丙烯酰胺產(chǎn)品特別的性質(zhì)
丙烯酰胺(Acrylamide),分子式: C3H5NO ,分子量: 71.08 , 純品熔點(diǎn) 84-86 ℃ ,沸點(diǎn)125℃,本品為白的顏色形成晶體,易溶于水、酒精、乙醚、丙酮、氯仿等溶劑,丙烯酰胺是一種不達(dá)到最高限度酰胺,分子具備兩個(gè)活性核心,能反響生成多種化合物。 用途、丙烯酰胺廣泛應(yīng)用于燃料挖掘、洗煤、造紙、紡織、污水處置、冶煉金屬、制糖、建造、漆片、醫(yī)療藥品及日化工業(yè)。尤其適合使用于出產(chǎn)分子量散布較平均的超高分子量聚丙烯酰胺及油田化學(xué)品;、作為聚合單休與其他單體型成多元聚合物; 3、助劑、添加劑合成的原料。 丙烯酰胺的聚合在丙烯酰胺聚合乎時(shí)常,常用化學(xué)催化系統(tǒng)或光催化系統(tǒng)施行。
化學(xué)催化系統(tǒng):丙烯酰胺的化學(xué)催化聚合過(guò)程是在導(dǎo)發(fā)劑和加速劑組成的系統(tǒng)中完成的。參加反響的導(dǎo)發(fā)劑有過(guò)硫酸銨(或過(guò)硫酸鉀)和過(guò)氧氣化氫,而參加反響的陰離子聚丙烯酰胺加速劑則有二甲胺丙腈等。因?yàn)楸0肪酆虾鯐r(shí)常,可在酸性或堿性條件下施行,所以選用的導(dǎo)發(fā)劑和加速劑就應(yīng)隨酸堿性變動(dòng)而變動(dòng)。
當(dāng)丙烯酰胺(Arc)、交聯(lián)劑(Bis)和四甲基乙二胺(tetramethyl ethylene diamine,TEMED)的水溶液中參加過(guò)硫酸銨(ammoniumpersulfate,AP)時(shí),AP[(NH4)2S20s]迅即萌生自由基(S:OU—2S07),Arc與自由基效用后,隨后就“活化”,活化的Arc你我連署形成多聚長(zhǎng)鏈。包括這種多聚體鏈的溶液盡管比較黏稠但不可以形成凝膠,只有當(dāng)Bis存在時(shí)能力形成凝膠。在AP-TEMED催化系統(tǒng)中,Arc和Bis聚合的初效率與AP液體濃度的二次方根成正比,況且在堿性條件下反響迅疾。例如,7%的Arc溶液絕對(duì)聚合,當(dāng)pH8.8時(shí),僅需0.5h;而當(dāng)pH4.3時(shí),則需1.5h。這個(gè)之外,溫度、氧氣分子和雜質(zhì)等也都會(huì)影響聚合速度。普通在室溫下比在o℃時(shí)聚合快,溶液預(yù)先抽氣比不抽氣的聚合快。
光催化系統(tǒng):該系統(tǒng)的反應(yīng)劑是維他命B2。光聚合過(guò)程是在光激發(fā)下催化完成的。維他命B:在氧氣及紫外光效用下,生成含自由基的產(chǎn)物,自由基的效用猶如上面所說(shuō)的的AP試藥同樣。一般將混合液置于一日光燈旁,即可使反響發(fā)生。用維他命B2催化時(shí),可不加TEMED,不過(guò)參加后可使聚合速度加快。光聚合形成的凝膠呈乳白的顏色,公開(kāi)度較差。用這種反應(yīng)劑的長(zhǎng)處是,用量稀少(1ml/100mi),對(duì)剖析樣品無(wú)不論什么不好影響;聚合乎時(shí)常間可以經(jīng)過(guò)變更采光時(shí)間和強(qiáng)度來(lái)延長(zhǎng)或縮減。
