Polycyklický aromatický uhlovodík - Polycyclic aromatic hydrocarbon

Tři reprezentace hexabenzokoronen, polycyklický aromatický uhlovodík. Nahoře: standardní schéma přímkového úhlu, kde jsou atomy uhlíku reprezentovány vrcholy šestiúhelníků a jsou odvozeny atomy vodíku. Střední: model s míčkem a hůlkou zobrazující všechny atomy uhlíku a vodíku. Dno: mikroskopie atomové síly obraz.

A polycyklický aromatický uhlovodík (PAH) je uhlovodík -A chemická sloučenina obsahující pouze uhlík a vodík - který se skládá z několika aromatické kruhy. Tato skupina je hlavní podmnožinou skupiny aromatické uhlovodíky. Nejjednodušší z těchto chemikálií jsou naftalen, mající dva aromatické kruhy, a trojkruhové sloučeniny anthracen a fenanthren. Podmínky polyaromatický uhlovodík[1] nebo polynukleární aromatický uhlovodík[2] jsou také používány pro tento koncept.[3]

PAH jsou nenabité nepolární molekuly s charakteristickými vlastnostmi částečně způsobenými přemístěn elektrony v jejich aromatických kruzích. Mnoho z nich se nachází v uhlí a v olej usazeniny a jsou také produkovány tepelným rozkladem organická hmota —Například v motorech a spalovnách nebo při spalování biomasy lesní požáry.

Polycyklické aromatické uhlovodíky jsou diskutovány, jak je to možné výchozí materiály pro abiotický syntézy materiály požadováno nejranější formy života.[4][5]

Názvosloví a struktura

Podle definice mají polycyklické aromatické uhlovodíky více cyklů, což vylučuje benzen být považován za PAH. Některé zdroje, například US EPA a CDC, zvážit naftalen být nejjednodušší PAH.[6] Jiní autoři považují PAHs za začátek s tricyklickými druhy fenanthren a anthracen.[7] Většina autorů vylučuje sloučeniny, které obsahují heteroatomy v prstenech nebo nosit substituenty.[8]

Polyaromatický uhlovodík může mít kruhy různých velikostí, včetně těch, které nejsou aromatické. Říká se, že mají pouze šestičlenné prsteny alternativní.[9]

Následují příklady PAH, které se liší počtem a uspořádáním prstenců:

Geometrie

V některých PAH, jako je naftalen, anthracen a koronen, leží všechny atomy uhlíku a vodíku ve stejné rovině. Tato geometrie je důsledkem skutečnosti, že σ-vazby které vyplývají ze sloučení sp2 hybridní orbitaly sousedních uhlíků leží na stejné rovině jako atom uhlíku. Tyto sloučeniny jsou achirál, protože rovina molekuly je rovinou symetrie.

Některé další PAH však nejsou rovinné. V některých případech může být nerovinnost vynucena topologie molekuly a tuhosti (v délce a úhlu) vazeb uhlík-uhlík. Například na rozdíl od koronen, corannulen přijímá tvar mísy, aby se snížilo napětí vazby. Dvě možné konfigurace, konkávní a konvexní, jsou odděleny relativně nízkou energetickou bariérou (přibližně 11 kcal /mol )[10]

Teoreticky existuje 51 strukturních izomerů koronenu, které mají šest kondenzovaných benzenových kruhů v cyklické sekvenci, přičemž dva okrajové uhlíky jsou sdíleny mezi následujícími kruhy. Všechny z nich musí být nerovinné a musí mít podstatně vyšší vazebnou energii (vypočítanou alespoň na 130 kcal / mol) než koronen; a od roku 2002 nebyl žádný z nich syntetizován.[11]

Jiné PAH, které se mohou zdát rovinné, vezmeme-li v úvahu pouze uhlíkovou kostru, mohou být zkresleny odpuzováním nebo sterickou zábranou mezi atomy vodíku na jejich periferii. Benzo [c] fenantren se čtyřmi kruhy kondenzovanými ve tvaru "C" má mírné spirálovité zkreslení v důsledku odpuzování mezi nejbližší dvojicí atomů vodíku ve dvou extrémních kruzích.[12] Tento účinek také způsobuje zkreslení pikenu.[13]

Přidáním dalšího benzenového kruhu za vzniku dibenzo [c, g] fenantrenu se vytvoří sterická překážka mezi dvěma extrémními atomy vodíku.[14] Přidáním dalších dvou kroužků ve stejném smyslu se získá výtěžek heptahelicen ve kterém se oba krajní prstence překrývají.[15] Tyto nerovinné formy jsou chirální a jejich enantiomery lze izolovat.[16]

Benzenoidové uhlovodíky

The benzenoidové uhlovodíky byly definovány jako kondenzované polycyklické nenasycené plně konjugované uhlovodíky, jejichž molekuly jsou v podstatě rovinné se všemi šestičlennými kruhy. Plná konjugace znamená, že všechny atomy uhlíku a vazby uhlík-uhlík musí mít sp2 struktura benzenu. Tato třída je z velké části podmnožinou alternativních PAH, ale považuje se za nestabilní nebo hypotetické sloučeniny jako triangulen nebo heptacen.[16]

Od roku 2012 bylo izolováno a charakterizováno více než 300 benzenoidových uhlovodíků.[16]

Lepivost a aromatičnost

The aromatičnost pro PAH se liší. Podle Clarovo pravidlo,[17] the rezonanční struktura PAH, která má největší počet disjunktních aromatických látek pi sextety -tj. benzen podobné skupiny - je nejdůležitější pro charakterizaci vlastností dané PAH.[18]

  • Analýza rezonance benzenové substruktury pro Clarovo pravidlo

  • Fenantren

  • Anthracen

  • Chrysene

Například, fenanthren má dvě Clarovy struktury: jednu s jedním aromatickým sextetem (prostřední kruh) a druhou se dvěma (první a třetí kruh). Druhým případem je tedy charakterističtější elektronická povaha těchto dvou. Proto v této molekule mají vnější kruhy větší aromatický charakter, zatímco centrální kruh je méně aromatický a proto reaktivnější.[Citace je zapotřebí ] Naproti tomu v anthracen rezonanční struktury mají každý jeden sextet, který může být na kterémkoli ze tří kruhů, a aromatičnost se šíří rovnoměrněji po celé molekule.[Citace je zapotřebí ] Tento rozdíl v počtu sextetů se odráží v rozdílném ultrafialová - viditelná spektra z těchto dvou izomerů, protože vyšší Clar pi-sextety jsou spojeny s většími mezerami HOMO-LUMO;[19] nejvyšší vlnová délka absorbance fenanthrenu je při 293 nm, zatímco anthracen je při 374 nm.[20] Ve čtyřkruhu jsou tři Clarovy struktury se dvěma sextety chrysen struktura: jeden se sextety v prvním a třetím kruhu, jeden ve druhém a čtvrtém kruhu a jeden v prvním a čtvrtém kruhu.[Citace je zapotřebí ] Superpozice těchto struktur ukazuje, že aromatičnost ve vnějších kruzích je větší (každý má sextet ve dvou ze tří Clarových struktur) ve srovnání s vnitřními kruhy (každý má sextet pouze v jednom ze tří).

Vlastnosti

Fyzikálně-chemické

PAH jsou nepolární a lipofilní. Větší PAH jsou obecně nerozpustný ve vodě, i když některé menší PAH jsou rozpustné.[21][22] Větší členové jsou také špatně rozpustní v organická rozpouštědla a v lipidy. Větší členové, např. perylen, jsou silně zbarvené.[16]

Redox

Polycyklické aromatické sloučeniny se charakteristicky získají radikální anionty po zpracování alkalickými kovy. Velký PAH tvoří také dianiony.[23] The redox potenciál koreluje s velikostí PAH.

