影响毒性作用的因素(中毒相关)
第五章 影响毒性作用的因素
5、染毒时机和方式 给实验动物空腹染毒比胃内充盈时染毒,毒物 吸收得快。一定剂量的毒物混于饲料中喂饲,要比 灌胃投药毒效应轻。相同剂量的毒物在一天内多次 投予,比集中在短时间内一次投予时血中的浓度低 得多。而连续无间歇的染毒,则毒性反应明显。因 此染毒条件的控制,对研究化学物质的毒性反应也 是很重要的。 6、交叉接触 毒物经呼吸道接触时,应保护皮肤,防止气态 毒物经皮肤吸收。对易挥发化合物,经皮涂布接触 时,应将涂布处密封起来,以防其蒸汽经呼吸道吸 收或动物舔食涂布部位,引起经消化道吸收。
性别、妊娠和激素
妇女在妊娠、哺乳、月经期及更年期 对毒物的耐受力都要降低,某些毒物还可 通过胎盘影响胎儿的发育,甚至造成流产, 哺乳期中毒则毒物经乳汁对哺乳婴儿造成 不同程度的影响,故妇女在这些时期的食 品、用药上有许多禁忌。
激素可影响某些酶的活性。
习惯性、敏感性
长期小剂量地使用某种毒物,可降低
当两种或两种以上的化学物质同时或 先后作用于机体,有些可相互影响而加强 或减弱彼此间对机体的毒作用,这种作用 称为联合作用 。 有四种类型的效应:
1)无关作用(inrelevant action):又称独 立作用。同时存在的各种有害因素因各自 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 而表现出各自的毒性效应。 2)协同作用(synergism):联合作用产 生的效应大于混合有害因素中每个单项因 素效应的总和。
4、分散度 吸入粉尘状态的毒物时其毒作用依其分 散度而异。粒径大于10 微米的空气颗粒污 染物在呼吸道上部被阻,而小于5微米的颗 粒才能进入呼吸道深部。固体毒物的分散 度不仅和它进入呼吸道的深度和溶解有关, 而且还影响它的化学活性。
三、不纯物含量
外源化学物毒性作用的影响因素(中毒相关)
毒相关
25
二、机体因素 ( individual factors)
机体内环境的许多因素都可能影响化学物 的毒作用,主要包括: ➢ 物种间遗传学差异 ➢ 个体遗传学差异 ➢ 机体其他因素
毒相关
26
(一)物种间遗传学的差异
不同物种(species)、品系(strain)的动物,由于 其遗传因素决定了对外源化学物代谢转化方式和 转化速率存在差异 转化方式不同可能因某些物种动物体内代谢反 应类型存在缺陷,从而产生不同的代谢产物,表 现出不同的毒作用
③脂溶性物质易在脂肪蓄积,易侵犯神经系统。
毒相关
15
2. 分散度
分散度:是指物质被分散的程度。
即颗粒越小分散度越大,反之,颗粒越大 分散度越小
毒相关
16
➢影响进入呼吸道的深度: 分散度与颗粒在呼吸道的阻留有关.
大于10μm颗粒在上呼吸道被阻留 5μm以下的颗粒可到达呼吸道深部 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
44
(二)季节及生物节律
一般动物(包括人)24小时内的生理状况 不完全相同,存在生物节律
外源化学物的毒性可因每日给药的时间或 给药的季节不同而有差异
在卫生毒理实际工作中,尤其是进行慢性 和亚慢性染毒时,每日的染毒时间应固定 一致,以防止出现时间毒性的影响
毒相关
45
不同种属的昼夜、季节节律
DR具有延长寿命和抑癌作用
毒相关
39
三、环境因素
气象条件 季节或昼夜节律
毒相关
40
(一)气象条件
1.温度:
在正常生理情况下,高气温使机体皮肤毛 细血管扩张、血循环加快、呼吸加速,从而 使经皮肤或经呼吸道吸收的化学物,吸收速 度加快
影响毒物对人体毒性作用的因素
影响毒物对⼈体毒性作⽤的因素:
(⼀)化学物特性
1、化学结构
苯环上的“氢”被氨基或硝基取代⽣成苯胺、三硝基甲苯。
苯胺:⾼铁⾎红蛋⽩。
三硝基甲苯
2、理化性质
刺激性⽓体:溶解度⼤,如氯⽓,上呼吸道刺激。
溶解度⼩,如⼆氧化氮,肺⽔肿。
有机溶剂:挥发性强,毒性⼤,如苯、甲苯。
脂溶性强,毒性⼤,如苯对⾎液系统,中枢神经系统。
(⼆)剂量、浓度和接触时间
在⽣产环境中毒物需达到⼀定浓度才能引起中毒。
(三)联合作⽤
独⽴、相加、协同和拮抗作⽤。
注意相加和协同作⽤。
(四)⽣产环境和劳动强度:⽓象条件和劳动强度。
(五)个体感受性:年龄、性别、⽣理周期,遗传因素:疾病易感性。
毒作用影响因素 (2)
20
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。
21
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。
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(四)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