化學(xué)聚合的孔徑比光聚合的小,重復(fù)性和公開(kāi)度也比后者好。不過(guò)化學(xué)聚合的導(dǎo)發(fā)劑AP是強(qiáng)氧氣化劑,若殘余于凝膠中往往會(huì)使某些氨基酸分子失去活性,還是萌生畸變的電泳圖譜。 丙烯酰胺溶液聚合反響所有過(guò)程如下所述:除丙烯酰胺外,在反響過(guò)程中加了3種試藥(小料),第1號(hào)(小料)在投放;第2葇諀(小料)在投放,當(dāng)溫度達(dá)到時(shí)再投放第3葇諀;他們投放的劑量比作別是:水1g;丙烯酰胺1g;(第1號(hào))1g;(第2葇諀)1g;(第3葇諀擔(dān)保粉)1g。合適保暖等其天然冷卻往后變成透明狀膠體。
聚合導(dǎo)發(fā)整體體系中尚有一類(lèi)由含胺基的功能性單體與過(guò)氧氣化物組成的導(dǎo)發(fā)整體體系。如引入叔胺類(lèi)功能性單體,它既可以參加氧氣化恢復(fù)導(dǎo)發(fā)聚合,其自身又可以參加聚合,所得聚合物鏈結(jié)構(gòu)不一樣于純PAM,有幫助于增長(zhǎng)PAM水溶液的粘度。
食物中丙烯酰胺的危險(xiǎn)性評(píng)估
丙烯酰胺(CH2=CH-CONH2)是一種白的顏色結(jié)晶體事物,分子量為70.08,是1950年以來(lái)廣泛用于出產(chǎn)化工產(chǎn)品聚丙烯酰胺的前體事物。聚丙烯酰胺主要用于水的凈化處置、紙漿的加工及管道的內(nèi)涂層等。在歐盟,丙烯酰胺年產(chǎn)量約為8-10萬(wàn)噸年四月瑞典國(guó)度食物管理局(National Food Administration,NFA)和斯德哥爾摩大學(xué)研討擔(dān)任職務(wù)的人率先報(bào)導(dǎo),在一點(diǎn)油炸和燒烤的小粉類(lèi)食物,如炸薯?xiàng)l、炸馬鈴薯片、谷物、面粉和水發(fā)酵制成的食品等中檢出丙烯酰胺;在這以后挪威、英國(guó)、瑞士和睦美滿(mǎn)國(guó)等國(guó)度也一個(gè)跟著一個(gè)報(bào)導(dǎo)了大致相似最后結(jié)果。因?yàn)楸0肪邆錆摲纳窠?jīng)器官毒性、遺傳毒性和致癌性,因?yàn)檫@個(gè)食物中丙烯酰胺的污染引動(dòng)了國(guó)際社會(huì)形態(tài)和各國(guó)政府的高度關(guān)心注視。為此,2002年六月二十五號(hào)世界衛(wèi)生團(tuán)體(WHO)和聯(lián)手國(guó)糧農(nóng)團(tuán)體(FAO)聯(lián)手緊密召開(kāi)了食物中丙烯酰胺污染資深專(zhuān)家咨詢(xún)會(huì)展,對(duì)食物中丙烯酰胺的食用安全性施行了研究討論。2005年二月,聯(lián)手國(guó)糧農(nóng)團(tuán)體(FAO)和世界衛(wèi)生團(tuán)體(WHO)聯(lián)手食物添加劑資深專(zhuān)家委員會(huì)(JECFA)第64次會(huì)展依據(jù)近兩年來(lái)的新資料,對(duì)食物中的丙烯酰胺施行了系統(tǒng)的危險(xiǎn)性評(píng)估.人的身體接觸路徑
人的身體可經(jīng)過(guò)克化道、呼吸道、肉皮兒粘膜等多種路徑接觸丙烯酰胺,喝水是那里面的一種關(guān)緊接觸路徑,為此WHO將水中丙烯酰胺的含量框定為1μg /L.2002年四月斯德哥爾摩大學(xué)研討報(bào)導(dǎo),炸薯?xiàng)l中丙烯酰胺含量較WHO引薦的喝水中準(zhǔn)許的最大限量要凌駕500多倍。因?yàn)檫@個(gè),覺(jué)得食品為人的總稱(chēng)丙烯酰胺的主要出處。這個(gè)之外,人的身體還有可能經(jīng)過(guò)吸煙等路徑接觸丙烯酰胺借鑒、散布及代謝
