一氧化二氮

結(jié)構(gòu)

路易斯結(jié)構(gòu)式

一氧化二氮分子是直線型結(jié)構(gòu)。其中一個(gè)氮原子與另一個(gè)氮原子相連，而第二個(gè)氮原子又與氧原子相連。一氧化二氮的路易斯結(jié)構(gòu)式如圖所示，可以視作兩種結(jié)構(gòu)的共振雜化體。在左圖所示的結(jié)構(gòu)中，中心氮形成四個(gè)鍵（與另一個(gè)氮形成三鍵，與氧成單鍵）。氮將其孤對(duì)電子貢獻(xiàn)給了與氧形成的鍵，因此氮帶有正電荷，氧帶有負(fù)電荷。

N2O的雜化

在計(jì)算雜化作用時(shí)，應(yīng)該考慮一氧化二氮最常見的形式。在這種形式中，兩個(gè)N原子間有一個(gè)三鍵，N和O 之間有一個(gè)單鍵。這涉及具有相似能量的原子軌道的混合，以形成數(shù)量的混合軌道或雜化軌道，這些雜化軌道在空間中的取向使它們可以與后續(xù)的合適軌道重疊。如果軌道的能量相同，則稱為等性雜化；如果混合軌道的能量不同，則稱為不等性雜化。其中，末端N和中心N都是sp雜化，末端O是sp3雜化。

N2O 鍵角

通過雜化，我們知道氧化亞氮的中心 N 原子是 sp 雜化，因此 N-N-O 的鍵角為 180o。

由于末端的 O 原子是 sp3雜化的，所以圍繞末端O原子的分子形狀略有傾斜。

需要注意的是，N2O是線性的，而 NO2是彎曲的。因此，NO2的偶極矩高于 N2O，所以 NO2 的極性更大。

歷史

英國(guó)自然哲學(xué)家和化學(xué)家約瑟夫-普利斯特里（Joseph Priestley）于 1772 年首次合成了一氧化二氮?dú)怏w，并將其稱為“可燃性含氮空氣”。普利斯特里在《不同種類空氣的實(shí)驗(yàn)和觀察》（1775年）一書中發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)，并描述了如何通過加熱用硝酸浸濕的鐵屑來(lái)制備該氣體4。

早期發(fā)現(xiàn)與使用

托馬斯-貝多斯（Thomas Beddoes）和詹姆斯-瓦特（James Watt）合作出版了《關(guān)于醫(yī)療用途和制造虛構(gòu)空氣的考慮》（1794 年）一書，奠定了一氧化二氮應(yīng)用的基礎(chǔ)。這本書之所以重要，有兩個(gè)原因。首先，詹姆斯-瓦特發(fā)明了一種生產(chǎn)“虛構(gòu)空氣”（包括一氧化二氮）的新型器件和一種可吸入氣體的新型“呼吸器”。其次，這本書還介紹了托馬斯-貝多斯（Thomas Beddoes）的新醫(yī)學(xué)理論，即肺結(jié)核和其他肺部疾病可以通過吸入“虛構(gòu)空氣”來(lái)治療5。

該機(jī)器由三部分組成：一個(gè)燃燒所需材料的熔爐，一個(gè)裝有水的容器，產(chǎn)生的氣體通過一個(gè)螺旋管（用于去除雜質(zhì)），最后是一個(gè)裝有氣壓計(jì)的氣瓶，產(chǎn)生的氣體可以被裝入便攜式氣袋（用不透氣的油性絲綢制成）。呼吸器由一個(gè)便攜式氣袋和一個(gè)連接到吹嘴的管子組成。1798年，托馬斯-貝多斯（Thomas Beddoes）建立了“醫(yī)用空氣緩解疾病機(jī)構(gòu)”，為臨床試驗(yàn)鋪平了道路。1800年，《化學(xué)和哲學(xué)研究》一書發(fā)表。在這本書中，戴維提到了一氧化二氮的鎮(zhèn)痛作用，并指出了其用于外科手術(shù)的潛力6。

盡管戴維發(fā)現(xiàn)吸入一氧化二氮可以減輕疼痛，但過了許多年，醫(yī)生們才嘗試將其用于麻醉。從1799年開始，在主要為英國(guó)上層階級(jí)安排的“笑氣派對(duì)”上，一氧化二氮開始被用作娛樂藥物。笑氣通常會(huì)讓使用者昏沉、多夢(mèng)和鎮(zhèn)靜，但也有些人會(huì)在興奮狀態(tài)下“咯咯笑”。

