毒作用影响因素

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毒理学第五章 毒作用的影响因素

毒理学第五章 毒作用的影响因素

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选择毒性 ➢是指化学物 在接触条件完全相同情况下,
对某种(些)生命物质的毒性较大,而对 另一种(些)生命物质的毒性较小的现 象 ➢生命物质是指不同生物、不同健康状态 或不 同组织器官、细胞、亚细胞等
➢大多数工业毒物、农药及医药产品都 具
有选择毒性如麻醉药、化学治疗药
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环境化学污染物
易感人群? 疾病易感基因?
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, 非结合化学物的血浆水平增加,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。
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限量饮食对毒性的影响
限量饮食(dietary restricition,DR)
TCDD 对 2,4,5-T毒性结果的影响
28
化合物的结构和性质与毒性的关系
•碳原子数越多,毒性越大 化合物结构
•卤素取代
•分子饱和度 •功能团性质和位置 •脂/水分配系数
化 合 物
理化性质
•挥发度和蒸汽压 •分散度 •纯度
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第二节、 机体因素
individual factors
30
环境因素
37
➢2-乙酰氨基芴在大鼠、小鼠和狗体内可
进行N-羟化,并与硫酸结合形成硫酸 酯而呈现强致癌作用,而在豚鼠体内则 不发生N-羟化,故不致癌。
➢stock小鼠腹腔注射丙烯腈的LD50为
15mg/kg,而NR小鼠则为40mg/kg。
38
➢解剖、生理差异 ➢代谢差异 ➢遗传因素
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(二)个体间遗传学的差异
9
(2)卤代烷烃类卤素数 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

毒作用的影响因素幻灯片课件

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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
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➢ 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
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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)

PPT课件-毒理学基础第五章 毒作用影响因素

PPT课件-毒理学基础第五章 毒作用影响因素
(1)具有挥发性的液态化学物其毒性大小与挥发的强度密切相关; (2)化学物使用中的稳定性可影响其毒性。
4. 气态物质的血/气分配系数对毒性的影响
(1)血/气分配系数(blood/gas partition coefficient)指当呼吸膜两侧的气体分压 达到动态平衡时,其在血液中的浓度和肺泡气中的浓度之比;
第三节 暴露因素
(四)暴露频率
1. 一定剂量的外源化学物,若分几次给予动物可能只引起轻微的毒作用, 甚至不引起毒作用,而一次性全部给予时则可能引起严重中毒。 2. 任何重复染毒,毒作用的产生可能完全依赖于染毒的频率和剂量而非染 毒的持续时间。
第三节 暴露因素
(五)溶剂和助溶剂
1. 采用待测物质进行染毒时,往往需要将其用溶剂溶解或稀释,有时需用 助溶剂。因此溶剂或助溶剂、化学物的稀释度等都可对其毒作用产生一定 影响。
龄、性别、营养状态及生活方式等机体其他因素。 3. 暴露因素 如暴露剂量与内剂量、暴露途径、暴露持续时间、暴露频率、溶剂
和助溶剂。 4. 环境因素 如气象因素、噪声与辐射、昼夜与季节节律、动物饲养条件等。 5. 化学物的联合作用 如非交互作用(相加作用、独立作用)、交互作用(协
同作用、拮抗作用)等。
(1)脂/水分配系数(lipid/water partition coefficients)是化学物在脂相(油相)和水 相中的溶解分配率达到动态平衡时的浓度之比;
(2)脂/水分配系数大的化学物其脂溶性较高,易在脂肪组织中蓄积或易通过血脑屏障侵犯 神经系统;
(3)脂/水分配系数小的化学物其水溶性较高,一般来说水溶性越大毒性越大。
(2)血/气分配系数越大,气态物质越容易通过简单扩散跨呼吸膜吸收入血。
5. 电离度和荷电性对毒性的影响

第四章影响毒性作用的因素

第四章影响毒性作用的因素
20
21
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。
22
(一).溶解度
23
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
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
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
2
3
4
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。
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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
40
2.酯酶 酯酶参与多种化学毒物的水解。这些酶存
在一些变异型,血液胆碱酯酶(AchE)就是一例。
41
3.环氧水化酶(epoxide hydrolase,EH) EH的作用具有二重性,它既是活化酶
参与B(a)P的代谢,又与P-450酶系一起使之 最后生成终致癌物。EH活性有明显的个体差 异,因而对摄取苯妥英与其它解痉药后所产 生致畸效应的敏感性亦有不同。EH活性低者, 获得出生缺陷的可能性较大。

