外源化学物毒作用影响因素及机制优秀课件
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化学物因素
环境因素
机体因素 联合作用
3
了解影响毒作用因素的意义
在评价化学物毒性时,可设法加以控制 以避免其干扰,使实验结果更准确,重 现性更好
人类接触化学物时,这些因素并不能控 制,因此,以动物实验结果外推人时, 特别在制订预防措施时,都应予以注意
4
第一节 化学物因素
5
化学结构与毒性的关系
22
(三)挥发性(volatility)
➢ 常温下容易挥发的化学物,其易形成较
大蒸气压,从而易于经呼吸道吸收。有
些有机溶剂的LD50 值相似,即绝对毒
性相当,但由于其各自的挥发度不同,
所以实际毒性相差较大
23
➢ 如苯与苯乙烯的LC50 值均为45mg/L, 即其绝对毒性相同 ➢ 但苯容易挥发,而苯乙烯的挥发度仅及 苯 的1/11,所以苯乙烯在空气中较难形 成高 浓度,实际上比苯的危害性则低 得多
(一)化学结构与毒作用性质 每一种外源化学物的毒性是其固有的性 质,它是由化学物的化学结构所决定的
7
化学物的化学结构 化学物的化学活性 化学物的理化性质
化学物的生物学活性
外源化学物的化学结构是决定毒作用的重 要物质基础,因为他决定了毒物的理化性 质和化学活性,因而决定了毒物在体内可 能参与和干扰的过程,因此决定毒作用的 性质和大小。
溶解度 电离度 挥发度 分散度 纯度等
均与其毒性或毒作用大小有关
17
(一)溶解度 ➢ 脂/水分配系数:是指化学物在脂相(正 辛醇)和水 相的溶解分配率,即化学物 在脂相与水 相达到平衡时的常数
➢ 一种化学物的脂/水分配系数大,表明易 溶于脂,反之表明易溶于水,而表现出 化学物的亲脂性或亲水性(疏脂性)
环境因素
机体因素 联合作用
3
了解影响毒作用因素的意义
在评价化学物毒性时,可设法加以控制 以避免其干扰,使实验结果更准确,重 现性更好
人类接触化学物时,这些因素并不能控 制,因此,以动物实验结果外推人时, 特别在制订预防措施时,都应予以注意
4
第一节 化学物因素
5
化学结构与毒性的关系
22
(三)挥发性(volatility)
➢ 常温下容易挥发的化学物,其易形成较
大蒸气压,从而易于经呼吸道吸收。有
些有机溶剂的LD50 值相似,即绝对毒
性相当,但由于其各自的挥发度不同,
所以实际毒性相差较大
23
➢ 如苯与苯乙烯的LC50 值均为45mg/L, 即其绝对毒性相同 ➢ 但苯容易挥发,而苯乙烯的挥发度仅及 苯 的1/11,所以苯乙烯在空气中较难形 成高 浓度,实际上比苯的危害性则低 得多
(一)化学结构与毒作用性质 每一种外源化学物的毒性是其固有的性 质,它是由化学物的化学结构所决定的
7
化学物的化学结构 化学物的化学活性 化学物的理化性质
化学物的生物学活性
外源化学物的化学结构是决定毒作用的重 要物质基础,因为他决定了毒物的理化性 质和化学活性,因而决定了毒物在体内可 能参与和干扰的过程,因此决定毒作用的 性质和大小。
溶解度 电离度 挥发度 分散度 纯度等
均与其毒性或毒作用大小有关
17
(一)溶解度 ➢ 脂/水分配系数:是指化学物在脂相(正 辛醇)和水 相的溶解分配率,即化学物 在脂相与水 相达到平衡时的常数
➢ 一种化学物的脂/水分配系数大,表明易 溶于脂,反之表明易溶于水,而表现出 化学物的亲脂性或亲水性(疏脂性)
化学物毒性作用的影响因素课件

环境条件(气温、气湿等)
↙
\
外源化学物
暴露 ————→
↓ 机体——— → 毒效应
·化学结构
·途径
·物种,品系
··溶剂
性别
脂/水分配系数 ·稀释度
年龄
挥发度
·交叉暴露
生理状态
气/血分配系数
营养/习惯
·分散度
疾病
·纯度/杂质
外源化学物毒作用的影响因素
1
•影响因素包括以下四个方面:
23
•2、年龄 • 年龄不同的动物对化学毒物的敏感性常不同。 • ①新生动物体内某些酶发育不完善; • ②新生动物生物膜同透性(包括血-脑屏障较强, 对脂溶性神经毒物毒性大;
24
③幼年动物对毒物的吸收和排泄能力与成年动物比 较有差异。 • 一般情况,年幼动物对毒性作用的反应要比成 年动物敏感。 • 老年动物由于发生多个组织器官的功能衰退, 对许多化学毒物的毒性反应与幼年动物类似 。
