毒理学基本概念
毒理学概述
(一)、描述毒理学
慢性 遗传
毒性鉴定 安全性评价 危险度管理
描述毒理学内容
1、采用实验动物进行适当的 毒性试验,获得用于评价人 群和环境特定化学物暴露的 危险度信息。 2、通过形成假设为化学物的 毒作用机制提供线索。
OMP IGF-1
• 蒙牛:请问我们的产品检测出三聚氰胺了吗? • 质检人员:恭喜你,没有! • 蒙牛:那请问检测出致癌物质了吗? • 质检人员:恭喜你,含量没那么高. • 蒙牛:有..有多高? • 质检人员:不足以致癌,只是有害! • 蒙牛:有害的物质有..有吗? • 质检人员:有还是没有? • 蒙牛:你们检验的,有没有你还不知道啊,这又不差钱! • 质检人员:哦~~那没有. • 蒙牛:益菌因子有吗? • 质检人员:没有! • 蒙牛:这个可以有! • 质检人员:这个真没有!
药物和化学品 反应停
Abamectin 酒精 氨基蝶呤 雄性激素 麻醉剂 抗甲状腺药物 白消安 咖吲 F 因 氯代联苯类 香豆素抗凝剂 环磷酰胺 二已基乙烯雌酚 敌螨普 三氟氯溴乙烷
异维 A 酸 锂 甲巯咪唑 有机汞化合物 有机溶剂类 苯妥因 腐霉利 四环素 三甲唿唑烷二酮 丙 (基 )戊酸
第二节 毒理学研究领域
The dose makes the poison
4、毒性(toxicity) 化学物质能够造成机体损害的能力。
表示毒性常用的指标: 半数致死量(LD50): 化学物质引起一半受
试对象出现死亡所需要的剂量。
WHO推荐的急性毒性分级标准
毒性分级
大鼠一次 经口LD50 (mg/kg)
6只大鼠吸入4小时 死亡2-4只 的浓度(ppm)
毒理学关注的化学物毒性作用:
➢急性毒性 ➢亚慢性毒性 ➢慢性毒性
毒理学毒理学基本概念
C ategtiry 1
t ategon 1
C a tejoiA 3
Category 4
Category 5
Oral (me ks bodyweighuSee notes (a) cint/ (bf
5
50
300
2000
5000enrena m
Derinnl >tng kg bodyi\eislit]See notes (a) and (b)
Expo^ur^ routes
C h^Mfientiou ore^pet iineulalty obtained ncute toikit?匯 iiiige estimate (see Note 1)
Couverted acute toxicirj' poitii e^tiuiiite(see N姆 2)
暴露标志 效应标志
暴K 吸收剂量一靶剂量一生物学效应--健康效应1 1 T_:易感性标志
健康效应模式与生物学标志的关系
6.剂量• (dose)是决定外源化学物对机体损害作用的重要因素( ,Paracelsus) 4 包括:•外剂量:给药剂量(administered close),应用剂量(applied dose), 暴露剂ffl (exposure dose)•内剂量:吸收剂量(absorbed dose),送达剂量(ddivcred dose) •生物有效剂景(biological effective dose),也叫靶剂量(targetdose):指到达作用部位的量,或到达靶器官井与之相互作用的量 •内剂量和生物有效剂量难以测定,一般用暴露剂量,以mg/m\ mg/L表示
Ot;d
0 < Category 1 £ 5
2 第二章 毒理学基本概念
二、靶器官(target organ)
• 外源化学物被吸收后可随血流分布到全身各 个组织器官,但其直接发挥毒作用的部位往 往只限于一个或几个组织器官,这样的组织 或器官就称为该物质的靶器官。
如:脑是甲基汞的靶器官,肾脏是镉的靶器官
• 毒作用的强弱,主要取决于该物质在靶器 官中的浓度。但靶器官不一定是该物质浓 度最高的场所。
损害作用(adverse effect) 应具有的特点: 机体的正常形态、生长发育过程受到严重的 影响,寿命亦将缩短 机体功能容量或对额外应激状态的代偿能力 降低 代偿能力:当体内组织或器官局部发生病变时,病变 机体维持内稳态能力下降
内稳态:是机体保护内在环境稳定不变的一种倾向或能力。
