第三节 硝酸酯及亚硝酸酯
硝酸酯都不溶或极微溶于水,但易溶于乙醇及其他有机溶剂。多数用于炸药和燃料工业,硝化甘油等尚可用作药物。本类物质都可从消化道吸收,乙二醇二硝酸酯和硝化甘油可经皮肤吸收。一元醇硝酸酯可迅速由肺吸收;多元醇硝酸酯由肺吸收速度以乙二醇二硝酸酯较快,赤藓醇四硝酸酯(ETN)和硝化甘油次之,季戊四醇四硝酸酯(PETN)则较慢。本类化合物主要通过肝脏代谢清除。对人的主要作用为扩张血管及形成高铁血红蛋白,血管扩张导致血压降低和头痛。反复接触可产生暂时耐受性。各种硝酸酯的扩张血管、降低血压作用的强度不一致,以硝化甘油最强。根据动物试验,本类物质形成高铁血红蛋白的能力,以乙二醇二硝酸酯较强,硝化甘油次之,硝酸乙酯较弱。
亚硝酸酯类除亚硝酸甲酯为气体外,其余均为挥发性液体,一般不溶于或极微溶于水,大部分可溶或混溶于乙醇和乙醚。在光和热的作用下,可分解为氢氧化物。易燃,且具有潜在爆炸性。主要用作治疗药物,工业上用作有机合成的中间体。低碳烃的亚硝酸酯可经肺迅速吸收。亚硝酸戊酯可在消化道内破坏,故经口给药不起作用;其吸入作用较注射作用强。亚硝酸辛酯不能经黏膜吸收,故放舌下无作用。亚硝酸酯在体内水解生成亚硝酸盐和相应的醇,后者部分氧化,部分以原形呼出。亚硝酸酯的作用主要使血管扩张,引起血压降低及心动过速。大剂量可产生高铁血红蛋白。这些作用和无机的亚硝酸盐(亚硝酸钠)、硝酸酯均相类似。人吸入亚硝酸酯,可使平滑肌松弛、血管扩张、心率加快、血压下降,导致意识丧失、休克和发绀。突出的症状是头痛,可能由于血管扩张和脑膜充血所致,在使用亚硝酸异戊酯治疗心绞痛的过程中可提高人对它的耐受性,但如停止服药,1周左右耐受性即可消失。具有降压作用,起效快,但持续时间短暂,如亚硝酸戊酯,只能维持数分钟。亚硝酸酯类物质可使血红蛋白直接氧化,致高铁血红蛋白血症,分子链愈长,形成高铁血红蛋白的能力也愈强。
硝酸甘油
硝酸甘油(nitroglycerine)是一种无色油状液体,遇热或热至260℃可剧烈爆炸,微溶于水,部分溶于乙醇,可与己醚、氯仿混溶。用于制炸药和治疗心绞痛药物。
硝酸甘油可经皮肤黏膜、消化道和呼吸道吸收。少量吸收即可引起头部剧烈的搏动性疼痛,且常有恶心,有时呕吐和腹痛。大剂量产生低血压、抑郁、精神错乱,有时引起谵妄、高铁血红蛋白血症。上述症状可因口服酒精而加剧。反复接触对头痛可产生短暂耐受性,但如停止接触,耐受性通常在数日后消失。炸药工中可出现典型的头痛、低血压、心悸、颜面潮红。头痛可能为脑血管扩张所致,与组胺引起的头痛类似。应用肾上腺素和酒石酸麦角胺可暂时缓解。
其他硝酸酯及亚硝酸酯化合物
硝酸甲酯
硝酸甲酯(methyl nitrate)为无色液体,遇热爆炸,用作火箭燃料,沸点65℃(爆炸),微溶于水,可溶于乙醇和乙醚中。本品急性毒性为中等毒,大鼠经口LD50为344mg/kg;12.5mg/kg剂量时,对兔的血压和心率无作用,52mg/kg时作用轻微且短暂。这些作用比硝化甘油为弱。
硝酸乙酯
硝酸乙酯(ethyl nitrate)是一种无色可燃液体,具欣快气味,水中溶解度1.3%(55℃),可与乙醇、乙酸混溶。硝酸乙酯遇明火、高热极易燃烧爆炸。与还原剂能发生强烈反应。受热分解放出氧化氮气体。用于药物、香料和染料的有机合成,也用作火箭推进剂。吸入硝酸乙酯可致头痛、呕吐和麻醉,可引起高铁血红蛋白血症。
硝酸丙酯
硝酸丙酯(propyl nitrate)包括硝酸正丙酯和硝酸异丙酯。硝酸正丙酯为淡黄色液体,具芳香、刺激性气味,微溶于水,可溶于乙醇和乙醚中。硝酸异丙酯亦为液体。工业上用作燃料着火剂和有机合成的中间体。动物实验资料表明,硝酸正丙酯可引起低血压和高铁血红蛋白血症。低血压似因其对血管平滑肌的直接作用所致。经皮肤吸收的毒性亦低,反复作用于皮肤,只引起炎症和皮肤增厚。未见本品引起职业中毒的报道。
硝酸戊酯
