Бензо (a) пирен

редактировать
Химическое соединение
Бензо [a] пирен
Бензо [a] пирен
Бензо (а) пирен-3D-шары-2.png
Названия
Предпочтительное название IUPAC бензо [pqr] тетрафен
Систематическое название IUPAC бензо [a] пирен
Другие названия бенз [a] пирен. 3,4-бензпирен. 3,4-бензопирен. 3,4-бенз [a] пирен. 3,4-бензо [a] пирен. пентацикло [10.6.2.0.0.0] икоса-1,3,5,7,9,11,13,15, 17,19-декаен
Идентификаторы
Номер CAS
3D-модель (JSmol )
ChEBI
ChEMBL
  • ChEMBL31184
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.026 Редактировать на Wikidata
Номер EC
  • 200-028-5
KEGG
PubChem CID
номер RTECS
  • DJ3675000
UNII
номер ООН 3077, 3082
CompTox Dashboard (EPA )
InChI
УЛЫБКИ
Свойства
Химическая формула C20H12
Молярная масса 252,316 г · моль <320 см1>Плотность 1,25 г / см C)
Температура плавления 179 ° C (354 ° F; 452 K)
Температура кипения 495 ° C (923 ° F; 768 K)
Растворимость в воде от 0,2 до 6,2 мкг / л
Магнитная восприимчивость (χ)-135,7 · 10 см / моль
Опасности
Пиктограммы GHS GHS07: Вредно GHS08: Опасно для здоровья GHS09: Опасно для окружающей среды
Сигнальное слово GHS Опасно
Краткая характеристика опасности GHS H317, H340, H350, H360, H400, H410
Меры предосторожности GHS P201, P202, P261, P272, P273, P280, P281, P302 + 352, P308 + 313, P321, P333 + 313, P363, P391, P405, P501
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☑ Y (что такое ?)
Ссылки в ink

Бензо [a] пирен - это полициклический ароматический углеводород, являющийся результатом неполного сгорания органических веществ при температуре от 300 ° C (572 ° F) до 600 ° C (1112 ° F). Вездесущее соединение можно найти в каменноугольной смоле, табачном дыме и многих пищевых продуктах, особенно в мясе на гриле. Вещество с формулой C 20H12является одним из бензопиренов, образованных кольцом бензола, конденсированным с пиреном. Его метаболиты диолэпоксида (более известные как BPDE) реагируют и связываются с ДНК, что приводит к мутациям и, в конечном итоге, к раку. Он внесен в список канцерогенов группы 1 в IARC. В 18 веке уже было известно, что рак мошонки у трубочистов, карцинома трубочистов, был связан с сажей.

Содержание
  • 1 Описание
  • 2 Источники
  • 3 История
  • 4 Токсичность
    • 4.1 Нервная система
    • 4.2 Иммунная система
    • 4.3 Репродуктивная система
    • 4.4 Канцерогенность
    • 4.5 Взаимодействие с ДНК
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Описание

Бензо [a] пирен (BaP) является полициклическим ароматическим углеводородом найдено в каменноугольной смоле по формуле C 20H12. Соединение является одним из бензопиренов, образованных кольцом бензола, конденсированным с пиреном, и является результатом неполного сгорания при температурах между 300 ° C (572 ° F) и 600 ° C (1112 ° F).

Источники

Основным источником атмосферного БАП является сжигание древесины в жилых помещениях. Он также содержится в каменноугольной смоле, в выхлопных газах автомобилей (особенно от дизельных двигателей ), во всем дыме, образующемся при сгорании органических материалов (включая сигаретный дым ), а в приготовленная на углях еда. Исследование 2001 Национального института рака показало, что уровни BaP значительно выше в продуктах, хорошо прожаренных на барбекю, особенно в стейках, курица с кожей и гамбургеры : было показано, что приготовленные мясные продукты содержат до 4 нг / г BaP, до 5,5 нг / г в жареной курице и 62,6 нг / г в переваренной жареная на древесном угле говядина.

BaP сбрасывается в сточные воды такими предприятиями, как плавильные заводы, в частности, металлургические предприятия и алюминиевые плавильные заводы.