部位功能降低,此时健部组织通过自身功能的加强来弥补病变 部位的功能不足的能力。
All substances are poisons, there is none which is not a poison. The right dose differentiates a poison and remedy. No substance is a poison by itself. It is the dose that makes a substance a poison. Parcelsus(1493-1548)
• 毒效应谱(spectrum of toxic effect):是指机体接
触外源化学物后,由于化学物的性质和剂量不同,对机体 引起的毒效应的范围从微小的生理生化正常值的异常改变 到明显的临床表现,甚至死亡,这种化学物质对机体引起 的毒性作用的性质和强度的变化称为毒效应谱。
毒作用终点 的观察指标
死亡 指标 特异 指标
3、按毒作用损伤的恢复情况分类:
毒理学基本概念
毒物与非毒物之间并无绝对界限。
毒物分类:按用途和分布范围
(1)工业化学品 (2)食品中的有毒物质 (3)环境污染物 (4)日用化学品 (5)农用化学品 (6)医用化学品 (7)生物毒素:①动物毒素②植物毒素③霉菌毒 素④细菌毒素 (8)军事毒物 (9)放射性核素
损害作用(adverse effect):毒性表现
(1) 机体的正常形态、生长发育过程受到严重的 影响,寿命亦将缩短。 (2)机体的进食量、体力劳动负荷能力等功能容 量,或对额外应激状态的代偿能力降低; (3)机体维持稳态能力下降。 (4)机体对其他某些环境因素不利影响的易感性 增高
持久的,可逆或不可逆
5 Practically 5000Non-toxic 15,000
10,000100,000
2820-22,590
1 litre (or 1 quart)
6 Relatively 15,000 or Harmless more
100,000
22,600 or more 1 litre (or 1 quart)
是指外源化学物与机体接触或进入 体内的易感部位后,能引起损害作用 的能力。
包括损害正在发育的胎儿(致畸胎)、改变遗传密码 (致突变)或引发癌症(致癌)的能力等。
一种外源化学物对机体的损害作用越大, 则其毒性就越高。
毒性是化学物一种内在的、固有的生物 学性质,反映毒物的剂量与机体反应之间 的关系。
①剂量 ②接触条件(接触途径、接触期限、速 率和频率)
Dermal LD50
(single application to skin of rabbits) mg/kg
药学专业中的毒理学基本概念与应用
药学专业中的毒理学基本概念与应用药学专业中的毒理学是研究药物和其他化学物质对生物体的不良影响及其机制的科学。
毒理学在药学领域具有重要的意义,它能够帮助药学专业人员了解药物的安全性和有效性,以及预测和评估药物的毒副作用。
本文将介绍药学专业中的毒理学的基本概念与应用。
1. 毒理学的基本概念毒理学研究的对象包括化学物质、药物、环境污染物等对生物体产生不良影响的机制。
毒理学的基本概念主要包括毒性、剂量-反应关系、暴露途径、毒物代谢等。
毒性是指化学物质对生物体的有害效应。
毒性可以通过急性毒性和慢性毒性来描述。
急性毒性是指短期内高剂量暴露所引起的有害效应,而慢性毒性是指长期低剂量暴露所引起的有害效应。
剂量-反应关系是指剂量与生物体反应之间的关系。
通常情况下,剂量越高,生物体的反应越强烈。
剂量-反应关系是毒理学研究中的重要概念,它可以帮助我们预测和评估药物的毒副作用。
暴露途径是指化学物质进入生物体的途径。
常见的暴露途径包括口服、吸入、皮肤接触等。
不同的暴露途径会对生物体产生不同的毒性效应。
毒物代谢是指化学物质在生物体内发生代谢转化的过程。
毒物代谢通常分为两个阶段:一相代谢和二相代谢。
一相代谢主要是指化学物质在肝脏中发生氧化、还原或水解等反应,使其变得更容易排除。
而二相代谢则是指化学物质在体内与胺基酸结合,形成更易排除的代谢产物。
2. 毒理学在药学中的应用毒理学在药学中具有广泛的应用,主要包括药物安全性评价、药物研发和药物治疗监测等方面。