23
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。 3
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。
4
第一节
化学物因素
5
化
学
结
构
理
化
特
性
毒 物 的 剂 型 不 纯 物 含 量 进入机体的途径
6
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;
12
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 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
13
(二)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
29
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。
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
影响毒物作用的因素
③ 肌纤维颤动:见于有机磷杀虫药,氨基甲酸酯杀虫药中毒
④ 惊厥:见于窒息性毒物中毒有机氯杀虫药,拟除虫菊酯杀 虫药中毒以及异烟肼中毒。
⑤ 瘫痪:见于可溶性钡盐,三氧化二砷,磷酸三邻甲本酯,正 已烷,蛇毒等中毒。
精神失常:见于四乙铅,二硫化碳,一氧化碳,有机溶剂,酒 精,阿托品,抗组胺药等中毒,成瘾药物的戒断综合征等。
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5
三、毒物代谢,吸收和排出
(一) 有毒物质—呼吸道、消化道、皮肤黏膜途径—人 体①在工业生产中,毒物主要以粉尘,烟,雾,蒸汽,气体— —由呼吸道吸入;肺泡吸收能力很强,②生活性中毒时: 毒物多数由口食入,由呼吸道进入的毒物很少,后者主要 为一氧化碳。③脂溶性毒物如:苯胺,硝基苯,四乙铅,有 机磷农药—完整皮肤、黏膜侵入。④毒蛇咬伤时—— 毒液——伤口——进入人体。
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13
(七) 血液系统表现:
① 溶血性贫血:中毒红细胞破坏——贫血,黄疸。 急性血管内溶血,如砷化物中毒——血红蛋白尿—— ARF。
② 白细胞减少和再生障碍性贫血,见于氯霉素,抗 肿瘤药,苯中毒,放射病。
③ 出血:血小板量和质的异常:有阿司匹林,氯霉 素,氢氯噻嗪,抗肿瘤药引起。
有些毒物排出缓慢,蓄积在体内某些器官或组织内,当 再次释放时可以产生再次中毒。
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7
临床表现
一、 急性中毒:可产生不同表现,发绀,昏迷,惊厥,呼吸困难, 休克,少尿等。
(一) 皮肤黏膜表现:
① 皮肤口腔黏膜灼伤;见于强酸,强碱,甲醛,苯酚,甲酚皂溶 液(来苏儿)等腐蚀性毒物灼伤。
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6
(二)解毒过程:毒物吸收后——血液——分布全身— 肝——氧化还原,水解,结合,——代谢。大多数毒物经 代谢后毒性降低,有少数在代谢后毒性反而增加,对硫 磷氧化为毒性更大的对氧磷。
影响毒作用的因素
分子饱和度:分子中不饱和键增多,使化学物
活性增大,其毒性增加。
卤素取代:卤素元素有强烈的吸电子效应,结
构中增加卤素使分子极性增加,更易于酶系统结 合,使毒性增高。
5.
6.
羟基:芳香族化合物引入羟基,分子极 性增强,毒性增加。 巯基:易与多种金属离子生成硫醇盐;易与带
第五章 影响毒性作用的因素
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 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到人时,特别 在制定预防措施时,都应予以注意。
第一节 毒物因素
一.
化学结构 (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 化学结构与毒作用性质的关系很复杂,分 析毒作用性质,应注意分子的整体性,基 团的特殊性以及它们的关系 研究外源化学物化学性质和毒性效应之间 的关系,找出其规律,在毒理学研究中具 有重要意义
一.
影响毒作用的因素
Factors Influencing Toxicity
【目的要求】
一. 二.
