1,1,2,2-Тетрахлорэтан
1,1,2,2-тетрахлорэтан ( TeCA ), также известный под торговыми марками Bonoform , Cellon и Westron , представляет собой органическое соединение. Это бесцветная жидкость со сладким запахом. Его используют в качестве промышленного растворителя и разделительного агента. TeCA токсичен, его можно вдыхать, употреблять в пищу или впитывать через кожу. После воздействия могут возникнуть тошнота, головокружение или даже повреждение печени.
| |||
| |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
1,1,2,2-Тетрахлорэтан | |||
| Другие имена
с-тетрахлорэтан
Ацетилена тетрахлорид Р-130 ТеКА И 1702 | |||
| Идентификаторы | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
| КЭБ | |||
| ХЭМБЛ | |||
| ХимическийПаук | |||
| Информационная карта ECHA | 100.001.089 | ||
| КЕГГ | |||
ПабХим CID
|
|||
| НЕКОТОРЫЙ | |||
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|||
| Характеристики | |||
| С 2 Н 2 Cl 4 | |||
| Молярная масса | 167.848 g/mol | ||
| Появление | Бесцветная или бледно-желтая жидкость [ 2 ] | ||
| Запах | острый, хлороформоподобный [ 2 ] | ||
| Плотность | 1,59 г/см 3 | ||
| Температура плавления | -44 ° C (-47 ° F; 229 К) | ||
| Точка кипения | 146,5 ° С (295,7 ° F; 419,6 К) | ||
| 1 г/350 мл | |||
| Давление пара | 5 мм рт.ст. (20°С) [ 2 ] | ||
| -89.8·10 −6 см 3 /моль | |||
| Опасности | |||
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |||
ЛК 50 ( средняя концентрация )
|
1000 частей на миллион (крыса, 4 часа) [ 3 ] | ||
LC Lo ( самый низкий из опубликованных )
|
1000 частей на миллион (крыса, 4 часа) 643 частей на миллион (мышь, 2 часа) 2714 ppm (кошка, 45 мин) [ 3 ] | ||
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |||
ПЭЛ (допустимо)
|
СВВ 5 частей на миллион (35 мг/м 3 ) [кожа] [ 2 ] | ||
РЕЛ (рекомендуется)
|
Ca TWA 1 ppm (7 мг/м 3 ) [кожа] [ 2 ] | ||
IDLH (Непосредственная опасность)
|
Са [100 частей на миллион] [ 2 ] | ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |||
История
[ редактировать ]1,1,2,2-Тетрахлорэтан и 1,1,1,2-Тетрахлорэтан были открыты Огюстом Лораном в 1836 году. [ 4 ] [ 5 ]
1,1,2,2-тетрахлорэтан использовался в больших количествах для производства других химических веществ, таких как трихлорэтилен , тетрахлорэтилен и 1,2-дихлорэтилен . [ 6 ]
Из-за возможного канцерогенного воздействия на человека производство 1,1,2,2-тетрахлорэтана значительно сократилось и больше не используется широко в качестве конечного продукта. [ 7 ] Однако он по-прежнему образуется в качестве побочного продукта и промежуточного продукта во время производства, когда в воздухе были обнаружены низкие уровни этого химического вещества. [ 8 ]
Использование
[ редактировать ]1,1,2,2-Тетрахлорэтан использовался в качестве промышленного растворителя с 1910-х годов, когда он широко использовался в » из ацетата целлюлозы рецептурах « допинга под названием «Целлон». Его использование в рецептурах допинга сократилось к 1920-м годам, поскольку его токсичность стала более известна.
