【doc】合成麝香与生态风险

【doc】合成麝香与生态风险 合成麝香与生态风险 2010年第12期化学教育 一合成麝香与生态风险刘志红(长春医学高等专科学校吉林长春130031) 摘要简介了硝基麝香,多环麝香,大环麝香和脂环麝香的结构,香气特点及应用情况,说明了 合成麝香的污染源和硝基麝香,多环麝香的生态风险.笔者认为大环麝香是当前合成麝香的研究 热点,脂环麝香将有广阔的应用前景. 关键词合成麝香硝基麝香多环麝香大环麝香脂环麝香生态风险 麝香是一种高级香料,也是十分名贵的中药 材,具有开窍醒神,活血通经,消肿止痛3大功 效.麝香是成熟雄麝香囊中的干燥分泌物,其化学 成分很复杂,所含麝香酮(O.9,3.09/6)是麝香 的香气成分[1].现今,天然麝香酮的价格已超过黄 金,因为要得到1kg纯麝香酮,需要捕杀上万只 雄麝.随着经济的发展,人们对麝香的需求量逐年 增长;天然麝香受资源所限,难以满足市场需求. 20世纪以来,合成麝香作为天然麝香的廉价替代 品,广泛应用于化妆品,洗涤用品及药品中. 1合成麝香的种类与应用 据统计,1996年全世界合成麝香总产量为 8000t,其中硝基麝香占12,多环麝香占7O, 其余为大环麝香_l2].近几年,又开发出一类新型合 成麝香——脂环麝香. 1.1硝基麝香(NitroMusks) 硝基麝香是最早开发的合成麝香,具有易于合 成及价廉的特点,一度成为合成麝香的主流.二甲 苯麝香是德国人鲍尔(Baur)于1888年研制的第 一 个硝基麝香.随后,他相继研制出酮麝香和葵子 麝香[3].20世纪30年代,更稳定的伞花麝香和西 藏麝香才问世. 表1硝基麝香的名称,结构式,香气特点及应用情况 化学教育2010年第12期 1.2多环麝香(PolycyclicMusks) 多环麝香分为茚满型,萘满型,色满酮型和三 个多环麝香,即粉檀麝香.20世纪60年代,一系 列具有三环结构的麝香被合成.目前,使用最多 环异色满型等.瑞士人Weder于1952年研制第一的合成麝香是佳乐 麝香和吐纳麝香. 表2多环麝香的名称,结构式,香气特点及应用情况 1.3大环麝香(MacrocyclicMusks) 大环麝香含有C.,C.的环酮,内酯,环双酯 等.1906年,麝香酮就被确认为天然麝香的主要 香气成分,1926年确定其分子结构,1934年合成 其外消旋体,1951年合成其左旋体.昆仑麝香 是2O世纪6O年代才实现工业化生产的.天籁麝 香是奇华顿公司2009年开发的新产品. 表3大环麝香的名称,结构式,香气特点及应用情况 2010年第12期化学教育 1.4脂环麝香{Alicyclicmusks)一 Hoffmann等在1975年发现第一个脂环麝香 Cyclomusk,但并没有引起人们的重视.直到Hel— vetolide和Romandolide合成后,香料化学家们相 继合成了一系列脂环麝香.目前,国内市场只有 Helvetolide出售. 表4脂环麝香的名称,结构式,香气特点及应用情况 2合成麝香的生态风险 2.1生态风险简介 生态风险是指在一定区域内具有不确定性的事 故或灾害对生态系统及其成分可能产生的不利作 用,包括对生态系统结构和功能的损害,从而危及 生态系统的安全和健康.合成麝香在丰富和美化人 类生活的同时,由于其持续不断地输入环境,在一 定程度上对环境造成了污染.目前,在水体,土 壤,大气和人体脂肪组织中均检测出合成麝香. 2.2合成麝香的污染源 环境中合成麝香的主要来源是城市生活污水. 加拿大,瑞典,德国,美国及我国的研究人员从城 市污水中都检测出了合成麝香.有研究表明,污水 中的合成麝香经过土壤表层的时候能够被土壤吸 附,因其具有半挥发性,能够从水体或土壤中以蒸 气的形式进入大气环境或被大气颗粒物吸附,然后 通过大气环流远距离迁移,导致合成麝香在全球范 围内的扩散,增加其进入环境介质,生态系统,食 物链和食物网的可能性.大量研究证明合成麝香具 有生物蓄积作用,在人体内的代谢不完全,剩余部 分会在人体内富集L9]. 2.3硝基麝香的生态风险及国内生产现状 1979年发现葵子麝香可引发光过敏反应[1. 自从I981年首次报道在日本水域及水生鱼体中检 测出二甲苯麝香和酮麝香[1,硝基麝香的污染就 引起人们的关注.国际13用香料香精协会在1985 年建议葵子麝香不能应用在接触皮肤的加香产品 中.1990年,发现二甲苯麝香具有使小鼠致癌作 用E].二甲苯麝香是欧洲化学品管理署(ECHA) 首批公布(2008年)的15个对环境,人体毒性较 大且风险高的高关注化学物质之一.2000年确定 酮麝香具有遗传毒性L1,伞花麝香已被列人中国 化妆品卫生(2007版)化妆品禁用组分中, 国内已停止生产.目前,仍在使用的硝基麝香只有 3种,国内生产和销售西藏麝香的公司有5家,生 产和销售二甲苯麝香和酮麝香的有10余家. 2.4多环麝香的生态风险 近几年发现多数多环麝香具有内分泌干扰性, 大剂量注射多环麝香会导致肝脏,肾脏等器官的损 伤,并且抑制肌体的正常生长[1.