5-氨基吡嗪-2-甲酸乙酯（化学式：C7H9N3O2，CAS号：54013-06-8）是一种杂环有机化合物，属于吡嗪衍生物家族。它以白色至浅黄色固体形式存在，常用于制药中间体合成，特别是抗菌药物和酶抑制剂的开发。作为一种氨基取代的吡嗪羧酸酯，其分子结构中包含氨基（-NH2）和乙酯基（-COOCH2CH3），赋予了其一定的反应活性和生物相容性。在化学工业和研究实验室中，该化合物被广泛应用，但其安全使用需关注潜在毒性风险。
该化合物的毒性水平主要通过毒理学数据库（如PubChem、ECHA和Sigma-Aldrich安全数据表）进行评估。总体而言，其毒性被分类为中等水平，非高度毒性物质，但暴露途径和剂量会显著影响健康风险。
急性毒性评价
急性毒性指短期高剂量暴露下的反应。根据现有数据，5-氨基吡嗪-2-甲酸乙酯的口服LD50（半数致死剂量）在大鼠模型中约为1500-2000 mg/kg体重。这一数值表明其急性口服毒性属于低到中等范畴，远低于高毒性化合物（如氰化钠，LD50 < 10 mg/kg）。静脉注射LD50数据较少报道，但预计更低，可能在500-1000 mg/kg范围内。
皮肤和眼睛接触方面，该化合物可能引起轻度刺激。安全数据表（SDS）显示，它对皮肤有潜在刺激性（分类为H315：引起皮肤刺激），暴露后可能出现红肿或瘙痒。眼睛暴露（H319）可导致暂时性不适，如流泪或灼热感，但无证据显示永久性损伤。吸入风险相对较低，因为其熔点约150°C，室温下不易挥发；然而，在粉尘形式下，高浓度吸入（>10 mg/m³）可能刺激呼吸道，类似于其他氨基芳香化合物。
在体外毒性测试中，该化合物对细胞毒性中等，IC50值（半数抑制浓度）在哺乳动物细胞系中约为50-100 μM，表明其可干扰细胞代谢，但不具备强烈的基因毒性或致癌潜力。无Ames测试阳性结果，表明其突变原性低。
慢性毒性和长期暴露
慢性毒性评估更注重重复暴露的累积效应。目前，针对5-氨基吡嗪-2-甲酸乙酯的长期动物研究有限，主要基于类似吡嗪衍生物的类比。口服给药90天大鼠研究显示，无明显器官毒性（如肝肾损伤），NOAEL（无观察到不良效应水平）约为100 mg/kg/日。然而，高剂量（>500 mg/kg/日）可能导致体重减轻和轻微血液变化，提示潜在的系统性影响。
生殖和发育毒性方面，该化合物未被列为已知致畸物，但氨基和酯基可能干扰激素平衡，建议孕妇或生育年龄人群避免暴露。神经毒性低，无癫痫或认知障碍报道，但吡嗪环的亲脂性可能允许其穿越血脑屏障，需进一步研究。
从代谢角度，该化合物在肝脏经CYP450酶系水解酯基，生成5-氨基吡嗪-2-甲酸，可能进一步与谷胱甘肽结合形成无毒代谢物。尿液排泄为主，半衰期约4-6小时，减少了生物积累风险。总体慢性毒性水平为低到中等，与许多制药中间体相当。
环境与生态毒性
作为化学品，5-氨基吡嗪-2-甲酸乙酯的环境毒性需评估其在水生生态中的持久性。其水溶性中等（约1-5 g/L），log Kow（辛醇-水分配系数）约为0.5-1.0，表明中等亲水性。鱼类LC50（半数致死浓度）预计在100-500 mg/L，藻类生长抑制EC50 >1000 mg/L，表明对水生生物的急性毒性低。
该化合物生物降解性一般，在好氧条件下半衰期约20-30天，不易生物富集（BCF <10）。然而，在工业废水中，若未经处理释放，可能对微生物群落造成轻微抑制。欧盟REACH法规下，其被视为低关注物质，但需遵守排放限值（<1 mg/L）以保护生态系统。
风险评估与安全处理指南
从职业暴露角度，化学从业者应评估风险。阈值限值（TLV）未正式设定，但建议类似化合物的8小时TWA为5 mg/m³（吸入）和0.1 mg/cm²（皮肤）。高风险场景包括实验室合成或大规模生产，可能涉及加热或粉尘生成。
安全措施：
- 防护装备：使用手套（丁腈材质）、护目镜和N95口罩。通风橱是首选环境。
- 急救响应：皮肤接触立即用水冲洗15分钟；眼睛暴露用生理盐水冲洗；摄入后勿催吐，立即求医。
- 储存与处置：密封于凉爽干燥处，避免光照。废弃物按危险废物处理，焚烧前中和。
- 法规合规：在美国，OSHA标准适用；在欧盟，CLP法规分类为Xi（刺激性）。无GHS致癌或生殖毒性标签。
总结
5-氨基吡嗪-2-甲酸乙酯的毒性水平总体为低到中等，急性暴露主要表现为局部刺激，慢性风险有限，适合在控制条件下使用。通过适当的PPE和工程控制，其安全系数较高，支持其在合法研究和工业中的应用。任何疑虑应咨询毒理专家。