Другие области применения этого вещества включают удаление краски, действие в качестве денатурирующего агента для спирта, растворителя для воска и лаков, а также при экстракции масел и обезжиривании металлов. [ 9 ]
1,1,2,2-Тетрахлорэтан в настоящее время используется в качестве сырья при производстве 1,2-дихлорэтилена , трихлорэтилена и тетрахлорэтилена . [ 9 ]
Синтез
[ редактировать ]Существует несколько различных способов синтеза 1,1,2,2-тетрахлорэтана. 1,1,2,2-тетрахлорэтан можно получить каталитическим присоединением хлора к ацетилену (этину), что дает наивысшую чистоту. [ 10 ] Его также производят путем прямого хлорирования или оксихлорирования с использованием этилена в качестве сырья и каталитического хлорирования этана или хлорирования 1,2-дихлорэтана. [ 8 ] 1,1,2,2-Тетрахлорэтан всегда производится в закрытых системах для получения максимального выхода. Обычными побочными продуктами, образующимися при синтезе 1,1,2,2-тетрахлорэтана, являются 1,2-дихлорэтан и трихлорэтилен (при нагревании). [ 11 ]
Токсичность
[ редактировать ]Алкоголь увеличивает метаболизм 1,1,2,2-тетрахлорэтана (TeCA). [ 12 ] и это усилит эффект TeCA. [ 13 ] Люди, употребляющие алкоголь, могут подвергаться повышенному риску всех токсических эффектов TeCA. То же самое относится и к некоторым другим хлорированным алифатическим углеводородам. Исследование показало, что сочетание алкоголя с ТеКА увеличивает относительный вес подопытных крыс, что указывает на повышенную активность ТеКА. [ 13 ]
Метаболизм
[ редактировать ]Считается, что в метаболизме участвует цитохром (CYP) P450 . Эксперименты показали, что реакции биотрансформации усиливаются при хроническом употреблении этанола и голодании. [ 14 ]
Механизм действия
[ редактировать ]1,1,2,2-Тетрахлорэтан (ТеСА) может быстро и широко абсорбироваться при пероральном и ингаляционном воздействии. В исследованиях на животных было зарегистрировано, что пероральное поглощение составляет 70-100%. [ 15 ] [ 16 ] и 40-97% перорального поступления при вдыхании человека. [ 17 ] [ 18 ] представляет собой небольшую летучую липофильную TeCA молекулу; TeCA легко всасывается из дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. абсорбция с пассивной диффузией Наиболее вероятным механизмом является .
После того, как ТеКА всасывается в организме, он легко распределяется по организму посредством пассивной диффузии. TeCA, скорее всего, будет накапливаться в тканях, богатых липидами, таких как печень. [ 15 ] [ 16 ] [ 19 ] Выведение с мочой происходит в виде метаболитов, включая муравьиную кислоту , глиоксаловую кислоту , трихлоруксусную кислоту и трихлорэтанол . [ 15 ] [ 16 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
Уже упоминавшаяся ранее пассивная диффузия является важным механизмом, поскольку, скорее всего, это основной механизм экскреции . [ 15 ] [ 16 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
Метаболизм TeCA до реактивных продуктов играет ключевую роль в токсичности TeCA. У крыс микросомальные и ядерные ферменты цитохрома P450 участвуют в метаболизме TeCA, высвобождая биологически активные соединения в виде; альдегиды , алкены , кислоты и свободные радикалы . [ 15 ] [ 16 ] [ 22 ] Вероятно, механизмом токсичности является образование активных метаболитов.
Механизм неврологических эффектов еще не определен и поэтому не может быть описан, TeCA может играть определенную роль. Свойство легкой пассивной диффузии в ткани, богатые липидами, позволяет ему влиять на функцию нервной мембраны, депрессию центральной нервной системы, поведенческие изменения и анестезию . [ 23 ] но нет исследований механизма воздействия TeCA на нейроны.
эффекта TeCA Механизм действия канцерогенного полностью не определен. В нескольких исследованиях TeCA сообщалось об увеличении количества гепатоцитов в митозе , но роль, которую эти эффекты TeCA могут иметь в канцерогенности, не оценена. Это предполагает, что TeCA может осуществлять рекламную и инициирующую деятельность. [ 22 ] [ 24 ] [ 25 ]
Токсикокинетика
[ редактировать ]Было обнаружено, что наиболее частое воздействие на здоровье оказывает воздействие на печень после воздействия 1,1,2,2-тетрахлорэтана (ТеСА). Исследования этого были разделены на четыре различные токсикокинетические фазы: адсорбция, распределение, метаболизм и выведение ( ADME ). Были изучены три пути воздействия, чтобы изучить эффекты в зависимости от пути поступления ТеКА в организм.
- Пероральное воздействие: эксперимент по пероральному воздействию проводился путем введения пероральных доз радиоактивно меченного TeCA через зонд в кукурузном масле крысам и мышам. Далее следует измерение радиоактивности в выдыхаемом воздухе и моче. [ 15 ] а) Адсорбция: при измеренной радиоактивности 65-73% был сделан вывод, что соединение почти полностью абсорбируется при пероральном приеме. б) Распределение: Связывание с белками печени наблюдали при очистке белка печени. Кроме того, побочные эффекты наблюдались в печени, почках и яичках, что позволило сделать вывод о том, что ТеКА распространяется в этих тканях. [ 26 ] в) Метаболизм: см. эксперименты по путям метаболизма. г) Выведение: через 72 часа более 90% дозы выводится в метаболизированной или неизмененной форме. Большая часть выводится с дыханием, затем с мочой, а наименьшее количество ТеКА выводится с калом. 20-30% сохранялось в шкуре и тушке.
