氰化物

氰化物特指帶有氰基（CN）的化合物，其中的碳原子和氮原子通過叄鍵相連接。這一叄鍵給予氰基以相當高的穩定性，使之在通常的化學反應中都以一個整體存在。因該基團具有和鹵素類似的化學性質，常被稱為擬鹵素。通常為人所了解的氰化物都是無機氰化物，俗稱山奈（來自英語音譯“Cyanide”），是指包含有氰根離子（CN）的無機鹽，可認為是氫氰酸（HCN）的鹽，常見的有氰化鉀和氰化鈉。它們多有劇毒，故而為世人熟知。另有有機氰化物，是由氰基通過單鍵與另外的碳原子結合而成。視結合方式的不同，有機氰化物可分類為腈（C-CN）和異腈（C-NC），相應的，氰基可被稱為腈基（-CN）或異腈基（-NC）。氰化物可分為無機氰化物，如氫氰酸、氰化鉀（鈉）、氯化氰等；有機氰化物，如乙腈、丙烯腈、正丁腈等均能在體內很快析出離子，均屬高毒類。很多氰化物，凡能在加熱或與酸作用后或在空氣中與組織中釋放出氰化氫或氰離子的都具有與氰化氫同樣的劇毒作用。

工業中使用氰化物很廣泛。如從事電鍍、洗注、油漆、染料、橡膠等行業人員接觸機會較多。日常生活中，桃、李、杏、枇杷等含氫氰酸，其中以苦杏仁含量最高，木薯亦含有氫氰酸。

職業性氰化物中毒主要是通過呼吸道，其次在高濃度下也能通過皮膚吸收。

生活性氰化物中毒以口服為主。口腔粘膜和消化道能充分吸收。

氰化物進入人體后析出氰離子，與細胞線粒體內氧化型細胞色素氧化酶的三價鐵結合，阻止氧化酶中的三價鐵還原，妨礙細胞正常呼吸，組織細胞不能利用氧，造成組織缺氧，導致機體陷入內窒息狀態。另外某些腈類化合物的分子本身具有直接對中樞神經系統的抑制作用。

氰化氫(HCN)是一種無色氣體，帶有淡淡的苦杏仁味。有趣的是，有四成人根本就聞不到它的味道，僅僅因為缺少相應的基因。氰化鉀和氰化鈉都是無色晶體，在潮濕的空氣中，水解產生氫氰酸而具有苦杏仁味。

根據國家衛生和計劃生育委員會《化學品毒性鑒定管理規範》第二十四條第（一）項“鑒定結論：依據試驗結果，得出急性毒性（LD50或LC50）及分級、亞急性毒性、亞慢性毒性、慢性毒性及相關毒性的特點與結論。”以及衛監督發〔2005〕272號《中華人民共和國衛生部關於印發《化學品毒性鑒定技術規範》的通知》中附件《化學品毒性鑒定技術規範》，其中總則第4條術語解釋“半數致死濃度（Median Lethal Concentration，LC50）：指在一定時間內經呼吸道吸入受試樣品后引起受試動物發生死亡概率為50%的濃度。以單位體積空氣中受試樣品的質量(mg/m)來表示。”與“半數致死劑量（Median Lethal Dose，LD50）：在一定時間內經口或經皮給予受試樣品后，使受試動物發生死亡概率為50%的劑量。以單位體重接受受試樣品的質量(mg/kg bw或g/kg bw)來表示。”還有總則第5條化學品毒性鑒定程序和方法“化學品毒性鑒定分為4個階段（1）第一階段（急性毒性試驗、眼刺激試驗和皮膚刺激試驗）主要是急性毒性參數的測定和了解受試樣品對皮膚、粘膜的刺激性以及致敏性，為毒性分級和標籤管理提供依據。同時，可了解受試樣品對機體造成急性損害的可能性和嚴重程度，並為第二階段各項試驗的劑量設計提供依據。”並附錄1-c ，化學品方面以“劇毒”“高毒”“中等毒”“低毒”分級的標準均為急性毒性，分級依據為LD50與LC50，即半數致死劑量與半數致死濃度。

另有我國在國家標準《職業性接觸毒物危害程度分級》GB 5044-85及對其修訂的GBZ 230-2010中使用的危害程度等級，各等級分別為“Ⅰ級（極度危害）”、“Ⅱ級（高度危害）”、“Ⅲ級（中度危害）”、“Ⅳ級（輕度危害）”，分級依據包括急性毒性（經皮、經口LD50，吸入LC50）、急性中毒發病狀況、慢性中毒患病狀況、慢性中毒後果、致畸性、致癌性、擴散性、蓄積性、刺激與腐蝕性、致敏性、生殖毒性及根據對職業危害影響作用的大小賦予的相應權重係數。