Půl buňky potenciál aromatických sloučenin proti SCE (Fc+/0)[24]
SloučeninaPotenciál (V)
benzen−3.42
bifenyl[25]−2.60 (-3.18)
naftalen−2.51 (-3.1)
anthracen−1.96 (-2.5)
fenanthren−2.46
perylen−1.67 (-2.2)
pentacen−1.35

Zdroje

Přírodní

Fosilní uhlík

Polycyklické aromatické uhlovodíky se primárně vyskytují v přírodních zdrojích, jako jsou živice.[26][27]

PAH lze také produkovat geologicky, když se organické sedimenty chemicky přemění na fosilní paliva jako olej a uhlí.[28] Vzácné minerály idrialit, kortizit, a karpatský Skládají se téměř výhradně z PAH, které pocházejí z takových sedimentů, které byly extrahovány, zpracovány, separovány a ukládány velmi horkými tekutinami.[29][13][30]

Přírodní požáry

PAH mohou být výsledkem neúplnosti spalování z organická hmota přirozeně požáry .[31][32] V Asii, Africe a Latinské Americe byly naměřeny podstatně vyšší koncentrace PAH ve venkovním vzduchu, půdě a vodě než v Evropě, Austrálii, USA a Kanadě.[32]

Vysoká úroveň takových pyrogenetický PAH byly zjištěny v Křídově-terciární (K-T) hranice, více než stokrát vyšší úroveň v sousedních vrstvách. Bodec byl přičítán masivním požárům, které ve velmi krátké době spotřebovaly asi 20% pozemské nadzemní biomasy.[33]

Mimozemský

PAH převládají v EU mezihvězdné médium (ISM) galaxií v blízkém i vzdáleném vesmíru a tvoří dominantní emisní mechanismus v rozsahu vlnových délek střední infračervené oblasti, který obsahuje až 10% celkové integrované infračervené svítivosti galaxií.[Citace je zapotřebí ] PAH obecně sledují oblasti studeného molekulárního plynu, které jsou optimálním prostředím pro vznik hvězd.[Citace je zapotřebí ]

NASA Spitzerův kosmický dalekohled zahrnuje přístroje pro získávání jak obrazů, tak spektra světla emitovaného PAH spojenými s tvorba hvězd. Tyto obrazy mohou sledovat povrch hvězdotvorby mraky v naší vlastní galaxii nebo identifikujte hvězdotvorné galaxie ve vzdáleném vesmíru.[34]

V červnu 2013 byly v EU zjištěny PAH horní atmosféra z Titan, největší měsíc z planeta Saturn.[35]

Drobné zdroje

Sopečné erupce může emitovat PAH.[28]

Některé PAH jako např perylen lze také generovat v anaerobní sedimenty ze stávajícího organického materiálu, ačkoli zůstává neurčeno, zda jejich produkci řídí abiotické nebo mikrobiální procesy.[36][37][38]

Umělý

Dominantní zdroje PAU v životním prostředí tedy pocházejí z lidské činnosti: spalování dřeva a spalování jiných biopaliva jako je trus nebo zbytky plodin přispívají více než polovinou k ročním celosvětovým emisím PAH, zejména v důsledku používání biopaliv v Indii a Číně.[32][31] Od roku 2004 tvořily průmyslové procesy a těžba a používání fosilních paliv o něco více než jednu čtvrtinu celosvětových emisí PAH, přičemž dominovaly výstupy v průmyslových zemích, jako jsou USA.[32]

Nízkoteplotní spalování, jako např kouření tabáku nebo pálení dřeva, má tendenci generovat nízkomolekulární PAH, zatímco vysokoteplotní průmyslové procesy typicky generují PAH s vyšší molekulovou hmotností.[39]

PAH se obvykle nacházejí jako komplexní směsi.[28][39]

Distribuce v prostředí

Vodní prostředí

Většina PAH je nerozpustná ve vodě, což omezuje jejich mobilitu v životním prostředí, i když PAH sorb na jemnozrnné organické látky sedimenty.[40][41][42][43] Rozpustnost PAH ve vodě přibližně klesá logaritmicky tak jako molekulová hmotnost zvyšuje.[44]

Dvoukruhové PAH a v menší míře PAH se třemi kruhy se rozpouštějí ve vodě, což je činí dostupnějšími pro biologický příjem a degradace.[43][44][45] Dále dvou až čtyřkroužkové PAH volatilize dostatečně, aby se objevil v atmosféře převážně v plynné formě, i když fyzikální stav čtyřkruhových PAH může záviset na teplotě.[46][47] Naproti tomu sloučeniny s pěti nebo více kruhy mají nízkou rozpustnost ve vodě a nízkou těkavost; jsou tedy převážně pevné Stát, vázán částice znečištění ovzduší, půdy nebo sedimenty.[43] V pevném stavu jsou tyto sloučeniny méně přístupné pro biologickou absorpci nebo degradaci, což zvyšuje jejich perzistenci v životním prostředí.[44][48]

Expozice člověka

Expozice člověka se na celém světě liší a závisí na faktorech, jako je míra kouření, typy paliv při vaření a regulace znečištění v elektrárnách, průmyslových procesech a vozidlech.[28][32][49] Rozvinuté země s přísnější kontrolou znečištění ovzduší a vody, čistšími zdroji vaření (tj. Plyn a elektřina vs. uhlí nebo biopaliva) a zákazy veřejného kouření mají tendenci mít nižší úroveň expozice PAH, zatímco rozvojové a nerozvinuté země mají tendenci mít vyšší úrovně.[28][32][49]Bylo prokázáno, že chirurgický kouřový oblak obsahuje PAH v několika nezávislých výzkumných studiích.[50]

Vaření pod širým nebem na dřevo kamna. Kouř z pevných paliv jako dřevo je celosvětově velkým zdrojem PAH.

Spalování tuhých paliv, jako např uhlí a biopaliva v domácnosti pro vaření a vytápění je dominantním globálním zdrojem emisí PAH, který v rozvojových zemích vede k vysoké úrovni expozice vnitřní znečištění ovzduší obsahující PAH, zejména pro ženy a děti, které tráví více času doma nebo vařením.[32][51]

V průmyslových zemích lidé, kteří kouří tabákové výrobky nebo kterým jsou vystaveni pasivní kouř, patří mezi nejvíce exponované skupiny; tabákový kouř přispívá k 90% vnitřních hladin PAH v domácnostech kuřáků.[49] Pro běžnou populaci ve vyspělých zemích je strava jinak dominantním zdrojem expozice PAH, zejména při kouření nebo grilování masa nebo konzumaci PAH uložených na rostlinných potravinách, zejména listnaté zelenině, během růstu.[52] PAH jsou v pitné vodě obvykle v nízkých koncentracích.[49]

Smog v Káhira. Znečištění ovzduší částicemi, včetně smogu, je podstatnou příčinou expozice člověka PAU.

Emise z vozidel, jako jsou osobní a nákladní automobily, mohou být podstatným venkovním zdrojem PAH ve znečišťování ovzduší částicemi.[28][32] Geograficky jsou tedy hlavní silnice zdrojem PAH, které se mohou šířit v atmosféře nebo se ukládat poblíž.[53] Katalyzátory se odhaduje, že sníží emise PAH z benzinových vozidel na 25krát.[28]

Lidé mohou být také pracovně exponováni během práce, která zahrnuje fosilní paliva nebo jejich deriváty, spalování dřeva, uhlíkové elektrody nebo vystavení naftový výfuk.[54][55] Průmyslová činnost, která může produkovat a distribuovat PAH, zahrnuje hliník, žehlička, a ocel výrobní; zplyňování uhlí, dehet destilace, těžba břidlicového oleje; produkce Kola, kreozot, saze, a karbid vápníku; silniční dlažba a asfalt výrobní; guma pneumatika Výroba; výroba nebo použití obrábění kovů tekutiny; a činnost uhlí nebo zemní plyn elektrárny.[28][54][55]

Znečištění a degradace životního prostředí

Pracovní rukavice se na písečné pláži dotkne husté skvrny černého oleje.
Ropa na pláži po roce 2007 únik oleje v Koreji.

PAH se obvykle rozptylují od městský a předměstský nepolohové zdroje přes silnici odtok, kanalizace, a atmosférická cirkulace a následné ukládání znečišťování ovzduší částicemi.[56][57] Půda a řeka usazenina v blízkosti průmyslových areálů, jako jsou zařízení na výrobu kreosotu, mohou být vysoce kontaminovány PAH.[28] Ropné skvrny kreosot, těžba uhlí prach a další zdroje fosilních paliv mohou také distribuovat PAH v životním prostředí.[28][58]

Dvou- a tříkruhové PAH se mohou dispergovat široce, když jsou rozpuštěny ve vodě nebo jako plyny v atmosféře, zatímco PAH s vyšší molekulovou hmotností se mohou dispergovat lokálně nebo regionálně ulpívající na částice, které jsou suspendovány ve vzduchu nebo ve vodě, dokud částice nepřistanou nebo se neusadí. z vodní sloup.[28] PAH mají silnou afinitu k organický uhlík, a tedy vysoce organických sedimentů v řeky, jezera a oceán může být podstatným propadem pro PAH.[53]

Řasy a nějaký bezobratlých jako prvoky, měkkýši, a mnoho mnohoštětinatci mají omezenou schopnost metabolizovat PAH a bioakumulovat nepřiměřené koncentrace PAH v jejich tkáních; metabolismus PAH se však může u různých druhů bezobratlých podstatně lišit.[57][59] Většina obratlovců metabolizují a vylučují PAH relativně rychle.[57] Koncentrace PAH v tkáních se nezvyšují (biomagnify ) od nejnižší po nejvyšší úroveň potravinových řetězců.[57]

PAH se pomalu transformují na širokou škálu produktů degradace. Biologická degradace pomocí mikroby je dominantní formou transformace PAH v životním prostředí.[48][60] Půdně bezobratlí jako žížaly urychlit degradaci PAH, a to buď přímým metabolizmem, nebo zlepšením podmínek pro mikrobiální transformace.[60] Abiotická degradace v atmosféře a horních vrstvách povrchových vod může vytvářet dusičnané, halogenované, hydroxylované a okysličené PAH; některé z těchto sloučenin mohou být toxičtější, rozpustnější ve vodě a mobilní než jejich původní PAH.[57][61][62]

Městské půdy

The Britský geologický průzkum uvádí množství a distribuci sloučenin PAH včetně mateřské a alkylované formy v městských půdách na 76 místech v roce 2006 Velký Londýn.[63] Studie ukázala, že obsah mateřského (16 PAH) se pohyboval od 4 do 67 mg / kg (hmotnost suché půdy) a průměrná koncentrace PAH 18 mg / kg (hmotnost suché půdy), zatímco celkový obsah PAH (33 PAH) se pohyboval od 6 na 88 mg / kg a fluoranthen a pyren byly obecně nejhojnějšími PAH.[63] Benzo [A] pyren (BAP), nejtoxičtější z mateřských PAH, je obecně považován za klíčový marker PAH pro hodnocení životního prostředí;[64] normální koncentrace pozadí BAP v londýnských městských lokalitách byl 6,9 mg / kg (hmotnost suché půdy).[63] Londýn půdy obsahovaly stabilnější PAH se čtyřmi až šesti kruhy, které svědčily o spalování a pyrolytických zdrojích, jako je spalování uhlí a ropy a částice pocházející z dopravy. Celková distribuce však také naznačuje, že PAHs v londýnských půdách prošly zvětráváním a byly modifikovány řadou pre-a post-depozičních procesů, jako je těkání a mikrobiální biodegradace.