麻醉使用

1844年，牙醫(yī) Horace Wells在Gardner Quincy Colton 和 John Mankey Riggs的協(xié)助下，證明了一氧化二氮使病人對(duì)拔牙產(chǎn)生的疼痛不敏感。隨后幾周，威爾斯用該氣體治療了十幾名患者，根據(jù)他的記錄，只有兩例治療失敗。盡管威爾斯于1844年12月向波士頓醫(yī)學(xué)會(huì)報(bào)告了這些結(jié)果，但這種新方法并沒有立即被其他牙醫(yī)采用。直到1863年，加德納-昆西-科爾頓（Gardner Quincy Colton）在他診所中成功地使用這種方法。隨后三年里，科爾頓和他的同事們成功地為25000多名患者施用了一氧化二氮7。

然而，一氧化二氮并不是一種足夠強(qiáng)的麻醉劑，并不能用于醫(yī)院的大手術(shù)。1876 年，約瑟夫-托馬斯-克洛弗（Joseph Thomas Clover）發(fā)明了 “氣體乙醚吸入器”。隨后，醫(yī)院的普遍做法是先用溫和的一氧化二氮進(jìn)行初始麻醉治療，然后再用較強(qiáng)的乙醚或氯仿逐漸增加麻醉效果。直到20世紀(jì)30年代，許多醫(yī)院仍在使用這種設(shè)備。盡管現(xiàn)在的醫(yī)院使用更先進(jìn)的麻醉機(jī)，但這些麻醉機(jī)仍采用與克洛弗的吸入器相同的原理，在使用更強(qiáng)的麻醉劑之前，先用一氧化二氮啟動(dòng)麻醉6。如今，一氧化二氮在牙科中被用作抗焦慮劑，是局部麻醉劑的輔助藥物。

生產(chǎn)

工業(yè)生產(chǎn)

一氧化二氮的工業(yè)制備方法是將硝酸銨在大約250 oC的溫度下小心加熱，然后分解成一氧化二氮和水蒸氣。添加各種磷酸鹽有利于在稍低的溫度下形成更純凈的氣體。但由于硝酸銨對(duì)熱十分敏感，稍有不慎將發(fā)生爆炸事故。

實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)

方法一：硝酸銨的分解也是實(shí)驗(yàn)室制備這種氣體的常用方法。同樣，也可以通過加熱硝酸鈉和硫酸銨的混合物來(lái)獲得這種氣體。

方法二：尿素、硝酸和硫酸的反應(yīng)。

方法三：使用二氧化錳-氧化鉍催化劑直接氧化氨。

方法四: 羥基氯化銨與亞硝酸鈉反應(yīng)生成一氧化二氮。如果將亞硝酸鹽加入羥胺溶液中，剩下的唯一副產(chǎn)品就是鹽水。但是，如果將羥胺溶液加入亞硝酸鹽溶液中（亞硝酸鹽過量），則有可能還會(huì)形成其他有毒的高價(jià)氮氧化物。

方法五：硝酸與氯化錫和鹽酸反應(yīng)。

方法六：連二次硝酸在 25 oC、pH值為1-3的條件下分解為一氧化二氮和水8。

理化性質(zhì)

密度：1.977 kg/m3（氣體）

熔點(diǎn)：-91 ℃

沸點(diǎn)：-88 ℃

折射率：1.469

臨界溫度：36.5 ℃

分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

摩爾折射率：8.35

摩爾體積（cm3/mol）：29.9

等張比容（90.2K）：86.9

表面張力（dyne/cm）：70.7

極化率（10-24cm3）：3.31

計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)

疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：0.5

氫鍵供體數(shù)量：0

氫鍵受體數(shù)量：2

可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

互變異構(gòu)體數(shù)量：0

拓?fù)浞肿訕O性表面積：19.1?2

重原子數(shù)量：3

表面電荷：0

復(fù)雜度：25.8

同位素原子數(shù)量：0

確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

共價(jià)鍵單元數(shù)量：1

應(yīng)用

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

一氧化二氮可用作火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的氧化劑。與其他氧化劑相比，它的優(yōu)點(diǎn)是毒性小得多，而且由于在室溫下穩(wěn)定，也更容易儲(chǔ)存，在飛行中攜帶也相對(duì)安全。其次，它還容易分解，形成氮?dú)夂脱鯕狻Ｒ谎趸拿芏雀?、?chǔ)存壓力低（在低溫條件下），因此與其他高壓氣體儲(chǔ)存系統(tǒng)相比具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

