3-氨基联苯(3-Aminobiphenyl,CAS:2243-47-2)属于芳香胺类联苯化合物,结构上由联苯骨架与间位氨基组成。由于芳香胺可经体内酶促转化生成亲电性中间体并与生物大分子发生共价结合,3-氨基联苯常被用于讨论“结构异构—代谢途径—遗传毒性/致癌性”的关联,同时也作为烟草烟雾中芳香胺暴露评估的候选分析物之一[1]。
在合成化学面,3-氨基联苯及其取代物通常通过联苯键构建实现,其中Suzuki-Miyaura偶联是更具通用性的路线之一:以溴代苯胺为偶联底物、芳基硼酸为另一组分,在钯催化与碱存在下完成芳基—芳基交叉偶联,可获得一系列间位/对位氨基联苯衍生物;必要时通过三氟乙酰化等方式对氨基进行保护/脱保护以提升偶联兼容性与收率。该类策略的意义在于:为后续机制毒理研究提供高纯度标准品,也为构建结构多样化的联苯胺库(用于QSAR或代谢比较)奠定方法学基础[2]。
从代谢活化角看,3-氨基联苯与其异构体(2-/4-氨基联苯)在“氮氧化能力”上存在关键差异。大鼠肝微粒体研究显示:致癌性更强的3-与4-氨基联苯可被转化为羟胺与亚硝基等氮氧化产物,而2-氨基联苯对酶促氮氧化更“耐受”,提示芳香胺氮氧化往往是产生遗传毒性/致癌性的前置步骤之一。由此可将3-氨基联苯的风险讨论聚焦于:其是否易形成N-羟基化产物、这些产物是否进一步生成可与DNA/蛋白反应的亲电体[3]。
在遗传毒性据方面,Ames试验对三种异构体及其N-羟基化/亚硝基衍生物进行了并列比较:4-氨基联苯在代谢活化体系存在时表现出诱变性,且N-羟基-4-氨基联苯为强直接诱变物;而N-羟基-3-氨基联苯在TA98与TA100中均未显示诱变性。该结果被用于解释3-氨基联苯“弱致癌/低基因毒性”的可能来源——并非不能发生代谢转化,而是关键N-羟基化产物的诱变性不足,从而降低了形成致突变损伤链条的概率[4]。
尽管如此,3-氨基联苯在暴露科学中仍具现实意义。针对吸烟者与非吸烟者的研究以血红蛋白(Hb)加合物作为“内剂量”指标,发现3-氨基联苯的Hb加合物在非吸烟者中多低于定量限,吸烟者中水平也显著低于4-ABP且个体差异更大;用咖啡因代谢物对CYP1A2与NAT2进行表型分型后,3-氨基联苯加合物水平可由CYP1A2、NAT2及吸烟量部分解释,提示“代谢酶表型—加合物形成—暴露评估”可形成可量化模型,但3-氨基联苯作为吸烟暴露标志物的稳定性可能不如4-ABP[1]。
在分析检测方法学上,3-氨基联苯常与1-萘胺、2-萘胺及4-ABP共同作为尿中芳香胺面板。文献报道采用分子印迹聚合物固相萃取(MIPs-SPE)净化尿样,结合LC-MS/MS并使用稳定同位素内标补偿基体效应,可实现ng/L量级检出并用于吸烟者/非吸烟者样本的24 h排泄量比较,显示其适合开展人群暴露对比与干预前后评估。进一步地,鉴于氨基联苯异构体理化性质相近、分离辨识困难,离子迁移谱(IMS)结合量化计算被用于区分2-/3-/4-ABP并解析其气相复合物构象,为“同分异构体精准识别”提供了新工具,降低了异构体互扰风险[5]。

图1 吸烟者尿液样本四种芳香胺类物质的色谱图
(所选离子对:1-萘胺、2-萘胺:144.0/127.0;3-氨基联苯、4-氨基联苯:170.0/153.0)
参考文献
[1] SARKAR M, STABBERT R, KINSER R D, et al. CYP1A2 and NAT2 phenotyping and 3-aminobiphenyl and 4-aminobiphenyl hemoglobin adduct levels in smokers and non-smokers[J]. Toxicology and Applied Pharmacology, 2006, 213(3): 198-206.
[2] MAJ A M, DELAUDE L, DEMONCEAU A, et al. Synthesis of biphenylamines via Suzuki-Miyaura cross-coupling reactions[J]. Tetrahedron, 2007, 63: 2657-2663.
[3] BAYRAKTAR N, KAJBAF M, JATOE S D, et al. The oxidation of isomeric amino and acetamidobiphenyls by rat hepatic microsomal preparations[J]. Archives of Toxicology, 1987, 60: 91-92.
[4] IOANNIDES C, LEWIS D F V, TRINICK J, et al. A rationale for the non-mutagenicity of 2-and 3-aminobiphenyls[J]. Carcinogenesis, 1989, 10(8): 1403-1407.
[5] YU J J, WANG S, ZHAO G, et al. Determination of urinary aromatic amines in smokers and nonsmokers using a MIPs-SPE coupled with LC-MS/MS method[J]. Journal of Chromatography B, 2014, 958: 130-135.