Rašeliniště

Podařilo se hořící z rašeliniště Bylo prokázáno, že vegetace ve Velké Británii generuje PAH, které se začleňují do rašelina povrch.[65] Vypalování rašeliniště, jako je např vřes zpočátku generuje vysoké množství dvou- a tříkruhových PAH v poměru ke čtyřkruhovým až šestikroužkovým PAH v povrchových sedimentech, avšak tento vzorec je obrácen, protože nižší molekulární váha PAH jsou oslabeny biotickým rozpadem a fotodegradace.[65] Vyhodnocení distribucí PAH pomocí statistických metod, jako jsou analýzy hlavních složek (PCA), umožnilo studii spojit zdroj (spálené rašeliniště) s cestou (sediment suspendovaného proudu) s depozičním jímkou ​​(zásobní koryto).[65]

Řeky, ústí řek a pobřežní sedimenty

Koncentrace PAH v řece a v ústí řek sedimenty se liší podle řady faktorů, včetně blízkosti městských a průmyslových vypouštěcích bodů, směru větru a vzdálenosti od hlavních městských silnic, jakož i přílivového režimu, který řídí ředicí účinek obecně čistších mořských sedimentů ve vztahu k vypouštění sladké vody.[56][66][67] V důsledku toho koncentrace znečišťující látky v ústí řek má tendenci klesat u ústí řeky.[68] Pochopení PAH hostovaných v sedimentech v ústí řek je důležité pro ochranu reklamy rybolov (jako mušle ) a obecná ochrana přírodních stanovišť, protože PAH mohou ovlivnit zdraví organismu, který působí jako suspenze a jako sediment.[69] Povrchové sedimenty v ústí řeky ve Velké Británii mají tendenci mít nižší obsah PAH než sedimenty pohřbené 10–60 cm od povrchu, což odráží nižší současnou průmyslovou aktivitu v kombinaci se zlepšením environmentální legislativy PAH.[67] Typické koncentrace PAH v ústí řek v Británii se pohybují od přibližně 19 do 16 163 µg / kg (hmotnost suchého sedimentu) v Řeka Clyde a 626 až 3 766 ug / kg v Řeka Mersey.[67][70] Obecně platí, že sedimenty v ústí řek mají vyšší přirozenost celkový organický uhlík obsah (TOC) mají tendenci akumulovat PAHs kvůli vysokému obsahu sorpce kapacita organické hmoty.[70] Podobná korespondence mezi PAH a TOC byla pozorována také v tropických sedimentech mangrovy nachází se na pobřeží jižní Číny.[71]

Lidské zdraví

Rakovina je primárním rizikem pro lidské zdraví při vystavení PAU.[72] Expozice PAH byla také spojena s kardiovaskulárními chorobami a špatným vývojem plodu.

Rakovina

PAH byly spojeny s kůže, plíce, měchýř, játra, a žaludek rakoviny v dobře zavedených studiích na zvířecích modelech.[72] Specifické sloučeniny klasifikované různými agenturami jako možné nebo pravděpodobné lidské karcinogeny jsou uvedeny v sekci "Regulace a dohled „níže.

Dějiny

Perokresba muže a chlapce z 18. století, muže nesoucího dlouhé nástroje, jako je koště
Kresba z 18. století kominíci.

Historicky PAH významně přispěly k našemu porozumění nepříznivým účinkům na zdraví z expozice kontaminanty životního prostředí, včetně chemických karcinogeneze.[73] V roce 1775 Percivall Pott, chirurg ve společnosti Nemocnice svatého Bartoloměje v Londýně si toho všiml rakovina šourku byl neobvykle běžný u kominíků a navrhoval příčinu jako pracovní expozici saze.[74] O století později Richard von Volkmann hlášeno zvýšené množství rakoviny kůže u pracovníků uhelný dehet Německém průmyslovém odvětví a počátkem 20. století byla široce přijímána zvýšená míra rakoviny způsobená vystavením sazím a černouhelnému dehtu. V roce 1915 Yamigawa a Ichicawa byli první, kdo experimentálně produkoval rakoviny, konkrétně kůže, topickým nanášením uhelného dehtu na králičí uši.[74]

V roce 1922 Ernest Kennaway určil, že karcinogenní složkou směsí černouhelného dehtu byla organická sloučenina sestávající pouze z uhlíku a vodíku. Tato součást byla později spojena s charakteristikou fluorescenční vzor, ​​který byl podobný, ale ne identický benz [A] anthracen, PAH, u kterého bylo následně prokázáno, že je příčinou nádory.[74] Cook, Hewett a Hieger poté spojil specifický spektroskopický fluorescenční profil benzo [A] pyren na karcinogenní složku černouhelného dehtu,[74] poprvé se prokázalo, že specifická sloučenina ze směsi prostředí (uhelný dehet) je karcinogenní.

Ve 30. letech a později epidemiologové z Japonska, Velké Británie a USA, včetně Richard Doll a různí další hlásili vyšší míru úmrtí z rakovina plic po pracovní expozici pracovníkům v prostředí bohatém na PAH koksovací pece a karbonizace uhlí a zplyňování procesy.[75]

Mechanismy karcinogeneze

An adukt vytvořené mezi a DNA vlákno a epoxid odvozený od benzo [A] pyren molekula (střed); takové adukty mohou interferovat s normální replikací DNA.

Struktura PAH ovlivňuje, zda a jak je jednotlivá sloučenina karcinogenní.[72][76] Některé karcinogenní PAH jsou genotoxický a vyvolat mutace které iniciují rakovinu; jiné nejsou genotoxické a místo toho ovlivňují propagaci nebo progresi rakoviny.[76][77]

PAH, které ovlivňují zahájení rakoviny jsou obvykle nejprve chemicky modifikovány enzymy na metabolity, které reagují s DNA, což vede k mutacím. Když je sekvence DNA změněna v genech, které regulují replikace buněk může mít za následek rakovinu. Mutagenní PAH, jako je benzo [A] pyren, obvykle mají čtyři nebo více aromatických kruhů a také „oblast zálivu“, strukturní kapsu, která zvyšuje reaktivitu molekuly na metabolizující enzymy.[78] Mezi mutagenní metabolity PAH patří diol epoxidy, chinony, a radikální PAH kationty.[78][79][80] Tyto metabolity se mohou vázat na DNA na specifických místech a vytvářet objemné komplexy zvané DNA adukty které mohou být stabilní nebo nestabilní.[74][81] Stabilní adukty mohou vést k replikace DNA chyby, zatímco nestabilní adukty reagují s řetězcem DNA a odstraňují a purin základna (buď adenin nebo guanin ).[81] Takové mutace, pokud nejsou opravené, mohou transformovat geny kódující normální buněčná signalizace bílkoviny na rakovinu onkogeny.[76] Chinony mohou také generovat opakovaně reaktivní formy kyslíku které mohou nezávisle poškodit DNA.[78]

Enzymy v cytochrom rodina (CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1 ) metabolizují PAH na diolové epoxidy.[82] Expozice PAH může zvýšit produkci cytochromových enzymů, což umožňuje enzymům převádět PAH na mutagenní diol epoxidy vyšší rychlostí.[82] V této cestě se molekuly PAH vážou na aryl uhlovodíkový receptor (AhR) a aktivujte jej jako a transkripční faktor který zvyšuje produkci cytochromových enzymů. Aktivita těchto enzymů může někdy naopak chránit před toxicitou PAH, která dosud není dobře známa.[82]

Nízkomolekulární PAH se dvěma až čtyřmi aromatickými uhlovodíkovými kruhy jsou účinnější kokarcinogeny během propagační fáze rakoviny. V této fázi je iniciovaná buňka (buňka, která si zachovala karcinogenní mutaci v klíčovém genu související s replikací buněk) odstraněna ze signálů potlačujících růst ze sousedních buněk a začíná se klonálně replikovat.[83] Nízkomolekulární PAH, které mají bay nebo bay-like regiony, se mohou regulovat mezera křižovatka kanály, které narušují mezibuněčnou komunikaci, a také ovlivňují mitogenem aktivované proteinové kinázy které aktivují transkripční faktory podílející se na buněčné proliferaci.[83] Uzavření proteinových kanálů gap junction je normálním předchůdcem buněčného dělení. Nadměrné uzavření těchto kanálů po expozici PAH má za následek odstranění buňky z normálních signálů regulujících růst uložených místní komunitou buněk, což umožňuje replikaci iniciovaných rakovinných buněk. Tyto PAH nemusí být nejprve enzymaticky metabolizovány. Nízkomolekulární PAH převládají v životním prostředí, což představuje významné riziko pro lidské zdraví v propagačních fázích rakoviny.