脂溶性高者排泄困难,可延长其在体内的毒作用时间。 另一方面,水溶性较好的化学毒物在体液中溶解度较高,毒 性也大。
11
• •2、大小
• 烟、雾、粉尘等气溶胶物质的毒性与分散度有关。 • 分散度越大,即其颗粒越小,比表面积大,生物活性越强。 • 分散度影响颗粒物质在呼吸道的滞留部位。5~10um者可 达到呼吸道深处,<1um者可沉积于肺泡内。 • 分子量小于200的亲水性分子,乙醇/尿素能经膜孔滤过。
1.系数法
该方法可对多种化学毒物的联合毒作用类型进行评 价。主要步骤如下:
①测定化学毒物各自的半数致死剂量(LD50)。 ②将各化学毒物按等毒性混合:如毒物A的LD50为 100mg/kg,毒物B的LD50 为 400mg/kg,则混 合物中A的重量占1/5,B占4/5。
↙
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外源化学物
暴露 ————→
↓ 机体——— → 毒效应
·化学结构
·途径
·物种,品系
··溶剂
性别
脂/水分配系数 ·稀释度
年龄
挥发度
·交叉暴露
生理状态
气/血分配系数
营养/习惯
·分散度
疾病
·纯度/杂质
外源化学物毒作用的影响因素
1
•影响因素包括以下四个方面:
23
•2、年龄 • 年龄不同的动物对化学毒物的敏感性常不同。 • ①新生动物体内某些酶发育不完善; • ②新生动物生物膜同透性(包括血-脑屏障较强, 对脂溶性神经毒物毒性大;
24
③幼年动物对毒物的吸收和排泄能力与成年动物比 较有差异。 • 一般情况,年幼动物对毒性作用的反应要比成 年动物敏感。 • 老年动物由于发生多个组织器官的功能衰退, 对许多化学毒物的毒性反应与幼年动物类似 。
脂溶性高者排泄困难,可延长其在体内的毒作用时间。 另一方面,水溶性较好的化学毒物在体液中溶解度较高,毒 性也大。
11
• •2、大小
• 烟、雾、粉尘等气溶胶物质的毒性与分散度有关。 • 分散度越大,即其颗粒越小,比表面积大,生物活性越强。 • 分散度影响颗粒物质在呼吸道的滞留部位。5~10um者可 达到呼吸道深处,<1um者可沉积于肺泡内。 • 分子量小于200的亲水性分子,乙醇/尿素能经膜孔滤过。
1.系数法
该方法可对多种化学毒物的联合毒作用类型进行评 价。主要步骤如下:
①测定化学毒物各自的半数致死剂量(LD50)。 ②将各化学毒物按等毒性混合:如毒物A的LD50为 100mg/kg,毒物B的LD50 为 400mg/kg,则混 合物中A的重量占1/5,B占4/5。
外源化学物毒性作用的影响因素

三、笼养形式
动物笼的形式、每笼动物数、垫料和其它因素
也能影响毒物的毒性。如:
异丙基肾上腺素对大鼠的急性毒性,单独笼养
大于3周者远大于群养者;
噪声、光线。
实验室质量控制。善待。
实验动物: 人群:社会心理因素:
45
四、接触特征和赋形剂
(一)接触途径
吸收速度、首过效应。 静脉、肌肉、皮下、皮内、口服、皮肤。 呼吸道。 (二)接触持续时间 急性、慢性,毒性可能不同。 (三)接触频率 蓄积、排除速度。
②影响毒性作用部位 如刺激性气体 ③脂溶性大,易在脂肪蓄积。易侵犯NS。 脂/水分配系数;气态物质的血/气分配系数
14
2.分散度、大小
影响其稳定性、吸入机会、阻留率、
阻留部位、表面积大小及表面活性。 大气颗粒物:PM2.5,PM10 铅烟与铅尘;粉尘与尘肺。 纳米毒理学。
15
3.挥发性 接触机会和途径不同。影响吸入毒物 的毒性。防护措施不同。
6
定量构效关系(定量结构-活性关系) Quantitative structure-activity relationship, QSAR 以化合物的理化参数或结构参数等作为自变量, 生物活性作为因变量,用数理统计的方法建立化 合物的“化学结构与生物活性之间的定量关系” 。
解释由于分子结构的改变引起的化合物理化参数 或结构参数的改变,从而导致化合物生物活性的 改变,推测可能的机制。
35
肝、肾疾病患者对外源化学物吸收、分布、代
谢与排泄均产生不同程度影响。(如TNT禁忌症,乙
肝与饮酒)
肾脏功能减退或衰竭,毒物T12 延迟。
血液疾病:苯禁忌症。
汞、锰:神经系统。
免疫状态
直接影响对某些毒作用的反应性
外源化学物毒性作用的影响因素PPT课件

.