掌握影响外源化学物毒性作用的化学物 因素、机体因素和环境因素; 掌握外源化学物联合作用及类型。
第五章 影响毒性作用的因素
外源化学物或其代谢产物必须以具有 生物活性的形式到达靶器官及靶细胞,必 须具备有效地剂量、浓度,持续足够的时 间,并与靶分子相互作用或改变其微环境, 才能够引发毒性作用。 任何影响这一过程的因素都会影响化 学物的毒性作用。
如:动物饲喂含蛋白量为 5 %与 20 %相比,微粒 体蛋白质的水平较低,血浆清蛋白水平减少,非 结合化学拘的血浆水平增加,酶活性显著丧失: 四氯化碳的肝毒性下降,黄曲霉毒素的致癌减少, 但巴比妥酸盐睡眠时间延长,扑热息痛的肝毒性 增加。
整理暨南大学生态生态毒理学必考资料
生态毒理学就是从不同的层次和不同的生命现象水平研究环境污染物对生态系统及其组成成分的有害作用和相互影响规律的一门学科。
生态毒理学是研究外源化学物对生物个体、种群、群落和生态系统的不良生态学效应,以及从分子、细胞、组织和器官等不同生命层次和生理、代谢、发育、遗传、生殖等生命现象水平研究其与外源化学物的相互关系及作用机理,并揭示生物的适应机制和确定反映环境胁迫的指示表征的学科。
生态毒理学研究的内容:污染物进入环境的行为过程;污染物进入生物体内的转化过程和机理;污染物对生态系统中不同生物的效应及毒性机理;污染物产生个体、种群或群落层次/水平上的响应。
环境毒理学:核心为环境污染物对人的影响,扩展到动植物;生态毒理学:核心为非人类生物,扩展到人类。
交集:环境生态毒理学生态毒理学研究领域:污染生态学(污染物对生物个体、种群、群落和生态系统的影响;污染物在生物体内和生物系统组分之间的迁移、转化和归趋;生物体和生态系统对污染物的吸收、富集和降解)生态毒理学(污染物对生物个体、种群、群落和生态系统的毒性效应;从生命的不同水平和生长发育繁殖等代谢过程不同生命现象中揭示生物的响应及适应机制以及可反映环境胁迫的指示特征)保护生态学(生物多样性保护、生态恢复)污染物对生物的影响可以在不同的水平表现出来:生物大分子、细胞器、细胞、组织、器官、器官系统、个体、种群、群落、生态系统广义的生物标志物是指生物体系与环境因子(物理的、化学的或生物的)交互作用引起的所有可测定的变化。
包括生化的、生理的、细胞的、免疫、遗传的或生物大分子(核酸、蛋白质)等一切分子水平的改变以及可测量的体液的代谢物水平等多方面的改变。
标记物分类:接触标志物(机体内测定到外来物质及其代谢产物(内剂量),或外来因子与某些靶分子或细胞相互作用的产物(生物有效剂量或到达剂量)。
如尿中的黄曲霉毒素和苯的代谢物及其他致突变物;头发中的砷、铅等重金属,血液中的碳氧血红蛋白、高铁血红蛋白等)精品文档效应标志物:机体内可测定的生化、生理或其他方面的改变。
外源化学物毒作用特征及其影响因素
12
5 L区 K区 76
logK=4.751E 1 E 2-0.0512n E2-3
苯并a蒽的K区和L区
(二)理化性质
溶解度 分散度 挥发性 纯度
1、溶解度
①毒物在水中的溶解度直接影响毒性的大小,水 中溶解度越大,毒性愈大。如As2S3溶解度较 As2O3小3万倍,其毒性亦小
②影响毒性作用部位:如刺激性气体中在水中易 溶解的氟化氢(HF)、氨等主要作用于上呼吸道, 而不易溶解的二氧化氮(NO2)则可深入至肺泡, 引起肺水肿
(Structure Activity Relationship analysis,SARA)
如果采用的是定量资料,分析结果也用定量数 据表示,称为定量结构与活性关系分析。 QSAR(Quantitative Structure Activity Relationship ),就是用数学模型来定量地描 述药物的结构与生物活性(毒性)的关系 计算 毒理学
毒物的分类 -按用途和分布范围
1、工业毒物:工业三废、生产原料等 2、农用化学物:化肥、农药、除草剂等 3、环境污染物:生活三废等 4、食品添加剂:糖精、香精、食用色素等 5、日用化学品:化妆品、清洁和洗涤用品 6、药物和医疗产品:药物、杀虫剂和造影剂 7、生物毒素:动植物毒素、细菌和真菌毒素 8、军事毒物:化学战剂和生物战剂 9、放射性元素
我国学者戴乾圜提出多环芳烃致癌性 能的定量分子轨道模型---双区理论
多环芳烃在体内显示致癌性的必要的条
件是,其分子中存在两个活泼的烷化反应 中心 (亲电活性区域),这两个中心间有利 于致癌潜力发挥的最优距离为2.8-3.0Å , 这个距离正好与体内细胞的 DNA 双螺旋间 互补碱基间负性原子间的距离相吻合。提 出一个多环芳烃致癌活性的定量公式:
4 影响毒性作用的因素
第二节 环境因素
一、气象条件 (二)湿度
高湿度可造成冬季易散热,夏季不易散热,增加机体体温调节的 负荷。
高湿度伴高温可因汗液蒸发减少,使皮肤角质层的水合作用增加, 进一步增加经皮吸收的化学物的吸收速度,并因化学物易粘附于皮肤 表面而延长接触时间。
第二节 环境因素
一、气象条件 (三)气压 一般变化不大。气压增加往往影响大气污染物的浓度,气压降
息作用;从丙烷起随着碳原子数的增多麻醉作用增强,脂溶性随着碳 原子数的增多而增加,超过9个碳原子后,对人体产生麻醉作用的危险 逐步减少。
如直链烷烃的麻醉作用大于其同分异构体: 庚烷>异庚烷,正己烷>新己烷; 环烷烃的麻醉作用>开链烃: 环戊烷>戊烷。
一、化学结构
(四)分子饱和度 碳原子数相同时,不饱和键增加其毒性增加,如乙烷的毒性<乙
三、机体其他因素对毒性作用易感性的影响
(一)健康状况 (二)年龄 (三)性别 (四)营养条件 (五)动物笼养的形式
三、机体其他因素对毒性作用易感性的影响
(一)健康状况 健康状况对毒物的毒性有双重影响。 身体健康对毒物侵袭的抵抗作用相对比较强。 如果肝肾有疾患,对毒物的解毒与排泄相对较差,中毒症状较重。
一、化学结构
(一)取代基的影响 烷烃类的氢若被卤素取代,其毒性增强,对肝的毒作用增
加,且取代愈多,毒性愈大。
苯具有麻醉作用和抑制造血功能的作用,当苯环中的氢被甲基取代后(成 为甲苯或二甲苯),抑制造血功能的作用不明显但麻醉作用大于苯;被氨基取 代后,有形成高铁血红蛋白的作用;而被硝基(硝基苯)或卤素取代(卤代苯) 后,具有肝毒性。
三、机体其他因素对毒性作用易感性的影响
(二)年龄 1、生物转运的差异 新生儿和老人胃酸分泌较少,因此可改变某些化学物的吸收。
影响毒物毒性的因素
影响毒物毒性的因素毒物毒性是指一种化学物质对人体及其机能产生的危害程度,其程度受到很多因素影响。
有些毒物可以引起急性毒性,即在短时间内产生对人体的严重危害。
而对于许多其他的毒物来说,其毒性是逐渐积累的,这就需要我们格外关注。
以下是影响毒物毒性的因素。
1. 因素A:毒物的剂量毒物的剂量是毒性最显著的因素之一。
剂量越小,毒性越低,反之则越高。
有些毒物很小的剂量也会引起急性中毒,导致死亡。
大部分毒物的毒性随着剂量的增加而增强,但是有些毒物比较特殊,存在“U曲线效应”,即低剂量和高剂量较高,而中间剂量却较低。
这种毒物主要是影响细胞的生理功能,引起副作用。
2. 因素B:毒物的形式毒物化学形式对毒物毒性也有影响。
毒物可以是气体、液体、固体或溶解的物质。
在不同的形式下,毒物的吸入、吞咽和接触面都不同,因此对人体的影响也不同。
例如,直接吸入气体状的氯气比液体状的氯气更容易引起肺部和呼吸道的损伤。
3. 因素C:毒物的生物学毒性毒物的生物学毒性描述了毒物能够在人体内引起何种生物学变化。
例如,有些毒物可引起DNA损伤或免疫系统抑制,而另一些毒物则主要对特定细胞或器官产生直接的毒性作用。
了解毒物生物学毒性可对其对人体的潜在危害的评估提供基本框架。
4. 因素D:毒物的作用时间即毒物作用于人体的时间。
毒物的毒性作用时间可取决于各种因素,如毒物在人体内停留的时间、与毒物接触的频率,以及毒物在人体内代谢和转化的速率等。
有些毒物可快速从人体内清除,而其他毒物可能会在身体内停留数周,因此时间也是影响毒物毒性的因素之一。
5. 因素E:毒物的转化和代谢很多毒物在人体内被代谢成其他有毒的化合物,进一步加剧其对人体的危害。
有些化合物被代谢为氧、二氧化碳和水,对人体并不会产生副作用,而有些毒物却会引起毒性。
毒物代谢的速率因年龄,性别、营养状况、肝脏功能、药物相互作用等因素而有所不同。
6. 因素F:个体差异不同人对毒物的反应程度也不同,这取决于人的身体和生理特征,包括年龄、性别、健康状态和遗传因素。
公卫执业医师考试卫生毒理学:影响毒性作用的因素
公卫执业医师考试卫生毒理学:影响毒性作用的因素公卫执业医师考试卫生毒理学:影响毒性作用的因素导语:有关物种差异对毒物代谢转化影响的陈述应该是怎样的?下面我们一起来看看关于公卫执业医师考试卫生毒理学:影响毒性作用的因素的相关内容吧。
一、毒物因素(一)化学结构化学结构决定外源化学物将会发生的代谢转化的类型及可能干扰的生化过程。
化学结构与其毒性之间有一定规律。