Kardiovaskulární onemocnění

Byla spojena expozice dospělých s PAH kardiovaskulární onemocnění.[84] PAH patří mezi komplexní sadu kontaminantů v tabákový kouř a znečištění ovzduší částicemi a může přispívat ke kardiovaskulárním onemocněním vyplývajícím z těchto expozic.[85]

V laboratorních experimentech zvířata vystavená určitým PAH vykazovala zvýšený vývoj plaků (aterogeneze ) v tepnách.[86] Potenciální mechanismy pro patogeneze a vývoj aterosklerotických plaků může být podobný mechanismům podílejícím se na karcinogenních a mutagenních vlastnostech PAH.[86] Hlavní hypotézou je, že PAH mohou aktivovat cytochromový enzym CYP1B1 v cévní hladký sval buňky. Tento enzym poté metabolicky zpracovává PAH na chinonové metabolity, které se vážou na DNA v reaktivních aduktech, které odstraňují purinové báze. Výsledné mutace mohou přispívat k neregulovanému růstu buněk hladkého svalstva cév nebo k jejich migraci do vnitřku tepny, což jsou kroky v plaketa formace.[85][86] Tyto chinonové metabolity také generují reaktivní formy kyslíku které mohou změnit aktivitu genů, které ovlivňují tvorbu plaku.[86]

Oxidační stres následná expozice PAH může také vést k kardiovaskulárním onemocněním zánět, který byl uznán jako důležitý faktor při rozvoji aterosklerózy a kardiovaskulárních onemocnění.[87][88] Biomarkery expozice PAU u lidí byla spojena se zánětlivými biomarkery, které jsou považovány za důležité prediktory kardiovaskulárních onemocnění, což naznačuje, že oxidační stres vyplývající z expozice PAH může být mechanismem kardiovaskulárních onemocnění u lidí.[89]

Vývojové dopady

Násobek epidemiologické studie lidí žijících v Evropě, Spojených státech a Číně se spojily in utero vystavení PAHs znečištěním ovzduší nebo expozicí rodičů na pracovišti, se špatným růstem plodu, sníženou imunitní funkcí a horší neurologický rozvoj, včetně nižších IQ.[90][91][92][93]

Regulace a dohled

Některé vládní orgány, včetně Evropská unie stejně jako NIOSH a Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států (EPA) regulují koncentrace PAH ve vzduchu, vodě a půdě.[94] The Evropská komise má omezené koncentrace 8 karcinogenních PAH ve spotřebních výrobcích, které přicházejí do styku s pokožkou nebo ústy.[95]

Prioritní polycyklické aromatické uhlovodíky identifikované americkou EPA, USA Agentura pro toxické látky a registr nemocí (ATSDR) a Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) vzhledem k jejich karcinogenitě nebo genotoxicitě a / nebo schopnosti být sledovány, jsou následující:[96][97][98]

SloučeninaAgenturaEPA MCL ve vodě [mg L−3][99]
acenaftenEPA, ATSDR
acenaftylenEPA, ATSDR
anthracenEPA, ATSDR
benz [A] anthracen[A]EPA, ATSDR, EFSA0.0001
benzo [b] fluoranthen[A]EPA, ATSDR, EFSA0.0002
benzo [j] fluoranthenATSDR, EFSA
benzo [k] fluoranthen[A]EPA, ATSDR, EFSA0.0002
benzo [C] fluorenEFSA
benzo [g, h, i] perylen[A]EPA, ATSDR, EFSA
benzo [A] pyren[A]EPA, ATSDR, EFSA0.0002
benzo [E] pyrenATSDR
chrysen[A]EPA, ATSDR, EFSA0.0002
koronenATSDR
SloučeninaAgenturaEPA MCL ve vodě [mg L−3][99]
cyklopenta [CD] pyrenEFSA
dibenz [a, h] anthracen[A]EPA, ATSDR, EFSA0.0003
dibenzo [a, e] pyrenEFSA
dibenzo [a, h] pyrenEFSA
dibenzo [a, i] pyrenEFSA
dibenzo [a, l] pyrenEFSA
fluoranthenEPA, ATSDR
fluorenEPA, ATSDR
indeno [1,2,3-CD] pyren[A]EPA, ATSDR, EFSA0.0004
5-methylchrysenEFSA
naftalenEPA
fenanthrenEPA, ATSDR
pyrenEPA, ATSDR
A Americkými EPA, Evropskou unií a / nebo považovány za pravděpodobné nebo možné lidské karcinogeny Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC).[98][3]

Detekce a optické vlastnosti

Existuje spektrální databáze[4] pro sledování polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH) v vesmír.[100] Detekce PAH v materiálech se často provádí pomocí plynová chromatografie - hmotnostní spektrometrie nebo kapalinová chromatografie s ultrafialové viditelné nebo fluorescence spektroskopickými metodami nebo použitím indikátorových proužků PAH pro rychlý test. Struktury PAH byly analyzovány pomocí infračervené spektroskopie.[101]

PAH mají velmi charakteristické vlastnosti UV absorpční spektra. Ty často mají mnoho absorpčních pásem a jsou jedinečné pro každou prstencovou strukturu. Tedy pro soubor izomery, každý izomer má jiné UV absorpční spektrum než ostatní. To je zvláště užitečné při identifikaci PAH. Většina PAH také je fluorescenční, emitující charakteristické vlnové délky světla, když jsou excitovány (když molekuly absorbují světlo). K těmto spektrům vedou rozšířené pi-elektronové elektronické struktury PAH, jakož i určité velké PAH, které také vykazují polovodičové a další chování.

Počátky života

Hlavní článek: Světová hypotéza PAH
The Mlhovina Kočičí tlapa leží uvnitř Galaxie Mléčná dráha a nachází se v souhvězdí Scorpius.
Zelené oblasti ukazují oblasti, kde se srážky horkých hvězd srazily s velkými molekulami a malými zrny prachu zvanými „polycyklické aromatické uhlovodíky“ (PAH), což způsobilo, že fluoreskují.
(Spitzerův vesmírný dalekohled, 2018)

PAH mohou být ve vesmíru hojné.[5][102][103][104] Zdá se, že byly vytvořeny již několik miliard let po Velký třesk a jsou spojeny s nové hvězdy a exoplanety.[4] Více než 20% uhlík ve vesmíru mohou být spojeny s PAH.[4] PAH jsou považovány za možné startovací materiál pro nejranější formy života.[4][5]Světlo vyzařované Mlhovina červený obdélník a našel spektrální podpisy, které naznačují přítomnost anthracen a pyren.[105][106] Tato zpráva byla považována za kontroverzní hypotézu, že když se mlhoviny stejného typu jako červený obdélník blíží ke konci svého života, konvekční proudy způsobí, že se uhlík a vodík v jádrech mlhovin zachytí hvězdnými větry a vyzařují ven. Jak se ochladí, atomy se údajně navzájem spojují různými způsoby a nakonec tvoří částice milionu nebo více atomů. Adolf Witt a jeho tým usoudili[105] že PAH - které mohly být při tvorbě životně důležité časný život na Zemi —Může pocházet pouze z mlhovin.[106]

Dvě extrémně jasné hvězdy v tom osvětlují mlhu PAH Spitzer obraz.[107]

PAH, podrobeny mezihvězdné médium (ISM) podmínky, jsou transformovány skrz hydrogenace, okysličování, a hydroxylace, na složitější organické sloučeniny - "krok po cestě k aminokyseliny a nukleotidy, suroviny z bílkoviny a DNA "."[108][109] Dále v důsledku těchto transformací PAH ztrácejí své spektroskopický podpis což by mohl být jeden z důvodů "pro nedostatek detekce PAH v mezihvězdný led zrna, zejména vnější oblasti chladných, hustých mraků nebo vyšších molekulárních vrstev protoplanetární disky."[108][109]

Nízkoteplotní chemické cesty z jednoduchých organické sloučeniny zajímavé jsou složité PAH. Takové chemické cesty mohou pomoci vysvětlit přítomnost PAH v nízkoteplotní atmosféře Saturnje měsíc Titan, a mohou to být významné cesty, pokud jde o Světová hypotéza PAH, při výrobě prekurzorů biochemikálií souvisejících se životem, jak jej známe.[110][111]

