stringtranslate.com

Триоксид мышьяка

Триоксид мышьяка — неорганическое соединение с формулой As
2О
3. [5] Как промышленный химикат, он в основном используется в производстве консервантов для древесины , пестицидов и стекла . [6] Он продается под торговой маркой Trisenox среди прочих [2] [3] при использовании в качестве лекарства для лечения типа рака, известного как острый промиелоцитарный лейкоз . [7] Для этого использования он вводится путем инъекции в вену . [7]

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

Триоксид мышьяка был одобрен для медицинского применения в Соединенных Штатах в 2000 году. [7] Он включен в список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [10] Ежегодно производится около 50 000 тонн . [11] Из-за его токсичности в ряде стран действуют правила его производства и продажи. [12]

Использует

Медицинский

Триоксид мышьяка показан в сочетании с третиноином для лечения взрослых с впервые диагностированным острым промиелоцитарным лейкозом низкого риска, у которых острый промиелоцитарный лейкоз характеризуется наличием транслокации t(15;17) или экспрессией гена PML/RAR-альфа; а также для индукции ремиссии и консолидации у пациентов с острым промиелоцитарным лейкозом, которые невосприимчивы к химиотерапии ретиноидами и антрациклинами или перенесли рецидив после нее, и у которых острый промиелоцитарный лейкоз характеризуется наличием транслокации t(15;17) или экспрессией гена PML/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 препараты неэффективны, например, полностью транс-ретиноевая кислота (ATRA), так и в качестве части первоначального лечения вновь диагностированных случаев. [7] Это первоначальное лечение может включать комбинированную терапию триоксидом мышьяка с полностью транс-ретиноевой кислотой (ATRA). [14]

Эффективность, по-видимому, аналогична Realgar/Indigo naturalis , который можно принимать внутрь, он менее дорогой, но менее доступен. [15] Он работает, способствуя протеосомному расщеплению рецептора ретиноевой кислоты альфа , перемещая белок в ядерный матрикс и увеличивая убиквитинирование . [16]

В 1970-х годах китайский исследователь Чжан Тиндун и его коллеги открыли это применение. [17] Он был одобрен для лечения лейкемии в Соединенных Штатах в 2000 году. [18] Университет Гонконга разработал жидкую форму триоксида мышьяка, которую можно принимать внутрь. [19] Органические мышьяксодержащие соединения , такие как кормовые добавки ( роксарсон ) и лекарства ( неосальварсан ), получены из триоксида мышьяка. [ необходима цитата ]

Производство

Промышленное использование включает использование в качестве прекурсора для лесной продукции, в производстве бесцветного стекла и в электронике. [11] Будучи основным соединением мышьяка , триоксид является прекурсором элементарного мышьяка, сплавов мышьяка и арсенидных полупроводников . Массовые соединения на основе мышьяка, арсенит натрия и какодилат натрия, получены из триоксида. [ необходима цитата ]

Токсичность мышьяка используется в различных приложениях, включая использование оксида в качестве консерванта древесины . Арсенаты меди , которые получают 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 парижская зелень, используемый в красках и в качестве родентицида. Это приложение было прекращено. [ необходима цитата ]

Альтернативная медицина

Несмотря на 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 патентованные лекарства , например, раствор Фаулера , содержали производные оксида мышьяка. [20]

Токсикология

Как и другие неорганические соединения мышьяка, триоксид мышьяка токсичен для живых организмов. Триоксид мышьяка легко усваивается пищеварительной системой. Прием внутрь даже 0,1 грамма может быть смертельным. [11]

Хроническое отравление мышьяком известно как арсеникоз. Это расстройство поражает рабочих на плавильных заводах , население, чья питьевая вода содержит высокие уровни мышьяка (0,3–0,4 ppm), и пациентов, которые в течение длительного времени лечились фармацевтическими препаратами на основе мышьяка. Длительное употребление триоксида мышьяка либо с питьевой водой, либо в качестве медицинского лечения может привести к раку кожи. Проблемы с репродуктивной функцией (высокая частота выкидышей, низкий вес при рождении, врожденные деформации) также были указаны в одном исследовании женщин, подвергшихся воздействию пыли триоксида мышьяка в качестве сотрудниц или соседей медеплавильного завода.

В США предельно допустимая концентрация неорганических соединений мышьяка в воздухе зоны дыхания, установленная стандартом OSHA 1910.1018 , составляет 0,010 мг/ м3 .

Производство и возникновение

Исторический рудник по добыче мышьяка Санкт-Блазен , Австрия

Триоксид мышьяка может быть получен путем обычной обработки соединений мышьяка, включая окисление (сжигание) мышьяка и мышьяксодержащих минералов на воздухе . Показательным примером является обжиг аурипигмента , типичной руды сульфида мышьяка.