1.碳原子数直链饱和烃从丙烷(甲烷和乙烷是惰性气体)起,随着碳原子数增多,3~9,麻醉作用增强;但达到9个碳原子之后,反而减弱。
2.取代基团烷烃类的氢被卤素取代后毒性增强,取代得越多,毒性越大。
如CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl。
3.异构体与立体异构苯并[a]芘生物活化形成相应的7,8-二氢二醇-9,10-环氧化物,分子中存在四个手性中心(碳原子7,8,9,和10),可造成4个同分异构物。
其中7R,8S,9S,10R的(+)-反镜像物诱变性和致癌性最高。
羟基和环氧化物是反式(反镜像物),R右旋,S左旋,“+”偏振光右转,“-”偏振光左转。
(二)理化性质1.溶解度脂溶性高者较易透过生物膜,排泄困难,易发挥毒性。
另一方面,同系化合物中,水溶性好的在体液中溶解多,毒性也大。
如As2O3(砒霜)>As2S3(雄黄,水溶性小)。
2.解离度外源化学物的pKa值。
弱酸性、弱碱性有机化合物,只有在pH条件适宜,维持非离子态时,才易于吸收。
3.挥发度和蒸气压在常温下易于挥发的外源化学物,容易形成较大蒸气压而迅速经呼吸道吸收。
苯与苯乙烯LD50值相似,即其绝对毒性相当,但挥发度不同,实际毒性苯>苯乙烯。
4.分散度烟、雾、粉尘等气溶胶物质分散度越大,颗粒越小,比表面积越大,生物活性也越强。
(三)杂质某些杂质的毒性比本体物质还大,可明显影响受试物质的毒性。
如除草剂2,4,5-T中混有的TCDD,TCDD对雌性大鼠的经口LD50为2,4,5 -T万分之一,胚胎毒性仅为400万分之一。
环境化学物的毒性作用及其影响因素
(五)剂量
剂量(dose)是指给予机体的或机体接触的外源化学物的数量。 剂量的单位通常是以单位体质量接触的外源化学物数量(mg/kg体质量)或机体生存环境中的浓度(mg/m3空气,mg/L水)表示。 剂量是决定外源化学物对机体造成损害作用的最主要因素。同一种化学物,不同剂量对机体作用的性质和程度不同。
1.剂量-效应关系和剂量-反应关系
剂量–效应关系:是指不同剂量的外源化学物与其在个体或群体中所引起的量效应大小之间的相关关系。 剂量–反应关系:是指不同剂量的外源化学物与其引起的效应发生率之间的关系。
2.剂量-效应关系和剂量-反应关系曲线
剂量–效应关系和剂量–反应关系均可用曲线表示(图3-1),即以表示效应强度的计量单位或表示反应的百分率或比值为纵坐标,以剂量为横坐标绘制散点图所得的曲线。
3.最小有作用剂量
1.致死剂量(Lethal dose,LD)
2.半数效应剂量(ED50)
3.最小有作用剂量(MEL)
4.最大无作用剂量(MNEL)
5.急性毒作用带(Zac)
4.最大无作用剂量
最大无作用剂量(MNEL) 又称未观察到作用剂量(NOEL)或称未观察到有害作用的剂量(NOAEL),指外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后,用目前最为灵敏的方法和观察指标,未能观察到任何对机体损害作用的最高剂量。
01
直线型
02
抛物线型
03
S形曲线
图3-1 剂量-反应曲线图 图3-1a (直线型) 图3-1b (抛物线型)
图3-1c (S型线型) 图3-1d 剂量–反应曲线 图3-1 剂量-反应曲线图
毒理学基础整理(第五章)
毒理学基础整理(第五章)第五章毒性作用的影响因素化学物因素:1、化学结构取代基的影响:取代基的影响、异构体和立体构型、同系物的碳原子数和结构的影响、分子饱和度2、化合物的联合作用( joint action ):两种或两种以上毒物同时或先后作用于机体时产生的交互毒性作用。
有五种类型:相加作用、独立作用、协同作用、加强作用、拮抗作用第五章1.名词解释:毒物的联合作用:同时或先后接触两种或两种以上外源化学物对机体产生的毒性效应被称为联合作用相加作用:指化学物对机体产生的毒性效应等于各个外源化学物单独对机体所产生效应的算术总和独立作用,各外源化学物不相互影响彼此的毒性效应,作用的模式和作用的部位可能(但不是必然)不同,各化学物表现出各自的毒性效应。
协同作用,外源化学物对机体所产生的总毒性效应大于各个外源化学物单独对机体的毒性效应总和,即毒性增强拮抗作用:外源化学物对机体所产生的联合毒性效应低于各个外源化学物单独毒性效应的总和,即为拮抗作用。
2.化学结构与毒性大小的一般规律。