在 1914 年的一項(xiàng)專利中，美國(guó)火箭先驅(qū)羅伯特-戈達(dá)德（Robert Goddard）建議將一氧化二氮和汽油作為火箭的液體燃料推進(jìn)劑。在一些火箭設(shè)計(jì)中（使用固體燃料+液體或氣體氧化劑），一氧化二氮經(jīng)常是首選的氧化劑。太空船一號(hào)和其他一些火箭使用了一氧化二氮與端羥基聚丁二烯的組合燃料10。

一氧化二氮也可用于單推進(jìn)劑火箭。在加熱的催化劑的作用下，一氧化二氮會(huì)在大約577 oC的溫度下放熱分解成氮?dú)夂脱鯕?。在真空推進(jìn)器中，一氧化二氮的作用雖然低于肼推進(jìn)器（單推進(jìn)劑或含有四氧化二氮的雙推進(jìn)劑），但其低毒性使其成為一種值得進(jìn)一步研究的選擇。

內(nèi)燃機(jī)

在賽車比賽中，一氧化二氮可以在燃燒過程中提供更多的氧氣，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒更多的燃料。氧氣的增加可以增加燃料的噴射量，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生更大的動(dòng)力。這種氣體在低壓/低溫下不易燃，但它在高溫（約300攝氏度）下分解，比空氣提供更多的氧氣。因此，它通常與另一種更容易爆燃的燃料混合。一氧化二氮是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化性大致相當(dāng)于過氧化氫，比氧氣強(qiáng)得多。

一氧化二氮以壓縮液體的形式儲(chǔ)存。液態(tài)一氧化二氮在進(jìn)氣歧管中的蒸發(fā)和膨脹會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣溫度大幅下降，使更多的空氣/燃油混合物進(jìn)入氣缸。有時(shí)，一氧化二氮會(huì)被注入進(jìn)氣歧管（或在進(jìn)氣歧管之前），而其他系統(tǒng)則直接在氣缸之前注入（直接噴嘴噴射），以提高功率。

在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中使用一氧化二氮的一個(gè)主要問題是，它能產(chǎn)生的功率足以損壞或毀壞發(fā)動(dòng)機(jī)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)沒有得到適當(dāng)?shù)募庸蹋l(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)在這種操作過程中受到嚴(yán)重?fù)p壞或毀壞。

藥物

一氧化二氮作為麻醉劑和鎮(zhèn)痛劑，自 1844 年起就被用于牙科和外科手術(shù)11。如今，在醫(yī)院里，人們通過麻醉劑蒸發(fā)器和醫(yī)用呼吸器等來(lái)使用這種氣體，該設(shè)備能精確地輸送與氧氣混合的一氧化二氮。

一氧化二氮是一種弱的麻醉劑，因此一般不單獨(dú)用于全身麻醉，而是用作其他強(qiáng)效全身麻醉藥物的載氣（與氧氣混合），常與氟烷、甲氧氟烷、乙醚或靜脈全麻藥合用?，F(xiàn)已少用。N2O用于麻醉，對(duì)呼吸道無(wú)刺激，對(duì)心、肺、肝、腎等重要臟器無(wú)損害。在體內(nèi)不經(jīng)任何生物轉(zhuǎn)化或降解，絕大部分仍以原藥隨呼氣排出體外，僅小量由皮膚蒸發(fā)，無(wú)蓄積作用。吸入體內(nèi)只需要30 -40 s即產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用，鎮(zhèn)痛作用強(qiáng)而麻醉作用弱，受術(shù)者處于清醒狀態(tài)（而不是麻醉狀態(tài)），避免了全身麻醉并發(fā)癥，手術(shù)后恢復(fù)快。在麻醉中使用一氧化二氮會(huì)增加術(shù)后惡心和嘔吐的風(fēng)險(xiǎn)。

注意事項(xiàng)