丙烯酰胺可經(jīng)過(guò)多種路徑被人的身體借鑒,那里面經(jīng)克化道借鑒最快,在體內(nèi)各團(tuán)體廣泛散布,涵蓋母乳。經(jīng)口給與大鼠 0.1 mg/kg bw 的丙烯酰胺,其完全有生命的物質(zhì)利用率為23-48百分之百.進(jìn)入了人的身體內(nèi)的丙烯酰胺約90%被代謝,僅小量以原形經(jīng)尿液排出。丙烯酰胺進(jìn)入了體內(nèi)后,在細(xì)胞色素P4502E1的效用下,生成活性環(huán)氧氣丙酰胺(glycidamide)。該環(huán)氧氣丙酰胺比丙烯酰胺更容易與DNA上的鳥(niǎo)嘌呤接合形成加合物,造成遺傳事物毀損和基因突變;因?yàn)檫@個(gè),被覺(jué)得是丙烯酰胺的主要致癌活性代謝產(chǎn)物。研討報(bào)導(dǎo),給與體積鼠丙烯酰胺后,在小鼠肝、肺、睪丸、白血球、腰子和大鼠肝、甲狀腺、睪丸、乳房?jī)?nèi)腺體、骨髓、白血球和腦等團(tuán)體中均檢出了環(huán)氧氣丙酰胺鳥(niǎo)嘌呤加合物。到現(xiàn)在為止,尚未見(jiàn)人的身體丙烯酰胺顯露后形成DNA加合物的報(bào)導(dǎo)這個(gè)之外丙烯酰胺和環(huán)氧氣丙酰胺還可與鮮紅蛋白形成加合物,在給與動(dòng)物丙烯酰胺和攝入包括丙烯酰胺食物的人整體內(nèi)均檢出鮮紅蛋白加合物,提議可用該鮮紅蛋白加合物作為接觸性有生命的物質(zhì)微記物來(lái)測(cè)度人海丙烯酰胺的顯露水準(zhǔn)丙烯酰胺毒性
急性毒性
急性毒性嘗試最后結(jié)果表明,大鼠、小鼠、天竺鼠和兔的丙烯酰胺經(jīng)口LD50為150-180 mg/kg,屬中常毒性事物神經(jīng)器官毒性和繁殖發(fā)育毒性
數(shù)量多的動(dòng)物嘗試研討表明丙烯酰胺主要引動(dòng)神經(jīng)器官毒性;這個(gè)之外,為繁殖、發(fā)育毒性。神經(jīng)器官毒性效用主要為四周?chē)窠?jīng)器官退行性變動(dòng)和腦中牽涉到學(xué)習(xí)、記憶和其它認(rèn)知功能部位的退行性變;繁殖毒性效用表達(dá)為雄性大鼠精蟲(chóng)數(shù)量和活力減退及形態(tài)變更和生孩子有經(jīng)驗(yàn)減退。大鼠90天豢養(yǎng)嘗試,以神經(jīng)體系形態(tài)變更為盡頭,最大未仔細(xì)查看到有害效用的劑量(NOAEL)為0.2 mg/kg bw/天。大鼠繁殖和發(fā)育毒性嘗試的NOAEL為2 mg/kg bw/天遺傳毒性
丙烯酰胺在體內(nèi)和體外嘗試均表達(dá)存致突變效用,可引動(dòng)哺乳動(dòng)物體細(xì)胞和繁殖細(xì)胞的基因突變和染色體異常,如微核形成、姊妹染色單體交換、多倍體、非整倍體和其它有絲分裂異常等,顯性致死嘗試陽(yáng)性。并證實(shí)丙烯酰胺的代謝產(chǎn)物環(huán)氧氣丙酰胺是其主要致突變活性事物致癌性
動(dòng)物嘗試研討發(fā)覺(jué),丙烯酰胺可致大鼠多種器官腫瘤,涵蓋乳房?jī)?nèi)腺體、甲狀腺、睪丸、腰子上腺、中樞神經(jīng)器官、口腔、卵巢、腦垂體等。國(guó)際癌癥研討機(jī)構(gòu)(IARC) 1994年對(duì)其致癌性施行了名聲,將丙烯酰胺列為2類(lèi)致癌物(2A)即人的總稱(chēng)有可能致癌物,其主要根據(jù)為丙烯酰胺在動(dòng)物和人的身體均可代謝轉(zhuǎn)化為其致癌活性代謝產(chǎn)物環(huán)氧氣丙酰胺人的身體資料
對(duì)接觸丙烯酰胺的生業(yè)人海和因意外偶然性顯露于丙烯酰胺的人海的流行病學(xué)調(diào)查,均表明丙烯酰胺具備神經(jīng)器官毒性效用,但到現(xiàn)在為止還沒(méi)有豐足的人海流行病學(xué)憑證表明經(jīng)過(guò)食品攝入丙烯酰胺與人的總稱(chēng)某種腫瘤的發(fā)生有表面化有關(guān)性食物中丙烯酰胺形成、含量和人的身體有可能顯露量