化学物的化学结构是决定毒作用的重要物质基础,因为它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(1)取代基不同毒性不同:甲基取代,毒性降低;烷烃类的氢若为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,毒性愈大异构体和立体构型的影响:带两个基团的苯环化合物的毒性是:对位>邻位>间位,分子对称的>不对称的。
(2)同系物的碳原子数和结构的影响:1)随着碳原子数的增多麻醉作用增强,脂溶性增加,碳原子数超过一定限度时(7-9个碳原子)后,对人体产生麻醉作用的危险逐步减少,如:戊烷<己烷<庚烷辛烷毒性减低 C5 H12 <C6 H14 <C7 H16 ,C8 H18;2)而碳原子数相同时直链化合物毒性大于异构体,如:直链烷烃的麻醉作用大于其同分异构体:庚烷 > 异庚烷;3)成环化合物毒性大于不成环化合物,如:成环化合物毒性大于不成环化合物环烷烃的麻醉作用>开链烃环戊烷>戊烷;4)碳原子数相同时,不饱和键增加其毒性增加如乙烷的毒性一、气象条件二、季节或昼夜节律三、动物笼养形式四、外源化学物的接触特征和赋形剂(1)化学因素:化学结构、理化特性、不纯物含量、化学物的稳定性、毒物进入机体的途径(2)机体因素:一、物种、品系及个体的遗传学差异二、宿主其他因素对于毒性作用敏感性的影响(3)联合作用4.试述联合作用的类型。
毒性作用机理有哪些
毒性作用机理有哪些
毒性作用机理指的是毒素对生物体产生有害影响的具体方式和过程。
毒素的作用机理通常可以分为以下几种类型:
1. 细胞膜损伤
某些毒素具有破坏细胞膜的作用,导致细胞膜通透性增加,并最终导致细胞溶解或死亡。
这种机制通常会导致细胞功能障碍,细胞内代谢失调等问题。
2. DNA损伤
一些毒素可以直接干扰细胞DNA的稳定性,导致 DNA 损伤。
这会影响细胞的复制和修复过程,最终可能导致细胞死亡或突变。
3. 蛋白质修饰
某些毒素可以与细胞内的蛋白质结合,激活或抑制特定的信号通路,从而影响细胞的生理功能。
这种方式会影响蛋白质的正常结构和功能,导致细胞异常。
4. 抗氧化能力降低
一些毒素可能会导致体内氧化应激增加,破坏细胞的氧化还原平衡,进而损害细胞结构和功能。
这种机制会引发细胞损伤和炎症反应。
5. 代谢亚健康
毒素可以影响生物体的代谢过程,干扰细胞内各种代谢途径的正常运转,最终导致代谢紊乱和疾病发生。
结语
毒素的作用机理是多方面的,不同类型的毒素可能采用不同的作用方式。
了解毒素的作用机理,有助于预防和治疗中毒事件。
在使用化学品或食品时,应当注重毒素的潜在危害,以避免不必要的危害发生。
影响毒物毒性的因素
年龄和性别
年龄和性别也是影响毒物毒性的生物因素。
年龄和性别对生物的生理功能和代谢速率有影响,从 而影响毒物的吸收、分布、代谢和排泄等过程。例如 ,幼年动物通常比成年动物对毒物更敏感,因为它们 的生理功能尚未完全发育。此外,性别不同也可能影 响毒物的敏感性,例如某些化学物质可能对雌性动物 具有更大的毒性。
影响毒物毒性的因素
目录
• 毒物的化学性质 • 毒物的物理状态 • 毒物的浓度和暴露时间 • 生物因素 • 环境因素 • 毒物的联合作用
01
毒物的化学性质
分子结构
分子结构决定了毒物的活性和作用机 制。某些化学结构可能更容易与靶点 结合,从而提高毒性。
例如,某些有机磷化合物因其特殊的 化学结构,能够强烈地抑制乙酰胆碱 酯酶活性,导致乙酰胆碱不能被分解 ,引起乙酰胆碱蓄积中毒。
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毒物的物理状态
气态
气态毒物主要通过呼吸系统进入人体,其毒性取决于气体 浓度和暴露时间。高浓度气态毒物可能导致急性中毒,低 浓度长期暴露则可能引起慢性中毒。
气态毒物的扩散和分布受环境因素影响,如温度、湿度和 风速等,这些因素会影响毒物的暴露范围和浓度。
液态
液态毒物主要通过皮肤接触或误饮进入人体,其毒性取决于液体的浓度和接触面积。高浓度液态毒物 可能导致急性中毒,低浓度长期接触则可能引起慢性中毒。
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生物因素
种属差异
种属差异是影响毒物毒性的重要因素,不 同种类的生物对同一种毒物的敏感性存在显 著差异。