25
其候选基因中大约有100个左右的代谢及 解毒基因,大约有50个DNA修复基因及50个 毒物受体基因。此外,EGP还对新的未知环境 易感基因的发现与鉴定感兴趣。
EGP研究策略:DNA再测序,以确定基因 多态性→多态性功能分析→基因多态性研究结 果应用于人群流行病学实践→改进环境易感人 群保护政策。
.
7
3、挥发度和蒸气压 凡是化合物在常温下 容易挥发,就易形成较大蒸气压,易于经呼吸 道吸收。
有些有机溶剂的LD50值相似,即其绝对毒 性相当,但由于其各自的挥发度不同,所以实 际毒性可以相关较大。如苯与苯乙烯的LC50值 均为45mg/L,即其绝对毒性相同。但苯很易 挥发,而苯乙烯的挥发度仅及苯的1/11,所以 苯乙烯形成空气中高浓度就较困难,实际上比 苯的危害性为低。
联合作用(joint action)是指同时或先后 接触两种或两种以上的外源化学物对机体产生 的毒性效应。
.
30
二、联合作用的类型:
独立作用 两种或两种以上的化合物作用于机 体,由于其各自作用的受体、部位、靶细胞或 靶器官等不同,所引发的生物效应也不相互干 扰,从而其交互作用表现为化合物的各自的毒 性效应,对此称为独立作用。
温升高增加,尤其在30以上。另一方面,高温 时多汗,随汗液排出氯化钠等物质增多,胃液 分泌减少、胃酸降低,影响化合物经胃肠吸收。 同时排汗增多,尿量减少,易于造成经肾脏随 尿排出的化合物或其代谢产物在体内存留时间
延长。
.
28
气湿 高气湿,尤其晨伴随高气温的高气湿环 境,可使经皮肤接触吸收的化合物吸收速度加 快。因为高气湿环境汗液蒸发困难,皮肤角质 层的水合作用加强,脂水分配系数较低的化合 物也易吸收。此外化合物也易于粘着皮肤表面, 延长接触时间。
第七章-影响外源化学物毒作用的因素

3
H
H
H
H
H
麻醉麻作用醉 抑制作造血用机能
1.1、取代基
例2 NHH
2
H
H
H
H
H
麻导醉致作高铁用血红 抑制蛋造白血症机能
1.1、取代基
烷烃类的氢假设被卤族元素取代时其毒性增强, 对肝的毒作用增加;且取代愈多,毒性愈大。
毒性、对肝的毒作用
CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
1.2、分子结 异构体构的生物活性有差异,典型的例子是六六六,有七
3、噪声、震动和辐射
这些物理因素会影响毒物的毒作用,甚至形成物 理因素与外源化学物的联合作用。
4、溶剂特性
受
溶剂 助溶剂
试
物
溶剂或助溶剂选择:无毒、
受 与受体不起反映、不影响毒
体 物吸收与排泄、使毒物在溶
液中稳定。
四、联合作用
增
强
拮
相
抗 联合 加
作用
独
协
立
同
1、增强作用
如果一种物质本身无毒性,但与另一有毒 物质同时存在时可使该危害物的毒性增强。
幼年
成年
代谢后毒 性减弱 代谢后毒 性增强 酶活性
老年 年龄
3.2、性别
雌雄动物性激素的不同——激素水平、代谢功能均不同。
性别差异
性激素 代谢功能
机体生理活 动
酶活性
3.3、营养条件
饮食营养状况不佳,可影响动物对毒物的耐受性。
亚油 增加黄曲霉
酸 毒素B1的致
胆碱
癌作用
短期缺
增加二甲 亚硝胺脱
增加肝
3、相加作用
指多种化学物的联合作用等于每一种化学物 单独作用的总和。
外源化学物的毒作用机制ppt课件

+ 其他产物
环化作用
环内过氧自由基
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对脂质过氧化作用及其损害
① 脂质过氧化中间产物L·、 LOO· 、 LO·可作为引发剂通过抽氢使蛋白质变成自由基,后者可以引起链式反应,导致蛋白质聚合,使蛋白质的运动和功能受到限制。
-CO-NH-C-CO-NH- +
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二、化学物与受体的相互作用
在离体的神经纤维上,可观察到DDT使其动作电位持续时间延长和重复;在整体动物,则可观察到动物兴奋性增高、震颤和痉挛。因此,DDT中毒的症状与神经细胞膜离子通透性改变有关。 影响膜通透性的其他因素: ①脂/水分配系数是膜通透性的决定因素。 ②通过调节膜上原有通透途径而改变通透性。如汞、铅等重金属可抑制肾脏有机酸转运系统。 ③通过在原来膜上建造新的通透途径而改变通透性。