Viz také

Reference

  1. ^ Gerald Rhodes, Richard B. Opsal, Jon T. Meek a James P. Reilly (1983} „Analýza polyaromatických uhlovodíkových směsí pomocí laserové ionizační plynové chromatografie / hmotnostní spektrometrie“. Analytická chemie, svazek 55, číslo 2, strany 280–286 doi:10.1021 / ac00253a023
  2. ^ Kevin C. Jones, Jennifer A. Stratford, Keith S. Waterhouse, Edward T. Furlong, Walter Giger, Ronald A. Hites, Christian Schaffner a AE Johnston (1989): „Zvýšení obsahu vícejaderných aromatických uhlovodíků v zemědělské půdě v průběhu minulého století “. Věda o životním prostředí a technologie, svazek 23, číslo 1, strany 95–101. doi:10.1021 / es00178a012
  3. ^ A b ATSDR, Environmental Medicine; Environmentální výchova ke zdraví (01.07.2011). „Toxicita polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH): účinky na zdraví spojené s expozicí PAH“. Citováno 2016-02-01.
  4. ^ A b C d E Hoover, R. (2014-02-21). „Potřebujete sledovat organické nanočástice napříč vesmírem? NASA na to má aplikaci“. NASA. Citováno 2014-02-22.
  5. ^ A b C Allamandola, Louis; et al. (2011-04-13). „Kosmická distribuce chemické složitosti“. NASA. Archivovány od originál dne 2014-02-27. Citováno 2014-03-03.
  6. ^ „Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH)“ (PDF). Naftalen je PAH, který se komerčně vyrábí v USA
  7. ^ G.P. Moss IUPAC nomenklatura pro pojistkové systémy[úplná citace nutná ]
  8. ^ Fetzer, John C. (16. dubna 2007). "Chemie a analýza velkých PAH". Polycyklické aromatické sloučeniny. 27 (2): 143–162. doi:10.1080/10406630701268255. S2CID  97930473.
  9. ^ Harvey, R. G. (1998). "Environmentální chemie PAH". PAH a příbuzné sloučeniny: Chemie. Příručka chemie životního prostředí. Springer. s. 1–54. ISBN  9783540496977.
  10. ^ Marina V. Zhigalko, Oleg V. Shishkin, Leonid Gorb a Jerzy Leszczynski (2004): „Mimoúrovňová deformovatelnost aromatických systémů v naftalenu, anthracenu a fenanthrenu“. Journal of Molecular Structure, svazek 693, čísla 1–3, strany 153–159. doi:10.1016 / j.molstruc.2004.02.027
  11. ^ Jan Cz. Dobrowolski (2002): „Na pásu a Moebiusových izomerech molekuly coronenu“. Journal of Chemical Information and Computer Science, svazek 42, číslo 3, strany 490–499 doi:10.1021 / ci0100853
  12. ^ F. H. Herbstein a G. M. J. Schmidt (1954): "Struktura přeplněných aromatických sloučenin. Část III. Krystalová struktura 3: 4-benzofenanthrenu". Journal of the Chemical Society (Obnoveno), svazek 1954, číslo 0, strany 3302-3313. doi:10.1039 / JR9540003302
  13. ^ A b Takuya Echigo, Mitsuyoshi Kimata a Teruyuki Maruoka (2007): „Krystalicko-chemické a uhlík-izotopové vlastnosti karpatitu (C24H12) z oblasti Picacho Peak, okres San Benito, Kalifornie: Důkazy pro hydrotermální formaci “. Americký mineralog, ročník 92, čísla 8-9, strany 1262–1269.doi:10.2138 / am.2007.2509
  14. ^ František Mikeš, Geraldine Boshart a Emanuel Gil-Av (1976): „Rozlišení optických izomerů pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie s použitím potažených a vázaných chirálních komplexů pro přenos náboje jako stacionárních fází“. Journal of Chromatography A, svazek 122, strany 205-221. doi:10.1016 / S0021-9673 (00) 82245-1
  15. ^ František Mikeš, Geraldine Boshart a Emanuel Gil-Av (1976): "Helicenes. Rozlišení na chirálních činidlech komplexujících přenos náboje pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie". Journal of the Chemical Society, Chemical Communications, svazek 1976, číslo 3, strany 99-100. doi:10.1039 / C39760000099
  16. ^ A b C d Ivan Gutman a Sven J. Cyvin (2012): Úvod do teorie benzenoidových uhlovodíků. 152 stránek. ISBN  9783642871436
  17. ^ Clar, E. (1964). Polycyklické uhlovodíky. New York, NY: Akademický tisk. LCCN  63012392.
  18. ^ Portella, G .; Poater, J .; Solà, M. (2005). "Hodnocení Clarova pravidla aromatického π-sextetu pomocí indikátorů PDI, NICS a HOMA místní aromatičnosti". Journal of Physical Organic Chemistry. 18 (8): 785–791. doi:10,1002 / poc.938.
  19. ^ Chen, T.-A .; Liu, R.-S. (2011). „Syntéza polyaromatických uhlovodíků z bis (biaryl) diynes: velké PAHs s nízkými Clar Sextets“. Chemistry: A European Journal. 17 (21): 8023–8027. doi:10.1002 / chem.201101057. PMID  21656594.
  20. ^ Stevenson, Philip E. (1964). "Ultrafialové spektrum aromatických uhlovodíků: Předpovídání substituce a změny izomerismu". Journal of Chemical Education. 41 (5): 234–239. Bibcode:1964JChEd..41..234S. doi:10.1021 / ed041p234.
  21. ^ Feng, Xinliang; Pisula, Wojciech; Müllen, Klaus (2009). „Velké polycyklické aromatické uhlovodíky: syntéza a diskotická organizace“. Čistá a aplikovaná chemie. 81 (2): 2203–2224. doi:10.1351 / PAC-CON-09-07-07. S2CID  98098882.
  22. ^ "Dodatek ke sv. 2. Zdravotní kritéria a další podpůrné informace", Pokyny pro kvalitu pitné vody (2. vyd.), Ženeva: Světová zdravotnická organizace, 1998
  23. ^ Castillo, Maximiliano; Metta-Magaña, Alejandro J .; Fortier, Skye (2016). "Izolace gravimetricky kvantifikovatelných arenidů alkalických kovů pomocí 18-crown-6". New Journal of Chemistry. 40 (3): 1923–1926. doi:10.1039 / C5NJ02841H.
  24. ^ Ruoff, R. S .; Kadish, K. M .; Boulas, P .; Chen, E. C. M. (1995). "Vztah mezi elektronovými afinitami a potenciálem redukce půlvlny fullerenů, aromatických uhlovodíků a komplexů kovů". The Journal of Physical Chemistry. 99 (21): 8843–8850. doi:10.1021 / j100021a060.
  25. ^ Rieke, Reuben D .; Wu, Tse-Chong; Rieke, Loretta I. (1995). „Vysoce reaktivní vápník pro přípravu organokalciálních činidel: 1-adamantylhalogenidy vápníku a jejich přidání ke ketonům: 1- (1-adamantyl) cyklohexanol“. Organické syntézy. 72: 147. doi:10.15227 / orgsyn.072.0147.
  26. ^ Sörensen, Anja; Wichert, Bodo. "Asfalt a bitumen". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH.
  27. ^ "QRPOIL :: | Asfalt | Asfalt". www.qrpoil.com. Archivovány od originál dne 04.03.2016. Citováno 2018-07-19.
  28. ^ A b C d E F G h i j k Ravindra, K .; Sokhi, R .; Van Grieken, R. (2008). „Atmosférické polycyklické aromatické uhlovodíky: atribuce zdroje, emisní faktory a regulace“. Atmosférické prostředí. 42 (13): 2895–2921. Bibcode:2008AtmEn..42.2895R. doi:10.1016 / j.atmosenv.2007.12.010. hdl:2299/1986. ISSN  1352-2310.
  29. ^ Stephen A. Wise, Robert M. Campbell, W. Raymond West, Milton L. Lee, Keith D. Bartle (1986): „Charakterizace polycyklických aromatických uhlovodíkových minerálů kortizitu, idrialitu a pendletonitu pomocí vysoce účinné kapalinové chromatografie, plynové chromatografie, hmotnostní spektrometrie a spektroskopie nukleární magnetické rezonance ". Chemická geologie, svazek 54, čísla 3–4, strany 339-357. doi:10.1016/0009-2541(86)90148-8
  30. ^ Max Blumer (1975): „Curtisit, idrialit a pendletonit, polycyklické aromatické uhlovodíkové minerály: jejich složení a původ“ Chemická geologie, svazek 16, číslo 4, strany 245-256. doi:10.1016/0009-2541(75)90064-9
  31. ^ A b Abdel-Shafy, Hussein I. (2016). „Přehled polycyklických aromatických uhlovodíků: zdroj, dopad na životní prostředí, vliv na lidské zdraví a sanace“. Egyptian Journal of Petroleum. 25 (1): 107–123. doi:10.1016 / j.ejpe.2015.03.011.
  32. ^ A b C d E F G h Ramesh, A .; Archibong, A .; Hood, D. B .; Guo, Z .; Loganathan, B. G. (2011). „Globální distribuce životního prostředí a účinky polycyklických aromatických uhlovodíků na lidské zdraví“. Globální trendy znečištění perzistentních organických chemikálií. Boca Raton, FL: CRC Press. 97–126. ISBN  978-1-4398-3831-0.