药物安全性评价是指对药物的毒副作用进行评估和监测。
毒理学可以帮助我们了解药物在体内的代谢途径、毒性作用机制以及不同剂量下的毒性反应,从而预测和评估药物的安全性。
药物研发是指开发新药物的过程。
毒理学在药物研发中起到重要的指导作用。
通过毒理学研究,可以评估新药物的毒性潜力,为临床试验提供重要的依据。
药物治疗监测是指对患者在使用药物期间的毒性反应进行监测和评估。
毒理学可以帮助我们了解药物的剂量-反应关系,从而指导药物的合理使用和剂量调整。
毒理学与环境毒理学的基本概念与研究方法
毒理学与环境毒理学的基本概念与研究方法毒理学是研究有毒物质对生物体健康的影响的一门学科。
环境毒理学则是研究环境中有毒物质对生物体以及生态系统健康的影响的学科。
在现代化的社会中,人们对于毒物的接触越来越多,因此毒理学和环境毒理学的研究越来越重要。
本文将介绍毒理学和环境毒理学的基本概念、研究方法和应用价值。
一、毒理学的基本概念毒理学研究有毒物质对生物体的危害作用及其机理,包括有害物质对健康的影响、种类、作用机制、生物体的代谢、排泄和解毒等方面。
主要研究内容涉及有毒物质的种类、有毒物质对生物体的各种作用以及有毒物质对环境的危害等。
二、环境毒理学的基本概念环境毒理学是指研究环境中有毒物质对生物体及生态系统的危害作用和机制的学科。
它主要研究环境影响因素对生物体和生态系统的不良效应,以及这些效应对特定区域的气候、土壤、水质等环境因素的影响。
研究包括环境毒理学、环境生物学和环境健康学等方面。
三、毒理学和环境毒理学的研究方法1. 动物试验法动物试验法是毒理学和环境毒理学研究的基本方法之一。
科学家常常通过将实验动物(如啮齿类动物、猴子等)暴露于毒性物质的不同浓度水平下,观察实验动物的生理反应,从而确定毒物的剂量-反应关系曲线(dose-response curve)和剂量-效应关系曲线(dose-effect curve),并探究毒物在生物体中的承受能力。
2. 细胞和分子生物学方法细胞和分子生物学方法是常用的毒理学和环境毒理学研究方法之一。
研究人员可以通过将细胞或部分生物体置于不同剂量的毒物中,观察细胞或生物体在不同剂量下表现出的特性,了解毒物是否与细胞或生物体分子水平上的反应有关。
3. 测试体动态学方法测试体动态学方法是指探究毒物在生物体内的代谢和解毒反应过程的研究方法。
测试体动态学方法可以分析毒物进入生物体后在血液、尿液、胆汁、组织和器官等处的代谢和排放,进而确定毒物的剂量-时间反应曲线、毒性指数等。
4. 流行病学方法流行病学方法是指用统计学方法对各类人群或特定人群进行调查研究的方法。
毒理学毒理学基本概念
群体
经验(统计 学理论)
25
剂量-效应曲线
• 在游离器官/组织的量反应 比较简单,在一定剂量范围内以直线为主。受体理论 • 在整体动物的量反应 比较复杂多样,双曲线,直线、S型曲线等
在饲料中机磷化合物敌杀磷染毒7天的剂量-效应关系
26
剂量-反应曲线
• 剂量-反应曲线反映个体对外源化学物毒作用易感性的分布,基本类 型是 S 型分布 • 对外源化学物特别易感和特别不易感的占少数,中等程度易感的占多 数,可以呈正态分布(对称 S 型),也可以呈非正态分布(非对称 S 型)
LD50 (mg/kg)
10000 4000 1500 900 150 100 5 2 1 0.5 0.1 0.003 0.001 0.00001
9
蓖麻毒素(racin)的毒性 小鼠静脉注射 LD50 2~5μg/kg 小鼠腹腔注射 LD50 7~10μg/kg 狗静脉注射 LD50 1~2μg/kg 人致死量约 70~100 μg (约 7- 8 颗蓖麻子)
最小致死剂量(minimal lethal dose, MLD or LD01)
最大耐受剂量或最大非致死剂量(maximal tolerance dose, MTD or LD0)
31
• 下限参数(无作用剂量、阈剂量) • 最大无作用剂量(maximual no-effect dose, ED0):外源化学 物在一定时间内,按一定方式与机体暴露,用现有的检测方法 和最灵敏的观察指标,不能发现任何损害作用的最高剂量。在 毒理学试验中,相当于未观察到有害作用水平(no-observed adverse effect level, NOAEL) • 观察到有害作用的最低剂量(lowest observed adverse effect level, LOAEL):在规定的暴露条件下,某种物质引起机体某 种有害作用的最低剂量 • NOAEL 和 LOAEL随着观察指标和检测手段的更新而变化