1、大手術(shù)需配合硫噴妥鈉及肌肉松弛劑等；吸入氣體中氧氣濃度不應(yīng)低于20%；麻醉終止后，應(yīng)吸入純氧10分鐘，以防止缺氧。

2、當(dāng)病人有低血容量、休克或明顯的心臟病時(shí)，可引起嚴(yán)重的低血壓。氧化亞氮對(duì)有肺血栓栓塞癥的病人可能也是有害的。

禁忌癥

（1）氣囊腫；（2）腸梗阻、腸脹氣；（3）氣胸；（4）氣腦；（5）高頭位開顱手術(shù)

作用與用途

吸入高純一氧化二氮會(huì)迅速引起麻醉狀態(tài)和窒息，因此，必須與氧混合使用。麻醉誘導(dǎo)時(shí)間短，若不補(bǔ)充維持劑量，可迅速蘇醒。該品可用于馬、反芻動(dòng)物、犬和貓的維持麻醉。

牙醫(yī)使用的是一種更簡(jiǎn)單的機(jī)器，只提供N2O/O2混合氣體，讓病人在清醒狀態(tài)下吸入。病人在整個(gè)過程中都可以保持清醒，并有足夠的精神能力回答牙醫(yī)的問題和指示。

吸入一氧化二氮常用于緩解分娩、創(chuàng)傷、口腔手術(shù)和急性冠狀動(dòng)脈綜合征（包括心臟病發(fā)作）引起的疼痛。事實(shí)證明，在分娩過程中使用一氧化二氮可以安全有效地幫助分娩婦女。

食品加工助劑

在食品界中用于發(fā)泡劑和密封劑等。

藥典信息

來(lái)源12

本品含N2O不得少于95.0%（mL/mL）。

性狀

本品為無(wú)色氣體，無(wú)顯著臭味，微甜，比空氣重。

本品在20 ℃與氣壓101.3 kPa（760 mmHg）下，在水或乙醇中易溶，在乙醚中溶解。

鑒別

1. 本品能使熾紅的木條燃燒。

2. 取本品，與等容的一氧化氮［取亞硝酸鈉5 g與碘化鉀2.5 g，置試管中，加水15 mL使溶解，再滴加硫酸溶液，即產(chǎn)生一氧化氮]混合，不發(fā)生紅色煙霧（與氧的區(qū)別）。

檢查

1. 酸堿度

取甲基紅指示液與溴麝香草酚藍(lán)指示液各0.3 mL，加水400 mL煮沸5分鐘，放冷，分取各取100 mL，置甲、乙、丙3支比色管中，乙管中加鹽酸滴定液（0.01 mol/L）0.2 mL，丙管中加鹽酸滴定液（0.01 mol/L）0.4 mL，再在乙管中通本品2000 mL（速度為每小時(shí)4000 mL），乙管顯出的顏色不得較丙管的橙紅色或甲管的黃綠色更深。

2. 一氧化碳

取本品5000~10000 mL，使依次通過（1）三氧化鉻的飽和硫酸溶液，（2）固體氫氧化鉀，（3）五氧化二磷等洗滌裝置后，再通過貯有已在200 ℃干燥的五氧化二碘的管，保持溫度為120℃，析出的碘蒸氣導(dǎo)入貯有碘化鉀試液的錐形瓶中，通畢本品后，再導(dǎo)入不含一氧化碳的空氣（可使空氣通過氯化亞銅溶液以除去一氧化碳）5000 mL以驅(qū)除儀器中殘留的一氧化碳，使通過貯有五氧化二碘的管后，用硫代硫酸鈉滴定液（0.002 mol/L）滴定，并將滴定的結(jié)果用不含一氧化碳的空氣5000 mL做空白試驗(yàn)校正，即得。在25 ℃與101.3 kPa（760 mmHg）氣壓下，每1mL硫代硫酸鈉滴定液（0.002 mol/L）相當(dāng)于0.112 mL的CO，本品含一氧化碳不得過0.005%（mL/mL）。

3. 二氧化碳

取澄清的氫氧化鋇試液50 mL置比色管中，通入本品1000 mL，如發(fā)生渾濁，與對(duì)照液（取碳酸氫鈉0.10 g，加新煮沸過的冷水100 mL溶解后，取出1.0 mL，加澄清的氫氧化鋇試液50 mL制成）比較，不得更濃。