外源化学物毒性作用的影响因素

外源化学物毒性作用的影响因素

了解影响毒作用因素的意义
1.在评价化学物毒性时,可设法加以控制以 防止 其干扰,使实验结果更准确,重现性更好;
2.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。
化学物因素
化学结构 理化特性 不纯物含量 化学物的稳定性
毒物的 生物学活性
❖基因多态性〔genetic polymorphism): 是指一个基因座位最常见的等位基因频率 不超过99%,这个基因即具有多态性。
❖在群体中有大于1%的个体存在不同的等 位基因形式,其基因产物的结构和活性可 能不同
基因多态性分类
1. 单核苷酸多态性 2. 小来自星 DNA重复序列 3. 微卫星 DNA重复序列
一、环境化学物的结构和性质
〔一〕化学结构与毒性:构效关系研究
★ 影响其毒作用的性质 ★ 影响毒作用的大小
1. 化学结构与毒作用性质
苯:麻醉作用、抑制造血机能; 甲基苯、二甲基苯:对造血机能抑制作用不明显; 苯胺、硝基苯:形成高铁血红蛋白、肝脏毒性。 多环芳香烃:
三环以下的无致癌活性; 五环的具有明显致癌活性; 七环以上的母体化合物无致癌活性
3. 气压
高气压与低气压环境条件不同,可以引起外源 化学物的毒性改变 如:在低气压(如高原)条件,士的宁的毒性降 低,但氨基丙苯毒性增强
(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
➢影响溶解度:一般来说颗粒越大,越难溶 解

毒作用影响因素 (2)

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
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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








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

影响毒作用的因素

影响毒作用的因素
溶性增强,易于透过生物膜,使毒性增强。
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。

++5 第五章 毒性作用影响因素

++5 第五章 毒性作用影响因素

三、其他因素对毒作用的影响
(一)健康状况 (二)年龄
毒 作 用 代谢后毒 性减弱 代谢后毒 性增强 酶活性
幼年 成年 老年
年龄

(三)性别
(四)生活方式
(五)营养条件
其他因素对毒作用的影响
1、健康状况
肝病和肾病等对于外源化学物的ADME会产生不同程度的 影响: – 严重肝病患者的肝内细胞色素P-450酶系含量下降50%, 对许多化学物的代谢转化作用会产生明显影响。 – 肾病患者由于体内作为重要排泄器官的肾脏出现功能 下降或衰竭,对许多化学物的排泄半衰期延长,这对 于药效和毒效都会产生影响。 免疫状态和过敏性体质 – 过低或过高的免疫反应水平都可能对毒作用带来不良 的后果。 不利的环境或应激 – 感冒和过度的噪音引起应激,可增加芳香族的羟基化 作用。
分散度还与颗粒在呼吸道的阻留有关。
大于10μ m颗粒在上呼吸道被阻, 5μ m以下的颗粒可达呼吸道深部, 小于0.5μ m的颗粒易经呼吸道再排出, 小于0.1μ m的颗粒因弥散作用易沉积于肺泡壁。
比重:气态或蒸汽态外源化学物可因比重不同而分层。一般
有毒气体或烟雾的比重较轻浮在上方,故遇到危急情况时应 该匍匐逃生。
– 三氧化二砷(砒霜)在水中的溶解度是三硫化二砷(雄黄)的三万倍, 其毒性远大于后者; – 铅化物在水中的溶解度为PbO>Pb>PbSO4>PbCO3,其毒性大小次序亦 如此。
另外,化学物的水溶性还可影响其毒作用部位。
– 水溶性的刺激性气体如氟化氢、氨等主要溶解于上呼吸道表皮粘膜,并 引起局部刺激和损害作用; – 不易溶解的气体如二氧化氮,则可深入到呼吸道的深部及肺泡,并引起 肺水肿。
第 五 章 毒性作用影响因素

