الأميدات هي فئة من المركبات العضوية التي يمكن اعتبارها مشتقة إما من الأحماض أو الأمينات. على سبيل المثال ، الأميد الأليفاتي البسيط الاسيتاميد (CH3–CO – NH2) بحمض الخليك بمعنى أن مجموعة –OH من حمض الأسيتيك يتم استبدالها بـ –NH2 مجموعة. على العكس من ذلك ، يمكن اعتبار الأسيتاميد مشتقًا من الأمونيا باستبدال أحد الأمونيا الهيدروجين بواسطة مجموعة أسيل. يمكن اشتقاق الأميدات ليس فقط من الأحماض الكربوكسيلية الأليفاتية أو العطرية ولكن أيضًا من أنواع الأحماض الأخرى - على سبيل المثال ، الأحماض المحتوية على الكبريت والفوسفور.
على المدى الأميدات المستبدلة يمكن استخدامها لوصف تلك الأميدات التي تحتوي على أحد الهيدروجين أو كليهما على النيتروجين الذي تم استبداله بمجموعات أخرى - على سبيل المثال ، N ، N- ثنائي ميثيل أسيتاميد. يمكن أيضًا اعتبار هذا المركب على أنه أمين ، أسيتيل ثنائي ميثيل أمين.
تكون الأميدات بشكل عام محايدة تمامًا في التفاعل مقارنة بالحمض أو الأمين الذي تشتق منه ، وهي أحيانًا مقاومة إلى حد ما للتحلل المائي. الأميدات البسيطة للأحماض الكربوكسيلية الأليفاتية (باستثناء الفورماميد) عبارة عن مواد صلبة عند درجة حرارة الغرفة ، بينما قد تكون أميدات حمض الكربوكسيل الأليفاتية المستبدلة عبارة عن سوائل ذات نقاط غليان عالية نسبيًا. تكون أميدات الأحماض الكربوكسيلية أو الأحماض السلفونيك العطرية مواد صلبة عادة. تتوفر مجموعة متنوعة من الطرق لتركيب الأميدات.
استخدام
أميدات حمض الكربوكسيل الأليفاتية غير المستبدلة لها استخدام واسع كمواد وسيطة ومثبتات وعوامل تحرير للبلاستيك والأفلام والمواد الخافضة للتوتر السطحي وتدفق اللحام. الأميدات المستبدلة مثل ثنائي ميثيل فورماميد وثنائي ميثيل أسيتاميد لها خصائص مذيبة قوية.
ثنائي ميثيل فورماميد يستخدم في المقام الأول كمذيب في التخليق العضوي. كما أنها تستخدم في تحضير الألياف الاصطناعية. وهو وسيلة انتقائية لاستخراج المواد العطرية من النفط الخام ومذيب للأصباغ. كل من ثنائي ميثيل فورماميد و ثنائي ميثيل أسيتاميد هي مكونات في مزيلات الطلاء. يستخدم ثنائي ميثيل أسيتاميد أيضًا كمذيب للبلاستيك والراتنجات واللثة ، وفي العديد من التفاعلات العضوية.
أسيتاميد يستخدم في تغيير طبيعة الكحول وكمذيب للعديد من المركبات العضوية ، كملدنات ، ومضافات في الورق. يوجد أيضًا في اللك والمتفجرات وتدفق اللحام. الفورماميد هو منعم للورق والمواد اللاصقة ومذيب في صناعات البلاستيك والصناعات الدوائية.
بعض الأميدات الأليفاتية غير المشبعة ، مثل الأكريلاميد، هي المونومرات التفاعلية المستخدمة في تخليق البوليمر. تستخدم مادة الأكريلاميد أيضًا في تصنيع الأصباغ والمواد اللاصقة والورق وحجم المنسوجات وأقمشة المطابع الدائمة ومعالجة مياه الصرف الصحي والنفايات. يتم استخدامه في صناعة المعادن لمعالجة الخامات ، وفي الهندسة المدنية لبناء أساسات السدود والأنفاق. ال بولي أكريلاميد تجد استخدامًا واسعًا كمواد ندف في معالجة المياه والصرف الصحي ، وكعوامل تقوية أثناء تصنيع الورق في صناعة الورق واللب. تشكل مركبات الأميد العطرية صبغة ووسائط طبية مهمة. بعضها له خصائص طاردة للحشرات.
المخاطر
ينعكس التنوع الواسع للتركيبات الكيميائية المحتملة للأميدات في تنوع آثارها البيولوجية. يبدو بعضها غير ضار تمامًا - على سبيل المثال ، أميدات الأحماض الدهنية البسيطة ذات السلسلة الطويلة مثل أميدات حمض الأوليك أو دهني. من ناحية أخرى ، تصنف الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) العديد من أفراد هذه العائلة على أنها المجموعة 2A (المواد المسببة للسرطان البشرية المحتملة) أو المجموعة 2B (مسببات السرطان البشرية المحتملة). لوحظت تأثيرات عصبية على البشر وحيوانات التجارب باستخدام مادة الأكريلاميد. تسبب ثنائي ميثيل فورماميد وثنائي ميثيل أسيتاميد في إصابة الكبد في الحيوانات ، وقد أظهر فورماميد ومونوميثيل فورماميد تجريبياً أنهما ماسخان.