  33. ^ Tetsuya Arinobu, Ryoshi Ishiwatari, Kunio Kaiho a Marcos A. Lamolda (1999): „Špička pyrosyntetických polycyklických aromatických uhlovodíků spojená s náhlým poklesem δ13C suchozemského biomarkeru na hranici křídy a terciéru v Caravaca ve Španělsku “. Geologie, svazek 27, číslo 8, strany 723–726 doi:10.1130 / 0091-7613 (1999) 027 <0723: SOPPAH> 2.3.CO; 2
  34. ^ Robert Hurt (2005-06-27). "Understanding Polycyclic Aromatic Hydrocarbons". Spitzerův kosmický dalekohled. Citováno 2018-04-21.
  35. ^ López Puertas, Manuel (2013-06-06). "PAHs in Titan's Upper Atmosphere". CSIC. Citováno 2013-06-06.
  36. ^ Meyers, Philip A.; Ishiwatari, Ryoshi (September 1993). "Lacustrine organic geochemistry—an overview of indicators of organic matter sources and diagenesis in lake sediments" (PDF). Organická geochemie. 20 (7): 867–900. doi:10.1016/0146-6380(93)90100-P. hdl:2027.42/30617.
  37. ^ Silliman, J. E.; Meyers, P. A.; Eadie, B. J.; Val Klump, J. (2001). "A hypothesis for the origin of perylene based on its low abundance in sediments of Green Bay, Wisconsin". Chemická geologie. 177 (3–4): 309–322. Bibcode:2001ChGeo.177..309S. doi:10.1016/S0009-2541(00)00415-0. ISSN  0009-2541.
  38. ^ Wakeham, Stuart G.; Schaffner, Christian; Giger, Walter (March 1980). "Poly cyclic aromatic hydrocarbons in Recent lake sediments—II. Compounds derived from biogenic precursors during early diagenesis". Geochimica et Cosmochimica Acta. 44 (3): 415–429. Bibcode:1980GeCoA..44..415W. doi:10.1016/0016-7037(80)90041-1.
  39. ^ A b Tobiszewski, M.; Namieśnik, J. (2012). "PAH diagnostic ratios for the identification of pollution emission sources". Environmental Pollution. 162: 110–119. doi:10.1016/j.envpol.2011.10.025. ISSN  0269-7491. PMID  22243855.
  40. ^ Walker, T. R.; MacAskill, D.; Rushton, T.; Thalheimer, A.; Weaver, P. (2013). "Monitoring effects of remediation on natural sediment recovery in Sydney Harbour, Nova Scotia". Monitorování a hodnocení životního prostředí. 185 (10): 8089–107. doi:10.1007/s10661-013-3157-8. PMID  23512488. S2CID  25505589.
  41. ^ Walker, T. R.; MacAskill, D.; Weaver, P. (2013). "Environmental recovery in Sydney Harbour, Nova Scotia: Evidence of natural and anthropogenic sediment capping". Bulletin o znečištění moří. 74 (1): 446–52. doi:10.1016/j.marpolbul.2013.06.013. PMID  23820194.
  42. ^ Walker, T. R.; MacAskill, N. D.; Thalheimer, A. H.; Zhao, L. (2017). "Contaminant mass flux and forensic assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons: Tools to inform remediation decision making at a contaminated site in Canada". Deník nápravy. 27 (4): 9–17. doi:10.1002/rem.21525.
  43. ^ A b C Choi, H .; Harrison, R .; Komulainen, H.; Delgado Saborit, J. (2010). "Polycyclic aromatic hydrocarbons". WHO Guidelines for Indoor Air Quality: Selected Pollutants. Ženeva: Světová zdravotnická organizace.
  44. ^ A b C Johnsen, Anders R.; Wick, Lukas Y.; Harms, Hauke (2005). "Principles of microbial PAH degradation in soil". Environmental Pollution. 133 (1): 71–84. doi:10.1016/j.envpol.2004.04.015. ISSN  0269-7491. PMID  15327858.
  45. ^ Mackay, D .; Callcott, D. (1998). "Partitioning and physical chemical properties of PAHs". In Neilson, A. (ed.). PAHs and Related Compounds. The Handbook of Environmental Chemistry. Springer Berlin Heidelberg. pp. 325–345. doi:10.1007/978-3-540-49697-7_8. ISBN  978-3-642-08286-3.
  46. ^ Atkinson, R .; Arey, J. (1994-10-01). "Atmospheric chemistry of gas-phase polycyclic aromatic hydrocarbons: formation of atmospheric mutagens". Perspektivy zdraví a životního prostředí. 102: 117–126. doi:10.2307/3431940. ISSN  0091-6765. JSTOR  3431940. PMC  1566940. PMID  7821285.
  47. ^ Srogi, K. (2007-11-01). "Monitoring of environmental exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons: a review". Dopisy o chemii životního prostředí. 5 (4): 169–195. doi:10.1007/s10311-007-0095-0. ISSN  1610-3661. PMC  5614912. PMID  29033701.
  48. ^ A b Haritash, A. K.; Kaushik, C. P. (2009). "Biodegradation aspects of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs): A review". Journal of Hazardous Materials. 169 (1–3): 1–15. doi:10.1016/j.jhazmat.2009.03.137. ISSN  0304-3894. PMID  19442441.
  49. ^ A b C d Choi, H .; Harrison, R .; Komulainen, H.; Delgado Saborit, J. (2010). "Polycyclic aromatic hydrocarbons". WHO Guidelines for Indoor Air Quality: Selected Pollutants. Ženeva: Světová zdravotnická organizace.
  50. ^ Dobrogowski, Miłosz; Wesołowski, Wiktor; Kucharska, Małgorzata; Sapota, Andrzej; Pomorski, Lech (2014-01-01). "Chemical composition of surgical smoke formed in the abdominal cavity during laparoscopic cholecystectomy – Assessment of the risk to the patient". International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health. 27 (2): 314–25. doi:10.2478/s13382-014-0250-3. ISSN  1896-494X. PMID  24715421.
  51. ^ Kim, K.-H .; Jahan, S. A.; Kabir, E. (2011). "A review of diseases associated with household air pollution due to the use of biomass fuels". Journal of Hazardous Materials. 192 (2): 425–431. doi:10.1016/j.jhazmat.2011.05.087. ISSN  0304-3894. PMID  21705140.
  52. ^ Phillips, D. H. (1999). "Polycyclic aromatic hydrocarbons in the diet". Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis. 443 (1–2): 139–147. doi:10.1016/S1383-5742(99)00016-2. ISSN  1383-5718. PMID  10415437.
  53. ^ A b Srogi, K. (2007). "Monitoring of environmental exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons: a review". Dopisy o chemii životního prostředí. 5 (4): 169–195. doi:10.1007/s10311-007-0095-0. ISSN  1610-3661. PMC  5614912. PMID  29033701.
  54. ^ A b Boffetta, P .; Jourenkova, N.; Gustavsson, P. (1997). "Cancer risk from occupational and environmental exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons". Příčiny a kontrola rakoviny. 8 (3): 444–472. doi:10.1023/A:1018465507029. ISSN  1573-7225. PMID  9498904. S2CID  35174373.
  55. ^ A b Wagner, M .; Bolm-Audorff, U.; Hegewald, J.; Fishta, A.; Schlattmann, P.; Schmitt, J.; Seidler, A. (2015). "Occupational polycyclic aromatic hydrocarbon exposure and risk of larynx cancer: a systematic review and meta-analysis". Pracovní a environmentální medicína. 72 (3): 226–233. doi:10.1136/oemed-2014-102317. ISSN  1470-7926. PMID  25398415. S2CID  25991349. Citováno 2015-04-13.
  56. ^ A b Davis, Emily; Walker, Tony R .; Adams, Michelle; Willis, Rob; Norris, Gary A.; Henry, Ronald C. (July 2019). "Source apportionment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in small craft harbor (SCH) surficial sediments in Nova Scotia, Canada". Věda o celkovém prostředí. 691: 528–537. Bibcode:2019ScTEn.691..528D. doi:10.1016/j.scitotenv.2019.07.114. PMID  31325853.
  57. ^ A b C d E Hylland, K. (2006). "Polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) ecotoxicology in marine ecosystems". Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 69 (1–2): 109–123. doi:10.1080/15287390500259327. ISSN  1528-7394. PMID  16291565. S2CID  23704718.
  58. ^ Achten, C.; Hofmann, T. (2009). "Native polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in coals – A hardly recognized source of environmental contamination". Věda o celkovém prostředí. 407 (8): 2461–2473. Bibcode:2009ScTEn.407.2461A. doi:10.1016/j.scitotenv.2008.12.008. ISSN  0048-9697. PMID  19195680.
