stringtranslate.com

Триоксид мышьяка

Триоксид мышьяка представляет собой неорганическое соединение формулы As .
2О
3. [5] Как промышленный химикат, его основные области применения включают производство консервантов для древесины , пестицидов и стекла . [6] Он продается, среди прочего, под торговой маркой Trisenox [2] [3] при использовании в качестве лекарства для лечения типа рака , известного как острый промиелоцитарный лейкоз . [7] Для этого использования его вводят путем инъекции в вену . [7]

Общие побочные эффекты включают рвоту, диарею, отеки, одышку и головные боли. [7] Серьезные побочные эффекты могут включать синдром дифференцировки APL и проблемы с сердцем. [7] Использование во время беременности или кормления грудью может нанести вред ребенку. [8] [9] Механизм его лечения рака не совсем ясен. [7]

Триоксид мышьяка был одобрен для медицинского использования в США в 2000 году. [7] Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [10] Около 50 000 тонн производится в год. [11] Из-за его токсичности в ряде стран действуют правила его производства и продажи. [12]

Использование

Медицинский

Триоксид мышьяка показан в сочетании с третиноином для лечения взрослых с впервые диагностированным острым промиелоцитарным лейкозом низкого риска, острый промиелоцитарный лейкоз которого характеризуется наличием транслокации t(15;17) или экспрессией гена PML/RAR-альфа; и для индукции ремиссии и консолидации у пациентов с острым промиелоцитарным лейкозом, которые рефрактерны к химиотерапии ретиноидами и антрациклинами или у них произошел рецидив, и у которых острый промиелоцитарный лейкоз характеризуется наличием транслокации t(15;17) или ПМЛ/ Экспрессия гена RAR-альфа. [2] [3] [13]

Триоксид мышьяка используется для лечения типа рака, известного как острый промиелоцитарный лейкоз (ОПЛ). [7] Его можно использовать как в случаях, когда другие агенты не реагируют, например, на полностью транс-ретиноевую кислоту (ATRA), так и в рамках первоначального лечения впервые диагностированных случаев. [7] Это первоначальное лечение может включать комбинированную терапию триоксидом мышьяка и полностью транс-ретиноевой кислотой (ATRA). [14]

Эффективность аналогична эффективности Realgar/Indigo naturalis , который можно принимать внутрь, он дешевле, но менее доступен. [15] Он действует, стимулируя протеосомный распад альфа-рецептора ретиноевой кислоты , перемещая белок в ядерный матрикс и увеличивая убиквитинирование . [16]

В 1970-х годах китайский исследователь Чжан Тиндун и его коллеги обнаружили это применение. [17] Он был одобрен для лечения лейкемии в США в 2000 году. [18] Университет Гонконга разработал жидкую форму триоксида мышьяка, которую можно принимать внутрь. [19] Мышьякорганические соединения , такие как кормовые добавки ( роксарсон ) и лекарства ( неосальварсан ), являются производными триоксида мышьяка. [ нужна цитата ]

Производство

Промышленное использование включает использование в качестве прекурсора для продуктов лесного хозяйства, в производстве бесцветного стекла и в электронике. [11] Будучи основным соединением мышьяка , триоксид является предшественником элементарного мышьяка, мышьяковых сплавов и арсенидных полупроводников . Объемные соединения на основе мышьяка арсенит натрия и какодилат натрия являются производными триоксида. [ нужна цитата ]

Токсичность мышьяка используется в различных областях применения, включая использование оксида в качестве консерванта для древесины . Арсенаты меди , полученные из триоксида мышьяка, широко используются в качестве консерванта древесины в США и Малайзии, но такие материалы запрещены во многих частях мира. Эта практика остается спорной. [11] В сочетании с ацетатом меди(II) триоксид мышьяка дает яркий пигмент, известный как парижский зеленый, используемый в красках и в качестве родентицида. Это приложение было прекращено. [ нужна цитата ]

Альтернативная медицина

Несмотря на хорошо известную токсичность мышьяка, триоксид мышьяка использовался в традиционной китайской медицине , где он известен как пи-шуан ( китайский :砒霜; пиньинь : pīshuāng ; букв. «мышьяковый мороз»). В гомеопатии его называют Arsenicum album . Некоторые дискредитированные патентные лекарства , например раствор Фаулера , содержали производные оксида мышьяка. [20]