不同种类的生物由于生理结构、代谢机制 等方面的差异,对毒物的吸收、分布、代谢 和排泄等过程存在差异,因此对毒物的敏感 性也不同。例如,某些农药对某些昆虫具有 高度毒性,但对其他昆虫或鸟类、哺乳动物
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一、化学结构
毒物的化学结构决定毒物的理化性质和 毒物的化学活性,后两者又决定毒物的毒 性,因此化学结构的改变可引起毒性作用 的变化。
结构与毒性之间是什么关系?是否有规
律可循?
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结构与毒性之间的关系是构效关系 构效关系研究的好处: 1、开发高效低毒的新化合物 2、从分子水平推测新化合物的毒作用机
第四章 影响毒性作用 的因素
毒性作用是毒物与生物(人或动物)机体相互 作用的结果。
毒性作用出现的性质和强度主要受五个方而的影响:
1、毒物因素;
2、毒物与机体所处的环境条件;
3、机体因素。
4、联合作用
5、暴露因素
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第一节 毒物因素
毒物的生物学活性与其化学结构及理 化特性有关系,也受毒物的剂型、不纯 物含量、稳定性等影响。
公式:脂水分配系数以P表示,化合物在有机相中 浓度Co,在水相的浓度Cw
脂水分配系数越大,越易溶于脂,反之则 越易溶于水。
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1、毒物在水中的溶解度直接影响毒性的大小,水 中溶解度越大,毒性愈大。
如雄黄(As2S2)及雌黄(As2S3)溶解度较砒霜(As2O3) 小3万倍,其毒性亦小。
制 3、预测新化合物的毒性效应和安全限量
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构效关系
(一)取代基的影响 取代基不同,毒性不同 例如,苯的急性毒性为 麻醉作用,慢性毒性为 抑制造血功能
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(二)异构体和立体构型
六六粉有7种异构体分别称为:α、β、γ、 δ、ε、η、θ-六六六,另有一对旋光异构 体。其中常用的是α-、β-、γ-、δ-六六六 又被称为甲体、乙体、丙体和丁体六六 六。γ-六六六又称为林丹
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工业品往往混有溶剂,未参加合成反应的原料、 原料中杂质、合成副产品等。商品中往往还含有赋 形剂或添加剂。这些杂质有可能影响、加强、甚至 改变原化合物的毒性或毒性效应。
例如除草剂2,4,5-三氯苯氧乙酸(2,4,5trichlorophenoxy acetic acid,2,4,5-T),由 于样本中夹杂有相当量的四氯二苯-对位-二恶烷 (TCDD二噁英)(30 mg/g),此种杂质毒性非常大,急 性经口LD50(雌大鼠)仅为2,4,5-T的雌大鼠经口 LD50的400万分之一。
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有人据154种化合物的毒性试验,所用动物有3-6种,结果见 小鼠敏感者有38种,家兔敏感者28种,狗敏感者44种,可见动物
对于不同毒物的敏感性有明显差异。人对毒物的作用一般比 动物敏感。
环境中某些毒物在一定条件(相同剂量及接触条件)下作用于 人群,其中个体之间的反应会有很大差异,可从无任何作用到出 现严重损伤以至死亡。以服用药物为例,同一种药物,经肝脏代 谢出现于血浆中的半量数之间,可有3-11倍之差。即使在双生子
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二、理化性质
化学物质的理化特性对于它在外环境 中的稳定性,进入机体的机会与体内代 谢转化过程均有重要影响。
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(一).溶解度
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脂水分配系数(lipo-hydro partition coefficient)
为化合物在脂相和水相间达到平衡时的浓度比值
P=Co/Cw