現今毒性分類並沒有統一標準，甚至某些地方存在衝突。

氰化物擁有令人生畏的毒性，然而它們絕非化學家的創造，恰恰相反，它們廣泛存在於自然界，尤其是生物界。氰化物可由某些細菌，真菌或藻類製造，並存在於相當多的食物與植物中。在植物中，氰化物通常與糖分子結合，並以含氰糖苷（cyanogenic glycoside）形式存在。比如，木薯中就含有含氰糖苷，在食用前必須設法將其除去（通常靠持續沸煮）。水果的核中通常含有氰化物或含氰糖苷。如杏仁中含有的苦杏仁苷，就是一種含氰糖苷，故食用杏仁前通常用溫水浸泡以去毒。

在發現HCN也存在於宇宙空間中的同時，據S Miller實驗指出它是通過放電從甲烷、氨、水生成氨基酸時的中間產物，因此認為它是生物以前的有機物生成中的重要中間產物。實際上，通過以氨和水溶液加熱而生成腺嘌呤，雖HCN在生物體內的存在並不多，但它可經苦杏仁苷酶水解而生成，能和金屬原子形成非常好的絡合物，因此易和金屬蛋白質結合，常常顯著地抑制金屬蛋白質的機能，尤其是對細胞色素C氧化酶，即使10-4M濃度，也會強烈地抑制，因而使呼吸停止。在高濃度時，和磷酸吡哆醛等的羰基結合，對以磷酸吡哆醛為輔酶的酶的作用可抑制。還因作用於二硫鍵，使之還原（-S-S-+HCN→-SH+NC-S），所以也能抑制木瓜蛋白酶（papain）的活性。

在廣義酸鹼理論中，氰離子（CN）被歸類為軟鹼，故而可與軟酸類的低價重金屬離子形成較強的結合。基於此，氰化物被廣泛應用於濕法冶鍊金、銀。

氰化物被大量用於黃金開採中，因為金單質由於氰離子的絡合作用降低了其氧化電位從而能在鹼性條件下被空氣中的氧氣氧化生成可溶性的金酸鹽而溶解，由此可以有效地將金從礦渣中分離出來，然後再用活潑金屬比如鋅塊經過置換反應把金從溶液中還原為金屬（參見濕法冶金）。

反應方程式：

4Au+8NaCN+2H2O+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH

2Na[Au(CN)2]+Zn=2Au+Na2[Zn(CN)4]

一般性工業：在廣義酸鹼理論中，氰離子(CN−)被歸類為軟鹼，故而可與軟酸類的低價重金屬離子形成較強的結合。工業中使用氰化物很廣泛。如從事電鍍、洗注、油漆、染料、橡膠等行業人員接觸機會較多。

氰化物在有機合成中是非常有用的試劑。常用來在分子中引入一個氰基，生成有機氰化物，即腈。例如紡織品中常見的腈綸，它的化學名稱是聚丙烯腈。腈通過水解可以生成羧酸；通過還原可以生成胺，等等。可以衍生出其它許多的官能團來。

也用於安息香縮合，芳香醛在醇—水溶液中，在氰化鉀 ( 劇毒 ) 的作用下發生雙分子的縮合反應，生成 α - 羥酮 ( 安息香， benzoin) 。除芳香醛之外，某些不含有 α - 氫的脂肪醛也能發生同樣的反應。反應過程示意如下：近些年來，由於綠色化學的研究成就，本反應也可在非劇毒性的催化劑，如VB1 等催化下進行。

其毒性跟CN離子對重金屬離子的超強絡合能力有關。CN 主要跟細胞色素P450中的金屬離子結合，從而使其失去在呼吸鏈中起到的傳遞電子能力，進而使中毒者死亡。氰化物中毒一般都很迅速。臨床上常用的搶救方法是用硫代硫酸鈉溶液進行靜脈注射，同時使那些尚有意識的病人吸入亞硝酸異戊酯進行血管擴張來克服缺氧。常見的氰化物中毒原因是誤食含氰果仁兒，比如生桃仁兒等。中毒後會發出一種獨特的苦杏仁味。

