三氧化二砷

三氧化二砷
	IUPAC名; Arsenic trioxide
英文名	Arsenic trioxide
别名	亚砷酸酐、氧化砷(Ⅲ); 砒霜、鹤顶红
识别
CAS号	1327-53-3
PubChem	261004
ChemSpider	452539
SMILES	O1[As]2O[As]1O2;
InChI	1/As2O3/c3-1-4-2(3)5-1;
InChIKey	GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYAM
EINECS	215-481-4
RTECS	CG3325000
DrugBank	DB01169
KEGG	C13619
性质
化学式	As2O3
摩尔质量	197.841 g·mol⁻¹
外观	白色固体
密度	3.74 g/cm3
熔点	312.3℃
沸点	465℃
溶解性（水）	1.21g/100g (0℃); 1.66g/100g (15℃); 2.05g/100g (25℃); 2.93g/100g (39.8℃); 4.45g/100g (62℃); 8.18g/100g (98.5℃)
pKa	9.2
危险性
	欧盟危险性符号; 剧毒 T+ 危害环境N
警示术语	R：R45-R28-R34-R50/53
安全术语	S：S53-S45-S60-S61
主要危害	有剧毒，口服可致死
NFPA 704	0 4 0
	致死量或浓度：
LD50（中位剂量）	14.6 mg/kg (大鼠经口)
	若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

三氧化二砷（学名：Arsenic trioxide，药品名：Asadin），俗称砒霜、白砒、鹤顶红^[1]，分子式As₂O₃，是最具商业价值的砷化合物及主要的砷化学开始物料，也是最古老的毒物之一，无臭无味，外观为白色霜状粉末，故称砒霜。这是经某几种指定的矿物处理过程所产生的高毒性副产品，例如采金矿、高温蒸馏砷黄铁矿（毒砂）并冷凝其白烟等。

化学特性

三氧化二砷是两性氧化物，但酸性超过碱性。溶于碱性溶液会产生亚砷酸盐；较难溶于酸，但又会溶于浓盐酸，生成三氯化砷。

As₂O₃ + 6 HCl → 2 AsCl₃ + 3 H₂O

三氧化二砷会和氧化剂（例如臭氧、过氧化氢及硝酸）起化学反应生成五氧化二砷（As₂O₅）。甚可以还原为砷，也可以还原生成氢化砷（AsH₃）。

制备

三氧化二砷一般可以用两种方法制备：氧化三硫化二砷或水解三氯化砷：

{\rm {2As_{2}S_{3}+9O_{2}{=\!=\!=\!=}2As_{2}O_{3}+6SO_{2}}}

{\rm {2AsCl_{3}+3H_{2}O{=\!=\!=\!=}As_{2}O_{3}+6HCl}}

分子结构

为四面体分子，在α-型、液态或气态，是As₄O₆。

毒物学

古时候常以砒霜作毒药，但由于技术上的限制，砒霜中常因混有大量的硫或硫化物而呈红色，故又称“鹤顶红”。银易与硫产生化学作用生成黑色的硫化银，因此常被用来试毒。但事实上，银不过是检验出砒霜中的硫，而如今技术进步，已经可以制造出不含硫的纯三氧化二砷，因此银也无法准确检验砒霜。

三氧化二砷极易被呼吸系统、消化系统及皮肤吸收。纵然是吸入它的粉末或气体，还是皮肤接触到它，已可以知道它的毒性。可通过甲基化二甲胂酸及排尿先消除一些半衰期为一至二日的砷，但仍有相当的分量（在重复接触时为30–40%）会并入骨、肌肉、头发、指甲及所有含有丰富角质素的组织中，需超过一个月才能消除。

通过摄食会发生急性砷中毒，第一症状是出现消化系统问题：呕吐、腹部疼痛及带血的腹泻。不致命的剂量也可使人痉挛、心脏血管产生问题、肝脏及肾脏发炎及血液不寻常凝结，跟随着的是指甲上出现白线及脱发等症状。摄取低剂量也可出现肝脏和肾脏的问题，以及使皮肤色素转变。

吸入或接触三氧化二砷，也是急性砷中毒的原因。急性砷中毒的第一症状是呼吸道或皮肤受到严重刺激，其后便是长期的神经问题。即使三氧化二砷溶液已稀释，若触及眼睛，仍非常危险。

发生急性三氧化二砷中毒时，应当立即服用新制的氢氧化亚铁悬浮液（将氧化镁加入到硫酸亚铁溶液中强烈摇动制得）来解毒，并立即送医院救治。此法依据为三氧化二砷会转化为低毒性的亚砷酸亚铁沉淀并排出体外。^[2]