毒作用影响因素

毒作用影响因素
(3)对膜表面电荷的影响
膜表面糖脂、糖蛋白形成膜表面极性基团,组成表面 电荷。细胞膜表面电荷的性质和密度可以反映细胞表 面的结构和功能。因此,可通过测定细胞膜表面电荷 来了解化学毒物与膜作用的途径和方式。
二、化学毒物对细胞钙稳态的影响
1、细胞内钙稳态
在细胞静息状态下细胞内游离的Ca2+仅为107mol/L,而细胞外液Ca2+则达10-3mol/L。当细胞 处于兴奋状态,第一信使转递信息,则细胞内 游离Ca2+迅速增多可达10-5mol/L,此后再降低 至10-7mol/L,完成信息转递循环。认为Ca2+是 体内第二信使。上述Ca2+浓度的变化过程呈稳态 状,称为细胞内钙稳态。
(2)对蛋白质的氧化损伤
A.机制:
(a)对脂肪族氨基酸氧化损伤最常见的途径为:在α-位置 上将一个氢原子除去,形成C—中心自由基,再加氧其 上,生成过氧基衍生物。后者分解成NH3及α-酮酸, 或生成NH3、CO2与醛类或羧酸,破坏脂肪族氨基酸 的结构。 (b)芳香氨基酸很少出现α-除氢,而多出现羟基衍生物。 后者可将苯环打开或在酪氨酸处交联成二聚体。 (c)由过渡金属介导出现氧化损伤,主要通过Fenton反 应。其损伤特点为部位特异性。因为,在蛋白质结构 内只有某个或几个金属结合部位的氨基酸受到影响。 (d)脂质过氧化的自由基中间产物作用,如烷氧自由基 (LO·)和过氧自由基(LOO·),可与过氧化脂质紧密联系 的蛋白质反应。
最为多见的情况是增毒使外源化学物如氧和氧化 氮(NO)转变为:亲电子、自由基、亲核物、氧化还 原性反应物。
毒效应的强度主要取决于终毒物在其作用位 点的浓度及持续时间。
二、化学毒物产生毒性的可能途径
① 化学毒物
吸收、分布、代谢、排泄

第5章毒性作用的影响因素

第5章毒性作用的影响因素
肝脏分叶: 狗7叶 兔5叶 大鼠6叶 小鼠4叶 体细胞染色体数目: 狗78条 兔44条 大鼠42条 小鼠40条 人46条
一、物种、品系及个体的遗传学差异
2 代谢差异
本质:代谢酶的差异,影响毒性的主要因素。
量的差异意味着占优势的代谢途径不同 质的差异是指酶的多态性
苯胺:猪体内转化为邻氨基苯酚,毒性强,而兔体
老年动物对某些药物代谢能力较低,在体 内清除减少,利多卡因。
二、宿主其他因素对于毒性作递质的合成能力下降,会
加强某些毒物的神经毒性
CS2 多巴胺β-羟化酶 多巴胺 肾上腺素
二、宿主其他因素对于毒性作用敏感性的影响
3 性别
雄性比雌性有更快的生物转化速度
LOAEL
相加作用
化学物A
化 学 物
靶 器 官
效 应
效应B
A
B
一、非交互作用
2 独立作用(independent action)
各化学物毒性效应不同,但 互不影响; 总效应是由每个化合物的反 应的总和决定。 简单不同作用(反应相加)
LOAEL
独立作用
化学物A
效 应

A
A
化 学 物

一 化学结构
2 异构体和立体异构的影响
六六六:六氯环己烷,有七种同分异构体。 γ-六六六急性毒性强;α-六六六致癌性强; α、γ-六六六兴奋中枢神经系统作用强; β、δ-六六六则抑制中枢神经系统。 基团的位置:如带两个基团苯环的毒性 对位>邻位>间位;对氨基酚 分子对称的>不对称的; 反应停:S(-)镜像物比R(+)镜像物胚胎毒性更强。
二、宿主其他因素对于毒性作用敏感性的影响
2 年龄
药物代谢酶系统 婴儿的药物代谢酶不完善。

毒理学基础——毒作用影响因素

毒理学基础——毒作用影响因素
第三章
外源化学物毒作用 影响因素
第一节 外源化学物毒作用影响因素
2
Toxic effect
机体接触化合物后出现的 生物学变化,包括微小的 生理生化改变、临床中毒 甚至死亡。是化学物和机 体交互作用的结果
3
毒效应的产生
靶分子相互作用 接触机体
活性物质
靶器官 靶细胞
有效剂量、 浓度
化学物
4
毒 作 用
除草剂2,4,5—T,含有二噁英(TCDD)。 前者毒性很小, 后者剧毒,强致畸性。
化学物在使用、储存等过程可能分解,干扰毒性
杀虫剂库马福司在储存中形成的分解产物对牛的毒性增加
23
二、机体因素
24
(一)物种间遗传学差异:
1 解剖、生理的差异:
25
细胞色素氧 化酶活性
小鼠为141活性单位 大鼠为84 兔为22
40
四、化学物的联合作用
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 生的总毒性效应。
41
非交互作用 联 合 作 用
相加作用
独立作用 协同作用
交互作用
加强作用
拮抗作用
42
一、非交互作用
①相加作用(additive effect)
指多种化学物同时存在时的毒效应为各化学物分别
作用时毒效应的总和。
DDT,四乙基铅 神经系统
脂/水分配系数 ,脂溶性
脂/水分配系数 ,水溶性
离子化基团 尿排出
19
在同系物中
水中溶解度 , 毒性
AS2O3
砒霜

AS2S3
雄黄
张亭栋教授,2015求是杰 出科学家奖,发现三氧化 二砷治疗急性早幼粒细胞 白血病(APL)患者效果 最好

【药学课件】第四章毒物毒性作用的影响因素

【药学课件】第四章毒物毒性作用的影响因素

第四章毒物毒性作用的影响因素毒物的毒性作用强弱受多种因素的影响其中主要包括毒物作用对象自身的因素、环境因素和毒物之间相互作用等因素的影响。

第一节毒作用对象自身因素的影响毒性效应的出现是外源化学物与机体相互作用的结果因此毒作用对象自身的许多因素都可影响化学物的毒性。

一、种属与品系1、种属的代谢差异不同种属species、不同品系strain对毒性的易感性susce-ptibility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20.78mg/m3而大鼠吸入的LC50为176.8mg/m3 其毒性比为1:8。

有报道对300个化合物的考察动物种属不同毒性差异在10100倍之间。

可见种属不同其反应的毒作用性质和毒性大小存在明显差异。

同一种属的不同品系之间也可表现出对某些毒物易感性的量和质的差异。

例如有人观察了10种小鼠品系吸入同一浓度氯仿的致死情况结果DBA2系死亡率为75DBA系为51C3H系为32BALC系为10其余6种品系为0。

尤其要指出的是不同品系的动物肿瘤自发率不同而且对致癌物的敏感性也不同。

不同种属和品系的动物对同一毒物存在易感性的差异其原因很多大多数情况可用代谢差异来解释即机体对毒物的活化能力或解毒能力的差异。

如小鼠、大鼠和猴经口给予氯仿后分别有80、60和20转化成CO2排出但人则主要经呼吸道排出原型氯仿。

又如苯胺在猫、狗体内形成毒性较强的邻位氨基苯酚而在兔体内则形成毒性较低的对位氨基苯酚。

2、生物转运的差异由于种属间生物转运能力存在某些方面的差异因此也可能成为种属易感性差异的原因。

如皮肤对有机磷的最大吸收速度ugcm2.min依次是免与大鼠9.3豚鼠6.0猫与山羊4.4猴4.2狗2.7猪0.3。

铅从血浆排至胆汁的速度兔为大鼠的12而狗只有大鼠的150。

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5. 接触持续时间
急性,亚急性,亚慢性和慢性染毒
许多外源化学物,急性大剂量染毒与较 长时间低剂量染毒的毒性表现不同。一般 前者可引起速发毒性也能引起迟发毒性。 重复染毒在每次给药之後除了低水平的或 慢性的效应之外也可能引起一些急性效应。
三、环境因素
⒈气温 环境温度的改变可引起机体生理、生化和内环
境稳定系统的改变,从而影响毒物的吸收、代 谢、毒性等。 绝大部分毒物在高温下毒性较大,但引起体温 下降的毒物如氯丙嗪在低温时毒性最高。
⒉季节或昼夜节律
如给予大鼠相等剂量的巴比妥钠,在春季大 鼠需经过56±11min诱导入睡,睡眠持续 470±36min;而在秋季诱导入睡时间延长 至120±19min,睡眠持续时间缩短至 190± 19min。
⒋电离度和荷电性:弱酸性与弱碱性有机化 合物只有在适宜的pH条件下,维持非离 子型时才能经胃或小肠吸收。
⒌分子量:分子量较小的化合物大部分随 同尿液排出进入胆汁者仅为小部分。较 小分子量(<200)的亲水性分子如乙 醇或尿素能经膜孔(直径为0.4 nm) 以滤过方式越过膜。
6.比重
㈢ 外源化学物的纯度和异构体
⒉ 分散度:
影响颗粒进入呼吸道的深度和溶解度, 从而影响毒性。
如只有直径 <5μm的微粒才可以进入 肺泡。大于10μm的气溶胶一般被阻于上 呼吸道后被咳出; <0.5μm的气溶胶可 达肺泡,但因布朗运动还可经呼吸道排 出;<0.1μm的气溶胶则因弥散作用易沉 积于肺泡壁。
⒊ 挥发性:半数致死浓度相同时,挥发性 大的危害性大。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,故其经呼吸道吸入的危害 性远较苯乙烯为大。
㈠ 化学结构:决定毒物理化性质和化学活性 ⒈取代基:
苯:麻醉、抑制造血; 甲苯、二甲苯:抑制造血作用不明显; 苯的氨基硝基化合物:形成高铁血红蛋白; 硝基苯或卤代苯:具有肝毒性。 烷烃与卤代烃:后者毒性增强,对肝的毒作 用增加;且取代越多,毒性越大。 如CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl
外源化学物毒性作用的 影响因素
毒作用过程
接触→吸收→靶剂量→ 生物效应→健康效应
毒性作用是毒物与机体相互作用的结 果,进入机体的毒物只有到达靶组织并在 一定作用浓度和时间下才能表现其毒性作 用。
毒物本身的因素 与染毒有关的因素 与机体有关的因素 外环境因素 化学物的联合作用
一、毒物因素
5.碳原子数相同时直链化合物毒性大于异构体, 成环化合物毒性大于不成环化合物。 如庚烷>异庚烷,正己烷>新己烷;
环戊烷>戊烷。
★认识化学结构与毒作用规律的关 系,对于预测同类化学物质的 毒性作用具有重要参考价值。
㈡理化性质
外环境中的稳定性,代谢转化过程
⒈ 溶解度
⑴ 脂水分配系数:指有机化合物在脂相和水 相中的溶解分配率。影响化学物透过脂 质膜结构的能力,与其在机体内的生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 转运和分布特征、代谢特征,及作用部 位或靶位点有关.
⒈外源化学物的纯度:杂质可能削弱、加强、甚至 改变原化学物的毒性。如除草剂2,4,5-T中所 含的二噁英(TCDD),后者毒性远大于前者。
⒉异构体:如二甲苯的二个甲基的位置就可形成间 位、邻位、对位三种异构体。同分异构体的比例 不同,其毒性有差异。
要尽可能弄清楚受检化学物的组成、成分及其 比例,包括同分异构体的组成和比例。
在越战期间,美军大规模喷洒代号为“橙剂”除 脱叶剂消除植被,在1961年至1971年间,在越南 约144万km2的土地上倾泄了1900多万t的合成除草 剂。这些除草剂的主要成分是2,4,5-T,但在生 产过程中产生二噁英污染。越南委托加拿大的 Hatfield咨询有限公司进行了一次为期4年的调查研 究,调查表明在喷洒较重的地区农作物、鱼类畜禽 和人体血液样品中发现了高含量的二噁英。这些地 区儿童的先天缺陷较未喷药的地区高一个数量级, 广治省的初步调查结果显示,将近2 000名儿童罹 患了先天缺陷,包括出生时体重减轻、头围降低及 其它缺陷。估计全国共有60万人由于接触了来自橙 剂和其它除草剂中的二噁残留物而患病。这些疾病 包括慢性病和过早死亡、重复性流产等。许多越战 老兵及其孩子患上多种疾病,从癌症到其孩子先天 缺陷。
二、与染毒方式有关因素
⒈ 给药途径:经口、经皮、经呼吸道染毒。
不同接触途径的吸收速度和毒性大小的一 般顺序是静脉注射≈吸入>腹膜内注射≥肌肉 注射>皮下注射>皮内注射>口服>经皮肤给 药。
一般毒物的经皮毒性较经口毒性小,但也 有例外,如氨基氰经口摄入,转化为尿素, 在肝脏进一步解毒。
⒉ 给药容积 经口给予的测试毒物容积一般不超过体
重的2-3%。鼠类静脉剂量<0.5ml,较大 动物为2ml,过大的容积可对毒性有影响。
水溶性毒物容积过大→体内水分过量 植物油作溶剂时容积过大→腹泻,减少 毒物吸收。
⒊给药浓度:浓溶液较稀溶液吸收快,毒作用强。 同一剂量,高浓度死亡多。
⒋溶剂:在做致畸试验时,发现溶剂DMSO本身具 有致畸作用。某些溶剂还可以与受试毒物发生反 应,改变受试毒物的化学结构,从而影响毒性。 如丙二醇作溶剂时能与敌敌畏和二溴磷反应。
昼夜节律受体内某种调节因素如激素所控制, 或受进食、睡眠、光照、温度等外环境因 素所调节。
⒉ 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79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)。
3. 分子饱和度:
碳原子数相同时,不饱和键增加其毒性也增 加,如乙烷的毒性<乙烯的毒性<乙炔的毒 性。
4.异构体: 如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。
⑵ 脂溶性物质易以简单扩散的方式通过脂质双分 子层,易在脂肪蓄积,易犯神经系统。
⑶ 在水中的溶解度越大,毒性越大,如As2O3 较 As2S3溶解度大3万倍,毒性也远远大于As2S3。
⑷ 气态化学物的水溶性:可影响其在呼吸道的吸 收部位。易溶于水的HF等主要作用于上呼吸 道,不易溶于水的NO2则可深入至肺泡。
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