中毒原因

無機和有機氰化物在工農業生產中應用廣泛，尤其是電鍍工業常用氰化物，故易獲得，常被用於自殺或他殺。民間常有食用大量處理不當或未經處理的苦杏仁、木薯而致意外中毒者。

毒理作用

氰化物進入機體後分解出具有毒性的氰離子（CN-），氰離子能抑制組織細胞內42種酶的活性，如細胞色素氧化酶、過氧化物酶、脫羧酶、琥珀酸脫氫酶及乳酸脫氫酶等。其中，細胞色素氧化酶對氰化物最為敏感。氰離子能迅速與氧化型細胞色素氧化酶中的三價鐵結合，阻止其還原成二價鐵，使傳遞電子的氧化過程中斷，組織細胞不能利用血液中的氧而造成內窒息。中樞神經系統對缺氧最敏感，故大腦首先受損，導致中樞性呼吸衰竭而死亡。此外，氰化物在消化道中釋放出的氫氧離子具有腐蝕作用。吸入高濃度氰化氫或吞服大量氰化物者，可在2－3分鐘內呼吸停止，呈“電擊樣”死亡。

中毒量及致死量

口服氫氰酸致死量為0.7～3.5mg/kg；吸入的空氣中氫氰酸濃度達0.5mg/L

氰化物分析系統

即可致死；口服氰化鈉、氰化鉀的致死量為1～2mg/kg。成人一次服用苦杏仁40～60粒、小兒10～20粒可發生中毒乃至死亡。未經處理的木薯致死量為150～300g。此外很多含氰化合物（如氰化鉀、氰化鈉和電鍍、照相染料所用藥物常含氰化物）都可引起急性中毒。

臨床表現

大劑量中毒常發生閃電式昏迷和死亡。攝入後幾秒鐘即發出尖叫聲、發紺、全身痙攣，立即呼吸停止。小劑量中毒可以出現15～40分鐘的中毒過程：口腔及咽喉麻木感、流涎、頭痛、噁心、胸悶、呼吸加快加深、脈搏加快、心律不齊、瞳孔縮小、皮膚粘膜呈鮮紅色、抽搐、昏迷，最後意識喪失而死亡。

一般可將急性中毒臨床表現分成四期：

（1）前驅期：口服中毒者有口、咽部灼熱感，噁心嘔吐、嘔吐物有苦杏仁味，同時伴有頭痛、頭昏、乏力、耳鳴、胸悶、大便緊迫感等。吸入中毒時可有眼、咽喉及上呼吸道刺激癥狀。

（2）呼吸困難期：呼吸困難、脈快、兩側瞳孔先縮小后擴大，此後神志迅速模糊、昏迷。

（3）驚厥期：強直性或陣發性驚厥，甚至角弓反張、大小便失禁、意識喪失。

（4）麻痹期：全身肌肉鬆弛，反射消失，呼吸淺慢，最後呼吸、心跳停止。

屍檢所見

由於血中有氰化正鐵血紅素形成，故屍斑、肌肉及血液均呈鮮紅色。死亡迅速者，全身各臟器有明顯的窒息徵象。口服中毒者，消化道各段均可見充血、水腫，胃及十二指腸粘膜充血、糜爛、壞死，胃內及體腔內有苦杏仁味。吸入氰化物中毒死亡者，大腦、海馬、紋狀體、黑質充血水腫，神經細胞變性壞死，膠質細胞增生，心、肝、腎實質細胞濁腫。

急性氰化物中毒的病情發展迅速，故急性中毒的搶救應分秒必爭，強調就地應用解毒劑。

1口服中毒者，可用1：2000高錳酸鉀溶液洗胃，並刺激咽後壁誘導催吐洗胃；

2吸入中毒者，應立即撤離現場、移至空氣新鮮、通風良好的地方休息；

3用亞硝酸異戊酯1—2支擊碎后倒入手帕，放在中毒者的口鼻前吸入，每2分鐘一次，連用5—6

次；

4對症搶救。發生循環、呼吸衰竭者給予強心劑、升壓葯，呼吸興奮劑，吸氧，人工呼吸等；皮膚燒傷者，可用高錳酸鉀溶液沖洗，然後用硫化銨溶液洗滌；

5經上述現場急救之後，應立即送醫院救治，切不可延誤。

亞硝酸鹽－硫代硫酸鈉治療法：解毒機制：

高鐵血紅蛋白形成劑如亞硝酸鹽可使血紅蛋白迅速形成高鐵血紅蛋白，後者三價鐵離子能與體內遊離的或已與細胞色素氧化酶結合的氰基結合形成不穩定的氰化高鐵血紅蛋白，而使酶免受抑制。氰化高鐵血紅蛋白在數分鐘又可解離出氰離子，故需迅速給予供硫劑如硫代硫酸鈉，使氰離子轉變為低毒硫氰酸鹽而排出體外。