История

В 18 веке молодые британцы трубочисты, которые забирались в дымоходы, страдали карциномой трубочистов, раком мошонки, свойственным их профессии., и это было связано с воздействием сажи в 1775 году, в первой работе по эпидемиологии профессионального рака, а также в первой связи любой химической смеси с образованием рака. Частые рака кожи были отмечены у рабочих топливной промышленности в 19 веке. В 1933 году BaP был определен как соединение, ответственное за эти случаи, и его канцерогенность была продемонстрирована, когда опухоли кожи возникли у лабораторных животных, неоднократно окрашенных каменноугольной смолой. С тех пор BaP был идентифицирован как основной канцероген в сигаретном дыме.

Токсичность
Бензо [a] пирен, с указанием основного пиренового кольца и нумерации и мест слияния колец согласно Номенклатура органической химии ИЮПАК.

Нервная система

Пренатальное воздействие BaP на крыс, как известно, влияет на обучение и память на моделях грызунов. Было показано, что беременные крысы, поедающие BaP, негативно влияют на функцию мозга в позднем возрасте их потомства. В то время, когда синапсы впервые формируются и их сила регулируется с помощью активности, BaP снижал NMDA рецептор-зависимую активность нервных клеток, измеряемую как экспрессию мРНК субъединицы рецептора NMDA NR2B.

Иммунная система

BaP влияет на количество лейкоцитов, препятствуя дифференцировке некоторых из них в макрофаги, первую линию защиты организма для борьбы с инфекциями. В 2016 году молекулярный механизм был раскрыт как нарушение целостности липидного растра мембраны макрофагов за счет снижения холестерина в мембране на 25%. Это означает, что меньше иммунорецепторов CD32 (член семейства иммунорецепторов Fc) могло связываться с IgG и превращать лейкоциты в макрофаги. Таким образом, мембраны макрофагов становятся восприимчивыми к бактериальным инфекциям.

Репродуктивная система

В экспериментах с самцами крыс было показано, что субхроническое воздействие вдыхаемого БаП в целом снижает функцию яичек и придатка яичка. снижение выработки половых стероидов / тестостерона и выработки спермы.

Канцерогенность

Метаболиты BaP являются мутагенными и сильно канцерогенными, и они указаны как Канцероген группы 1 согласно IARC. Химические вещества и родственные профессии, Том 10, Обзор канцерогенов человека, Монографии IARC, Лион, Франция, 2009

В июне 2016 года BaP был добавлен в качестве бензо [def] хризена в список REACH. Список веществ, вызывающих очень серьезную озабоченность для авторизации.

Многочисленные исследования с 1970-х годов документально подтвердили связь между BaP и раком. Было труднее связать рак с конкретными источниками BaP, особенно у людей, и трудно количественно оценить риски, связанные с различными методами воздействия (вдыхание или проглатывание). Связь между дефицитом витамина A и эмфиземой у курильщиков была описана в 2005 году как связанная с BaP, который вызывает дефицит витамина A у крыс.

Исследование 1996 года предоставило молекулярные доказательства связи компонентов в табачном дыме с раком легких. Было показано, что BaP вызывает генетическое повреждение клеток легких, идентичное повреждению, наблюдаемому в ДНК наиболее злокачественных легких опухолей.

Регулярное употребление вареного мяса имеет были эпидемиологически связаны с повышенным уровнем рака толстой кишки (хотя это само по себе не доказывает канцерогенность ), исследование NCI 2005 года показало, что повышенный риск колоректальных аденом был связан с потреблением BaP, и сильнее при приеме БАП из всех продуктов. Однако сами продукты не обязательно канцерогенные, даже если они содержат следовые количества канцерогенов, потому что желудочно-кишечный тракт защищает себя от карцином, постоянно сбрасывая свой внешний слой. Кроме того, ферменты детоксикации, такие как цитохромы P450, обладают повышенной активностью в кишечнике для защиты от пищевых токсинов. Таким образом, в большинстве случаев небольшие количества BaP метаболизируются до того, как попадают в кровь. Легкие не защищены ни одним из этих способов.

