氰化物的中毒機(jī)理和解毒機(jī)制

1、氰化物的中毒機(jī)理 和解毒機(jī)制 1.氰化物的介紹 2.細(xì)胞色素的特點(diǎn) 3.氰化物的中毒機(jī)理 4氰化物的解毒機(jī)制氰化物的介紹 氰化物是含氰基的一類化學(xué)物質(zhì)的總稱,分子化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氰根(CN-)的化合物均屬于氰化物,最常見的是氫氰酸、氰化鈉和氰化鉀。根據(jù)與氰基連接的元素或基團(tuán)把氰化物分成兩大類,即有機(jī)氰化物和無(wú)機(jī)氰化物。一般將無(wú)機(jī)化合物歸為氰類,有機(jī)化合物歸為腈類。氰化物在民用工業(yè)中用途十分廣泛,它是赤血鹽(鐵氰化鉀)和黃血鹽(亞鐵氰化鉀)染料的原料,且大量用于貴重金屬的提純篩選 電鍍和農(nóng)藥制造等.氰化物的介紹 氰化物是高毒物質(zhì),如氰化鈉,人口服的致死劑量為150250mg ,無(wú)機(jī)氰化鉀 、氰化鋇

2、、 氰化鋅 、氰化亞銅 、銅氰化鈉等都屬劇毒物品.腈類化物,如乙腈、亞硝酸鐵氰化鹽類等化學(xué)物質(zhì)在進(jìn)入人體后也可代謝成氰化物,從而導(dǎo)致中毒. 所以探究氰化物對(duì)人體的毒害作用、生化機(jī)理、解毒機(jī)制是十分必要的.氰化物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)氰化物具有杏仁油的氣味，是一種易揮發(fā)的物質(zhì)，易溶于水，其CN-離子在結(jié)構(gòu)上類似于CO、N2，外來(lái)的一個(gè)電荷好似分配在C原子上（如圖1），它是等電子體。從結(jié)構(gòu)上，這個(gè)離子是個(gè)偶極離子，既有偶極又有負(fù)電荷，偶極的負(fù)端應(yīng)在C原子的一邊。因此在C上的一對(duì)孤對(duì)電子對(duì)容易向右空軌道的金屬離子配位，是一種很強(qiáng)的配位絡(luò)合物。所有的過(guò)渡金屬都能生成氰絡(luò)合物。細(xì)胞色素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 細(xì)胞色素有a、a3

3、、b、c、c1等種類，其中除aa3外，其余的細(xì)胞色素中鐵原子均以卟啉環(huán)和蛋白質(zhì)形成6個(gè)共價(jià)或配位.因此不能和O2、CO、CN-等結(jié)合。唯a3的鐵原子形成5個(gè)配位，能與O2、CO、CN-等結(jié)合。 細(xì)胞色素氧化酶的作用機(jī)理細(xì)胞色素氧化酶的作用機(jī)理氰化物的中毒機(jī)理 CN-和氧化型細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合,使酶的結(jié)構(gòu)改變,不能再?gòu)牡孜铽@得電子.The respiratory chain NADH(-0.32) FMN(0.30) CoQ(+0.1) b(+0.07) c1(+0.22) c(+0.25) aa3(+0.29) O2(+0.816) 中毒機(jī)理呼吸鏈電子傳遞產(chǎn)生的跨內(nèi)膜質(zhì)子梯度形成了一種質(zhì)子驅(qū)動(dòng)

4、力， 當(dāng)它驅(qū)動(dòng)質(zhì)子通過(guò)ATP合酶流回線粒體基質(zhì)的同時(shí)，催化ATP的合成。ATP合成依賴于線粒體上的電子傳遞中毒機(jī)理 氰離子迅速與細(xì)胞色素氧化酶中的三價(jià)鐵結(jié)合，阻止其還原成二價(jià)鐵， 使傳遞電子的氧化過(guò)程甚至整個(gè)生物氧化過(guò)程中斷，ATP合成減少、細(xì)胞攝取能量嚴(yán)重不足而造成內(nèi)窒息,導(dǎo)致人和動(dòng)物體因缺乏能量而死亡。中毒機(jī)理 近幾年的研究發(fā)現(xiàn)氰化物還能通過(guò)影響鈣穩(wěn)態(tài),中樞神經(jīng)遞質(zhì)及其受體,機(jī)體氧化應(yīng)激和抗氧化體系等對(duì)機(jī)體造成毒害. 氰化物通過(guò)多種途徑導(dǎo)致機(jī)體中毒,并且各機(jī)制間能相互交叉,相互促進(jìn),形成惡性網(wǎng)絡(luò).解毒 氰化物中毒是由于抑制了細(xì)胞色素氧化酶氧化型( Fe3 + ) ,中斷了氧化呼吸鏈,可使細(xì)胞窒息。 外加或生成能與氧化型細(xì)胞色素氧化酶中的鐵( Fe3 + ) 競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合CN- 的物質(zhì)，從而消除毒性。常用的解毒劑 亞硝酸鹽-硫代硫酸鈉 乙二胺四乙酸二鈷 （Co-EDTA ） 羥鈷銨（Vitamin B12a ） 亞硝酸異戊酯 高濃度的美藍(lán)溶液 其中，亞硝酸鈉和硫代硫酸鈉組合是氰化物和氰酸中毒的最好治療劑。解毒措施和機(jī)理 。 一亞硝酸鹽硫代硫酸鈉療法：先用亞硝酸鈉、亞硝酸異戊酯使血紅蛋白迅速生成高鐵血紅蛋白。后者三價(jià)鐵離子能與體內(nèi)游離的或已與細(xì)胞色素氧化酶結(jié)合的氰基結(jié)合形成不穩(wěn)定的氰化高鐵血紅蛋白，而使酶免受抑制.高鐵血紅蛋白又能從