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脂肪胺和脂环胺类
 
摘要: 氨分子中的氢原子被开链烃基取代即为脂肪胺,被脂环烃基取代即为脂环胺。根据代入烃基的数目可分为伯胺(NH2R),仲胺(NHR2),叔胺(NR3);根据分子中氨基的数目可分为一元胺(单胺),二元胺(二胺),多元胺(多胺)。脂肪胺中烃基的氢原子被羟基(OH)取代者称为醇胺(氨基醇)。

氨分子中的氢原子被开链烃基取代即为脂肪胺,被脂环烃基取代即为脂环胺。根据代入烃基的数目可分为伯胺(NH2R),仲胺(NHR2),叔胺(NR3);根据分子中氨基的数目可分为一元胺(单胺),二元胺(二胺),多元胺(多胺)。脂肪胺中烃基的氢原子被羟基(OH)取代者称为醇胺(氨基醇)。

常温下低碳胺呈气态或液态,C8以上的胺为固态。胺有支链者,沸点降低;有羟基取代者沸点增高。大多数胺易溶于水,环己胺和碳链较长的单胺水溶性低。胺具有氨的气味,呈碱性,以伯胺碱性最强,仲、叔胺次之,胺的链长至4个碳以上,碱性减低。胺与酸结合成无臭、易溶于水的固体盐。低碳单胺的闪点低,易燃、易爆炸。

胺类是重要的有机化工原料和中间体,大量用于生产农药、医药、合成染料、助剂、离子交换树脂、橡胶硫化促进剂、乳化剂、炸药和高分子化合物的固化剂。

胺易经呼吸道和胃肠道吸收,简单的脂肪胺也易经皮吸收。经皮LD50和经口LD50接近。多数胺属低毒,少数属中等毒。从伯胺到仲、叔胺,毒性有增加的趋势。醇胺类毒性较弱,烯胺类毒性较强。豚鼠和兔对大多数胺比大鼠敏感。胺的主要毒作用如下:

(1) 局部刺激: 动物以浓蒸气染毒,能因局部刺激而引起气管炎、支气管炎、肺炎和肺水肿。多数胺涂于兔皮,一次能致深度坏死。滴入兔眼,1滴能引起严重角膜损害,甚至全眼损毁。局部作用与胺的碱性有关,如胺盐(中性)对大鼠的急性经口毒性为相应单胺(碱性)的1/5~1/10。

(2) 中枢神经系统作用:致死剂量先引起动物惊厥、震颤、抽搐而后死亡。低于致死剂量时,往往先兴奋后抑制,条件反射和非条件反射均破坏。

(3) 拟交感神经作用: 胺有类似交感神经作用,被称为拟交感胺。动物静脉注射氯化脂肪胺引起血压升高。增压作用随碳链增长而增强,但至C7以上,升压作用减低,心脏抑制作用增强。伯胺的增压作用较仲、叔胺强,有支链的单胺和二胺较弱,氨基在第二个碳原子上时作用最强。长链二胺有拟交感神经作用,而短链二胺有抗交感神经作用。给猫注射环己胺,适当剂量致血压升高,心跳加快,心肌收缩增强;而较高剂量结果相反。拟交感神经作用机理: 一是与效应器官上的α或β肾上腺素能受体的直接作用;二是通过释放体内储存的儿茶酚胺的作用。

(4) 释放组胺: 一定量的胺能使机体释放组胺。作用最强的单胺是C10,直链二胺是C14。人静脉注射辛胺或化合物48/80(甲氧苯基乙基甲胺与甲醛的缩合物) 等组胺释放剂,能引起相应反应。吸入乙撑胺类引起的哮喘等过敏反应,可能由于组胺释放所致。

(5) 脏器损害: 中毒动物可能有肺、肝、肾和心脏的病变。精胺对肾有强烈毒作用。

(6) 致敏作用: 某些胺对机体皮肤和肺有致敏作用,如乙二胺。

胺的致癌作用未见报道,个别胺如环己胺的致畸作用在研究中。

某些胺由氨基酸在肠内被细菌酶脱羧基而形成,是哺乳动物和人尿的正常成分。人24小时尿中8种胺的总量为20~100μg。在胺类代谢中,细胞线粒体和微粒体中的单胺氧化酶和二胺氧化酶起重要作用。前者催化单胺,后者催化单胺、二胺和多胺的氧化脱氨基。其反应通式如下:

RCH2NH2+O2+H2O→RCHO+NH3+H2O2

(R代表烃基或烃氨基)