4. 鹵素

取甲、乙2支比色管，分別加硝酸銀試液1 mL與水50 mL，搖勻后，甲管中通入本品2000 mL，甲管應(yīng)與乙管同樣澄清。

5. 易還原物

取甲、乙2支比色管，分別加新制的碘化鉀淀粉指示液15 mL后，加冰醋酸1滴使成酸性，甲管中通入本品2000 mL，甲管的顏色應(yīng)與乙管相同。

6. 易氧化物

取甲、乙2支比色管，分別加水50 mL與高錳酸鉀滴定液（0.02 mol/L）0.20 mL，甲管中通入本品2000 mL，甲管的顏色應(yīng)與乙管相同。

7. 砷化氫與磷化氫

取砷鹽檢查法項(xiàng)下的裝置（通則0822第一法），除去錐形瓶A，并于旋塞D的頂端平面上改放一片二氯化汞試紙，緩緩?fù)ㄈ氡酒?000 mL，二氯化汞試紙上不得生成斑點(diǎn)。

8. 水分

取貯有五氧化二磷的吸收管，通入本品，使空氣驅(qū)盡，稱定重量，再通過一定量的本品，稱定重量，本品每1000 mL中含水分不得過2 mg。

含量測(cè)定

1. 儀器裝置

如圖：A為容積約15 ml的圓形玻璃管，下部粗大，上部細(xì)長(zhǎng)，有刻度線10條，每1小格容積為全管的1%，玻璃管連接上端雙孔活塞B處為100%，第一條刻度線為99%，以下為98%至90%，B、C為雙孔活塞，D、F為彎形導(dǎo)管，E、G為直形導(dǎo)管。

|| ||

1. 測(cè)定法

取干燥的儀器，倒置，開放活塞C，關(guān)閉活塞B，另取細(xì)橡膠管，自蓄水瓶虹吸出水，橡膠管與導(dǎo)管E連接，儀器上提，使活塞B在蓄水瓶的液面以上，開啟活塞B，儀器緩緩下降，使水充滿活塞B孔道，立即關(guān)閉活塞B，放正儀器，使活塞B在上，旋轉(zhuǎn)活塞B，使導(dǎo)管D與玻璃管A連通。自導(dǎo)管F或G通入本品，經(jīng)數(shù)分鐘后，迅速關(guān)閉活塞C，再關(guān)閉活塞B，保持儀器位置在蓄水瓶的液面以下，微開啟活塞B，放入水?dāng)?shù)滴，關(guān)閉活塞B，振搖，再開啟活塞B，放入水少許，關(guān)閉活塞B，振搖。開啟活塞C，將玻璃管A內(nèi)的水放出大部分，關(guān)閉活塞C，切勿將水放完，以免空氣進(jìn)入，再開啟活塞B，放入水少許，振搖，放出水，反復(fù)操作多次，至本品全部溶盡，玻璃管A內(nèi)氣體體積不再減少。此時(shí)活塞B與C均密閉，將蓄水瓶的橡膠管與導(dǎo)管F或G連接，用水排除活塞C孔道中的空氣，儀器上提，開啟活塞C，待玻璃管內(nèi)的液面與蓄水瓶的液面相平，使管內(nèi)壓力與大氣壓相等，關(guān)閉活塞C，讀出刻度數(shù)字，根據(jù)未被吸收的氣體體積，算出氧化亞氮的體積，即得。

檢查或測(cè)定時(shí)，應(yīng)先將蓄氣筒在23~27 ℃放置6小時(shí)以上。

類別

吸入全麻藥。

貯藏

置耐壓鋼瓶?jī)?nèi)，在涼暗處保存12。

安全性

對(duì)于外科醫(yī)生、牙醫(yī)和護(hù)士來(lái)說，一氧化二氮是一種嚴(yán)重的職業(yè)危害。由于一氧化二氮在人體內(nèi)的代謝率極低（僅為 0.004%），因此當(dāng)病人將其呼入室內(nèi)時(shí)，它仍能保持其效力，如果室內(nèi)通風(fēng)不良，則會(huì)對(duì)診所工作人員造成中毒和長(zhǎng)時(shí)間接觸的危險(xiǎn)。在施用一氧化二氮時(shí)，應(yīng)使用持續(xù)流動(dòng)的新鮮空氣通風(fēng)系統(tǒng)或 N2O清除器系統(tǒng)，以防止廢氣積聚。

精神和體力損傷

接觸一氧化二氮會(huì)導(dǎo)致精神狀態(tài)、視聽能力和手部靈活性的短期下降。這些影響加上誘發(fā)的空間和時(shí)間迷失可能會(huì)導(dǎo)致環(huán)境危害，對(duì)使用者造成身體傷害13。

