化學致癌劑
具有誘發腫瘤作用的化學物質
化學致癌劑是一種具有誘發腫瘤作用的化學物質。
常用的化學致癌物質包括:多環碳氫化合物(如3,4-苯並芘),氨基偶氮化合物,芳香胺類,亞硝胺類黴菌毒素,某些金屬元素。一般說來,化學致癌劑均具高度親電子性,可與細胞內DNA、RNA及蛋白質中富於電子的原親核殘基結合,影響鹼基對的正常配位,從而導致氨基酸及蛋白質變化。其作用機理大致可分為:(1)對接觸部位有直接致癌作用,如烷化劑,包括氮芥、環氧化物;(2)在宿主體內經代謝形成活性代謝產物然後致癌,包括偶氮化合物,芳香胺,亞硝胺和某些黴菌毒素等。
致癌性是篩選優先污染物的重要依據之一,下表列出了美國EPA公布的200種致癌劑的危害等級。其中的參數含義為:
1、證據的充分程度
證據充分程度(Degree of Evidence)
化學品對人體的致癌性證據之充分程度可以分為下列幾類。
(1)證據充分,指致癌劑和人體癌症之間有因果關係。
(2)證據有限,指能提供一些可信的致癌性證據,但證據尚有限,還需作進一步補充。
(3)證據不充分,可能有3種情況,①能獲取的致癌性數據很少;②與證據有關的研究尚不能排除偶然性、誤差及混淆等情況;③研究結果無致癌性證據。
根據動物實驗取得的致癌性證據的充分程度可分4級。
1級,致癌性證據充分。
2級,致癌性證據有限。
3級,致癌性證據不充分。
4級,無致癌性證據。
2、IARC標準分組
國際癌症研究所(InternationalAgencyforresearchoncancer,簡稱IARC)將人類的腫瘤風險分為3組。
1組:列在此組內的化學品屬致癌物,流行病學和暴露實驗均已肯定,基致癌證據是充分的。
2組:化學品可能對人體有致癌性。其中有的對人體的致癌性證據幾乎是“充分的”,另一類的證據不夠充分。證據程度較高的為A組,較低的為B組。例如,2A指對人體的致癌性至少存在著有限證據。當動物證據充分而人體數據不充分時,歸入2B。
3組:列在本組中的化學品對人類沒有致癌性。
3、潛力因素值F
潛力因素值(Potency Factor Estimate)
潛力因素值F定義為1/ED10。ED10等於10%終身致癌風險的致癌劑劑量。F可以和致癌性的確認證據一起,用來劃分化學品潛在致癌性的危險等級。
4、潛力因素分組
潛力因素分組(Potency Factor Grouping)
由於潛力因素值F可表示致癌危險性的相對大小,因而,可將潛在致癌劑的相對潛力因素分為4組。潛力因素最高的化學品分在1組,中等潛力因素的為2組,低潛力因素的為3組,最低潛力因素的為4組。
5、致癌危害等級
致癌危害等級(Cancer Hazard Ranking)
根據人和動物試驗所取得的致癌性證據,結合潛力因素分組數據,可將化學品致癌危害等級分為高、中、低3級。
氯乙烯是重要的化工原料,在洗印照片、產品包裝、藥品裝管、家用器具以及其他許多塑料製品的生產中,需要大量用氯乙烯。不過,有致癌性的只是氯乙烯單體,塑料本身並沒致癌作用。氯乙烯工廠的工人與一般人相比,患肝癌的危險性高200倍。此後進一步發現,氯乙烯還能增加中樞宰經系統、呼吸系統和淋巴造血系統的癌症發病率。動物實驗也證實,吸入氯乙烯后可發生肝臟、腦、腎、肺和淋巴系統的腫瘤。
苯作為有機溶劑和化工原料,在工業中正在廣泛應用。氯苯、硝基苯、香料、藥物、農藥、合成纖維、合成橡膠、合成塑料(聚苯乙烯)、合成染料等的生產均以苯作為原料。因此,接觸苯的工人非常普遍。長期接觸苯的人可引起慢性苯中毒,表現為白細胞、血小板減少,嚴重的造成全血細胞減少,可發展為再生障礙性貧血。並且,苯還可導致白血病(血癌)。接觸苯所致白血病的發病時間長短不一,最短6個月,最長20年,平均2~3年。也可在停止或減少苯接觸后數月至數年發生。
雙氯甲醚是很強的致癌物,大白鼠吸入10次即可以發生,腫瘤的部位常見於肺與鼻。人長期接觸雙氯甲醚也易患肺癌。
在化學致癌物中研究最早的是多環芳烴,它是由含碳物質經加熱烈解而產生的。有機物在不完全燃燒時可以產生很多含烴的自由基,在高溫下經過複雜后聚合過程,便形成了各種各樣的多環芳烴。多環芳烴主要有苯並芘,苯並蒽、二苯並蒽、二苯並芘、二苯並菲、甲基膽蒽、二甲基苯並吖啶。主要來源於煙炱、煤焦油、瀝青、礦物油。接觸這些物質的職業工人中,癌症發病率增高,主要是肺癌、皮膚癌、喉癌和胃癌。在動物實驗中發現,苯並蒽口服可誘發肝癌,吸入可引起肺癌;苯並芘皮膚塗抹可導致皮膚癌等。
繼多環芳烴之後,芳香胺致癌是職業性腫瘤中研究較早較深入的化學物質。芳香胺類化合物在染料工業、橡膠工業和製藥工業廣泛應用。芳香胺的種類的1-萘胺、2-萘胺、聯苯胺、4-氨基聯苯、金胺和品紅等。芳香胺主要誘發膀胱癌。芳香烴可以通過呼吸道或皮膚吸收到人體后致癌。能接觸芳香胺的主要職業有直接生產萘胺、聯苯胺、4-氨基聯苯以及金胺、呂紅等化工廠工人;以萘胺、聯苯胺等為原料製造染料、顏料和農藥的工人;使用合成染料作纖維印染和印刷行業的工人;理髮屋的染髮師;以芳香胺作為防老劑用於生產橡膠、電纜、電線的工人;生化、臨床化驗室用二甲氨檢查和細菌室用品紅為染料的工作人員;用鄰二甲基苯胺作余氯檢查和細菌室用品紅為染料的工作人員。以上情況均存在職業接觸芳香胺的問題。