- Воздействие при вдыхании: эксперимент по изучению последствий для здоровья после воздействия при вдыхании проводился на людях-добровольцах. [ 18 ] для исследований адсорбции и выведения и на животных [ 15 ] для распределения и метаболизма. В рот добровольцам вводили лампочку, содержащую TeCA, меченную 38C1, и добровольцы глубоко вдыхали, задерживали дыхание на 20 секунд и выдыхали. Измеряли выведение радиоактивно меченного TeCA. а) Адсорбция: Результаты исследования показали, что 97% ТеСА адсорбировалось за один вдох. б) Распределение: После воздействия на мышей и крыс при вдыхании наблюдались побочные эффекты в печени и почках, что указывает на системное распространение ТеКА в этих тканях. в) Метаболизм: Через 6 часов ингаляционного воздействия был измерен уровень радиоактивно меченного TeCA в концентрации 7,73%, не метаболизируемого в выдыхаемом воздухе. Через 72 часа было измерено 1,78%. г) Выведение: через час после воздействия 3% вдыхаемого TeCA было обнаружено в выдыхаемом воздухе и 0,015% в моче.
- Воздействие на кожу: Для измерения последствий для здоровья после воздействия на кожу 1 мл TeCA наносили на кожу мышей и морских свинок. [ 27 ] а) Адсорбция: В течение получаса доза всасывалась в кожу. б) Распространение: экспериментов нет. в) Метаболизм: эксперименты отсутствуют. г) Выведение: период полураспада TeCA в крови составил примерно два часа.
Влияние на здоровье
[ редактировать ]1,1,2,2-тетрахлорэтан (TeCA) оказывает широкий спектр эффектов, распространяющихся на весь организм. Воздействие исследовалось на различные системы как человека, так и животных, соответственно.
4 исследования [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] на людях после воздействия TeCA у участников определялись желудочно-кишечные расстройства. У двух людей, подвергшихся воздействию TeCA в концентрации 2,9 ppm в течение 30 минут, проявились симптомы рвоты и тошноты. [ 17 ] Эти симптомы также вызвали потерю веса. [ 32 ]
Исследование Хориучи и др. [ 33 ] показали, что у обезьяны, часто подвергавшейся воздействию 1,9 ppm TeCA, развилась анорексия и регулярная диарея.
У рабочих фабрики по производству искусственного шелка, которые регулярно вдыхали ТеКА, наблюдался повышенный уровень лейкоцитов и легкая анемия. [ 34 ]
Исследование 1962 года показало, что У 2/3 подвергшихся воздействию 9000 ppm TeCA в течение 29 дней , исследованных крыс , наблюдалось снижение уровня эритроцитов и гемоглобина. [ 33 ]
Вскрытие людей, умерших из-за воздействия TeCA, показало, что у некоторых людей из-за TeCA развилась печеночная недостаточность, у них наблюдалась желтуха и увеличение печени. Печень является наиболее поражаемой системой при отравлении ТеКА, вызывающем, например, апоптоз печеночной ткани. [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 33 ] [ 34 ]
После воздействия 60 ppm у крыс наблюдается жировая дегенерация печени. [ 35 ] Другое исследование определило, что предел острой печеночной недостаточности составляет 102 ppm в течение четырех часов, о чем свидетельствует повышение уровня аскорбиновой кислоты в печени и глутаматдегидрогеназы в сыворотке , а также снижение уровня триглицеридов в сыворотке. [ 13 ]
Пары TeCA могут вызвать раздражение глаз, жжение, косоглазие и слезотечение у обоих людей. [ 17 ] и животные. [ 36 ] Это происходит из-за прямого контакта кожи и пара, а не из-за вдыхания или пищеварения.