神經(jīng)毒性和神經(jīng)保護(hù)

一氧化二氮具有神經(jīng)毒性，有證據(jù)表明，長(zhǎng)期習(xí)慣性大量攝入一氧化二氮會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)造成傷害，如果不及時(shí)治療，還有可能造成永久性損傷14。

與其他 NMDA受體拮抗劑一樣，有人認(rèn)為一氧化二氮在嚙齒動(dòng)物體內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間（數(shù)小時(shí)）接觸會(huì)產(chǎn)生神經(jīng)毒性，表現(xiàn)為奧爾尼氏病變15。有人認(rèn)為，由于 N2O 在正常情況下會(huì)迅速排出體外，因此它比其他 NMDAR拮抗劑更不可能產(chǎn)生神經(jīng)毒性16。事實(shí)上，在嚙齒類動(dòng)物中，短期接觸一氧化二氮只會(huì)造成輕微損傷，而且這種損傷可迅速逆轉(zhuǎn)，只有在持續(xù)不斷地接觸一氧化二氮后，神經(jīng)元才會(huì)死亡[15]。長(zhǎng)時(shí)間接觸氧化亞氮也可能因?yàn)槿毖醵鴮?dǎo)致神經(jīng)中毒。

在向美國(guó)毒物控制中心報(bào)告的大量（一次使用量≥400 克或≥200 升 N2O 氣體）或頻繁（經(jīng)常使用，即每天或每周使用）使用者中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了周圍神經(jīng)病變的跡象：出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失調(diào)（步態(tài)異常）或麻痹（感覺異常，如刺痛、麻木、刺痛，主要在四肢）。這些癥狀被認(rèn)為是神經(jīng)系統(tǒng)損傷的早期征兆，并預(yù)示著慢性中毒17。

75%體積的一氧化二氮可減少嚙齒類動(dòng)物因大腦中動(dòng)脈閉塞而引起的缺血導(dǎo)致的神經(jīng)元死亡，并可減少神經(jīng)元細(xì)胞培養(yǎng)物中 NMDA 誘導(dǎo)的 Ca2+流入，這是興奮性中毒的一個(gè)關(guān)鍵因素。

DNA損傷

一氧化二氮與 DNA 損傷有關(guān)，這是由于 DNA 合成中斷所致18。這種相關(guān)性與劑量有關(guān)。不過，還需要進(jìn)一步的研究來(lái)確認(rèn)造成損傷所需的暴露時(shí)間和暴露量。

缺氧

如果在沒有氧氣的情況下吸入純一氧化二氮，就會(huì)出現(xiàn)缺氧，導(dǎo)致低血壓、昏厥甚至心臟病發(fā)作。如果使用者連續(xù)吸入大量的一氧化二氮，如使用連接氣罐的帶式面罩，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。如果使用者過度憋氣或使用任何其他會(huì)切斷新鮮空氣供應(yīng)的吸入系統(tǒng)，也會(huì)發(fā)生這種情況。

維生素B12缺乏

長(zhǎng)期接觸一氧化二氮可能會(huì)導(dǎo)致維生素 B12缺乏癥。它會(huì)通過氧化作用使維生素B12中的鈷胺素失活。亞臨床維生素B12缺乏癥患者在接觸一氧化二氮麻醉后數(shù)天或數(shù)周內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)維生素B12缺乏癥的癥狀，包括感覺神經(jīng)病變、脊髓病變和腦病。這些癥狀可以用大劑量的維生素 B12來(lái)治療，但恢復(fù)可能緩慢且不完全。

一氧化二氮對(duì)維生素 B12水平正常的人影響很小，除非反復(fù)長(zhǎng)時(shí)間接觸一氧化二氮。有維生素 B12缺乏風(fēng)險(xiǎn)因素的人在使用一氧化二氮麻醉前應(yīng)檢查維生素 B12水平。

產(chǎn)前發(fā)育

對(duì)大鼠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究表明，孕婦長(zhǎng)期接觸一氧化二氮可能會(huì)對(duì)發(fā)育中的胎兒產(chǎn)生不利影響19。

化學(xué)/物理風(fēng)險(xiǎn)