2 Как
2С
3+ 9 О
2→ 2 Как
2О
3+ 6 ТАК
2

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

В лаборатории его получают путем гидролиза трихлорида мышьяка : [22]

2 AsCl 3 + 3 H 2 O → As 2 O 3 + 6 HCl

Как
2О
3Встречается в природе в виде двух минералов: арсенолита ( кубического ) и клаудетита ( моноклинного ). Оба являются относительно редкими вторичными минералами, встречающимися в зонах окисления месторождений руд, богатых мышьяком.

Свойства и реакции

Триоксид мышьяка является амфотерным оксидом, и его водные растворы слабокислые . Таким образом, он легко растворяется в щелочных растворах, давая арсениты . Он менее растворим в кислотах, хотя он растворяется в соляной кислоте . [23]

С безводными HF и HCl получается AsF 3 и трихлорид: [22]

As2O3 + 6HX → 2AsX3 + 3H2O ( X = F, Cl )

Только с сильными окислителями, такими как озон , перекись водорода и азотная кислота , получается пентаоксид мышьяка , As
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 своей устойчивости к окислению триоксид мышьяка отличается от триоксида фосфора , который легко сгорает до пентаоксида фосфора .

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

As2O3 + 6Zn + 12HNO3 → 2AsH3 + 6Zn ( NO3 ) 2 + 3H2O

Эта реакция используется в тесте Марша .

Структура

В жидкой и газообразной фазе ниже 800 °C триоксид мышьяка имеет формулу As
4О
6и изоструктурен с P4О6. Выше 800 °C Как
4О
6значительно диссоциирует на молекулярный As
2О
3, который принимает ту же структуру, что и N2О3. В твердом состоянии известны три формы ( полиморфы ): высокотемпературная (> 110 °C) кубическая As
4О
6, содержащий молекулярный As
4О
6, и две родственные полимерные формы. [24] Полимеры, которые оба кристаллизуются как моноклинные кристаллы, имеют слои пирамидального AsO
3единицы, которые разделяют атомы O. [25]

Общество и культура

Воздействие на окружающую среду

Плавка и связанная с ней переработка руды часто генерируют триоксид мышьяка, который представляет опасность для окружающей среды . Например, на руднике Giant в Канаде перерабатывались значительные объемы золотых руд, загрязненных арсенопиритом .

Отравление мышьяком в литературе и обществе

Ядовитые свойства мышьяка являются предметом обширной литературы. [26] [27] [28]

В Австрии жили так называемые «пожиратели мышьяка Штирии », которые принимали дозы, значительно превышающие смертельную дозу триоксида мышьяка без какого-либо видимого вреда. Считается, что мышьяк позволяет выполнять тяжелую работу на больших высотах, например, в Альпах. [29] [30] [31] [32]