Токсикология

Триоксид мышьяка легко усваивается пищеварительной системой. Проглатывание даже 0,1 грамма может привести к летальному исходу. [11]

Хроническое отравление мышьяком известно как арсеникоз. Это расстройство поражает рабочих металлургических заводов , людей, чья питьевая вода содержит высокий уровень мышьяка (0,3–0,4 ppm), а также пациентов, длительное время получающих фармацевтические препараты на основе мышьяка. Длительное употребление триоксида мышьяка с питьевой водой или в качестве медицинского лечения может привести к раку кожи. Репродуктивные проблемы (частая частота выкидышей, низкий вес при рождении, врожденные деформации) также были выявлены в одном исследовании женщин, подвергшихся воздействию пыли триоксида мышьяка в качестве сотрудниц или соседок медеплавильного завода.

В США предельно допустимая концентрация неорганических соединений мышьяка в воздухе зоны дыхания согласно OSHA 1910.1018 составляет 0,010 мг/м 3 .

Производство и возникновение

Историческая мышьяковая шахта Санкт-Блазен , Австрия.

Триоксид мышьяка можно получить путем обычной обработки соединений мышьяка, включая окисление (сжигание) мышьяка и мышьяксодержащих минералов на воздухе . Показательным является обжиг аурипигмента , типичной сульфидной мышьяковистой руды.

2 Как
2С
3+ 9 О
2→ 2 Как
2О
3+ 6 СО
2

Однако большая часть оксида мышьяка получается как летучий побочный продукт переработки других руд. Например, арсенопирит , распространенная примесь в золото- и медьсодержащих рудах, при нагревании на воздухе выделяет триоксид мышьяка. Переработка таких минералов привела к многочисленным случаям отравлений [21] , а после закрытия шахты оставшиеся триоксидные отходы будут представлять опасность для окружающей среды (как это было , например, с Гигантской шахтой ). Только в Китае намеренно добывают мышьяковые руды. [11]

В лаборатории его получают гидролизом трихлорида мышьяка : [22]

2 AsCl 3 + 3 H 2 O → As 2 O 3 + 6 HCl

Как
2О
3В природе встречается в виде двух минералов: арсенолита ( кубического ) и клодетита ( моноклинного ). Оба являются относительно редкими вторичными минералами, встречающимися в зонах окисления месторождений богатых мышьяком руд. Пластины As 2 O 3 представляют собой часть структур недавно открытых минералов лукабиндиита (K,NH 4 )As 4 O 6 (Cl,Br) [ 23] и его натриевого аналога торрекиллазита. [24]

Свойства и реакции

Триоксид мышьяка — амфотерный оксид, его водные растворы слабокислые . Таким образом, он легко растворяется в щелочных растворах с образованием арсенитов . Он менее растворим в кислотах, хотя растворяется в соляной кислоте . [25]

С безводным HF и HCl даёт AsF 3 и трихлорид: [22]

As 2 O 3 + 6 HX → 2 AsX 3 + 3 H 2 O (X = F, Cl)

Только с сильными окислителями, такими как озон , перекись водорода и азотная кислота , образуется пятиокись мышьяка .
2О
5или соответствующая ей кислота: [22]

2 HNO 3 + As 2 O 3 + 2 H 2 O → 2 H 3 AsO 4 + N 2 O 3

По устойчивости к окислению триоксид мышьяка отличается от триоксида фосфора , который легко сгорает до пятиокиси фосфора .

Восстановление дает элементарный мышьяк или арсин ( AsH
3) в зависимости от условий: [22]

As 2 O 3 + 6 Zn + 12 HNO 3 → 2 AsH 3 + 6 Zn(NO 3 ) 2 + 3 H 2 O

Эта реакция используется в тесте Марша .