  59. ^ Jørgensen, A .; Giessing, A. M. B.; Rasmussen, L. J.; Andersen, O. (2008). "Biotransformation of polycyclic aromatic hydrocarbons in marine polychaetes" (PDF). Výzkum mořského prostředí. 65 (2): 171–186. doi:10.1016/j.marenvres.2007.10.001. ISSN  0141-1136. PMID  18023473.
  60. ^ A b Johnsen, A. R.; Wick, L. Y.; Harms, H. (2005). "Principles of microbial PAH-degradation in soil". Environmental Pollution. 133 (1): 71–84. doi:10.1016/j.envpol.2004.04.015. ISSN  0269-7491. PMID  15327858.
  61. ^ Lundstedt, S.; White, P. A .; Lemieux, C. L.; Lynes, K. D.; Lambert, I. B.; Öberg, L.; Haglund, P.; Tysklind, M. (2007). "Sources, fate, and toxic hazards of oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) at PAH- contaminated sites". AMBIO: Journal of the Human Environment. 36 (6): 475–485. doi:10.1579/0044-7447(2007)36[475:SFATHO]2.0.CO;2. ISSN  0044-7447. PMID  17985702.
  62. ^ Fu, P. P .; Xia, Q .; Sun, X .; Yu, H. (2012). "Phototoxicity and Environmental Transformation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs)—Light-Induced Reactive Oxygen Species, Lipid Peroxidation, and DNA Damage". Journal of Environmental Science and Health, Part C. 30 (1): 1–41. doi:10.1080/10590501.2012.653887. ISSN  1059-0501. PMID  22458855. S2CID  205722865.
  63. ^ A b C Vane, Christopher H .; Kim, Alexander W.; Beriro, Darren J .; Cave, Mark R.; Knights, Katherine; Moss-Hayes, Vicky; Nathanail, Paul C. (2014). "Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and polychlorinated biphenyls (PCB) in urban soils of Greater London, UK". Aplikovaná geochemie. 51: 303–314. Bibcode:2014ApGC...51..303V. doi:10.1016/j.apgeochem.2014.09.013. ISSN  0883-2927.
  64. ^ Cave, Mark R.; Wragg, Joanna; Harrison, Ian; Vane, Christopher H .; Van de Wiele, Tom; De Groeve, Eva; Nathanail, C. Paul; Ashmore, Matthew; Thomas, Russell; Robinson, Jamie; Daly, Paddy (2010). "Comparison of Batch Mode and Dynamic Physiologically Based Bioaccessibility Tests for PAHs in Soil Samples" (PDF). Věda o životním prostředí a technologie. 44 (7): 2654–2660. Bibcode:2010EnST...44.2654C. doi:10.1021/es903258v. ISSN  0013-936X. PMID  20201516.
  65. ^ A b C Vane, Christopher H .; Rawlins, Barry G.; Kim, Alexander W.; Moss-Hayes, Vicky; Kendrick, Christopher P.; Leng, Melanie J. (2013). "Sedimentary transport and fate of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) from managed burning of moorland vegetation on a blanket peat, South Yorkshire, UK". Věda o celkovém prostředí. 449: 81–94. Bibcode:2013ScTEn.449...81V. doi:10.1016/j.scitotenv.2013.01.043. ISSN  0048-9697. PMID  23416203.
  66. ^ Vane, C.H .; Harrison, I .; Kim, A. W.; Moss-Hayes, V .; Vickers, B.P .; Horton, B. P. (2008). „Status of organic pollutants in surface sediment of Barnegat Bay-Little Egg Harbor Estuary, New Jersey, USA“ (PDF). Bulletin o znečištění moří. 56 (10): 1802–1808. doi:10.1016 / j.marpolbul.2008.07.004. ISSN  0025-326X. PMID  18715597.
  67. ^ A b C Vane, C.H .; Chenery, S. R.; Harrison, I .; Kim, A. W.; Moss-Hayes, V .; Jones, D. G. (2011). "Chemical signatures of the Anthropocene in the Clyde estuary, UK: sediment-hosted Pb, 207/206Pb, total petroleum hydrocarbon, polyaromatic hydrocarbon and polychlorinated biphenyl pollution records" (PDF). Filozofické transakce Královské společnosti A: Matematické, fyzikální a technické vědy. 369 (1938): 1085–1111. Bibcode:2011RSPTA.369.1085V. doi:10.1098/rsta.2010.0298. ISSN  1364-503X. PMID  21282161. S2CID  1480181.
  68. ^ Vane, Christopher H .; Beriro, Darren J .; Turner, Grenville H. (2015). „Vzestup a pokles znečištění rtutí (Hg) v sedimentárních jádrech ústí řeky Temže, Londýn, Velká Británie“ (PDF). Transakce vědy o Zemi a životním prostředí Královské společnosti v Edinburghu. 105 (4): 285–296. doi:10.1017 / S1755691015000158. ISSN  1755-6910.
  69. ^ Langston, W. J.; O’Hara, S.; Pope, N. D.; Davey, M .; Shortridge, E.; Imamura, M.; Harino, H.; Kim, A.; Vane, C. H. (2011). "Bioaccumulation surveillance in Milford Haven Waterway" (PDF). Monitorování a hodnocení životního prostředí. 184 (1): 289–311. doi:10.1007/s10661-011-1968-z. ISSN  0167-6369. PMID  21432028. S2CID  19881327.
  70. ^ A b Vane, C.; Harrison, I .; Kim, A. (2007). "Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) in sediments from the Mersey Estuary, U.K" (PDF). Věda o celkovém prostředí. 374 (1): 112–126. Bibcode:2007ScTEn.374..112V. doi:10.1016/j.scitotenv.2006.12.036. ISSN  0048-9697. PMID  17258286.
  71. ^ Vane, C.H .; Harrison, I .; Kim, A. W.; Moss-Hayes, V .; Vickers, B. P.; Hong, K. (2009). „Organická a kovová kontaminace v povrchových mangrovových sedimentech jižní Číny“ (PDF). Bulletin o znečištění moří. 58 (1): 134–144. doi:10.1016 / j.marpolbul.2008.09.024. ISSN  0025-326X. PMID  18990413.
  72. ^ A b C Bostrom, C.-E.; Gerde, P.; Hanberg, A.; Jernstrom, B.; Johansson, C .; Kyrklund, T.; Rannug, A.; Tornqvist, M.; Victorin, K.; Westerholm, R. (2002). "Cancer risk assessment, indicators, and guidelines for polycyclic aromatic hydrocarbons in the ambient air". Perspektivy zdraví a životního prostředí. 110 (Suppl. 3): 451–488. doi:10.1289/ehp.02110s3451. ISSN  0091-6765. PMC  1241197. PMID  12060843.
  73. ^ Loeb, L. A.; Harris, C. C. (2008). "Advances in Chemical Carcinogenesis: A Historical Review and Prospective". Výzkum rakoviny. 68 (17): 6863–6872. doi:10.1158/0008-5472.CAN-08-2852. ISSN  0008-5472. PMC  2583449. PMID  18757397.
  74. ^ A b C d E Dipple, A. (1985). "Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Carcinogenesis". Polycyclic Hydrocarbons and Carcinogenesis. Série sympozia ACS. 283. Americká chemická společnost. s. 1–17. doi:10.1021/bk-1985-0283.ch001. ISBN  978-0-8412-0924-4.
  75. ^ International Agency for Research on Cancer (1984). Polynuclear Aromatic Compounds, Part 3, Industrial Exposures in Aluminium Production, Coal Gasification, Coke Production, and Iron and Steel Founding (Zpráva). Monografie IARC o hodnocení karcinogenních rizik pro člověka. Lyon, France: World Health Organization. pp. 89–92, 118–124. Citováno 2016-02-13.
  76. ^ A b C Baird, W. M.; Hooven, L. A.; Mahadevan, B. (2015-02-01). "Carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbon-DNA adducts and mechanism of action". Environmentální a molekulární mutageneze. 45 (2–3): 106–114. doi:10.1002/em.20095. ISSN  1098-2280. PMID  15688365.
  77. ^ Slaga, T. J. (1984). "Chapter 7: Multistage skin carcinogenesis: A useful model for the study of the chemoprevention of cancer". Acta Pharmacologica et Toxicologica. 55 (S2): 107–124. doi:10.1111/j.1600-0773.1984.tb02485.x. ISSN  1600-0773. PMID  6385617.
  78. ^ A b C Xue, W .; Warshawsky, D. (2005). "Metabolic activation of polycyclic and heterocyclic aromatic hydrocarbons and DNA damage: A review". Toxikologie a aplikovaná farmakologie. 206 (1): 73–93. doi:10.1016/j.taap.2004.11.006. ISSN  0041-008X. PMID  15963346.
  79. ^ Shimada, T .; Fujii-Kuriyama, Y. (2004-01-01). "Metabolic activation of polycyclic aromatic hydrocarbons to carcinogens by cytochromes P450 1A1 and 1B1". Cancer Science. 95 (1): 1–6. doi:10.1111/j.1349-7006.2004.tb03162.x. ISSN  1349-7006. PMID  14720319.
  80. ^ Androutsopoulos, V. P.; Tsatsakis, A. M.; Spandidos, D. A. (2009). "Cytochrome P450 CYP1A1: wider roles in cancer progression and prevention". Rakovina BMC. 9 (1): 187. doi:10.1186/1471-2407-9-187. ISSN  1471-2407. PMC  2703651. PMID  19531241.