食物中丙烯酰胺形成
丙烯酰胺主要在高碳水化物、低氨基酸的植物性食品加熱(120°C 以上)烹炒調(diào)制過(guò)程中形成。140-180℃謀生成的最佳溫度,而在食物加工前檢驗(yàn)測(cè)定不到丙烯酰胺;在加工溫度較低,如用水煮時(shí),丙烯酰胺的水準(zhǔn)相當(dāng)?shù)?。水含量也是影響其形成的關(guān)緊因素,尤其是烘烤、油炸食物最終階段養(yǎng)分減損、外表溫度升高后,其丙烯酰胺形成量更高;但咖啡不計(jì)算在內(nèi),在焙烤后期反倒減退。丙烯酰胺的主要前體物為游離天門(mén)冬草氨酸(馬鈴薯和谷類(lèi)中的代表性蛋白質(zhì))與恢復(fù)糖,二者發(fā)生Maillard反響生成丙烯酰胺。食物中形成的丙烯酰胺比較牢穩(wěn);但咖啡不計(jì)算在內(nèi),隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng),丙烯酰胺含量會(huì)減低食物中丙烯酰胺含量
既是丙烯酰胺的形成與加工烹炒調(diào)制形式、溫度、時(shí)間、養(yǎng)分等相關(guān),因?yàn)檫@個(gè)不一樣食物加工形式和條件不一樣,其形成丙烯酰胺的量有非常大不一樣,縱然不一樣批派生的產(chǎn)出的相同食物,其丙烯酰胺含量也有非常大差別。在JECFA 64次會(huì)展上,從24個(gè)國(guó)度取得的2002——2004年代里食物中丙烯酰胺的檢驗(yàn)測(cè)定數(shù)值共6,752個(gè),那里面67.6%的數(shù)值出處于歐羅巴洲,21.9%出處于南美,8.9%的數(shù)值出處于亞洲,1.6%的數(shù)值出處于西太平洋。檢驗(yàn)測(cè)定的數(shù)值里面含有早餐谷物、馬鈴薯制品、咖啡及其大致相似制品、奶類(lèi)、糖和蜂蜜制品、菜蔬和飲料等主要消費(fèi)食物,那里面含量較高的三類(lèi)食物是:熱加工的馬鈴薯制品(涵蓋薯片、薯?xiàng)l等),均勻含量為0.477 mg/kg,無(wú)上含量為5.312 mg/kg;咖啡及其大致相似制品,均勻含量為0.509 mg/kg,無(wú)上含量為7.3 mg/kg;早餐谷物類(lèi)食物,均勻含量為0.313 mg/kg,無(wú)上含量為7.834 mg/kg;其他品類(lèi)食物的丙烯酰胺含量基本在0.1 mg/kg以下,最后結(jié)果見(jiàn)表由中國(guó)惡疾預(yù)防扼制核心營(yíng)養(yǎng)與食物安全研討所供給的資料顯露,在監(jiān)視檢測(cè)的100余份樣品中,丙烯酰胺含量為:薯類(lèi)油炸食物,均勻含量為0.78 mg/kg,無(wú)上含量為3.21 mg/kg;谷物類(lèi)油炸食物均勻含量為0.15 mg/kg,無(wú)上含量為0.66 mg/kg;谷物類(lèi)烘烤食物均勻含量為0.13 mg/kg,無(wú)上含量為0.59 mg/kg;其他食物,如速溶咖啡為0.36 mg/kg、大麥茶為0.51 mg/kg、玉茭茶為0.27 mg/kg.就這些個(gè)少量樣品的最后結(jié)果來(lái)看,我國(guó)的食物中的丙烯酰胺含量與其它國(guó)度的相近依據(jù)對(duì)天底下17個(gè)國(guó)度丙烯酰胺攝入量的評(píng)估最后結(jié)果顯露,普通人海均勻攝入量為0.3-2.0 ?g/kg bw/天,90-97.5百分位數(shù)的高消費(fèi)人海其攝入量為 0.6-3.5 ?g/kg bw/天,99百分位數(shù)的高消費(fèi)人海其攝入量為 5.1 ?g/kg bw/天。