使用方法：

立即將亞硝酸異戊酯1～2支（0.2～0.4ml）包在清潔的布內壓碎，給予吸入15～30秒鐘，5分鐘后可重複一次，總量不超過3支。小兒每次劑量為1支。本藥用后在體內只形成少量變性血紅蛋白，故僅作為應急措施。

3%亞硝酸鈉10～15ml靜注，每分鐘注入2～3ml。小兒給予6～10mg/kg。以上兩葯均能降低血壓，有循環障礙者慎用。

用同一針頭以同一速度注入25～50% 硫代硫酸鈉20～50ml。小兒給予0.25～0.5g/kg。必要時一小時后重複半量或全量，以後酌情重複使用。輕度中毒者單用此葯即可。

檢驗過程：

1．提取與凈化：由於氫氰酸及其鹽在酸性介質中極不穩定，易揮發，易分解，所以應及時進行檢驗。加之氰化物毒性大，致死量小，一般無須進行定量分析，故在定性分析時，生物樣品中的氰化物不經分離就可進行檢驗。

2．檢驗方法：

1）原理：

氰離子在鹼性條件下，與硫酸亞鐵作用，生成亞鐵氰絡鹽，酸化后與三價鐵離子反應生成普魯士藍。

2)試劑：

10%酒石酸溶液；

30%硫酸；

硫酸亞鐵－氫氧化鈉試紙：將濾紙浸入新配製的10%硫酸亞鐵溶液中，取出晾乾后剪成小塊，臨用時加一滴10%氫氧化鈉即可。

3)檢驗：

取適量檢材搗碎，放入一100毫升錐形瓶中，加水成粥樣，用10%酒石酸酸化后，立即在瓶口蓋以硫酸亞鐵－氫氧化鈉試紙，然後用小火緩緩加熱，待瓶中溶液沸騰后，取下試紙浸入稀硫酸中，如有氰化物存在試紙即顯藍色斑點。

中國《刑法》規定，未經國家有關部門批准，非法買賣儲存毒害性、放射性、傳染病病原體物質，危害公共安全的行為構成非法買賣危險物質罪。

其中“毒害性”物質範圍廣泛，如砒霜、鼠藥、氰化物、野蘑菇、肉毒桿菌等。非法買賣危險物質罪可處三年以上十年以下有期徒刑，情節嚴重的處十年以上有期徒刑，無期徒刑或死刑。

香港政府消防處把氰化物列作第四類危險品，任何人不得擅自買賣。

氰化物，入口即死的“毒藥之王”？

在偵探小說中，氰化物都是間諜手中的王牌，一旦入口，絕無生還可能。氰化物真的有那麼厲害嗎？在發覺有問題之後，立刻吐出來，或者尋求幫助的話還有可能“起死回生”嗎？

一般而言，中毒后如果沒有採取有效的急救措施，除非劑量很低，否則死亡通常都在中毒后15分鐘至1小時內發生，具體的時間長短與毒藥劑量、中毒途徑都有關係。如果口服大量氰化物，或通過靜脈注射、吸入高濃度氫氰酸氣體的形式中毒，1-2分鐘后就會出現意識喪失、心跳驟停並導致死亡，算得上是“閃電式死亡”了。

相比之下，砒霜中毒大約需1小時方才出現癥狀，且要等到數小時后甚至次日才會死亡，從而給醫生留下了充足的搶救時間。同時，砒霜的水溶性比氰化物要差很多，因而摻入酒水后容易沉澱下來而被人發現，這也是為什麼氰化物的“地位”要高於砒霜。

不過就算氰化物不幸中毒，也並非無藥可救。現代醫學對此已經有了一套規範的搶救方案，如立即吸入亞硝酸異戊酯氣體（倒在手絹上捂住口鼻吸入），再靜脈注射亞硝酸鈉或亞甲基藍（又稱美藍）、4-二甲胺基苯酚、羥鈷氨素、硫代硫酸鈉等藥物解毒，並給予吸氧、呼吸機支持、高壓氧治療及利尿等輔助措施，往往能挽救中毒者的生命，國內外已有多起成功搶救氰化物中毒者的報導。

此外，由於氰化鉀、氰化鈉都需要在到達胃部后與胃酸發生反應並釋放出氰基離子，才能發揮其最大效用，因而僅僅從理論上說，如果足夠幸運，當含有氰化物的液體剛喝到嘴裡就發覺不對勁之後，立刻將其吐出來，是有可能倖免於死的。

不過，這種急救過程就是在和死神賽跑，服用的氰化物劑量越大，留給醫生的時間就越短，嚴重中毒的患者多數會死於送往醫院的途中。