以下的人较易患上砷中毒：经常接触三氧化二砷的工人（例如在金属炼制厂中工作）、经常饮用含有大量砷的水（0.3–0.4 ppm）的居民，以及长期服用砷基药物的病人。

三氧化二砷被视为人类的致癌物质。在美国、日本和瑞典，一个研究指出铸铜厂的工人比普通群众患肺癌的机会率高出六至十倍。无论是通过饮用的食水还是作医疗用途的药物，长期摄食三氧化二砷都可导致皮肤癌。同一研究指出若女性于工作时需接触三氧化二砷或与铸铜厂是比邻，会产生生殖问题，例如：高流产率、刚出生的婴孩比较轻、先天畸形等。但同时也会被用来治疗急性早幼粒细胞白血病。

曾有网络谣言指称，虾类海产与维生素C经混食后，会于体内自行合成砒霜而致人于死。但经计算，若要在体内合成足以造成急性中毒的剂量，所食用之虾类海产与维生素C均须远逾常人肠胃容量（以日摄入上限60.0mg计算，虾类海产摄入47.9Kg方可引起危险），故在实际上极不可能。最坏的结果是因慢性中毒而造成肝肿大，但其严重程度远小于养殖海产体内的过量抗生素所造成的问题。^[3]

在欧盟的“关于化学品注册、评估、许可和限制法案”（REACH）中，已将三氧化二砷列为高度关注物质(SVHC)。^[4]

用途

药剂

制备砷基杀虫剂的原料，包括亚砷酸钠、砷酸钠及二甲胂酸钠。
制备农药、杀鼠剂等。
制备配药学及兽医学的产品，例如新砷凡纳明。

工业用途

搪瓷及玻璃的脱色剂，也能使玻璃、陶瓷产品更透明光滑。
木的防腐剂。
在冶金学中，它用于阻止氢的再结合。
制备元素形式的砷、砷合金及砷化合物半导体的原料。

制备元素形式的砷的方程式如下：

{\rm {As_{2}O_{3}+6H_{2}{=\!=\!=\!=}2AsH_{3}+3H_{2}O}}

{\rm {2AsH_{3}{=\!=\!=\!=}2As+3H_{2}}}

医学用途

用作抵抗性急性前骨髓性白血病(APML)（英语：Acute promyelocytic leukemia）的化学疗法。这种药名为Trisenox®，成分为三氧化二砷，是一次性的针剂；每剂容量为10毫克，稀释后作静脉注射。也可用于治疗一些对其他药物治疗无反应的白血病患者。

制药厂Cephalon把三氧化二砷命名为 Trisenox® 并售卖之。这种药用作化疗药物医治对一线药物没有反应的原发性作用。有人猜想三硫化二砷能引诱癌细胞自毁。因为砷有毒性，所以用此药的风险非常高。

三氧化二砷也应用在中医和现代医学，也称为“白砷”，可以经呼吸道、皮肤及消化道吸收。用以治疗对全反式维甲酸和蒽环霉素化疗无反应或复发的急性早幼粒细胞白血病。微量时可治疗皮肤症或改进血液，但0.06克是危险剂量，0.125-0.25克的三氧化二砷已足以致人于死地。

2010年，香港大学医学院发现，若剂量适当，砒霜的潜在毒性会解除，尤其是对心脏的副作用会大大减低，并成功把砒霜研发成为处方的口服药物，包括淋巴癌和多发性骨髓瘤。^[5]

牙科方面，极小剂量的三氧化二砷可用于杀死龋齿内的牙神经。

1996年，Science杂志称“这是继全反式维甲酸^{[注 1]}之后，又一个令人感到震撼的发现”^[6]。1999年，美国FDA批准As₂O₃治疗复发性和难治性急性早幼粒细胞白血病（APL）、多发性骨髓瘤（MM）、骨髓增生异常综合征（MDS）。2002年，Asadin获得台湾卫生署核准上市。^[1]

参见

亚砷酸
五氧化二砷
三硫化二砷
三氧化二磷、三氧化二锑
张亭栋 (是三氧化二砷可以治疗急性早幼粒细胞白血病的主要发现者)

注释

^ 维甲酸综合症

北宋《开宝本草》以及《本草衍义》中记载“疗诸疟，风痰在胸膈，可作吐药，不可久服，伤人。”^[7]