Вдыхание паров TeCA может вызвать головокружение, головную боль и тремор. [ 17 ]
Острые симптомы у крыс проявлялись в виде 50% потери моторики при воздействии 360 ppm в течение одного часа. [ 37 ]
Национальный институт рака провел эксперименты по изучению онкогенности TeCA на крысах и мышах при пероральном воздействии. Опухоли печени были обнаружены у обоих видов. Другие исследования онкогенного механизма действия показали, что он действует как инициатор, так и промотор. [ 26 ]
Смертельная доза
[ редактировать ]Благодаря нескольким отчетам о клинических исследованиях людей, умерших после приема TeCA, удалось установить приблизительную смертельную дозу. Поскольку потребляемое количество варьировалось, точно определить было сложно. В одном сообщении было показано, что концентрация составляет 4100 мг/кг, [ 38 ] второй 357 мг/кг [ 39 ] и третий 1100–9600 мг/кг. [ 40 ] Смерть после проглатывания наступила в течение 3–20 часов.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Индекс Merck , 11-е издание, 9125 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0598» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Jump up to: а б «1,1,2,2-Тетрахлорэтан» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Очерк о действии хлора на голландский ликер и на некоторые эфиры в Аннале. химии, LXIII. (1836) стр. 377
- ^ Так называемый перхлорид формила , Гмелин, Л. (1855). Справочник по химии: Органическая химия. Кавендишское общество. страницы 200–201
- ^ «1,1,2,2-Тетрахлорэтан» (PDF) .
- ^ «Токсикологический профиль 1,1,2,2-тетрахлорэтана» (PDF) .
- ^ Jump up to: а б «1,1,2,2-Тетрахлорэтан» .
- ^ Jump up to: а б 1,1,2,2-Тетрахлорэтан в трихлорэтилене, тетрахлорэтилене и некоторых других хлорсодержащих агентах.
- ^ Антонини и др. Получение 1,2-дихлорэтана и 1,1,2,2-тетрахлорэтана оксихлорированием. Патент США. 1975 13 мая.
- ^ СИДС ОЭСР. Отчет о первоначальной оценке 1,1,2,2-тетрахлорэтана. 2002 г., 22–25 октября.
- ^ Сато А., Накадзима Т., Кояма Ю. 1980. Влияние хронического потребления этанола на печеночный метаболизм ароматических и хлорированных углеводородов у крыс. Br J Инди Мед 37: 382-386
- ^ Jump up to: а б с Шмидт П., Бинневис С., Гольке Р. и др. 1972. [Подострое действие низких концентраций хлорированных этанов на крыс с дополнительной обработкой этанолом и без нее. I. Биохимические и токсикометрические аспекты, особенно результаты исследований подострой и хронической токсичности 1,1,2,2-тетрахлорэтана.] Int Arch Arbeitsmed 30:283-298. (Немецкий)
- ^ Йоханссон I, Экстроем Г, Шольте Б, Пузыцкий Д, Йорнвалл Х, Ингельман-Сундберг М. Цитохромы P-450, индуцируемые этанолом, натощак и ацетоном, в печени крыс: регуляция и характеристики ферментов, принадлежащих к IIB и IIE. подсемейства генов. Биохимия. 1988, 1 марта; 27 (6): 1925–34.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Хэнли Т.Р., Кваст Дж.Ф., Шуман А.М. 1988. Метаболизм и макромолекулярные взаимодействия 1,1,2,2-тетрахлорэтана (ТХЭ) в печени у мышей и крыс. Химическая компания Доу. Представлено в Агентство по охране окружающей среды США в соответствии с разделом 8D TSCA. ОТС0514187.
- ^ Jump up to: а б с д и Милман Х.А., Митома С., Тайсон С. и др. 1984. Сравнительная фармакокинетика/метаболизм, канцерогенность и мутагенность хлорированных этанов и этиленов (тезисы собрания). Арбете и Халса 29:19.
- ^ Jump up to: а б с д Леманн К.Б., Шмидт-Кель Л. 1936. [Исследование 13 наиболее важных хлоруглеводородов с точки зрения промышленной гигиены.] Arch Hyg 116:132-200. (Немецкий)
- ^ Jump up to: а б Морган А., Блэк А., Белчер Д.Р. 1970. Выделение с дыханием некоторых алифатических галогенированных углеводородов после их ингаляционного введения. Энн Оккуп Гиг 13:219.
- ^ Jump up to: а б с Юлнер С. 1971. Метаболизм 1,1,2,2-тетрахлорэтана-14С у мышей. Акта Фармакол Токсикол 29:499-512.
- ^ Jump up to: а б Гаргас МЛ, Андерсен МЭ. 1989. Определение кинетических констант метаболизма хлорированного этана у крыс по скорости выдоха. Токсикол Аппл Фармакол 99:344-353.
- ^ Jump up to: а б Икеда М., Оцудзи Х. 1972. Сравнительное исследование выделения веществ, положительных по реакции Фудзивара, в мочу людей и грызунов, получающих трихлор- или тетрахлорпроизводные этана и этилена. Br J Ind Med 29:99-184.
- ^ Jump up to: а б Милман Х.А., Стори Д.Л., Риччио Э.С. и др. 1988. Очаги печени крыс и анализы in vitro для выявления инициирующего и стимулирующего воздействия хлорированных этанов и этиленов. Энн, Нью-Йоркская академия наук 534: 521-530.
- ^ Клаассен, компакт-диск. 1996. Токсикология Казаретта и Дулла: фундаментальная наука о ядах. 5-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: МакГроу-Хилл, 750–751.
- ^ Колаччи А., Ваккари М., Перокко П. и др. 1996. Усиление трансформации клеток BALB/c 3T3 за счет стимулирующего эффекта 1,2-дибромэтана. Канцерогенез 17(2):225-231.
- ^ Story DL, Meierhenry EF, Tyson CA и др. 1986. Разница в очагах изменения ферментов печени крыс, вызванных хлорированными алифатическими соединениями и фенобарбиталом. Toxicol Ind Health 2:351-362.
- ^ Jump up to: а б Национальный институт рака (США). Отдел причин и профилактики рака. Биоанализ 1, 1, 2, 2-тетрахлорэтана на возможную канцерогенность. Министерство здравоохранения, образования и социального обеспечения, Служба общественного здравоохранения, Национальные институты здравоохранения, Национальный институт рака, Отдел причин и профилактики рака; 1978.
- ^ Якобсон И., Уолберг Дж. Э., Холмберг Б., Йоханссон Г. Поглощение через кровь и выведение 10 органических растворителей после кожного воздействия на анестезированных морских свинок. Токсикология и прикладная фармакология. 1 апреля 1982 г.;63(2):181-7.
- ^ Jump up to: а б Койер ХА. 1944 год. Отравление тетрахлорэтаном. Инди Мед 13:230-233.
- ^ Jump up to: а б Уиллкокс WH, Спилсбери BH, Legge TM. 1915. Вспышка токсической желтухи нового типа среди авиастроителей. Ее клинико-токсикологический аспект. Trans Med Soc, Лондон 38: 129-156.
- ^ Jump up to: а б Джени Э., Барта Ф., Кондор Л. и др. 1957. [Профилактика промышленной интоксикации тетрахлорэтаном - Часть III.] Egeszsegtudomany 1:155-164. (Венгерский)
- ^ Лобо-Мендонка Р. 1963. Тетрахлорэтан - обзор. Br J Ind Med 20:51–56.
- ^ Парментер, округ Колумбия. 1921. Отравление тетрахлорэтаном и его профилактика. Дж Инди Гиг 2: 456–465.
- ^ Jump up to: а б с Хориучи К., Хоригучи С., Хашимото К. и др. 1962. Исследования по промышленному отравлению тетрахлорэтаном. Городской медицинский центр Осаки J 8:29-38.
- ^ Jump up to: а б Кельш Ф. 1915. Промышленные отравления целлулоидными лаками в авиационной промышленности. Muench Medicine Wochensch 62:1567-1569.
- ^ Гольке Р., Шмидт П. 1972. [Подострое действие низких концентраций хлорированных этанов с дополнительной обработкой этанолом и без нее на крысах.] Int Arch Arbeitsmed 30:299-312. (Немецкий)
- ^ НИОШ. 1978. Данные о токсичности для установления значений «непосредственно опасных для жизни и здоровья» (IDLH). Цинциннати, Огайо: Национальный институт безопасности и гигиены труда. PB87163531
- ^ Хорват М., Франтик Э. 1973. К относительной чувствительности нервных функций и поведения к неспецифическому воздействию чужеродных веществ. Актив Нерв Супер 15:25-27.
- ^ Хеппле РА. Необычный случай отравления. BMJ Военное здравоохранение. 1927 г., 1 декабря; 49 (6): 442-5.
- ^ Лиллиман Б. Предполагаемый механизм отравления жидким тетрахлорэтаном. Аналитик. 1949, 1 января;74(882):510-1.
- ^ Мант АК. Острое отравление тетрахлорэтаном. Британский медицинский журнал. 1953, 21 марта;1(4811):655.