  81. ^ A b Henkler, F.; Stolpmann, K.; Luch, Andreas (2012). "Exposure to Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: Bulky DNA Adducts and Cellular Responses". In Luch, A. (ed.). Molekulární, klinická a environmentální toxikologie. Experientia Supplementum. 101. Springer Basel. pp. 107–131. doi:10.1007/978-3-7643-8340-4_5. ISBN  978-3-7643-8340-4. PMID  22945568.
  82. ^ A b C Nebert, D. W.; Dalton, T. P .; Okey, A. B.; Gonzalez, F. J. (2004). "Role of Aryl Hydrocarbon Receptor-mediated Induction of the CYP1 Enzymes in Environmental Toxicity and Cancer". Journal of Biological Chemistry. 279 (23): 23847–23850. doi:10.1074/jbc.R400004200. ISSN  1083-351X. PMID  15028720.
  83. ^ A b Ramesh, A.; Walker, S. A.; Hood, D. B.; Guillén, M. D.; Schneider, K .; Weyand, E. H. (2004). "Bioavailability and risk assessment of orally ingested polycyclic aromatic hydrocarbons". International Journal of Toxicology. 23 (5): 301–333. doi:10.1080/10915810490517063. ISSN  1092-874X. PMID  15513831. S2CID  41215420.
  84. ^ Korashy, H. M.; El-Kadi, A. O. S. (2006). "The Role of Aryl Hydrocarbon Receptor in the Pathogenesis of Cardiovascular Diseases". Recenze metabolismu drog. 38 (3): 411–450. doi:10.1080/03602530600632063. ISSN  0360-2532. PMID  16877260. S2CID  30406435.
  85. ^ A b Lewtas, J. (2007). "Air pollution combustion emissions: Characterization of causative agents and mechanisms associated with cancer, reproductive, and cardiovascular effects". Mutation Research/Reviews in Mutation Research. The Sources and Potential Hazards of Mutagens in Complex Environmental Matrices – Part II. 636 (1–3): 95–133. doi:10.1016/j.mrrev.2007.08.003. ISSN  1383-5742. PMID  17951105.
  86. ^ A b C d Ramos, Kenneth S.; Moorthy, Bhagavatula (2005). "Bioactivation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Carcinogens within the vascular Wall: Implications for Human Atherogenesis". Recenze metabolismu drog. 37 (4): 595–610. doi:10.1080/03602530500251253. ISSN  0360-2532. PMID  16393887. S2CID  25713047.
  87. ^ Kunzli, N.; Tager, I. (2005). "Air pollution: from lung to heart" (PDF). Swiss Medical Weekly. 135 (47–48): 697–702. PMID  16511705. Citováno 2015-12-16.
  88. ^ Ridker, P. M. (2009). "C-Reactive Protein: Eighty Years from Discovery to Emergence as a Major Risk Marker for Cardiovascular Disease". Klinická chemie. 55 (2): 209–215. doi:10.1373/clinchem.2008.119214. ISSN  1530-8561. PMID  19095723.
  89. ^ Rossner, P., Jr.; Sram, R. J. (2012). "Immunochemical detection of oxidatively damaged DNA". Volný radikální výzkum. 46 (4): 492–522. doi:10.3109/10715762.2011.632415. ISSN  1071-5762. PMID  22034834. S2CID  44543315.
  90. ^ Sram, R. J.; Binkova, B.; Dejmek, J.; Bobak, M. (2005). "Ambient Air Pollution and Pregnancy Outcomes: A Review of the Literature". Perspektivy zdraví a životního prostředí. 113 (4): 375–382. doi:10.1289/ehp.6362. ISSN  0091-6765. PMC  1278474. PMID  15811825.
  91. ^ Winans, B.; Humble, M.; Lawrence, B. P. (2011). "Environmental toxicants and the developing immune system: A missing link in the global battle against infectious disease?". Reprodukční toxikologie. 31 (3): 327–336. doi:10.1016/j.reprotox.2010.09.004. PMC  3033466. PMID  20851760.
  92. ^ Wormley, D. D.; Ramesh, A.; Hood, D. B. (2004). "Environmental contaminant–mixture effects on CNS development, plasticity, and behavior". Toxikologie a aplikovaná farmakologie. 197 (1): 49–65. doi:10.1016/j.taap.2004.01.016. ISSN  0041-008X. PMID  15126074.
  93. ^ Suades-González, E.; Gascon, M.; Guxens, M.; Sunyer, J. (2015). "Air Pollution and Neuropsychological Development: A Review of the Latest Evidence". Endokrinologie. 156 (10): 3473–3482. doi:10.1210/en.2015-1403. ISSN  0013-7227. PMC  4588818. PMID  26241071.
  94. ^ Kim, Ki-hyun; Jahan, Shamin Ara; Kabir, Ehsanul; Brown, Richard J. C. (October 2013). "A review of airborne polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their human health effects". Environment International. 60: 71–80. doi:10.1016/j.envint.2013.07.019. ISSN  0160-4120. PMID  24013021.
  95. ^ European Union (2013-12-06), Commission Regulation (EU) 1272/2013, vyvoláno 2016-02-01
  96. ^ Keith, Lawrence H. (2014-12-08). "The Source of U.S. EPA's Sixteen PAH Priority Pollutants". Polycyclic Aromatic Compounds. 0 (2–4): 147–160. doi:10.1080/10406638.2014.892886. ISSN  1040-6638. S2CID  98493548.
  97. ^ Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR) (1995). Toxicological profile for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) (Zpráva). Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service. Citováno 2015-05-06.
  98. ^ A b EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM) (2008). Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Food: Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain (Report). Parma, Italy: European Food Safety Authority (EFSA). s. 1–4.
  99. ^ A b Kim, Ki-Hyun; Jahan, Shamin Ara; Kabir, Ehsanul; Brown, Richard J. C. (2013-10-01). "A review of airborne polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their human health effects". Environment International. 60: 71–80. doi:10.1016/j.envint.2013.07.019. ISSN  0160-4120. PMID  24013021.
  100. ^ "NASA Ames PAH IR Spectroscopic Database". www.astrochem.org.
  101. ^ Sasaki, Tatsuya; Yamada, Yasuhiro; Sato, Satoshi (2018-09-18). "Quantitative Analysis of Zigzag and Armchair Edges on Carbon Materials with and without Pentagons Using Infrared Spectroscopy". Analytická chemie. 90 (18): 10724–10731. doi:10.1021/acs.analchem.8b00949. ISSN  0003-2700.
  102. ^ Carey, Bjorn (2005-10-18). „Životní stavební kameny jsou ve vesmíru hojné'". ProfoundSpace.org. Citováno 2014-03-03.
  103. ^ Hudgins, D. M.; Bauschlicher, C. W., Jr; Allamandola, L. J. (2005). "Variations in the Peak Position of the 6.2 μm Interstellar Emission Feature: A Tracer of N in the Interstellar Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Population". Astrofyzikální deník. 632 (1): 316–332. Bibcode:2005ApJ ... 632..316H. CiteSeerX  10.1.1.218.8786. doi:10.1086/432495.
  104. ^ Clavin, Whitney (2015-02-10). "Why Comets Are Like Deep Fried Ice Cream". NASA. Citováno 2015-02-10.
  105. ^ A b Battersby, S. (2004). "Space molecules point to organic origins". Nový vědec. Citováno 2009-12-11.
  106. ^ A b Mulas, G.; Malloci, G.; Joblin, C.; Toublanc, D. (2006). "Estimated IR and phosphorescence emission fluxes for specific polycyclic aromatic hydrocarbons in the Red Rectangle". Astronomie a astrofyzika. 446 (2): 537–549. arXiv:astro-ph/0509586. Bibcode:2006A&A...446..537M. doi:10.1051/0004-6361:20053738. S2CID  14545794.
  107. ^ Staff (2010-07-28). "Bright Lights, Green City". NASA. Citováno 2014-06-13.
  108. ^ A b Staff (2012-09-20). "NASA Cooks Up Icy Organics to Mimic Life's Origins". ProfoundSpace.org. Citováno 2012-09-22.
  109. ^ A b Gudipati, M. S.; Yang, R. (2012). "In-Situ Probing Of Radiation-Induced Processing Of Organics In Astrophysical Ice Analogs—Novel Laser Desorption Laser Ionization Time-Of-Flight Mass Spectroscopic Studies". The Astrophysical Journal Letters. 756 (1): L24. Bibcode:2012ApJ ... 756L..24G. doi:10.1088 / 2041-8205 / 756/1 / L24.
  110. ^ Staff (11 October 2018). ""A Prebiotic Earth" – Missing Link Found on Saturn's Moon Titan". DailyGalaxy.com. Citováno 11. října 2018.
  111. ^ Zhao, Long; et al. (8. října 2018). "Low-temperature formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in Titan's atmosphere". Nature Astronomy. 2 (12): 973–979. Bibcode:2018NatAs...2..973Z. doi:10.1038/s41550-018-0585-y. S2CID  105480354.

externí odkazy