由于发现万山 麝香有神经毒性,早在1980年就停止使用.粉檀 麝香表现出一定的血红细胞毒性,佳乐麝香有一定 的皮肤刺激作用,吐纳麝香能引起实验小鼠急性肝 损伤.2005年,Kannan等人对美国人体内的佳乐 麝香和吐纳麝香的含量进行调查,发现所有被调查 (下转第6页) ? 6?化学教育2010年第12期 值得指出的是2004年Stamatin等利用方便的 原料酚醛树脂(Bakeliteresin)和乌洛托品已经打 通了glitter碳的合成,目前该项工作仍在进行中. 该研究成果对碳化学的同素异形体的研究及衍 生物的应用研究有重要的理论意义.同时为螺共轭 效应的研究开辟了新的领域u一. [13 [2] E3] [4] [5] 参考文献 YamadaK,SawaokaARCarbon,1994,32(4):665 BucknumMJ,HoffmannR..JAm.Chem.Soc.,1994, 116:11456 BucknumMJ.Carbon,1997,35:1 魏荣宝,阮伟祥.高等有机化学习题精解.北京:国防E业 出版社,2008 BucknumMJ,PicKardCJ,StamatinI,CastroEA.J. Theore.Comput.Chem.,2006,5:175 [6]BucknumMJ,PicKardCJ,StamatinI_MolecularPhys., 2005,103:2707 [7]魏荣宝,阮伟祥,梁娅.有机化学.北京:化学工业出版 社,2008 [8]郑辙,高翔.矿物,2001,21:303 [9]YangSY,SuZM.Chem.Phys.Lett.,2006,429:180 [1O]KingSM,HintschiehSL,DaiD,MonkmanAP.J. Phys.Chem.C,2007,1ll:18759 [11]GrisorioR,MastrorilliP,NobileCF.MacromolChem Phys.,2005,206:448 [12]SandinP,AngelesMG,Sanchezl,SeoaneC.Org. Lett.,2005,7:295 [13]WongKT,ChienYY,ChenRT,HungTH,ChaoTC. App1.Phys.Lett.,2005,87:52103 [14]魏荣宝,何旭斌,欧其.有机化学中的螺共轭和异头效 应.北京:科学出版社,2008 (上接第3页)舢舢舢舢舢轧” 人员的脂肪组织中均检测到佳乐麝香(平均为 97ng/g),869/6的人体脂肪中检测到吐纳麝香(平 均为23ng/g)E].由此可见,多环麝香的使用对 环境造成的污染甚为严重. 3合成麝香展望 合成麝香的应用生产已超过百年.由于硝基麝 香易渗人人体细胞,对人体具有潜在的致癌性,不 久必然会被停止使用;占合成麝香总产量份额最多 的多环麝香具有生物蓄积性,其应用前景也不容乐 观;香气品质佳,无生态风险的大环麝香,虽然是 合成麝香的研究热点,但制备难度大,原料来源有 限,也难以拓展市场.由此看来,无毒性或低毒性 的脂环麝香将有广阔的应用前景. 参考文献 [1]徐国军.生药学.第2版.北京:人民卫生出版社,1995 396,398 [2]曾祥英 18(3) 陈多宏,桂红艳等.环境监测管理与技术,2006, 7—1O 3]夏铮南,赵继源.j二海轻工业,1989,(3):26—28,34 [4]刘宇红,阎世翔.北京轻工业学院,1990,8(1): 69,73 [5]唐健.当代化工,2008,37(2):218—200 [6]唐健.北京日化,2000,61(4):31—34 [7]刘树文.河北化工,1992,(4):28—31 [8]MarcusEh.Chemistry&Biodiversity,2004,1(12): 1975—1984 [9]周启星,王美娥,范飞等.环境科学,2008,28(1) l—ll [1O]KochcverIE,ZalarGL,EininderJ,eta1.JInvDerm, l979,73:144—146 El1]YamagishiT,MiyazakiT,HorriS,eta1.TokyoBull EnvironContamToxicol,1981,26:656—662 [12]MaekawaA,MatsushimaY,OnoderaH,eta1.Food Chemtox,1990.28(8):581—586 [is3CarlssonG,OrnS,AnderssonPL,eta1.MarineEnvi— ronmentalResearch,2000,50;237—241 [14]吕妍,袁涛,王文华等.环境与健康杂志,2007,24(8): 650—653 [15]KannanK,ReinerJI,YunSH,ela1.Chemosphere, 2005,61:693—700