على الرغم من توفر قدر كبير من المعلومات حول عملية التمثيل الغذائي للأميدات المختلفة ، إلا أن طبيعة آثارها السامة لم يتم شرحها بعد على أساس جزيئي أو خلوي. من المحتمل أن يتم تحلل العديد من الأميدات البسيطة بواسطة أميداس غير محددة في الكبد ويتم إفراز الحمض أو استقلابه بواسطة آليات طبيعية.
بعض الأميدات العطرية - على سبيل المثال ، N-phenylacetamide (acetanilide) - يتم هيدروكسيلها على الحلقة العطرية ثم يتم تصريفها وإفرازها. تعتبر قدرة عدد من الأميدات على اختراق الجلد السليم أمرًا مهمًا بشكل خاص في مراعاة احتياطات السلامة.
التأثيرات العصبية
تم تصنيع مادة الأكريلاميد في البداية في ألمانيا في عام 1893. وكان للاستخدام العملي لهذا المركب أن ينتظر حتى أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، عندما أصبحت عمليات التصنيع التجارية متاحة. حدث هذا التطور في المقام الأول في الولايات المتحدة. بحلول منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، تم التعرف على أن العمال المعرضين لمادة الأكريلاميد طوروا تغيرات عصبية مميزة تتميز في المقام الأول بصعوبات في الوضع والحركة. تضمنت النتائج التي تم الإبلاغ عنها وخز في الأصابع ، وحنان في اللمس ، وبرودة في الأطراف ، والتعرق المفرط في اليدين والقدمين ، وتغير لون جلد الأطراف إلى الأحمر المزرق المميز ، والميل نحو تقشير جلد الأصابع و اليدين. وقد صاحب هذه الأعراض ضعف في اليدين والقدمين مما أدى إلى صعوبة المشي وصعود السلالم ونحو ذلك. يحدث الشفاء بشكل عام مع وقف التعرض. يختلف وقت الشفاء من بضعة أسابيع إلى سنة واحدة.
يُظهر الفحص العصبي للأفراد الذين يعانون من تسمم مادة الأكريلاميد اعتلالًا عصبيًا محيطيًا نموذجيًا إلى حد ما مع ضعف أو غياب ردود الأوتار ، واختبار رومبيرج الإيجابي ، وفقدان الإحساس بالموقف ، وتناقص أو فقدان الإحساس بالاهتزاز ، وترنح ، وضمور عضلات الأطراف.
بعد التعرف على مجمع الأعراض المرتبط بالتعرض لمادة الأكريلاميد ، أجريت دراسات على الحيوانات في محاولة لتوثيق هذه التغييرات. وجد أن مجموعة متنوعة من أنواع الحيوانات بما في ذلك الجرذان والقطط والبابون كانت قادرة على تطوير اعتلال الأعصاب المحيطية مع اضطراب المشية واضطراب التوازن وفقدان الإحساس بالموقف. كشف الفحص النسيجي عن تنكس في المحاور العصبية وأغلفة الميالين. كانت الأعصاب ذات أكبر وأطول محاور هي الأكثر شيوعًا. لا يبدو أن هناك تورطًا في أجسام الخلايا العصبية.
تم تقديم العديد من النظريات حول سبب حدوث هذه التغييرات. يتعلق أحدها بالتداخل المحتمل مع عملية التمثيل الغذائي لجسم الخلية العصبية نفسه. تفترض نظرية أخرى التداخل مع نظام النقل داخل الخلايا للخلية العصبية. التفسير هو أن هناك تأثيرًا سامًا محليًا على المحور العصبي بأكمله ، والذي يُشعر أنه أكثر عرضة لتأثير مادة الأكريلاميد من جسم الخلية. أدت دراسات التغييرات التي تحدث داخل المحاور وأغلفة المايلين إلى وصف العملية على أنها التجفيف مرة أخرى ظاهرة. يستخدم هذا المصطلح لوصف تطور التغيرات الملحوظة في الأعصاب المحيطية بدقة أكبر.
في حين أن الأعراض والعلامات الموصوفة للاعتلال العصبي المحيطي المميز المرتبط بالتعرض لمادة الأكريلاميد يتم التعرف عليها على نطاق واسع من خلال التعرض في الصناعة ومن الدراسات على الحيوانات ، فإنه يظهر عند البشر أنه عند تناول مادة الأكريلاميد باعتبارها ملوثًا في مياه الشرب ، فإن الأعراض والعلامات هي: لتورط الجهاز العصبي المركزي. في هذه الحالات ، كان النعاس واضطراب التوازن والتغيرات العقلية التي تتميز بالارتباك وفقدان الذاكرة والهلوسة هي الأهم. لم تظهر التغيرات العصبية المحيطية حتى وقت لاحق.
تم إثبات تغلغل الجلد في الأرانب ، وقد يكون هذا هو الطريق الرئيسي للامتصاص في تلك الحالات المبلغ عنها من التعرض الصناعي لمونومر الأكريلاميد. هناك شعور بأن الخطر من الاستنشاق سينتج بالدرجة الأولى عن التعرض للمواد المتطايرة.
