近中性条件下强致癌性N-亚硝胺形成机理的研究

致癌力强的N-亚硝胺类化合物普遍认为只能在酸性环境中形成，而近来的研究发现在与人类生存环境密切相关的近中性环境下，它们在一些化学物质的催化作用下仍可以生成。受酸性机理影响，催化机理普遍认为是催化物质作用在亚硝酸根离子上，而我们近期的研究发现催化物质可以通过提高胺类活性实现反应；又基于相当致癌性的N-亚硝胺具有易挥发及光不稳定等实验难测定性，而以前的机理又仅是通过实验推测的。因此，本课题采用以理论计算为主，并通过实验分析验证的研究手段，深入探讨催化剂的催化机理，旨在揭示出近中性条件下强致癌性N-亚硝胺的形成机理。此外，本课题还将深入探讨催化物质与催化活性间以及不同胺类与亚硝化反应能力间的构效关系。本研究既可以充实和完善N-亚硝胺类物质形成机理的理论，具有深远的学科意义，还为积极开发有效的抑制此类强致癌性物质的方法提供理论依据，对环境保护、化工产业的可持续发展、人类健康维护等方面有重要价值。

致癌力强的N-亚硝胺类化合物普遍认为只能在酸性环境中形成，而近来的研究发现在与人类生存环境密切相关的近中性环境下，它们在一些化学物质的催化作用下仍可以生成，可见，人类正面临着越来越严重的来自强致癌性N-亚硝胺类物质的健康威胁。然而，对于近中性条件下强致癌性N-亚硝胺的形成机理的认识还相当模糊，哪些物质具有这样的催化作用还知之甚少，为此，深入了解N-亚硝胺类物质的形成机理，并已逐渐成为环境科学、生命科学、食品科学及医药研究的热点和前沿领域之一。.在本课题的研究中，主要围绕以下三个方面展开了对中性条件下强致癌性N-亚硝胺形成机理的研究工作。首先，我们完成了对二氧化碳、重金属等催化剂催化二甲胺（DMA）与亚硝酸根（NO2）反应生成强致癌性的N-亚硝基二甲胺（NDMA）的机理的研究，并针对CO2与不同亚硝化试剂的作用展开研究，探讨催化结构与催化活性的关系；其次，在前面工作的基础上，系统地对各种亚硝化试剂的亚硝能力进行了研究，得到了构效关系，还对不同胺类结构与亚硝化反应能力的关系进行了研究，并得到了胺类结构与其生成N-亚硝胺类物质形成的构效关系，进而可以实现通过对亚硝化试剂或胺类的几个结构参数的研究，推测出此种亚硝化试剂或胺类发生亚硝化反应活性的强弱。最后，我们搭建起了检测水体中NDMA的SPE-GC-MS方法，其中自制的高活性SPE萃取柱获得国家发明专利的授权。在此基础上，我们基本完成了对水体中重金属离子对NDMA的形成影响进行了研究，发现了一些重金属离子对强致癌性NDMA的形成具有很强的催化促进作用。本项目研究过程中共发表学术论文13篇，其中SCI收录论文7篇，EI收录论文1篇，获得授权的国家发明专利1项。本课题的研究不但充实和完善了N-亚硝胺类物质形成机理的理论，具有深远的学科意义，还为积极开发有效的抑制此类强致癌性物质的方法提供理论依据，对环境保护、化工产业的可持续发展、人类健康维护等方面具有一定参考价值。