsH3+Ga(CH 3)3 ====GaAs +3CH4

砷的生物学效应主要表现在它的毒性以及其药用价值。砷的毒性表现在以下几个方面。1. 砷会对酶系统造成影响。许多资料表明,许多酶都可受三价无机砷的影响。人体的三梭酸循环是有氧氧化的最后阶段, 是体内供能的主要形式, 而丙酮酸氧化酶催化丙酮酸生成乙酷CoA 才能进入三狡酸循环。三价砷能明显抑制丙酮酸氧化酶的活性, 影响了能量代谢中氧化碳水化合物而获能的主要途径。同时. 组织反映三梭酸循环强度的唬拍酸脱氢酶的活性也受到抑制1st 。砷还能使柠檬酸循环中的酶系统失去活力。从而使脂肪的氧化和代谢发生障碍。2. 砷会对免疫系统造成影响。砷中毒者的免疫功能会随砷中毒进展而降低。低浓度的砷可能对机体的免疫有刺激作用。3. 砷的远期效应。无机砷早已被证明有致癌作用。流行病学上证明砷能引起人类的皮肤癌、肺癌、肝癌等。很多资料表明砷可以引起姐妹染色体交换率的增加. 通过增加有丝分裂, 砷可以增加DNA 复制中错误的可能性。4. 砷会造成严重的环境污染。土壤、大气和水中都含有砷。砷在土壤中的累积不仅影响植物、动物的生长和发育, 而且可以通过食物链进入人体,对人类的生存和健康构成威胁。大气砷除来自岩石的

风化、火山爆发等自然原因外, 主要来工业部门生产中放出的气体。在淡水中砷主要以HAs()21和HAs()2的形式与水中的各种物质发生氧化还原、配体交换、沉淀、吸附及生物化学等作用构成砷在水体的循环。

砷除了毒性外,还有一定的药用价值。众所周知,雄黄是一味中药,它的主要成分的分子式为As 4S 4 。雄黄有抗肿瘤作用;对神经有镇痉、止痛作用;体内外均有杀虫作用;其水浸剂对金黄色葡萄球菌、人体结核杆菌、变形杆菌、绿脓球菌及多种皮肤真菌均有不同程度的抑制作用;肠道吸收后能引起吐、泻、眩晕甚至惊厥,慢性中毒能损害肝、肾的生理功能。

参考文献:

【1】李艳红,王晓君,吴丛雅。砷的毒性。国外医学地理分册 1996,17(1)。

【2】胡留杰,白玲玉,李莲芳,曾希柏。土壤中砷的形态和生物有效性研究现 状与趋势 核农学报 2008,22(3)。


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