菸草生物鹼危害特性研究

2023-02-05 14:27:03 字數 2564 閱讀 8546

摘要:菸草生物鹼根據分子結構可分為兩類:一類是毗睫與氫化毗咯相結合的化合物,以菸鹼為代表;另一類是毗澱與毗澱或氫化毗睫環相結合的化合物,如假木賊鹼、新菸草鹼等。

菸鹼(尼古丁)被證明廣泛存在於多種植物中,是菸草類植物體內主要的天然生物鹼。最早發現於馬鈴薯、西紅柿、綠辣椒和菸草等茄科類植物中。菸鹼對人和動物具有較強的三致作用(致癌、致畸、致突變),是惡性環境汙染物之一。

歐盟已將菸鹼含量超過 500mg/kg菸草廢棄物列入有毒有害物質清單。我國是世界上最大的菸草生產國和消費國,佔全世界20%的人口消費世界上30%的捲菸,每年產生的菸草廢棄物約130一170噸,每千克幹廢棄物的平均菸鹼含量高達189,是嚴重威脅我國乃至全球人類和動物健康的菸鹼汙染源。

關鍵字:菸鹼降解菌;天然生物鹼;菸鹼的危害

一、菸鹼及其理化性質

菸鹼的化學結構菸草生物鹼是乙個類群,含有近50種物質,存在於約60多個不同種的菸草中。菸草生物鹼根據分子結構可分為兩類:一類是毗睫與氫化毗咯相結合的化合物,以菸鹼為代表;另一類是毗澱與毗澱或氫化毗睫環相結合的化合物,如假木賊鹼、新菸草鹼等。

在菸草生物鹼中以菸鹼最為重要,它是菸草中的主要生物鹼,佔菸草生物鹼總量的95%以上。 2023年,瑞士化學家首次從菸草中分離出菸鹼。菸鹼的化學名稱:

甲基烷,分子量為 162.24。

二、菸鹼的理化

生質菸鹼在室溫下是一種難聞、味苦、無色透明或淡黃色的油狀液體。具有較強的夕菸鹼降解菌的分離篩選及降解特性研究揮發性,強烈的刺激性,味辛辣,在空氣中極易氧化成棕黃色,且在陽光下易分解,顏色變深,有特殊的煙臭味,其沸點為247℃,比重1.009(20℃),具有左旋性。

菸鹼具有潮解性,60℃條件下能與水以任何比例互溶,隨水蒸汽揮發而不分解的特殊性質,因此可以用水蒸汽蒸餾法從鹼性溶液中蒸出菸鹼 (speaketetal.,1%4)。菸鹼不僅易溶於水,還可以溶於許多有機溶劑,如四氯化碳、氯仿、乙醚、苯、煤油、三氯乙烯和三氯乙烷等。

菸鹼是由兩個氮雜環構成的化合物,其中乙個是毗睫環,此環中的氮原子由於芳香化的結果,與芳胺的鹼性相近,它的鹼性很弱。而菸鹼分子中的另一氮雜環,屬於毗咯環,此環中的氮原子還連線著乙個甲基,其屬叔胺,由於此環沒有芳香化,其鹼性與脂肪族叔胺鹼性相近。即菸鹼中含有兩個鹼性相差很大的鹼性基團,不過與強無機鹼相比,它們都是弱鹼,在強鹼作用下很容易被分離出來。

菸鹼可和酸反應生成鹽(肖協忠,1997),如形成硫酸菸鹼和矽鎢酸鹽等。菸鹼分子中,毗陡環由於芳香化的作用,比較穩定,反應活性比較低,而毗咯環由於沒有芳香化,比較不穩定,易發生反應,當受紫外光照射或濃硝酸作用時,易被氧化。因此,菸鹼的降解在多數情況下先開啟毗咯環。

由於菸鹼結構中的毗睫環和氫化毗咯環均呈鹼性,所以菸鹼為鹼性化合物,能與多種無機酸和有機酸反應生成鹽,這些鹽大多易溶於水和有機溶劑。菸草植株中大部分的菸鹼與草酸、蘋果酸、檸檬酸、芳香族酸結合生成相應的鹽類。菸鹼也能和無機酸結合生成鹽,因此可以用鹽酸或硫酸吸收菸鹼。

三、菸鹼對人的危害及環境汙染

菸鹼對人的危害菸鹼有劇烈毒性,一支香菸所含的菸鹼可毒死乙隻小白鼠,20支香菸中的菸鹼可毒死一頭牛,一滴菸鹼可殺死三匹馬,人的致死量是50一70mg,相當於20一259菸絲的菸鹼含量,如果將一支雪茄菸或3支香菸的菸鹼注入人的靜脈內3min即可死亡。菸鹼可經過口、鼻、支氣管粘膜被機體吸收,不僅可以通過鼻腔和口腔的嗅覺神經帶給吸菸者強烈的生理感受,同時作用於中樞神經系統,使人感到興奮的刺激。適度地吸菸具有興奮、鬆弛和抵禦厭煩情緒的心理作用。

菸鹼是一種中樞神經興奮劑,可使人產生心理和生理上的依賴性,是使人吸菸成癮的物質。中等劑量的菸鹼可刺激腎上腺釋放腎上腺素和去甲腎上腺素,興奮中樞神經和交感神經,使心跳加快,血壓公升高,心排血量減少,心電傳導系統功能失常,增加心臟的負擔。大量的菸鹼則抑制中樞神經系統,甚至使心臟麻痺而導致死亡。

尼佔丁還可增加血液粘稠度,使血流減慢,心臟供血量減少,發生心絞痛,嚴重時會引起心臟病突發而死亡。菸鹼在人體內會破壞人體吸收的維生素c,從而削弱人體的免疫功能。吸菸越多越能增加身體和心理對菸鹼的依賴性。

研究發現人們長期吸菸會使小血管產生收縮,引起心血管病變;削弱心臟的收縮力和損害腦細胞,降低機體的活力;從而造成多種器官受累的綜合病變。長期吸菸的人患肺癌的機率遠大於不吸菸的人,過量吸菸則會抑制中樞神經,麻痺心臟,甚至有致命的危險。有人認為菸鹼是菸草和主流煙氣中的n一亞硝胺《tsna)的前體,而該物質是致癌的主要物質。

菸草生產及廢棄物汙染自上世紀50年代以來,菸草已逐步成為我國乃至世界支柱產業之一。目前全世界吸菸人數約有12億以上,大約每分鐘就會有乙個人死於菸草和菸草有關的疾病,世界衛生組織研究表明,目前全世界每年死於菸草人數達490萬,到2023年將增加到1000萬。2023年全球烤煙產量預計為41.

847億 kg,比2023年的估計產量38.719億kg提高8.1%。

所有菸葉出口國(不包括中國) 加08年的產量預計為16.674億kg,2023年的17.05億kg的產量下降了2.

3%, 2023年1一6月,中國菸草行業累計實現工商稅利2433.0億元,同比增長17% 。目前我國菸葉產量佔世界菸葉產量的35%,為世界第一;捲菸產量佔世界捲菸的32%,居世界第一;中國擁有菸民3.

5億多人,約佔全球菸民總數的1/5,同樣位居世界第一。菸草效益對整個國民及世界有著相當重要的作用,全國範圍內的禁菸在我國是不可能完成的任務。菸草在創造巨大的經濟效益和滿足人民需求的同時,菸草中含有菸鹼等許多有害物質而給人類健康及生態環境帶來了巨大危害和威脅。

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