1.来源和用途
毒砂(砷黄铁矿)和斜方砷铁矿是两种能被熔化生产单质砷的矿石。单质砷和三氧化二砷(As2O3)是作为商品生产,后者是许多砷化合物的生产原料。单质砷用于与铅和铜一起制造合金。砷化合物有许多用途,包括用作催化剂、杀菌剂、除锈剂、杀真菌剂、动物饲料添加剂、防锈剂、药物、兽药、制革剂以及木材防腐剂。砷剂是第一种治疗梅毒的药,并且一直用于治疗阿米巴痢疾。硫砷密胺(一种有机砷化合物)是治疗由非洲锥体虫引起的神经病发病期的最有效药物。
2.砷的暴露和吸收
砷能通过肠胃系统和肺途径被吸收,对砷关注的主要是内吸收毒害。三氯化砷(AsCI3)和有机砷化物路易斯气(第一次世界大战中作毒气)可以透过皮肤,这两者对暴露者有很强的危害性,并且是强的糜烂性毒剂(引起水泡)。普通砷化物As2O3通过肺和肠道被吸收,固体颗粒的大小是它被吸收多少的主要因素。粗粒子的化合物趋于穿过肠胃并且通过大便排出。
砷有 3和 5氧化态,并且 3氧化态的无机化合物通常是比较毒的,转为砷(V)一般对环境有利,其危害大为降低。
砷是绝大多数土壤的自然组成部分。许多食物中含砷,特别是水生贝壳类动物。成年人每天通过正常来源平均摄入大约低于1毫克砷。
3.砷的代谢、转移和毒害作用
生物化学上砷使蛋白质凝结,与辅酶一起形成配合物,抑制ATP(三磷酸腺苷)的产生。与镉和汞相似,砷是“亲硫”元素。砷有某些与磷相似的化学特性,并在某些化学过程中替代磷,起不利的新陈代谢作用。下图《砷(Ⅲ)干扰ATP磷酸化作甩产生的过程》所示概述了这种作用。图上面的反应说明从甘油醛一3一磷酸酯,酶催化合成1,3—双磷酸甘油酸酯,其生成物继续反应生成三磷酸腺甙(ATP),这是一种人体内新陈代谢中必需的产生能量的物质。当亚砷酸盐AsO33-出现时,与甘油醛一3一磷酸酯结合生成一个能经过非酶自发水解的产物,阻止ATP的形成。
砷中毒的解毒药可以利用它的“亲硫”性,采用含有巯基的物质,如2,3—二巯基丙醇(BAL)。