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自由基概述
概念:一般指含有一个或多个未配对电子的离子、原子或分子。 性质:①具有顺磁性;②化学反应性极强;③生物半减期极短。 类型: ① 活性氧族(reactive oxygen species, ROS): A .氧自由基:O2-· 、 • OH ;LO•、LOO•; B.含氧的非自由基衍生物:单线态氧(1O2)、氢过氧化物、 次氯酸、过氧化物、内源性脂质和外源化合物的环氧代谢产物。
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对脂质过氧化作用及其损害
脂质过氧化损伤:在O2存在下,自由基或其活性衍生物引发脂质过氧化及其链式反应。 生物膜是生物体内最易发生脂质过氧化的场所。因为它具备脂质过氧化的两个必要条件:氧气和多不饱和脂肪酸(PUFA ,polyunsaturated fatty acid) 。
环化作用
环内过氧自由基
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对脂质过氧化作用及其损害
① 脂质过氧化中间产物L·、 LOO· 、 LO·可作为引发剂通过抽氢使蛋白质变成自由基,后者可以引起链式反应,导致蛋白质聚合,使蛋白质的运动和功能受到限制。
-CO-NH-C-CO-NH- +
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二、化学物与受体的相互作用
在离体的神经纤维上,可观察到DDT使其动作电位持续时间延长和重复;在整体动物,则可观察到动物兴奋性增高、震颤和痉挛。因此,DDT中毒的症状与神经细胞膜离子通透性改变有关。 影响膜通透性的其他因素: ①脂/水分配系数是膜通透性的决定因素。 ②通过调节膜上原有通透途径而改变通透性。如汞、铅等重金属可抑制肾脏有机酸转运系统。 ③通过在原来膜上建造新的通透途径而改变通透性。
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自由基概述
概念:一般指含有一个或多个未配对电子的离子、原子或分子。 性质:①具有顺磁性;②化学反应性极强;③生物半减期极短。 类型: ① 活性氧族(reactive oxygen species, ROS): A .氧自由基:O2-· 、 • OH ;LO•、LOO•; B.含氧的非自由基衍生物:单线态氧(1O2)、氢过氧化物、 次氯酸、过氧化物、内源性脂质和外源化合物的环氧代谢产物。
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对脂质过氧化作用及其损害
脂质过氧化损伤:在O2存在下,自由基或其活性衍生物引发脂质过氧化及其链式反应。 生物膜是生物体内最易发生脂质过氧化的场所。因为它具备脂质过氧化的两个必要条件:氧气和多不饱和脂肪酸(PUFA ,polyunsaturated fatty acid) 。
第五章外源化学物毒性作用的影响因素ppt课件

第五章 外源化学物毒性作用 的影响因素
第一节 化学物因素 第二节 机体因素 √ 第三节 环境因素 第四节 化学物的联合作用
2023/12/31
第二节 机体因素
机体因素 • 物种间遗传的差异 • 个体遗传学的差异 • 机体的其他因素
2023/12/31
一、物种间遗传学的差异 (一)解剖、生理的差异: • 不同物种、种属、品系的动物的解剖
(二)年龄: • 年龄不同对外源化合物毒性的敏感性
不同。
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(三)性别: • 一般雄性代谢化合物比雌性更快速; • 排泄的性别差异; • 性别差异受激素和遗传因素的影响。
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(四)营养条件: • 动物的营养状态公认对药物代谢、分
