【提问】不好意思,可以告诉我化学结构对毒性影响的原则吗?
【回答】学员angelguo2011,您好!您的问题答复如下:
物质的生物活性,不仅取决于物质的化学结构,而且与其理化性质有很大关系。而物质的理化性质也是由化学结构决定的。所以化学结构是物质毒性的决定因素。化学物质的结构和毒性之间的严格关系,目前还没有完整的规律可言。但是对于部分化合物,却存在一些类似于规律性的关系。
在有机化合物中,碳链的长度对毒性有很大影响。饱和脂肪烃类对有机体的麻醉作用随分子中碳原子数的增加而增强,如戊烷<己烷<庚烷等。对于醇类的毒性,高级醇、戊醇、丁醇大于丙醇、乙醇,但甲醇是例外。在碳链中若以支链取代直链,则毒性减弱。如异庚烷的麻醉作用比正庚烷小一些,2-丙醇的毒性比正丙醇小一些。如果碳链首尾相连成环,则毒性增加,如环己烷的毒性大于正己烷医`学教育网搜集整理。
物质分子结构的饱和程度对其生物活性影响很大。不饱和程度越高,毒性就越大。例如,二碳烃类的麻醉毒性,随不饱和程度的增加而增大,乙炔>乙烯>乙烷。丙烯醛和2-丁烯醛对结膜的刺激性分别大于丙醛和丁醛。环己二烯的毒性大于环己烯,环己烯的毒性又大于环己烷。
分子结构的对称性和几何异构对毒性都有一定的影响。一般认为,对称程度越高,毒性越大。如1,2-二氯甲醚的毒性大于1,1-二氯甲醚,1,2-二氯乙烷的毒性大于1,1-二氯乙烷。芳香族苯环上的三种异构体的毒性次序,一般是对位>间位>邻位。例如,硝基酚、氯酚、甲苯胺、硝基甲苯、硝基苯胺等的异构体均有此特点。但也有例外,如邻硝基苯甲醛、邻羟基苯甲醛的毒性都大于其对位异构体。对于几何异构体的毒性,一般认为顺式异构体的毒性大于反式异构体。如顺丁烯二酸的毒性大于反丁烯二酸。
有机化合物的氢取代基团对毒性有显著影响。脂肪烃中以卤素原子取代氢原子,芳香烃中以氨基或硝基取代氢原子,苯胺中以氧、硫、羟基取代氢原子,毒性都明显增加。如氟代烯烃、氯代烯烃的毒性都大于相应的烯烃,而四氯化碳的毒性远远高于甲烷等等。
在芳香烃中,苯环上的氢原子若被甲基或乙基取代,全身毒性减弱,而对黏膜的刺激性增加;若被氨基或硝基取代,则有明显形成高铁血红蛋白的作用。苯乙烯的氯代衍生物的毒性试验指出,其毒性随氯原子所取代的氢原子数的增加而增加。具有强酸根、氢氰酸根的化合物毒性较大。芳香烃衍生物的毒性大于相同碳数的脂肪烃衍生物。而醇、酯、醛类化合物的局部刺激作用,则依序增加。
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★问题所属科目:公卫执业医师---卫生毒理学