Syanidi

Syanidit ovat vetysyanidin eli syaanivetyhapon (HCN) suoloja, joissa on syanidi-ioni CN–. Syaani-ioni (C≡N) koostuu kolmoissidoksella yhteen liittyneistä hiili- ja typpiatomeista. CN⁻-ioni on voimakas emäs, jonka vapauttamiseen suoloista myrkyllisenä vetysyanidina riittää heikkokin happo, kuten hiilihappo.
Syanideista tavallisimmat ovat kalium- ja natriumsyanidi. Alkali- ja maa-alkalimetallien syanideja lukuun ottamatta kaikki metallisyanidit hajoavat kuumennettaessa alkuaineiksi. Jalojen metallien syanidien hajaantuessa vapautuu erittäin myrkyllistä disyaania (CN)₂.
Isosyanidit (HNC) muistuttavat kemiallisilta ominaisuuksiltaan syanidia. Liukoiset syanidit ovat myrkyllisiä.
Orgaanisena funktionaalisena ryhmänä -CN käyttäytyy eri tavalla, ja siksi sen hiileen sitoutunutta muotoa kutsutaan nitriiliksi. Se ei ole myrkyllinen, jos se ei pääse irtoamaan molekyylistä. Esimerkiksi nitriilikumi sisältää nitriiliryhmiä.
Syanidia (yleensä NaCN) käytetään muun muassa teräksen karkaisussa, väriaineteollisuudessa, metallien pintakäsittelyssä, sekä kaivosteollisuudessa. Suomessa sitä käytetään muun muassa Suurikuusikon kultakaivoksessa.
Sana ”syanidi” on otettu ”ferrosyanidista”, joka puolestaan keksittiin tarkoittamaan ”sinistä ainetta, jossa on rautaa”. Ferrosyanidit löydettiin alun perin preussinsinisestä väriaineesta. Kreikan κυανός (kyanós) = (tumman)sininen.

Esiintyminen luonnossa

Useat kasvit tuottavat ns. syanogeenisiä glykosideja, jotka ovat syanohydriineitä. Syanohydriini eli hydroksynitriili R₂C(CN)(OH) on syanidin ja aldehydin tai ketonin yhdiste. Syanohydriinit toimivat torjunta-aineina hyönteisiä ja kasvinsyöjiä vastaan, koska kasvia murskattaessa soluista vapautuu hydrolyyttisiä entsyymejä, jotka pilkkovat syanogeeniset glykosidit vetysyanidiksi ja glykosidiksi (sokerin ja muun aineen yhdiste). Suomessa tavattavista kasveista pieniä määriä syanogeenisiä glykosidejä tuottavat esimerkiksi pellava (Linum usitatissimum), valkoapila (Trifolium repens) ja keltamaite (Lotus corniculatus).
Afrikassa yleinen ruokakasvi maniokki (Manihot esculenta) tuottaa niin paljon syanidia, että käsittelemätön mukula on tappavan myrkyllinen. Maniokin voi tehdä vaarattomaksi jauhamalla sen hienoksi vedessä, jolloin hajonneista soluista vapautuva entsyymi pilkkoo syanogeeniset glykosidit syanidiksi, ja heittämällä myrkyllisen veden pois. Pienemmät mukulat voi yksinkertaisesti keittää. Jäljelle jääneen syanidin takia lievä krooninen syanidimyrkytys on yleinen Afrikassa. Syanidi on myrkyllistä kilpirauhaselle ja aiheuttaa struumaa. Vakavampi seuraus on pysyvä ataksinen neuropatia, jossa hermovaurio aiheuttaa koordinaatio- ja kävelyvaikeuksia. Kuivuuden aikana kasvaneet kasvit ovat myrkyllisempiä, joten kuivuudesta johtuvien nälänhätien aikana esiintyy epidemioittain halvauttavaksi asti etenevää neuropatiaa (konzo), joka voi olla kohtalokas. Neuropatiaa esiintyy on jopa 3 %:lla väestöstä joillakin alueilla. Maniokista on myös vähemmän myrkyllisiä lajikkeita, mutta viljelijät suosivat myrkyllisiä lajikkeita, koska ne pystyvät paremmin torjumaan tuholaisia.

Myrkyllisyys

Liukoiset, syanidi-ioneja vapauttavat syanidit ovat myrkyllisiä ihmiselle. 300 mg/m³ syaanivetyä ilmassa tappaa ihmisen kymmenessä minuutissa. 3 500 ppm (noin 3 200 mg/m³) tappaa minuutissa. Yhdysvalloissa käytetyissä kaasukammioissa pitoisuus oli noin 7 500 ppm.
Vapaat syanidi-ionit ovat myrkyllisiä eläinsoluille. Niiden myrkyllisyys perustuu solujen mitokondrioiden matriiseissa membraanin pinnalla olevien protonipumppujen inhiboimiseen, jolloin solujen energiametaboliaa ylläpitävä oksidatiivinen fosforylaatio estyy. Soluhengityksen estyttyä solu ei saa happea ja kuolee. Soluhengitys perustuu mitokondrioiden sytokromi-c-oksidaasi-entsyymiin: sytokromi c:n hemiosan rauta-atomin hapetustila voi muuttua Fe²⁺  Fe³⁺. Syanidi-ioni sitoutuu tiukasti kolmiarvoiseen hemirautaan (3CN⁻ + Fe³⁺ Fe(CN)₃) estäen näin sytokromia palautumasta pelkistyneeseen Fe²⁺ muotoon. Soluhengitys pysähtyy, mikä puolestaan johtaa solun aerobisen ATP-tuotannon loppumiseen. Näiden myrkytysten antidootteina käytetään B12-vitamiinia muodostavaa hydroksikobalamiinia, syanidin normaalia eliminoitumisreittiä tehostavaa natriumtiosulfaattia, sekä amyylinitriittiä ja natriumnitriittiä, jotka vaikuttavat tuottamalla syanidia sitovaa methemoglobiinia.
Suurimmalle osalle kalalajeista alin tappava pitoisuus on 0,03–0,5 mg/l. Syanidi vaikuttaa myös kalojen lisääntymiskäyttäytymiseen.
Ligandina (sitoutuneena) syanidi ei ole välttämättä myrkyllinen. Esimerkiksi preussinsininen (Fe₄[Fe(CN)₆]₃ ) on myrkytön, ja sitä käytetään talliumin ja radioaktiivisen cesiumin vastamyrkkynä. Ferrosyanidi ([Fe(CN)₆]³⁻) on aineosana lisäaineissa E535 (natriumferrosyanidi), E536 (kaliumferrosyanidi) ja E538 (kalsiumferrosyanidi), joita käytetään paakkuuntumisenestoaineena suolassa.