布和毒性有重要的影响。
2023/12/31
用的部位或方式相同时,接触这种化学物往往会加剧 或加速毒作用的出现。例如严重肝炎与肝硬化的病人 肝细胞P-450含量下降50%。 • 免疫状态过低或过高都可能带来不良的后果。 • 不利的环境条件或在动物中引起应激的刺激可影响 药物代谢和分布。如过度的噪声引起的应激,可增加 芳香族的羟基化作用。
2023/12/31
2023/12/31
(三)物种间遗传因素的影响: • 物种间解剖、生理和生化的不同都取
决于物种间遗传因素的差异。
2023/12/31
二、个体间遗传学差异 ◇基因多态性: • 指一个基因座位的最常见的等位基因
频率不超过0.99,这个基因即有多态性 。它表明在群体中>1%的部分存在各自 不同的等位基因形式,它们的基因产物 的结构和活性有所不同。
◇大小 ◇比重 ◇和荷电性
2023/12/31
(一)溶解性: • 化学物的脂/水分配系数大表明脂溶性高,
外源化学物的毒作用及其影响因素PPT课件

分类
外源化学物根据其来源、性质和作用 机制可分为多种类型,如工业原料、 农药、食品添加剂、药物等。
外源化学物的来源与暴露途径
来源
外源化学物主要来源于环境,如空气、水、土壤等,以及人类的生产和生活活 动,如工业生产、农业种植、食品加工等。
暴露途径
人体暴露于外源化学物的途径主要包括吸入、食入和皮肤接触。不同途径的暴 露量与暴露频率取决于多种因素,如环境条件、生活习惯和职业特点等。
法律法规制定
制定相关法律法规和标准,规范外源化学物的生产、使用和排放行 为,加大对违法行为的处罚力度。
国际合作与交流
加强国际合作与交流,共同应对外源化学物对人类健康的挑战,分享 最佳实践和成功经验。
06
外源化学物毒作用研究展望
新型外源化学物的发现与评估
总结词
随着科技的发展,新型外源化学物不断涌现,对人类健康的影响越来越受到关注。因此,及时发现并评估这些新 型外源化学物的毒作用至关重要。
分布范围
外源化学物可分布于全身各个器官和组织,但分 布不均匀,与器官和组织的血流量、细胞膜通透 性等因素有关。
蓄积
某些外源化学物可在某些器官或组织中蓄积,长 期暴露可能导致组织损伤或功能障碍。
代谢
代谢方式
外源化学物在体内经过酶促反应被代谢为水溶性代谢产物。
代谢产物
外源化学物的代谢产物可能具有不同的毒性作用,有些代谢产物 可能比母体化合物更具毒性。
跨学科合作与国际合作
总结词
跨学科合作和国际合作是推动外源化学物毒 作用研究的必然趋势。
详细描述
毒理学、生物学、医学、环境科学等多个学 科需要紧密合作,共同研究外源化学物的毒 作用。同时,加强国际合作,共享研究资源 和成果,提高研究水平和影响力。通过举办 学术会议、建立国际合作研究团队等方式, 促进跨学科和国际交流与合作。
外源化学物根据其来源、性质和作用 机制可分为多种类型,如工业原料、 农药、食品添加剂、药物等。
外源化学物的来源与暴露途径
来源
外源化学物主要来源于环境,如空气、水、土壤等,以及人类的生产和生活活 动,如工业生产、农业种植、食品加工等。
暴露途径
人体暴露于外源化学物的途径主要包括吸入、食入和皮肤接触。不同途径的暴 露量与暴露频率取决于多种因素,如环境条件、生活习惯和职业特点等。
法律法规制定
制定相关法律法规和标准,规范外源化学物的生产、使用和排放行 为,加大对违法行为的处罚力度。
国际合作与交流
加强国际合作与交流,共同应对外源化学物对人类健康的挑战,分享 最佳实践和成功经验。
06
外源化学物毒作用研究展望
新型外源化学物的发现与评估
总结词
随着科技的发展,新型外源化学物不断涌现,对人类健康的影响越来越受到关注。因此,及时发现并评估这些新 型外源化学物的毒作用至关重要。
分布范围
外源化学物可分布于全身各个器官和组织,但分 布不均匀,与器官和组织的血流量、细胞膜通透 性等因素有关。
蓄积
某些外源化学物可在某些器官或组织中蓄积,长 期暴露可能导致组织损伤或功能障碍。
代谢
代谢方式
外源化学物在体内经过酶促反应被代谢为水溶性代谢产物。
代谢产物
外源化学物的代谢产物可能具有不同的毒性作用,有些代谢产物 可能比母体化合物更具毒性。