一氧化二氮的壓力曲線對(duì)溫度敏感。另外，與許多強(qiáng)氧化劑一樣，火箭發(fā)射事故也與燃料污染部件相關(guān)，在這些事故中，少量的一氧化二氮/燃料混合物會(huì)因氣體絕熱壓縮產(chǎn)生的熱量達(dá)到分解溫度而發(fā)生爆炸。一氧化二氮在管道中分解導(dǎo)致大型儲(chǔ)罐爆炸的事件也時(shí)有發(fā)生。

藥理作用機(jī)制

一氧化二氮的藥理作用機(jī)制尚不完全清楚。不過，它已被證明能直接調(diào)節(jié)多種配體門控離子通道，這可能是其許多作用的主要來(lái)源。

其主要作用機(jī)制是抑制中樞興奮性NMDA受體、GABA受體、脊柱突觸后阿片類受體和一些下行通路的蛋白質(zhì)呈現(xiàn)出鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛效果。一氧化二氮的部分鎮(zhèn)痛效果可能是以伏隔核殼區(qū)的類多巴胺D2受體為中介產(chǎn)生的20。它還能激活雙孔域 K+ 通道。雖然 N2O 會(huì)影響許多離子通道，但其麻醉、致幻和興奮作用可能主要或完全是通過抑制 NMDA 受體介導(dǎo)的電流產(chǎn)生的。除了對(duì)離子通道的影響外，一氧化二氮還可能在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中起到模仿一氧化氮（NO）的作用，這可能與其鎮(zhèn)痛和抗焦慮特性有關(guān)。一氧化二氮的可溶性是氮的30到40倍。

防護(hù)措施與泄露應(yīng)急處理

防護(hù)處理

呼吸系統(tǒng)防護(hù)：一般不需特殊防護(hù)。高濃度接觸時(shí)可佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。

眼睛防護(hù)：一般不需特殊防護(hù)。

身體防護(hù)：穿一般作業(yè)工作服。

手防護(hù)：戴防化學(xué)品手套。

其他防護(hù)：避免高濃度吸入。進(jìn)入罐、限制性空間或其他高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護(hù)。

泄露應(yīng)急處理

迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。

環(huán)境效應(yīng)

在環(huán)境科學(xué)研究中，特別是在全球氣候變化領(lǐng)域（Global Climate Change），N2O通常被稱為氧化亞氮，是一種溫室氣體（Greenhouse Gas），具有溫室效應(yīng)（Greenhouse Effect），加劇全球變暖（Global Warming），是《京都議定書》規(guī)定的6種溫室氣體之一。N2O在大氣中的存留時(shí)間長(zhǎng)，并可輸送到平流層，導(dǎo)致臭氧層破壞，引起臭氧空洞，使人類和其它生物暴露在太陽(yáng)紫外線的輻射下，對(duì)人體皮膚、眼睛、免疫系統(tǒng)造成損害。

與二氧化碳相比，雖然N2O在大氣中的含量很低，屬于痕量氣體（trace gas）但其單分子增溫潛勢(shì)卻是二氧化碳的298倍（IPCC，2007）；對(duì)全球氣候的增溫效應(yīng)在未來(lái)將越來(lái)越顯著，N2O濃度的增加，已引起科學(xué)家的極大關(guān)注。對(duì)這一問題的研究，正在深入進(jìn)行。

大氣N2O的重要來(lái)源之一是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，在土壤中，N2O是由硝化、反硝化微生物產(chǎn)生，人們向農(nóng)田中施入過量氮肥，促進(jìn)微生物活動(dòng)，通過硝化、反硝化過程（nitrification and denitrification）使氮素轉(zhuǎn)化為N2O。污水生物脫氮硝化和反硝化過程也會(huì)引起氧化亞氮的排放，溶解氧的限制、亞硝酸鹽的積累和羥胺的氧化都是導(dǎo)致氧化亞氮產(chǎn)生的原因。

管理信息

操作的管理：密閉操作，提供良好的自然通風(fēng)條件。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。遠(yuǎn)離易燃、可燃物。防止氣體泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與還原劑接觸。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

儲(chǔ)存的管理：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過30℃。應(yīng)與易（可）燃物、還原劑分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

運(yùn)輸?shù)墓芾?/strong>：采用鋼瓶運(yùn)輸時(shí)必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，并應(yīng)將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護(hù)欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動(dòng)。嚴(yán)禁與易燃物或可燃物、還原劑等混裝、混運(yùn)。夏季應(yīng)早晚運(yùn)輸，防止日光曝曬。鐵路運(yùn)輸時(shí)要禁止溜放。