按身體的重量計(jì),孩童丙烯酰胺的攝入量為成人的2-3倍。那里面丙烯酰胺主要出處的食物為炸馬鈴薯?xiàng)l16-30百分之百,炸馬鈴薯片6-46百分之百,咖啡13-39百分之百,餅干10-20百分之百,面粉和水發(fā)酵制成的食品10-30百分之百,剩下均小于10百分之百.JECFA依據(jù)各國(guó)的攝入量,覺(jué)得人的總稱(chēng)的均勻攝入量大概為1 ?g/kg bw/天,而高消費(fèi)者大概為4?g/kg bw/天,涵蓋孩童。因?yàn)槲覈?guó)尚缺乏足夠數(shù)目的各類(lèi)食物中丙烯酰胺含量數(shù)值,以及這些個(gè)食物的攝入量數(shù)值;因?yàn)檫@個(gè),還不可以確認(rèn)我國(guó)人海的顯露水準(zhǔn)。但因?yàn)槭澄镏幸杂驼ㄊ眍?lèi)食物、咖啡食物和烘烤谷類(lèi)食物中的丙烯酰胺含量較高,而這些個(gè)食物在我國(guó)人海中的攝入水準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)不高于其它國(guó)度,因?yàn)檫@個(gè),我國(guó)人海丙烯酰胺的攝入水準(zhǔn)應(yīng)不高于JECFA評(píng)估的普通人海的攝入水準(zhǔn)危險(xiǎn)性評(píng)估
對(duì)非遺傳毒性事物和非致癌物的危險(xiǎn)性評(píng)估,一般辦法是在NOAEL的基礎(chǔ)上再加上安全程度,萌生出每日容許攝入量(ADI)或每周耐受攝入量(PTWI),傭人群實(shí)際攝入水準(zhǔn)與ADI或PTWI施行比較,就可對(duì)該物對(duì)質(zhì)人海的危險(xiǎn)性施行評(píng)估。而對(duì)遺傳毒性致癌物,過(guò)去的危險(xiǎn)性評(píng)估覺(jué)得應(yīng)盡有可能防止接觸這類(lèi)事物,沒(méi)有思索問(wèn)題這類(lèi)事物攝入量和致癌效用強(qiáng)度的關(guān)系,沒(méi)有可接納的耐受閾劑量,因?yàn)檫@個(gè)管理者不可以以資來(lái)確認(rèn)監(jiān)視管理污染物的重點(diǎn)和預(yù)防處理辦法,而管理者又十分需求評(píng)估者供給不一樣攝入量有可能導(dǎo)致的不一樣康健危險(xiǎn)度的信息。因?yàn)檫@個(gè),到現(xiàn)在為止國(guó)際上在對(duì)該類(lèi)事物施行危險(xiǎn)性評(píng)估時(shí),提議用劑量反響板型BMDL和顯露限(MOE)施行評(píng)估。BMDL為誘發(fā)5百分之百或10百分之百腫瘤發(fā)生率的低側(cè)可信限,BMDL除以人海估計(jì)攝入量,則為顯露限(MOE)。MOE越小,該事物致癌危險(xiǎn)性也就越大,與之相反就越小對(duì)丙烯酰胺的非致癌效應(yīng)施行評(píng)估,動(dòng)物嘗試最后結(jié)果引動(dòng)神經(jīng)器官病理性變更的NOAEL值為0.2 mg/kg bw.依據(jù)人的總稱(chēng)均勻攝入量為1 ?g/kg bw/天,高消費(fèi)者為4 ?g/kg bw/天施行計(jì)算,則人海均勻攝入和高攝入的MOE作別為200和50;丙烯酰胺引動(dòng)繁殖毒性的NOAEL值2mg/kg bw,則人海均勻攝入和高攝入的MOE作別為2000和500.JECFA覺(jué)得按估計(jì)攝入量來(lái)思索問(wèn)題,此類(lèi)副效用的危險(xiǎn)性可以疏忽,不過(guò)對(duì)于攝入量頎長(zhǎng)的人海,不擯除能引動(dòng)神經(jīng)器官病理性變更的有可能對(duì)丙烯酰胺的危險(xiǎn)性評(píng)估重點(diǎn)為致癌效應(yīng)的評(píng)估。