硝酸戊酯(amyl nitrate)为清亮、微黄液体,1.4g/m3时具芳香、刺激性气味。工业上用作柴油燃料的改进剂。人在实验室接触硝酸戊酯,除恶心、呕吐外,别无其他不适。未见本品引起职业中毒的报告。
乙二醇二硝酸酯
乙二醇二硝酸酯(ethylene glycol dinitrate)纯品为无色液体,遇热或撞击可爆炸,微溶于水,可溶于乙醇和稀碱中。用于制高效炸药。主要经皮进入人体,亦可经呼吸道和消化道少量吸收。
实验动物中毒可引起低血压、高铁血红蛋白血症及生成赫恩兹小体。本品对人的毒性主要表现于神经系统和心血管系统。人急性中毒引起头痛、恶心、呕吐、低血压和心动过速。有相当一部分接触本品和硝化甘油炸药的工人血压异常(多为低血压);某些工人仅有头痛、心悸、恶心和外周血管扩张,但无高铁血红蛋白血症、贫血及赫恩兹小体。反复接触,和硝化甘油一样,可对本品所致的头痛产生短暂的耐受性。
硝基二乙醇胺二硝酸酯
硝基二乙醇胺二硝酸酯(diethanolnitramine dinitrate)为白色固体,挥发性小,溶于有机溶剂。工业上用作火药的增塑剂。本品属中等毒类,主要扩张周围血管,不易形成高铁血红蛋白,不引起心动过速,但见呼吸幅度增大。接触本品的工人可有头痛、头胀等感觉。
赤藓醇四硝酸酯
赤藓醇四硝酸酯(erythritol tetranitrate,ETN)为四元酯族醇的硝酸酯,固体,不溶于水,溶于乙醇和乙醚。工业上用于制炸药。与硝化甘油比较,本品的降血压作用慢,所需剂量要大。硝化甘油使血压降至最低约需4分钟,而ETN则需20分钟左右。ETN的作用较季戊四醇四硝酸酯(PETN)为强,如人口服ETN 45mg,可致头痛,而口服PETN 64mg则无症状。亦未见人接触ETN产生上述器官损害的报道。
季戊四醇四硝酸酯
季戊四醇四硝酸酯(pentaerythritol tetranitrate)不溶或微溶于水,部分溶于乙醇,可溶于丙酮。工业上用作炸药的引爆剂。其可缓慢经消化道和肺吸收,不易经皮吸收。其作用与其他硝酸酯类似,较硝化甘油小。人口服64mg无不适反应。
环三次甲基三硝基胺
环三次甲基三硝基胺(cyclotrimethylene trinitramine)为固体,不溶于水,溶于丙酮。用于制炸药。可经胃肠道吸收缓慢,粉尘可经呼吸道吸收,无经皮吸收的证据。曾报道由于食品被污染而引起的经口急性中毒,症状亦以神经系统障碍为主,并有血液和肝脏方面的改变。
环四次甲基四硝基胺
环四次甲基四硝基胺(cyclotetramethyl tetranitrimine)为白色结晶状粉末,难溶于水,易溶于丙酮、醋酸乙酯和二甲基甲酸胺。本品为中等毒类,对眼黏膜有刺激作用,引起流泪、眼睑痉挛和充血。
亚硝酸甲酯
亚硝酸甲酯(methyl nitrite)为无色、无味气体,易水解释放出亚硝酸。其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。受阳光照射或受热均易分解,有发生爆炸的危险。用于有机合成,还用作治疗药物(血管舒张剂)、炸药。本品主要使血管扩张,引起血压降低及心动过速。大剂量可产生高铁血红蛋白血症。有报道人接触本品后,初期症状有眩晕,后期为头痛、心悸等。
亚硝酸乙酯
亚硝酸乙酯(ethyl nitrire)为无色至淡黄色澄清液体,有芳香和醚的气味,不溶于水,溶于乙醇和乙醚。空气中爆炸极限3.01%~50%。燃烧时可迅速分解成氮氧化物。可用于医药,工业上用作有机合成的中间体。急性中毒出现头痛、心动过速、高铁血红蛋白血症。
亚硝酸异戊酯
亚硝酸异戊酯(isoamyl nitrite)是一种淡黄色透明液体,具特殊臭味,几乎不溶于水,溶于乙醇、乙醚、氯仿和汽油。在空气和阳光下分解。易着火和爆炸。工业上用于有机合成作亚硝化剂和氧化剂。本品亦用于急性氰化物中毒的急救。大剂量吸入后,出现颜面潮红、搏动性头痛、心动过速、发绀、软弱、躁动、昏厥、虚脱(特别当人站立时)等,但症状持续时间短。