生成的氨转化为尿素; 过氧化氢在过氧化氢酶的作用下分解;而醛可能被醛氧化酶作用,转化为相应的羧酸。

单胺类中伯胺的氧化速度比仲、叔胺快;直链比支链胺快;胺的链增至5~6个碳时最快,再增长又减慢,如C18胺有抑制单胺氧化酶的作用。实验观察,人口服2~10g胺盐,尿中排出该盐的2~10%为甲胺、丙胺,15~32%为乙胺、异丁胺,85%以上为二甲胺、二乙胺。二胺类的氧化随链长度而异,C2~C10的二胺能被二胺氧化酶氧化,以C4的氧化速度最快,C10以上几乎不发生改变。此外,C6以上的二胺又能被单胺氧化酶作用,碳链增至C13时作用最快。这种现象的解释是: 二胺类氧化的中间产物是由二个氨基附在二胺氧化酶上构成的一种环状化合物。当二胺碳链增长,二个氨基相隔过远,以致难以构成环状化合物,氧化困难。此时各个氨基犹如各自存在于一个单胺中,接受单胺氧化酶的作用。

脱氨氧化是胺重要的、但不是唯一的代谢途径。三甲胺除脱氨基外也有部分被三甲胺氧化酶氧化成为三甲胺氧化物。由赖氨酸分解产生的戊二胺,被环化形成哌啶排出。组胺的分解有脱氨氧化、乙酰化和甲基化等过程。给兔15N标记的乙醇胺,24小时后40%脱氨氧化,其他经甲基化形成一、二甲基乙醇胺,继而成胆碱,再转化为丝氨酸和甘氨酸。人体注射二乙基乙醇胺1g,33%以原形排出,其余大部分脱去乙基转化为乙醇胺,进入正常的代谢途径。人口服3mg/kg环己胺盐酸盐,90%以上以原形排出,仅1~2%脱去氨基代谢为环己醇和反-环己烷。若干药理学上重要的胺可能由肝细胞微粒体中另一种酶系脱去烷基而产生。

脂肪单胺类

一甲胺(CH3NH2) 熔点-93.5℃,沸点-6.3℃。易溶于水。高浓度有鱼腥气和氨气味。属中等毒。大鼠经口LD50为100~200mg/kg(10%溶液)。小鼠在2,300mg/m3浓度时染毒2小时,发现有骚动不安、呼吸困难、反射增强、震颤、抽搐以至死亡。对皮肤、上呼吸道、肺、眼有强烈的刺激,个别人可患过敏性或化学性肺炎。

二甲胺[(CH3)2NH] 熔点-96.0℃,沸点7.4℃。易溶于水。属中等毒。大鼠经口LD50为698mg/kg;吸入二甲胺蒸气2小时的LC50为70mg/m3。对皮肤、粘膜有剧烈的刺激。3%水溶液滴入兔眼,引起眼睑剧烈水肿、浆液分泌,巩膜血管扩张,角膜暂时性浑浊。

三甲胺[(CH3)3N] 熔点-117℃,沸点3.2~3.8℃。易溶于水。低毒。兔静脉注射的MLD为400mg/kg,皮下注射的MLD为800mg/kg。毒性表现同二甲胺。

一乙胺(CH3CH2NH2) 熔点-80.6℃,沸点16.6℃。易溶于水。中等毒。大鼠经口LD50为400~800mg/kg,在184mg/m3蒸气浓度,兔染毒7小时/日,5日/周,6周后尸检发现,肺少量出血,支气管周围炎及肾脏实质性变性。蒸气浓度为92mg/kg时,见支气管周围炎、肺炎、角膜水肿及心肌变性。以70%水溶液涂布豚鼠皮肤,迅速引起灼伤、坏死。

二乙胺 [ (CH3CH2)2NH] 熔点-49.8℃,沸点55.5℃。低毒。大鼠经口LD50为540mg/kg。小鼠蒸气吸入,先兴奋后抑制,刺激症状明显。尸检见肺充血、水肿,支气管上皮细胞肿大。液体溅入眼内可致严重灼伤,角膜水肿;沾染皮肤时,可致水泡、坏死。

三乙胺[ (CH3CH2)3N] 熔点-115.3℃,沸点89.2℃。中等毒。大鼠经口LD50为460mg/kg,小鼠吸入2小时的LC50为1,900mg/m3。中毒表现为眼、上呼吸道刺激症状,阵发性强直性痉挛以至死亡。

