砷的測定(續) @ 不開心是一天，開心也是一天

作者 arsenic (arsenic) 看板 Chemistry
標題 Re: 砷的測定..
時間 Sat Jul 11 02:22:54 2009
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八卦板有人推文中問到萃出來哪種形式比較重要？以砷而言，其形式（物種）可大致的將其區分為有機砷和無機砷。無機砷主要包括有三價砷和五價砷，有機砷則較多，主要有單甲基砷、二甲基砷、三甲基砷、arsenobetaine、arsenocholine、 arsenosugar…etc.。一般來說無機砷較有機砷毒性較高，三價砷的毒性又高於五價砷。但是這幾年的研究顯示有機砷的三價形式，其在細胞和基因毒性的評估上，反而有比三價砷產生毒性更高的報導。

砷在一般自然環境中即存在，主要是在一些頁岩中，但經由火山活動、風化作用和人類的活動與溶離的過程會進到一般的環境裡，所以環境中有砷的存在是正常的，唯有差異的是濃度與物種的分別。砷在進入體內後，若是原先以無機的形式存在時，會先氧化成五價的無機砷，再以一連串氧化甲基化的生物甲基化過程，依序變成單甲基砷和二甲機砷。但在一些海產類或微生物中，其可進一步的變成毒性更低的三甲基砷、arsenobetaine、arsenocholine或arsenosugars。所以在知道有機砷的三價形式毒性反而較三價砷強的研究之前，普遍認為砷進入體內，會是經由一連串的解毒動作，現在這個論點已經被放上問號了。

通常在水體中是以無機的形式存在，例如飲用水裡，其三價與五價的比例甚可作為該地區氧化程度的指標。而在生物樣品中則以有機形式存在較多，多半是經由生物甲基化和食物鏈的結果所致，如魚蝦等海產便富含高濃度的arsenobetaine (AB)。AB毒性相當低，幾乎可以視為是沒有毒性的化合物，且生物的排除效率很高，攝食後大概1-2天即可以原先的化學形態由尿液排除體外，因此在半導體廠為了橫估作業員工的砷暴露，通常會先予以告知，希望在尿液的樣品採集當週或三天內，請盡量不要攝食海鮮類產品。不過台灣由於海島型地形，不可避免的會有海產進入日常飲食中。而雞肉中有時為了促進其生長，也會加入特別的有機砷化合物。

而砷所引起的毒性，簡單的來說，三價砷會藉由與蛋白質上的S產生鍵結，干擾酵素或蛋白質本身的反應；五價砷則是其結構與磷酸根相似，因此會取代一些磷酸根的位置，如很重要的三磷酸線苷上的磷酸根，其影響是產生的鍵結較不穩定，斷鏈後的能量又不如 ATP，因此影響生物或細胞的正常能量供應。現在最特別的是將三氧化二砷應用在白血病的治療上，成效相當的好，最早是大陸人在上海還是哈爾濱開始用的，目前FDA在六七年前也以核准使用。

一般看砷中毒在分析上常以尿液樣品來做測定，但由於有海產類的干擾，所以通常不單只做總量的測定，會以層析的方法來對各個物種做判別。舉例來說一般人若沒有特別局限不要吃海鮮類食品，尿中的砷總量可以容易的超過100 ppb，正常人的尿中砷通常是小於50 ppb。若只看這樣的數據，會以為該人是砷中毒。但是若這個人剛好剛吃完海產或者是他只是剛好去7-11買了包韓式海苔吃，他的尿中砷就可以容易的超過100 ppb，幾百個ppb甚或個位數的 ppm濃度都有可能。但是跟中毒確八竿子打不著，試想家樂福有賣大包的的韓式海苔，有聽過有人吃海苔中毒的嘛？但是這些人去測尿中的砷肯定都很高，所以現在要評量一個人是否 "已經" 砷中毒了，主要都是測尿中裡面的物種。