因?yàn)榱餍胁W(xué)資料想到動(dòng)物和人的生物科學(xué)標(biāo)記物數(shù)值均不完全可以施行名聲,因?yàn)檫@個(gè)依據(jù)動(dòng)物致癌性嘗試最后結(jié)果,用8種算術(shù)板型對(duì)其致癌效用施行剖析。最守舊的估計(jì),推算引動(dòng)動(dòng)物乳房?jī)?nèi)腺體瘤的BMDL為0.3 mg/kg bw/天,依據(jù)人的總稱(chēng)均勻攝入量為1 ?g/kg bw/天,高消費(fèi)者為4 ?g/kg bw/天計(jì)算,均勻攝入和高攝入量人海的 MOE作別為300和75.JECFA覺(jué)得對(duì)于一個(gè)具備遺傳毒性致癌物來(lái)說(shuō),其MOE值較低,也就是誘發(fā)動(dòng)物的致癌劑量與人的有可能最大攝入量之間的差距不夠大,比較靠近,其對(duì)人的總稱(chēng)康健的潛伏危害應(yīng)給與關(guān)心注視,提議采取合理的處理辦法來(lái)減低食物中丙烯酰胺的含量。到現(xiàn)在為止,歐羅巴洲有點(diǎn)食物出產(chǎn)公司在減損食物加工過(guò)程中丙烯酰胺的萌生方面已獲得了美好的效果在對(duì)丙烯酰胺的危險(xiǎn)性評(píng)估中,用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)推導(dǎo)的BMDL數(shù)值,人海攝入量評(píng)估,加之人與動(dòng)物代謝活化強(qiáng)度的區(qū)別,因?yàn)檫@個(gè)存在不確認(rèn)性。故需在施行的幾項(xiàng)丙烯酰胺的長(zhǎng)時(shí)期動(dòng)物嘗試終了后再次施行名聲,并需思索問(wèn)題丙烯酰胺在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為環(huán)氧氣丙酰胺的事情狀況,以及進(jìn)展中國(guó)度丙烯酰胺攝入量的數(shù)值,并將人的身體生物科學(xué)標(biāo)記物與攝入量和毒性盡頭最后結(jié)果相結(jié)合施行評(píng)估扼制與預(yù)防
因?yàn)榧逭ㄊ澄锸俏覈?guó)居人民有參與國(guó)事的權(quán)利要的食品,為減損丙烯酰胺對(duì)康健的危害,我國(guó)應(yīng)增強(qiáng)日常飯菜中丙烯酰胺的監(jiān)視檢測(cè)與扼制,開(kāi)展我國(guó)人海丙烯酰胺的顯露評(píng)估,并研討減損加工食物中丙烯酰胺形成的有可能辦法。對(duì)于廣大消費(fèi)者,資深專(zhuān)家提議:
盡力防止過(guò)度做飯做食物(如溫度過(guò)高或加熱時(shí)間太長(zhǎng)),但應(yīng)保障做熟,以保證殺滅食物中的微有生命的物質(zhì),防止造成食源性惡疾、鼓勵(lì)大家均衡日常飯菜,減損油炸和高脂肪食物的攝入,多吃蘋(píng)果和菜蔬、提議食物出產(chǎn)加工公司,改進(jìn)餐品加工工藝和條件,研討減損食物中丙烯酰胺的有可能路徑,研究討論優(yōu)化我國(guó)工業(yè)出產(chǎn)、家子食物制造中食物混合原料、加工做飯做條件,考求減低乃至于有可能消弭食物中丙烯酰胺的辦法。