丙胺(CH3CH2CH2NH2) 熔点-83℃,沸点48.7℃。溶于水。中等毒。大鼠经口LD50为200~400mg/kg,对兔眼和豚鼠皮肤有严重的损害。吸入丙胺类蒸气能引起局部刺激和暂时性全身症状。工人在60~120mg/m3二异丙胺蒸气下操作,感到恶心和暂时性视力减退; 接触200~500mg/kg浓度2~3小时,除以上症状外,还有头痛。

丁胺 [CH3(CH2)3NH2] 熔点-50.5℃,沸点77.8℃。为一强碱液体,易与水混和。属低毒类。对皮肤和眼有强烈的刺激作用。工人每天接触15~30mg/m3蒸气时,感鼻、咽、眼刺激和头痛,面部皮肤发红。30~75mg/m3时,数分钟即难以忍受。经常在低于15mg/m3浓度下工作无不适感; 皮肤直接接触时能出现严重的原发性刺激和二度灼伤。

一烯丙胺(CH2=CHCH2NH2) 沸点53.2℃。易溶于水。吸入和经口毒性属中等毒类。大鼠经口LD50为106mg/kg。经皮毒性属高毒类。兔经皮LD50为35mg/kg。具有令人恶心的气味,对粘膜有刺激作用。其全身作用是使小血管扩张,毛细血管渗透性增加,体腔积液,造成循环的血容量减少,而引起虚脱。人接触烯丙胺类,除全身症状和局部刺激外,有发生过敏性皮炎者。

脂环胺类

环己胺(C6H11NH2) 又称六氢化苯胺,是具鱼腥臭的易燃液体,可与水混溶,呈强碱性。主要毒作用是使皮肤损伤和致敏。现场调查表明工人在16.2~40.6mg/m3下无症状。

脂肪二胺类

乙二胺 (H2NCH2CH2NH2) 强碱性液体。沸点116.1℃。蒸气压10mmHg (21.5℃)。主要毒作用为对眼刺激,并可损害眼、皮肤和呼吸道,其蒸气可致敏。在使用环氧树脂作涂料时,乙二胺为固化剂,环氧树脂加热产生的环氧氯丙烷与乙二胺可同时对眼产生刺激。

人接触250mg/m3浓度5~10秒可耐受; 490mg/m3,皮肤和鼻瘙痒感; 960mg/m3,鼻刺激不能耐受。生产工人患皮炎者较多。

己二胺[H2N(CH2)6NH2] 沸点196℃。为制造尼龙的原料。蒸气和气溶胶对眼和上呼吸道有刺激作用,高浓度时引起剧烈头痛,长期接触可致头昏、失眠。溅入眼内如处理不当可引起失明。可经皮吸收。

脂肪多胺类 乙撑多胺类用于合成树脂。二乙撑三胺对眼、呼吸道和皮肤有刺激作用,对皮肤还有致敏作用,过敏性皮炎发病率约为1%。环氧树脂工人发生接触性皮炎主要由于固化剂乙撑胺的作用。三乙撑四胺加热时产生蒸气,引起呼吸道刺激,面部发痒、红斑及水肿。四乙撑五胺也可引起过敏反应,但其沸点高,蒸气吸入的可能性小。

六甲撑四胺[(CH2)6N4] 又名乌洛托品。无色、无臭晶体,低温时稍挥发。易溶于水,能溶于乙醇、甘油。遇酸可分解出甲醛,以往曾用作尿路消毒剂,但久用可出现尿道刺激。皮肤接触可致皮炎、角化增生、皲裂和湿疹。初起皮炎限于接触部位,以后蔓延,停止接触可很快痊愈。醇胺类 兼有醇和胺的特性,其碱性较相应的胺弱。毒性与相应的脂肪胺相似,但较弱。主要毒作用是局部刺激。由于沸点较高,在室温下吸入中毒的可能性不大。

乙醇胺(H2NCH2CH2OH) 又名胆胺,为有氨气味的粘稠液体。广泛用于天然气中除去一氧化碳和氢,并用于合成表面活性剂。嗅觉阈为5.0~7.5mg/m3,低于此浓度不至引起中毒。乙醇胺溶液浓度高于15%时,对人皮肤有刺激作用。其衍生物二丁基乙醇胺和二乙基乙醇胺的毒性和乙醇胺相似。

三乙醇胺 [N(CH2CH2OH)3] 仅在直接接触时对皮肤刺激,未见皮肤过敏,也无全身中毒报告。

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  • 发布时间: 2013-01-06
  • 更新时间: 2013-01-06

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