التأثيرات السامة للكبد
ينتج عن المذيبات الجيدة لثنائي ميثيل فورماميد تجفيف وإزالة دهون الجلد عند التلامس ، مما ينتج عنه حكة وتقشر. نتجت بعض الشكاوى من تهيج العين عن التعرض للبخار في الصناعة. وتضمنت شكاوى العمال المعرضين للغثيان والقيء وفقدان الشهية. تم الإبلاغ عن عدم تحمل المشروبات الكحولية بعد التعرض لثنائي ميثيل فورماميد.
أظهرت الدراسات التي أجريت على الحيوانات باستخدام ثنائي ميثيل فورماميد أدلة تجريبية على تلف الكبد والكلى في الجرذان والأرانب والقطط. شوهدت هذه التأثيرات من كل من الإعطاء داخل الصفاق ودراسات الاستنشاق. أظهرت الكلاب المعرضة لتركيزات عالية من البخار كثرة الحمر ، وانخفاض معدل النبض ، وانخفاض الضغط الانقباضي ، وأظهرت أدلة نسيجية على التغيرات التنكسية في عضلة القلب.
في البشر ، يمكن امتصاص هذا المركب بسهولة من خلال الجلد ، ويمكن أن يؤدي التعرض المتكرر إلى آثار تراكمية. بالإضافة إلى ذلك ، مثل ثنائي ميثيل أسيتاميد ، قد يسهل الامتصاص عن طريق الجلد للمواد المذابة فيه.
وتجدر الإشارة إلى أن ثنائي ميثيل فورماميد سوف يخترق بسهولة كل من القفازات المطاطية الطبيعية والنيوبرين ، لذلك لا ينصح باستخدام هذه القفازات لفترات طويلة. يوفر البولي إيثيلين حماية أفضل ؛ ومع ذلك ، يجب غسل أي قفازات مستخدمة مع هذا المذيب بعد كل تلامس والتخلص منها بشكل متكرر.
ثنائي ميثيل أسيتاميد تمت دراسته على الحيوانات وثبت أنه يُظهر تأثيره السام الرئيسي في الكبد عند التعرض المفرط المتكرر أو المستمر. قد يؤدي ملامسة الجلد إلى امتصاص كميات خطيرة من المركب.
التسرطن
يتم تحضير الأسيتاميد والثيواسيتاميد عن طريق تسخين أسيتات الأمونيوم وكبريتيد الألومنيوم ، ويتم استخدامهما في المختبر ككواشف تحليلية. وقد ثبت أن كلا المركبين ينتجان أورام الكبد في الفئران عند إطعامهم الغذائي لفترات طويلة. يعتبر الثيوأسيتاميد أكثر فاعلية في هذا الصدد ، وهو مادة مسرطنة أيضًا للفئران ، ويمكنه أيضًا تحفيز أورام القناة الصفراوية في الفئران. في حين أن البيانات البشرية عن هذه المواد الكيميائية غير متوفرة ، فإن مدى البيانات الحيوانية التجريبية هو أن كلا هاتين المادتين تعتبران الآن من مسببات السرطان البشرية المحتملة. (يمكن أيضًا العثور على Thioacetamide في مقالة "مركبات الكبريت ، العضوية" في هذا الفصل.) يُصنف ثنائي ميثيل فورماميد أيضًا على أنه مادة مسرطنة بشرية من المجموعة 2B بواسطة IARC.
تصنف IARC مادة الأكريلاميد على أنها مادة مسرطنة محتملة للإنسان (المجموعة 2 أ). يتم دعم هذا القرار من خلال نتائج الاختبارات الحيوية في الفئران من خلال عدة طرق وتنتج مواقع متعددة للسرطان ، وبيانات عن السمية الجينية ، وقدرة مادة الأكريلاميد على تكوين نواتج متقاربة. يدعم التركيب الكيميائي لمادة الأكريلاميد أيضًا احتمال أن تكون المادة الكيميائية مادة مسرطنة للإنسان.
إجراءات السلامة والصحة
يجب مراعاة الخصائص السامة المحتملة لأي أميد بعناية قبل بدء الاستخدام أو التعرض. بسبب الميل العام للأميدات (خاصة تلك ذات الوزن الجزيئي المنخفض) للامتصاص عن طريق الجلد ، يجب منع ملامسة الجلد. يجب التحكم في استنشاق الأتربة أو الأبخرة. من المستحسن أن يخضع الأشخاص المعرضون للأميدات للمراقبة الطبية المنتظمة مع الإشارة بشكل خاص إلى عمل الجهاز العصبي والكبد. إن حالة السرطان المحتملة أو المحتملة لبعض هذه المواد الكيميائية تملي الحاجة إلى ظروف عمل حكيمة للغاية.
أميدات الجداول
الجدول 1 - المعلومات الكيميائية.
الجدول 2 - المخاطر الصحية.
الجدول 3- المخاطر الفيزيائية والكيميائية.
الجدول 4 - الخصائص الفيزيائية والكيميائية.