Ссылки

  1. ^ Shakhashiri BZ. "Химическое вещество недели: мышьяк". Химический факультет Университета Висконсин-Мэдисон. Архивировано из оригинала 2 августа 2008 года . Получено 3 августа 2008 года .
  2. ^ abc "Трисенокс-инъекция триоксида мышьяка, раствор". DailyMed . 30 июня 2022 г. Архивировано из оригинала 3 февраля 2024 г. Получено 3 февраля 2024 г.
  3. ^ abc "Trisenox EPAR". Европейское агентство по лекарственным средствам . 10 августа 2010 г. Архивировано из оригинала 16 августа 2023 г. Получено 3 февраля 2024 г.
  4. ^ "Паспорт безопасности". American Elements. 2021. Архивировано из оригинала 4 января 2022 года . Получено 4 января 2022 года .
  5. ^ Sun H (2010). Биологическая химия мышьяка, сурьмы и висмута. John Wiley & Sons. стр. 295. ISBN 9780470976227. Архивировано из оригинала 14 апреля 2023 г. . Получено 18 марта 2023 г. .
  6. ^ Ланднер Л. (2012). Химические вещества в водной среде: расширенная оценка опасности. Springer Science & Business Media. стр. 259. ISBN 9783642613340. Архивировано из оригинала 14 апреля 2023 г. . Получено 18 марта 2023 г. .
  7. ^ abcdefgh "Монография триоксида мышьяка для профессионалов". Drugs.com . Архивировано из оригинала 15 ноября 2019 . Получено 15 ноября 2019 .
  8. ^ Британский национальный формуляр: BNF 76 (76-е изд.). Pharmaceutical Press. 2018. стр. 907. ISBN 9780857113382.
  9. ^ "Использование триоксида мышьяка (Трисенокса) во время беременности". Drugs.com . Архивировано из оригинала 15 ноября 2019 г. . Получено 16 ноября 2019 г. .
  10. ^ Всемирная организация здравоохранения (2023). Выбор и использование основных лекарственных средств 2023: веб-приложение A: Модельный список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 23-й список (2023) . Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/371090 . WHO/MHP/HPS/EML/2023.02.
  11. ^ abcde Grund SC, Hanusch K, Wolf HU. "Мышьяк и соединения мышьяка". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a03_113.pub2. ISBN 978-3527306732.
  12. ^ Сводный список продуктов, потребление и/или продажа которых запрещены, изъяты, строго ограничены или не одобрены правительствами: Химические вещества (PDF) . Издания Организации Объединенных Наций. 2009. С. 24. ISBN 9789211302196.
  13. ^ "Пакет одобрения препарата: Трисенокс (триоксид мышьяка) NDA #21-248". Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) . 12 июля 2001 г. Архивировано из оригинала 3 февраля 2024 г. Получено 3 февраля 2024 г.
  14. ^ Zhu J, Chen Z, Lallemand-Breitenbach V, de Thé H (сентябрь 2002 г.). «Как острый промиелоцитарный лейкоз возродил мышьяк». Nature Reviews. Cancer . 2 (9): 705–713. doi :10.1038/nrc887. PMID  12209159. S2CID  2815389.
  15. ^ Howard SC. «Предложение о включении терапии мышьяком в Примерный перечень ВОЗ основных лекарственных средств для лечения острого промиелоцитарного лейкоза» (PDF) . ВОЗ . Архивировано из оригинала (PDF) 9 марта 2022 г. . Получено 15 ноября 2019 г. .
  16. ^ Zhu J, Koken MH, Quignon F, Chelbi-Alix MK, Degos L, Wang ZY и др. (апрель 1997 г.). «Нацеливание PML, вызванное мышьяком, на ядерные тельца: последствия для лечения острого промиелоцитарного лейкоза». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (8): 3978–3983. Bibcode : 1997PNAS ...94.3978Z. doi : 10.1073/pnas.94.8.3978 . PMC 20553. PMID  9108090. 
  17. ^ Rao Y, Li R, Zhang D (июнь 2013 г.). «Лекарство из яда: как был открыт терапевтический эффект триоксида мышьяка на острый промиелоцитарный лейкоз». Science China Life Sciences . 56 (6): 495–502. doi : 10.1007/s11427-013-4487-z . PMID  23645104.
  18. ^ Бянь Z, Чэнь S, Чэн C, Ван J, Сяо H, Цинь H (2012). «Разработка новых лекарств из летописей китайской медицины». Acta Pharmaceutica Sinica B . 2 : 1–7. doi : 10.1016/j.apsb.2011.12.007 .
  19. ^ Au WY, Kumana CR, Kou M, Mak R, Chan GC, Lam CW и др. (Июль 2003 г.). «Пероральный триоксид мышьяка при лечении рецидивирующего острого промиелоцитарного лейкоза». Blood . 102 (1): 407–408. doi : 10.1182/blood-2003-01-0298 . PMID  12814916.
  20. ^ Gibaud S, Jaouen G (2010). «Лекарства на основе мышьяка: от раствора Фаулера до современной противораковой химиотерапии». Медицинская металлоорганическая химия . Темы металлоорганической химии. Том 32. С. 1–20. Bibcode :2010moc..book....1G. doi :10.1007/978-3-642-13185-1_1. ISBN 978-3-642-13184-4.
  21. ^ "Giant Mine – Northwest Territories Region – Indian and Northern Affairs Canada". Архивировано из оригинала 27 июня 2006 года . Получено 28 августа 2007 года .
  22. ^ abcd Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд. Под редакцией Г. Брауэра, Academic Press, 1963, Нью-Йорк.
  23. ^ Гринвуд, НН; и Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.), Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0-7506-3365-4 . 
  24. ^ Уэллс А. Ф. Структурная неорганическая химия. 5-е. Лондон, Англия: Oxford University Press, 1984. Печать. ISBN 0-19-855370-6 
  25. ^ Холлеман А.Ф., Виберг Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  26. ^ "Stanton v Benzler 9716830". Апелляционный суд 9-го округа США. 17 июня 1998 г. Архивировано из оригинала 21 октября 2012 г. Получено 9 июня 2008 г. ( ...) признана виновной присяжными за убийство первой степени за отравление своего бывшего мужа. Тело ее бывшего мужа было найдено со следами триоксида мышьяка.
  27. ^ Эмсли Дж (2006). «Мышьяк». Элементы убийства: История яда . Oxford University Press . С. 93–197. ISBN 978-0-19-280600-0.
  28. ^ Флобер Г. (1856). Госпожа Бовари .
  29. ^ "Пожиратели мышьяка". The New York Times . 26 июля 1885 г. Архивировано из оригинала 27 июля 2018 г. Получено 27 июля 2018 г.
  30. ^ Аллеш РМ (1959). Арсеник. Seine Geschichte в Австрии . Archiv für vaterländische Geschichte und Topographie. Том. 54. Клагенфурт: Кляйнмайр.
  31. ^ Przygoda G, Feldmann J, Cullen WR (2001). «Пожиратели мышьяка в Штирии: иная картина людей, которые хронически подвергались воздействию мышьяка». Applied Organometallic Chemistry . 15 (6): 457–462. doi :10.1002/aoc.126.
  32. ^ Уортон Дж. К. (2010). Век мышьяка . Oxford University Press . С. 270–273. ISBN 978-0-19-960599-6.

Внешние ссылки