跨学科合作与国际合作
总结词
跨学科合作和国际合作是推动外源化学物毒 作用研究的必然趋势。
详细描述
毒理学、生物学、医学、环境科学等多个学 科需要紧密合作,共同研究外源化学物的毒 作用。同时,加强国际合作,共享研究资源 和成果,提高研究水平和影响力。通过举办 学术会议、建立国际合作研究团队等方式, 促进跨学科和国际交流与合作。
外源化学物的毒作用及其影响因素PPT72页

▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
72
外源化学物的毒作用及其影响因素
36、“不可能”这个字(法语是一个字 ),只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气,不要看破要突 破,不 要嫉妒 要欣赏 ,不要 托延要 积极, 不要心 动要行 动。 38、勤奋,机会,乐观是成功的三要 素。(注 意:传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素,但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出,乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言,没有不变的承 诺,踏 上旅途 ,义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人, 决不会 坚韧勤 勉。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
➢影响溶解度:一般颗粒越大,越难溶解
➢影响化学物活性:颗粒越小即分散度越 大,表面积越大,生物活性越强,如一 些金属烟(锌烟、铜烟)因其表面活性 大,可与呼吸道上皮细胞或细菌等蛋白 作用,产生异性蛋白,引起发烧,金属 粉尘(锌尘和铜尘)无此作用
(三)挥发性
➢ 挥发性大的液态化学物易形成较大的蒸 气压,易于经呼吸道吸入。
(一)溶解度 固态化学物(同系物中,水溶性越大毒性越大)
➢ 砒霜(As2O3)和雄黄(As2S3)
气态化学物(水溶性影响其作用部位) ➢ 氟化氢 (HF)、氨; ➢ 二氧化氮 (NO2)
脂/水分配系数
是指化学物在脂(油)相和水相的溶解 分配率,即化学物在脂相与水相达 到平衡时的常数。影响化学物透过 脂质膜结构的能力,与其在机体内 的生物转运和分布特征、代谢特征, 及作用部位或靶位点有关。
➢ 挥发性的化学物加入饲料后可因挥发而 减少接触剂量。
➢ 经皮吸收的液态化学物,挥发性大的较 挥发性小、粘稠不易去除的危害性小。
苯与苯乙烯的LC50值均为 45mg/L,即其绝对毒性相同,苯容 易挥发,苯乙烯的挥发度仅及苯的 1/11,苯乙烯在空气中较难形成高浓
外源化学物毒作用影响因素及 机制
第一节
外源性化学物毒作用 影响因素
1、毒性:外源化学物造成机体损害的能 力。是物质一种内在的、不变的分子性质。
2、毒作用:机体接触化学物后,所致的各 种生物学变化,包括微小的生理生化改变, 临床中毒甚至死亡,又称毒效应。毒效应的 产生是化学物与机体交互作用的结果。
➢ 脂/水分配系数大:简单扩散,通过生物 膜,易在脂肪组织蓄积,侵犯神经系统;
➢ 脂/水分配系数小:离子化基团,在生理 pH通常是水溶性强,不容易通过膜吸收, 易随尿排出体外。
(二)大小
➢ 亲水性小分子(<200):能经膜孔(直 径为0.4nm)以滤过方式越过膜; ➢ 离子化合物(小离子):钠离子为水 合物,则不能通过膜孔。
化学物的化学结构
化学物的化学活性 化学物的理化性质
化学物的生物学活性
➢外源化学物的化学结构是决定毒性的物质基 础,直接影响毒作用的性质和毒性大小;化 学结构决定了毒物的理化性质和化学活性, 进而决定了毒物在体内可能参与和干扰的过 程,因此影响毒性大小和靶器官的选择。
(一)取代基不同毒性不同 ➢苯
原因是卤素取代后,可使分子极性增 加,容易与酶系统结合而使其毒性增加
(二)异构体和立体构型
异构体的生物活性有差异。
➢ 、-六六六急性毒性强; ➢ -六六六慢性毒性大; ➢ α、-六六六兴奋中枢神经系统; ➢ 、-六六六抑制中枢神经系统。