参考文献

引用

^ ^1.0 ^1.1 砒霜的临床应用（页面存档备份，存于互联网档案馆），高雄长庚纪念医院药剂部中药组药师陈治谌、赖建璋、林口长庚纪念医院中医药剂部药师杨荣季，《药学杂志电子报》99期，2009-12-31
^ 北京师范大学无机化学教研室等编. 无机化学第四版下册. 北京：高等教育出版社,2003
^ 維他命C配蝦子=吃砒霜？　專家一笑. NOWnews 今日新闻网. 网络追追追. [2021-02-10]. （原始内容存档于2015-04-28）.
^ Proposal for identification of Substances of Very High Concern. ECHA Website. [2020-11-01]. （原始内容存档于2011-11-18）.
^ Oral Arsenic Trioxide. The University of Hong Kong - Knowledge Exchange. [2020-11-01]. （原始内容存档于2013-03-10）.
^ Mervs J.：Ancient Remedy Performs New Tricks。J Science, 1996;273(2): 578。
^ 曹荣月、钱之玉、刘景晶：治疗白血病的“另类”奇葩—小剂量砒霜治疗APL。中国处方药2003; 6: 72–73.

来源

Institut national de recherche et de sécurité (INRS), Fiche toxicologique nº 89 : Trioxyde de diarsenic, 1989.
AFHS Database on use as a cytostatic（用于化学治疗的AFHS数据库）
《无机化学》魏明通著
《图解中药性辞典》吴家镜著
南北朝时期的《雷公炮炙论》

外部链接

Case Studies in Environmental Medicine: Arsenic Toxicity 环境医学个案研习：砷的毒性（页面存档备份，存于互联网档案馆）
IARC Monograph – Arsenic and Arsenic Compounds IARC 专业论文——砷及砷化合物
International Chemical Safety Card 0378 国际化学品安全策略 0378（页面存档备份，存于互联网档案馆）
NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards NIOSH 对化学危险物的小型指导（页面存档备份，存于互联网档案馆）
NTP Report on Carcinogens – Inorganic Arsenic Compounds 致癌物报告——无机砷化物
Use of Arsenic Trioxide in Multiple Myeloma Treatment 多种骨髓瘤治疗中用三氧化二砷
The use of Arsenic trioxide in medicine 三氧化二砷的医疗用途（页面存档备份，存于互联网档案馆）
砒霜 Pi Shuang（页面存档备份，存于互联网档案馆）中药标本数据库 (香港浸会大学中医药学院) （繁体中文）（英文）

[6] 维甲酸综合症

[j-tw-20091231-99-1] 1.0 ^1.1 砒霜的临床应用（页面存档备份，存于互联网档案馆），高雄长庚纪念医院药剂部中药组药师陈治谌、赖建璋、林口长庚纪念医院中医药剂部药师杨荣季，《药学杂志电子报》99期，2009-12-31

[2] 北京师范大学无机化学教研室等编. 无机化学第四版下册. 北京：高等教育出版社,2003

[3] 維他命C配蝦子=吃砒霜？　專家一笑. NOWnews 今日新闻网. 网络追追追. [2021-02-10]. （原始内容存档于2015-04-28）.

[4] Proposal for identification of Substances of Very High Concern. ECHA Website. [2020-11-01]. （原始内容存档于2011-11-18）.

[5] Oral Arsenic Trioxide. The University of Hong Kong - Knowledge Exchange. [2020-11-01]. （原始内容存档于2013-03-10）.

[7] Mervs J.：Ancient Remedy Performs New Tricks。J Science, 1996;273(2): 578。

[8] 曹荣月、钱之玉、刘景晶：治疗白血病的“另类”奇葩—小剂量砒霜治疗APL。中国处方药2003; 6: 72–73.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[注 1]

[6]

[7]

查论编砷化合物
砷化物	AsH₃ AsH+ 4 BAs AlAs GaAs InAs 其它
卤素化合物	AsF₃ AsF₅ AsF- 6（英语：Hexafluoroarsenate）（HAsF₆ 其它） AsCl₃ AsCl₅ AsBr₃ As₂I₄ AsI₃
氧族元素化合物	As₂O₃ AsO3- 3（英语：Arsenite）（H₃AsO₃ 其它） As₂O₅ AsO3- 4（H₃AsO₄ 其它） As₄S₄ As₂S₃ As₂S₅ As₂Se₃ As₂Te₃
有机砷化合物	AsR₃（As(CH₃)₃ As(C₆H₅)₃） C₂H₂AsCl₃ C₁₂H₉AsClN