密闭的、空气不流通的空间,有毒气体 因密度不同而分层
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(五)电离度
电离度影响其跨膜转运
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(六)血/气分配系数
血/气分配系数 ,气态物质越容易被吸 收
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三、不纯物含量及毒物的稳定性
在生产环境中生产或使用的化学物质常含有 一定数量的不纯物,包括原料、杂质、副产物、 溶剂、赋形剂、稳定剂、着色剂等其中有些不 纯物的毒性比原来化合物的毒性高,对此若不 加注意,可影响对一些化合物毒性的正确评定。
一般情况下,碳原子数相同时,毒性大小为:
直连>支链,成环>开链,总体是:成环>直连>
支链毒相关18 Nhomakorabea(四).不饱和度
碳原子数相同时,不饱和度越大,毒性 越大
如, 毒性:乙炔>乙烯>乙烷
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(五).与营养物质或内源物质的相似 性
与营养物质或内源物质越相似越容易进 入体内
如:氟尿嘧啶与尿嘧啶 铬、锰与铁 铅与钙
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2、影响毒性作用部位:如刺激性气体中在 水中易溶解的氟化氢(HF)、氨等主要作 用于上呼吸道,而不易溶解的二氧化氮 (NO2)则可深入至肺泡,引起肺水肿。
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3、脂溶性物质易在脂肪蓄积,易侵犯神 经系统。
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(二).粒子大小
包括颗粒大小和分子大小 分散度指物质被分散的程度
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γ-、δ-六六六急性毒性强 β-六六六慢性毒性大 α-、γ-、六六六对中枢神经系统有很强的
兴奋作用
β-、δ-六六六对中枢神经系统有抑制作用
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二取代苯
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(三).同系物的碳原子数
饱和脂肪烃,甲烷和乙烷是惰性气体,仅仅在 高浓度时引起单纯窒息作用,从丙烷开始,碳原子 愈多,则麻醉作用愈大。但碳原子数超过9时,麻醉 作用反而下降。
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第二节 机体因素
各种动物对同一毒物的反应不一。不同物种、 品系(strain)和个体对毒性的易感性 (susceptibility)可以有质与量的差异。
如苯可以引起兔白细胞减少,对狗则引起白细胞升高;β-萘胺
能引起狗和人膀胱癌,但对大鼠、兔和豚鼠则不能;反应停对人和兔
有致畸作用,对其他哺乳动物则基本不能。又如小鼠吸入羰基镍的 LC50为20.78 mg/m3,而大鼠吸入的LC50为176.8 mg/m3 ,其毒性比为 1:8。
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之间亦不例外。这对于药效、毒副反应都会产生明 显影响;那些出现异乎常人反应的人被认为对毒作 用有敏感性(susceptibility),又称为高危个体 (high risk individual)。
颗粒 ,分散度 。
毒物颗粒的大小可影响其进入呼吸道的深度和溶 解度,从而可影响毒性。
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(三).挥发性
吸入毒物的毒性除与其半数致死浓度大小 有关外,与其挥发性的大小亦有关
例如,苯与苯乙烯的LC50均为45mg/L左右,但苯 的挥发性较苯乙烯大11倍,故其危害性远较苯 乙烯为大。
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(四)、密度