NHO2
NHO2
NHO2
H
H
H
HNO2
H
H
H
H
HNO2
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H
HNO2
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带两个基团的苯环化合物毒性是:对位>邻位>间位
三邻甲苯磷酸酯(TOCP)可导致迟发性 神经毒性,但当邻位的甲基转到对位,则失去 了其迟发性神经毒性。
化学物同素异构体存在手征性,即对映体 构型的右旋(R)和左旋(S),对于生物转化和生 物转运都有一定影响,影响毒性。如反应停的 S(-)镜像物比R(+)镜像物有更强的胚胎毒性。
外源化学物或其代谢产物必 须以具有生物学活性的形式到达 靶器官、靶细胞,达到有效的剂 量、浓度,持续足够时间,并与 靶分子相互作用,或改变其微环 境,才能够造成毒性作用。
了解影响毒作用因素的意义
在评价化学物毒性时,可设法加以控制 以避免其干扰,使实验结果更准确,重 现性更好;
研究各种对毒作用的影响因素是毒作用 机制研究的重要组成部分;
烷、醇、酮等碳氢化合物
碳原子越多,毒性越大(甲醇和 甲醛例外)。 但是,碳原子数超过一定限度时 (一般为7-9个碳原子),毒性 反而下降(戊烷<己烷<庚烷, 但辛烷毒性迅速下降)。
由于脂溶性随着碳原子数增多而增加, 水溶性下降,不利于经水相转运,在体 内易滞留于最先遇到的脂肪组织中,不 易到达靶组织,对人体的麻醉作用的危 险反而逐步减少。
➢ -氟羧酸的比较毒性研究发现,碳原子数 是偶数的毒性大于奇数;
➢ 直链化合物毒性大于异构体:庚烷 > 异 庚烷,正己烷 > 新己烷;
➢ 成环化合物毒性大于不成环化合物:环烷 烃的麻醉作用 > 开链烃
分子饱和度
碳原子数相同时,不饱和键增加, 其毒性亦增加。
乙烷 < 乙烯 < 乙炔
二、理化性质
化学物的理化特性对于它进入机 体的机会和在体内的代谢转化过程均 有重要影响。
某些酶和受体有立体构型的特异 性,从而生物转运和生物转化的各个 阶段都可能受到影响。
酶通常以高度立体和对映体选择性 方式与其底物交互作用,对对映体区别 对待,不同的同分异构物代谢的比率可 能不同。
(三)同系物的碳原子数和结构的影响 ➢ 甲烷和乙烷:惰性气体; ➢ 丙烷起:麻醉作用、脂溶性;
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
人类接触化学物时,这些因素并不能完 全控制,以动物实验结果外推人时,特 别在制订预防措施时,都应予以注意。
影响毒性作用的因素
➢ 化学物因素; ➢ 机体因素; ➢ 环境条件; ➢ 化学物的联合作用。
第一部分 化学物因素
一、化学结构
研究意义
➢ 开发高效低毒的新化学物; ➢ 推测新化学物的毒作用机制; ➢ 预测新化学物的毒性效应; ➢ 预测新化学物的安全接触限量。
分散度
分散度越大粒子越小,其比表面积 越大,表面活性越大
➢ 影响化学物活性; ➢ 影响进入呼吸道的深度; ➢ 影响进入呼吸道的溶解度
➢ 大于10μm颗粒在上呼吸道被阻; ➢ 5μm以下的颗粒可达呼吸道深部; ➢ 小于0.5μm的颗粒易经呼吸道再排出; ➢ 小于0.1μm的颗粒因弥散 作用易沉积于肺泡壁。
CHH3
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H
H
H
H
麻抑醉制作造用血不明显 抑麻制醉造作血用机增能强
NH H2
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H
H
H
H
麻具醉有形作成用高铁血 抑制红蛋造白血作机用能
NHO2
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H
H
H
H
麻硝醉基苯作或用卤代苯 抑制具有造肝血毒机性能
➢ 烷烃类 ✓ 取代基愈多,毒性愈大
此类化学物质对肝脏的毒性可因卤素 增多而增强,如氯甲烷的肝毒性大小依 次是CCl4 ﹥ CHCl3 ﹥ CH2Cl2 ﹥ CH3Cl