Состав

В жидкой и газовой фазе при температуре ниже 800 ° C триоксид мышьяка имеет формулу As
4О
6и изоструктурен P4О6. Выше 800 °C Как
4О
6значительно диссоциирует на молекулярный As
2О
3, который имеет ту же структуру, что и N2О3. В твердом состоянии известны три формы ( полиморфы ): высокотемпературный (> 110 °C) кубический As.
4О
6, содержащий молекулярный As
4О
6и две родственные полимерные формы. [26] Полимеры, которые кристаллизуются в виде моноклинных кристаллов, представляют собой листы пирамидального AsO .
3единицы, имеющие общие атомы О. [27]

Общество и культура

Воздействие на окружающую среду

Плавка и связанная с ней переработка руды часто приводят к образованию триоксида мышьяка, который представляет опасность для окружающей среды . Например, на руднике Гигант в Канаде перерабатывалось значительное количество золотых руд, загрязненных арсенопиритом .

Отравление мышьяком в литературе и обществе

Ядовитым свойствам мышьяка посвящена обширная литература. [28] [29] [30]

В Австрии жили так называемые «пожиратели мышьяка из Штирии », которые без всякого видимого вреда принимали дозы, значительно превышающие смертельную дозу триоксида мышьяка. Считается, что мышьяк позволяет выполнять напряженную работу на больших высотах, например, в Альпах. [31] [32] [33] [34]