Ферменты детоксикации цитохром P450 1A1 (CYP1A1) и цитохром P450 1B1 (CYP1B1) являются защитными и необходимыми на токсичность бензо [а] пирена. Эксперименты с линиями мышей, сконструированными для удаления (нокаут ) CYP1A1 и CYP1B1, показывают, что CYP1A1 в первую очередь защищает млекопитающих от низких доз BaP, и что это устраняет защита накапливает большие концентрации БаП. Если CYP1B1 также не нейтрализован, токсичность возникает в результате биоактивации BaP до бензо [a] пирен-7,8-дигидродиол-9,10-эпоксида, предельно токсичного соединения.

Взаимодействие с ДНК

Метаболизм бензо [a] пирена с образованием канцерогенного бензо [a] пирен-7,8-дигидродиол-9,10-эпоксида. A ДНК-аддукт ( в центре) бензо [a] пирена, главного мутагена в табачном дыме.

Собственно говоря, BaP является проканцерогеном, что означает, что его механизм канцерогенез зависит от его ферментативного метаболизма до эпоксида диола BaP. Он интеркалирует в ДНК, и электрофильный эпоксид атакуется нуклеофильными гуаниновыми основаниями, образуя объемный гуаниновый аддукт. DG rxn с БПДЭ

Рентгеноструктурный и исследования структуры ядерного магнитного резонанса показали, как это связывание искажает ДНК, сбивая с толку двойную спиральную структуру ДНК. Это нарушает нормальный процесс копирования ДНК и вызывает мутации, что объясняет возникновение рака после воздействия. Этот механизм действия аналогичен механизму действия афлатоксина, который связывается с положением N7 гуанина.

Есть указания на то, что эпоксид бензо [a] пирендиола специфически нацелен на защитный p53 ген. Этот ген представляет собой фактор транскрипции, который регулирует клеточный цикл и, следовательно, действует как опухолевый супрессор. Вызывая трансверсии G (гуанин ) в T (тимидин ) в горячих точках трансверсии в пределах p53, существует вероятность того, что бензо [a ] эпоксид пирендиола инактивирует способность определенных клеток подавлять опухоль, что приводит к раку.

Бензо [a] пирен-7,8-дигидродиол-9,10-эпоксид является канцерогенным продуктом трех ферментативных реакций:

  1. Бензо [a] пирен сначала окисляется цитохромом P450 1A1 с образованием различных продуктов, включая (+) бензо [a] пирен-7,8-эпоксид.
  2. Этот продукт метаболизируется эпоксидгидролазой, раскрытие эпоксидного кольца с образованием (-) бензо [a] пирен-7,8-дигидродиола.
  3. Конечный канцероген образуется после другой реакции с цитохромом P450 1A1 с получением (+) бензо [a] пирен-7,8-дигидродиол-9,10-эпоксида. Именно этот эпоксид диола ковалентно связывается с ДНК.

BaP индуцирует цитохром P450 1A1 (CYP1A1) путем связывания с AHR (рецептор арилуглеводородов ) в цитозоле. После связывания трансформированный рецептор перемещается в ядро, где он димеризуется с ARNT (ядерный транслокатор рецептора арилуглеводородов ), а затем связывает элементы ответа ксенобиотиков (XRE) в ДНК, расположенной выше определенных генов. Этот процесс увеличивает транскрипцию определенных генов, особенно CYP1A1, с последующим повышением продукции белка CYP1A1. Этот процесс аналогичен индукции CYP1A1 некоторыми полихлорированными бифенилами и диоксинами. По-видимому, активность CYP1A1 в слизистой оболочке кишечника предотвращает попадание большого количества проглоченного бензо [a] пирена в портальную кровь и в системный кровоток. Экспрессия CYP1A1 в кишечнике, но не в печени, зависит от TOLL-подобного рецептора 2 (TLR2 ), который является эукариотическим рецептором для структур бактериальной поверхности, таких как липотейхоевая кислота.

Более того, BaP был установлено, что активирует транспозон, LINE1, у человека.

См. также
Ссылки
Внешние ссылки

.

Последняя правка сделана 2021-05-12 12:35:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте