Wielopierscieniowe weglowodory aromatyczne

background image

Wielopierścieni

owe

węglowodory

aromatyczne

Przygotowała: Diana Frontkiewicz

background image

Polycyclic Aromatic Hydrocarbons
/PAH

Polynuclear Aromatics /PNAs/

Polycyclic Organic Matter /POM

WWA to także…

background image
background image

Właściwości

WWA grupa związków o budowie pierścieniowej, zawierają od 2 do

13 skondensowanych pierścieni benzenowych w ułożeniu liniowym,

kątowym lub klastrowym.

W stanie czystym WWA -w postaci bezbarwnych, białych,

jasnożółtych lub jasnozielonych kryształów.

Słabo rozpuszczalne w wodzie, lepiej w rozpuszczalnikach

organicznych.

Istnieje ich ponad 100 jednak 17 powszechnie występuje w

środowisku (są to: acenaften, acenaftylen,antracen,

benzo/a/antracen, benzo/a/piren, benzo/e/piren,

benzo/b/fluoranten,benzo/j/fluoranten, benzo/k/fluoranten,

benzo/g,h,i/perylen, chryzen, dibenzo/a,h/antracen, fluoranten,

fluoren, fenantren, piren i indeno/1,2,3-cd/piren)

Wszechobecne w środowisku człowieka (składniki naturalnych

kopalin, powstają w procesie pirolizy substancji organicznych, w

smole węglowej, paku węglowym, olejach mineralnych, smole

pogazowej, asfaltach, sadzy, smoły i oleju kreozotowym.

Mogą także powstawać podczas przemian substancji organicznych

przez mikroorganizmy glebowe.

background image

Podkreślić należy, że związki te nie występują
pojedynczo, lecz zawsze w mieszaninie.

Liczne badania potwierdzają, że obecność
jednego ze związków z grupy WWA w próbie
środowiskowej wskazuje na to, że inne
związki tej grupy też są obecne.

Najlepiej przebadanym węglowodorem z
grupy WWA jest benzo/a/piren, który ze
względu na siłę działania rakotwórczego oraz
powszechność występowania w środowisku
uznany został za wskaźnik całej grupy WWA.

background image

Źródła narażenia

Występuje głownie w gałęziach przemysłu oraz w

procesach produkcyjnych: koksownictwo, produkcja

sadzy technicznej, gazowanie paliw stałych,

odgazowanie węgla, hutnictwo żelaza, hutnictwo

aluminium, odlewnictwo, przemysł gumowy, niektóre

gałęzie przemysłu petrochemicznego.

WWA- główna grupa związków zanieczyszczająca

środowisko- spalanie paliw w silnikach, ogrzewanie

mieszkań, wybuchy wulkanów, wielkie pożary lasów,

ścieranie opon, asfaltu, palenie papierosów.

DYM TYTONIOWY ZAWIERA PONAD 150 RÓŻNYCH

RODZAJÓW WWA ORAZ ICH POCHODNYCH

METYLOWYCH I ALKILOWCH.

background image

Wchłanianie:

Trzy drogi:

Układ oddechowy- w postaci par lub

zaadsorbowane na cząstkach pyłu

Przez skórę- w warunkach ekspozycji

zawodowej wskutek bezpośredniego

kontaktu.

Układ pokarmowy- ze spożywaną

żywnością lub wodą pitną.

background image

Metabolizm

Po wniknięciu do organizmu (niezależnie od drogi

wchłaniania) są szybko przenoszone z krwią do tkanek i

narządów

Dzięki dobrej rozpuszczalności w lipidach łatwo

przenikają przez białkowo-lipidowe błony komórkowe.

Mogą tworzyć depozyty w tkance tłuszczowej lub

gruczole sutkowym.

W procesie biotransformacji bierze udział mikrosomalny

układ monooksygenaz z udziałem cytochromów P-450,

katalizujący przechodzenie nieczynnych chemicznie

węglowodorów do reaktywnych związków

elektrofilowych, zdolnych do tworzenia wiązań

kowalencyjnych ze strukturami komórkowymi (DNA,

RNA, białka).

background image

Metabolizm:

Wśród zachodzących przemian przeważają
procesy epoksydacji i hydroksylacji

Powstałe przejściowe metabolity
zawierające czynne chemicznie grupy
ulegają z kolei reakcjom polegającym na
sprzęganiu ze związkami endogennymi
(kwas siarkowy, glukuronowy, glutation),
dając związki łatwo wydalane z ustroju

background image

Metabolizm:

WWA są metabolizowane głównie przez

specyficzne systemy enzymatyczne do

epoksydów, które, jak się uważa, są aktywnymi

substancjami rakotwórczymi. Z drugiej strony,

takie enzymy, jak hydrolaza epoksydowa i

transferaza glutationowa, unieczynniają

powstające epoksydy, tak więc

prawdopodobieństwo indukcji nowotworowej po

narażeniu na prokancerogen jest wynikiem

względnych szybkości działania układów

enzymatycznych: aktywującego i

unieczynniającego

background image

Metabolizm benzo(a)pirenu

W reakcjach I fazy tworzy liczne metabolity przejściowe

(tlenki arenowe, fenole, chinony, dihydrodiole,

fenodiole,). Najważniejszym z nich, ze względu na

wykazywane działanie jest 7,8-diol-9,10-

epoksybenzo(a)piren, z czterech izomerów to właśnie on

wykazuje silne właściwości mutagenne i karcerogenne.

Metabolity WWA po reakcjach I fazy sprzęgają się z

kwasami siarkowym, glukuronowym, glutationem.

Ulegają wydalaniu głównie z zółcią w mniejszym stopniu

z moczem.

Obecność WWA i ich metabolitów w moczu i krwi ludzi w

następstwie zawodowej ekspozycji inhalacyjnej oraz

dermalnej są dowodem na to, że związki te są

wchłaniane do organizmu.

background image

Schemat biotransformacji
benzo(a)pirenu

background image

Toksyczność

WWA są metabolizowane głównie przez specyficzne

systemy enzymatyczne do epoksydów, które jak się uważa,

są aktywnymi substancjami rakotwórczymi. Metabolity

WWA są substancjami silnie alkilującymi zasady DNA i RNA

a także wiele innych receptorów o charakterze

nukleofilowym.

Mechanizm powstawania nowotworów pod wpływem WWA

polega na kowalencyjnym związaniu się metabolitów z DNA

lub RNA komórki.

WWA mogą także indukować enzymy związane z

mikrosomalnym systemem monooksygenaz, przez co mogą

w zasadniczym stopniu zmieniać szybkość i kierunek

biotransformacji ksenobiotyków jak i zmieniać ich działanie.

background image

Działania kancerogenne

Aktywne metabolity WWA o charakterze związków

elektrofilowych są silnymi czynnikami alkilującymi zasady

DNA i RNA oraz wiele innych receptorów o charakterze

nukleofilowym.

Mechanizm powstawania nowotworów pod wpływem

działania WWA polega na kowalencyjnym wiązaniu

metabolitów z DNA lub RNA komórki. Własnościami takimi są

obdarzone, powstające w procesie I fazy metabolizmu,

epoksydy dioli, a zwłaszcza te, których wiązanie epoksydowe

znajduje się w rejonie zatokowym. Obszar ten charakteryzuje

się zwiększoną reaktywnością chemiczną i biologiczną .

Badania mmutagenności, kancerogenności, wiązania z DNA

kilkunastu metabolitów WWA wskazują, że epoksydiole

powstające w tym rejonie są substancjami posiadającymi

własności mutagenne i kancerogenne.

background image

Działania kancerogenne

Epoksydiole mogą się tworzyć także w innych niż

region zatokowy obszarach cząsteczki. Wiązania

epoksydowe mogą się tworzyć również w

cząsteczkach podstawionych jedną lub trzema

grupami hydroksylowymi (fenole lub triole).

Metabolity te, co wykazano w badaniach in vitro,

zdolne są również do tworzenia wiązań

kowalencyjnych z kwasami nukleinowymi. Własności

mutagenne niektórych z nich (np. anty-8,9-diol-10,11-

epoksybenzo(a)antracen) były jednak wielokrotnie

mniejsze niż epoksydioli powstających w regionie

zatokowym . Nie oznacza to jednak, że niektóre z nich

nie okażą się substancjami rakotwórczymi

background image

Metabolizm WWA i łączenie się

aktywnych metabolitów z DNA

background image

Zatrucia

Ostrych zatruć WWA nie stwierdzono

Badania prowadzone nad WWA dotyczą wzrost
liczby zgonów spowodowanych nowotworem
płuc u pracowników narażonych na emisję
pyłów i dymów, a także palaczy tytoniu.

IARC uznał pracę w przemyśle: koksowniczym,
stalowym, gumowym, hutnictwie aluminium
jako czynnik sprzyjający powstaniu chorób
nowotworowych.

background image

WWK- względny współczynnik

karcerogenności

W 1992 r Nisbet i LaGoy opublikowali tzw. względne

współczynniki kancerogenności dla poszczególnych

WWA. Koncepcja autorów opiera się na założeniu,

że benzo(a)piren jest związkiem wskaźnikowym, a

siła działania kancerogennego innych związków

obliczana jest w stosunku do BaP.

background image

W wielu krajach narażenie na lotne związki paku i

smoły węglowej, emitowane do powietrza stanowisk

pracy, kontrolowane jest przez oznaczanie stężeń

substancji smołowych w próbce pyłu jako frakcji

rozpuszczalnej w benzenie lub cykloheksanie.

Odpowiednie, zalecane lub obowiązujące dopuszczalne

poziomy narażenia:

background image

Drugim wskaźnikiem zanieczyszczeń powietrza
WWA jest stężenie benzo/a/pirenu. Do1995
roku tylko trzy państwa /Finlandia, Szwecja i
Rosja/ posiadały dopuszczalne stężenie dla
BaP na stanowiskach pracy. W 1975 r.
zaproponowano w ówczesnym Związku
Radzieckim dla stanowisk pracy wartość 0,15
μg/m3, która obowiązuje od 1976 roku

W 1995r określono w Polsce wartość NDS dla
benzo/a/pirenu na poziomie 2.0 μg/m3,

w 1998r wprowadzono NDS dla
dibenzo(a,h)antracenu na poziomie 4 μg/m3.

background image

POLSKA:

W krajowym przemyśle hutniczym na stanowiskach

pracy występują zróżnicowane poziomy stężeń

benzo(a)pirenu, obejmujące zakres od 0.003 do 4.80

μg/m3. Około 2% jednostkowych wyników pomiarów

stężeń WWA przekracza aktualną krajową wartość NDS

tj. 2 μg/m3. Obserwuje się:

a) najwyższe narażenie na WWA na stanowiskach pracy

murarzy przemysłowych na stalowni oraz wytapiaczy

(garowych) wydziału wielkich pieców (od 0.5 do powyżej

1 NDS);

b) najniższe narażenie na WWA na wydziale

elektrociepłowni, spiekalni oraz na wydziale walcowni

blach grubych (stwierdzone tylko jakościowo).

background image

Bibliografia:

Sapota Andrzej Wielopierścieniowe

węglowodory aromatyczne Akademia

Medyczna Łódź

Seńczuk Witold Toksykologia, PZWL,

2002

Smolik Ewa Wielopierścieniowe

węglowodory aromatyczne Instytut

Medycyny Pracy i Zdrowia

Środowiskowego, Sosnowiec


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
16-WIELOPIERŚCIENIOWE WĘGLOWODORY AROMATYCZNE, kolo1
WIELOPIERŚCIENIOWE WĘGLOWODORY AROMATYCZNE
Analiza wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) metodą HPLC z detektorem UV Vis ćwicze
Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne(1)
wyk 4 węglow aromat
WĘGLOWODORY AROMATYCZNE
BT węglowodory aromatyczne (wykład III)
kl 2, kartkowka-benzen, Benzen - C6H6 Wzór Elektronowy - 6¬¬C KL 1H K Węglowodory Aromatyc
Oznaczanie wybranych węglowodorów aromatycznych przy zastosowaniu chromatografii gazowej(1)
Węglowodory aromatyczne (2) ppt
Weglowodory aromatyczne Areny
węglowodory aromatyczne
otrzymywanie-i-reakcje-weglowodorow-aromatycznych
Oznaczanie zawartości węglowodorów aromatycznych w paliwach dieslowych
10.Węglowodory aromatyczne, MATERIAŁY NA STUDIA, Chemia
WĘGLOWODORY AROMATYCZNE
Węglowodory aromatyczne, chemia(2)
Biodegradacja węglowodorów aromatycznych, Naukowe PL, Biotechnologia, Enzymologia, Genetyka

więcej podobnych podstron