Рекомендации

  1. ^ Шахашири БЗ. «Химическое вещество недели: мышьяк». Химический факультет Университета Висконсин-Мэдисон. Архивировано из оригинала 2 августа 2008 года . Проверено 3 августа 2008 г.
  2. ^ abc «Трисенокс - раствор триоксида мышьяка для инъекций». ДейлиМед . 30 июня 2022 г. Проверено 3 февраля 2024 г.
  3. ^ abc "Трисенокс ЭПАР". Европейское агентство по лекарственным средствам . 10 августа 2010 г. Проверено 3 февраля 2024 г.
  4. ^ «Паспорт безопасности». Американские элементы. 2021 . Проверено 4 января 2022 г.
  5. ^ Сан Х (2010). Биологическая химия мышьяка, сурьмы и висмута. Джон Уайли и сыновья. п. 295. ИСБН 9780470976227.
  6. ^ Ланднер Л. (2012). Химические вещества в водной среде: расширенная оценка опасности. Springer Science & Business Media. п. 259. ИСБН 9783642613340.
  7. ^ abcdefgh «Монография по триоксиду мышьяка для профессионалов». Наркотики.com . Проверено 15 ноября 2019 г. .
  8. ^ Британский национальный формуляр: BNF 76 (76-е изд.). Фармацевтическая пресса. 2018. с. 907. ИСБН 9780857113382.
  9. ^ «Использование триоксида мышьяка (тризенокса) во время беременности» . Наркотики.com . Проверено 16 ноября 2019 г.
  10. ^ Всемирная организация здравоохранения (2023). Выбор и использование основных лекарств на 2023 г.: веб-приложение A: Типовой список основных лекарств Всемирной организации здравоохранения: 23-й список (2023 г.) . Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/371090 . ВОЗ/MHP/HPS/EML/2023.02.
  11. ^ abcde Grund SC, Хануш К., Вольф Х.У. «Мышьяк и мышьяковые соединения». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a03_113.pub2. ISBN 978-3527306732.
  12. ^ Сводный список продуктов, потребление и / или продажа которых были запрещены, изъяты, строго ограничены или не одобрены правительствами: химические вещества. Публикации Организации Объединенных Наций. 2009. с. 24. ISBN 9789211302196.[ постоянная мертвая ссылка ]
  13. ^ «Пакет одобрения лекарств: Трисенокс (триоксид мышьяка) NDA № 21-248» . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) . 12 июля 2001 года . Проверено 3 февраля 2024 г.
  14. ^ Чжу Дж, Чен З, Лаллеманд-Брайтенбах В, де Те Х (сентябрь 2002 г.). «Как острый промиелоцитарный лейкоз возродил мышьяк». Обзоры природы. Рак . 2 (9): 705–713. дои : 10.1038/nrc887. PMID  12209159. S2CID  2815389.
  15. ^ Ховард СК. «Предложение о включении препаратов мышьяка в Примерный список основных лекарственных средств ВОЗ для лечения острого промиелоцитарного лейкоза» (PDF) . ВОЗ . Архивировано из оригинала (PDF) 9 марта 2022 года . Проверено 15 ноября 2019 г. .
  16. ^ Чжу Дж., Кокен М.Х., Киньон Ф., Челби-Аликс М.К., Дегос Л., Ван З.Ю. и др. (апрель 1997 г.). «Вызванная мышьяком ПМЛ, нацеленная на ядерные тельца: последствия для лечения острого промиелоцитарного лейкоза». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (8): 3978–3983. Бибкод : 1997PNAS...94.3978Z. дои : 10.1073/pnas.94.8.3978 . ПМК 20553 . ПМИД  9108090. 
  17. ^ Рао Ю, Ли Р, Чжан Д (июнь 2013 г.). «Лекарство от яда: как было обнаружено терапевтическое действие триоксида мышьяка на острый промиелоцитарный лейкоз». Наука Китай Науки о жизни . 56 (6): 495–502. дои : 10.1007/s11427-013-4487-z . ПМИД  23645104.
  18. ^ Бянь З, Чен С, Ченг С, Ван Дж, Сяо Х, Цинь Х (2012). «Разработка новых лекарств из анналов китайской медицины». Акта Фармацевтика Синика Б. 2 : 1–7. дои : 10.1016/j.apsb.2011.12.007 .
  19. ^ Au WY, Кумана CR, Коу М, Мак Р., Чан GC, Лам CW и др. (июль 2003 г.). «Пероральный триоксид мышьяка при лечении рецидивирующего острого промиелоцитарного лейкоза». Кровь . 102 (1): 407–408. дои : 10.1182/кровь-2003-01-0298 . ПМИД  12814916.
  20. ^ Гибо С., Жауэн Г. (2010). «Препараты на основе мышьяка: от раствора Фаулера до современной противораковой химиотерапии». Медицинская металлоорганическая химия . Темы металлоорганической химии. Том. 32. стр. 1–20. Бибкод : 2010moc..книга....1G. дои : 10.1007/978-3-642-13185-1_1. ISBN 978-3-642-13184-4.
  21. ^ «Гигантская шахта - Регион Северо-Западных территорий - Дела Индии и Севера Канады» . Архивировано из оригинала 27 июня 2006 года . Проверено 28 августа 2007 г.
  22. ^ abcd Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд. Под редакцией Г. Брауэра, Academic Press, 1963, Нью-Йорк.
  23. ^ Гаравелли и др. 2013, http://www.minsocam.org/msa/ammin/toc/Abstracts/2013_Abstracts/FM13_Abstracts/Garavelli_p470_13.pdf
  24. ^ Кампф и др. 2013, http://minmag.geoscienceworld.org/content/78/3/747.abstract
  25. ^ Гринвуд, Нью-Йорк; и Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4 . 
  26. ^ Уэллс А. Ф. Структурная неорганическая химия. 5-й. Лондон, Англия: Издательство Оксфордского университета, 1984. Печать. ISBN 0-19-855370-6 
  27. ^ Холлеман А.Ф., Виберг Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Академическая пресса. ISBN 0-12-352651-5.
  28. ^ "Стэнтон против Бенцлера 9716830" . Апелляционный суд 9-го округа США. 17 июня 1998 года . Проверено 9 июня 2008 г. (...) осуждена присяжными за убийство первой степени за отравление бывшего мужа. В теле ее бывшего мужа были обнаружены следы триоксида мышьяка.
  29. ^ Эмсли Дж (2006). «Мышьяк». Элементы убийства: история яда . Издательство Оксфордского университета . стр. 93–197. ISBN 978-0-19-280600-0.
  30. ^ Флобер G (1856). Госпожа Бовари .
  31. ^ "Пожиратели мышьяка". Нью-Йорк Таймс . 26 июля 1885 г.
  32. ^ Аллеш РМ (1959). Арсеник. Seine Geschichte в Австрии . Archiv für vaterländische Geschichte und Topographie. Том. 54. Клагенфурт: Кляйнмайр.
  33. ^ Пшигода Г., Фельдманн Дж., Каллен В.Р. (2001). «Пожиратели мышьяка в Штирии: другая картина людей, хронически подвергавшихся воздействию мышьяка». Прикладная металлоорганическая химия . 15 (6): 457–462. дои : 10.1002/aoc.126.
  34. ^ Уортон Дж.К. (2010). Мышьяковый век . Издательство Оксфордского университета . стр. 270–273. ISBN 978-0-19-960599-6.

Внешние ссылки