毒理学基本概念ppt
● 伴随生命科学进展,损害作用指标和概念将不停得以更新, 一些过去认为是非损害作用生物学作用,可能会重新判断为损害作用。
毒理学基本概念ppt
第11页
三、毒效应谱
当外源化学物经暴露吸收进入生物体内作用强度较低
通常在毒理学试验中所观察到效应,是否属于有害效应,主要依赖 于这种效应性质,往往需要教授判断。比如:有机磷酸酯类农药引发 血浆胆碱酯酶抑制不应该认为是毒性效应,仅可作为暴露标志物。
另外,一些试验研究外源化学物引发试验动物肝重量可逆性增
加可能是适应性反应,而不是毒效应,需要深入研究。
外源化学物损害作用(有害作用)也有称之为健康效应
------咱们人类最早对毒物认识,主要是动、植物中天然毒素以 及一些有毒矿物质,比如蛇毒、乌头、大麻、大黄和硫磺、铅、汞、 砷等。这些能够追溯到远古时期人类靠游猎与采集可食动植物为生时 候,就注意到了一些对人、畜有毒动植物,以确保食用安全。
------以后,又逐步知道了利用有毒物质(如箭毒、乌头等)作为狩 猎工具和武器。
(剂量或浓度较低,作用时间较短),机体生理适应和抗
损伤过程相对较强时,机体保持相对稳定,仅有负荷增加
或生理意义不明确一些改变,不出现损害作用。
通常,机体这种自稳机制是有程度,假如外源化学
物作用强度较强(剂量和能度较高,相对作用时间较长),
引发损害作用,机体进行病理性适应,通常这种病理性适
应是可逆,包含组织改建、代偿性肥大和增生、化生等。
毒理学基本概念ppt
第8页
7 . 医用化学品 比如用于预防和治疗各种剂型药品、用于诊疗化学物质, 各种造影剂、消杀剂(如突发性公共卫生事件各种传染病预防预案等)
毒理学基本概念-药理学
最大耐受剂量或最大非致死剂量(maximal tolerance dose, MTD or LD0)
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毒性参数
• 下限参数(无作用剂量、阈剂量) • 最大无作用剂量(maximual no-effect dose, ED0):外源化学 物在一定时间内,按一定方式与机体暴露,用现有的检测方法 和最灵敏的观察指标,不能发现任何损害作用的最高剂量。在 毒理学试验中,相当于未观察到有害作用水平(no-observed adverse effect level, NOAEL) • 观察到有害作用的最低剂量(lowest observed adverse effect level, LOAEL):在规定的暴露条件下,某种物质引起机体某 种有害作用的最低剂量 • NOAEL 和 LOAEL随着观察指标和检测手段的更新而变化
10
8. 剂量
• 剂量(dose):是决定外源化学物对机体损害作用的重要因素 (“The dose makes the poison”,Paracelsus)。包括:
• 外剂量:给药剂量(administered dose),应用剂量(applied dose), 暴露剂量(exposure dose) • 内剂量:吸收剂量(absorbed dose),送达剂量(delivered dose) • 生物有效剂量(biological effective dose),也叫靶剂量(target dose):指到达作用部位的量,或到达靶器官并与之相互作用的量 • 内剂量和生物有效剂量难以测定,一般用暴露剂量,以mg/kg, mg/m3, mg/L表示
26
强度和效能
• 对于剂量-效应关系研究,可以用强度和效能比较两种或 几种化学物的毒作用(量反应) • 强度(potency):相等效应时剂量的差别
毒理学基本概念
相对性和发展性。
毒效应谱
毒效应谱(spectrum of toxic effects):机体接触外源化 学物后可引起多种生物学变化,称为毒效应谱。
毒效应谱表现为:
①机体对外源化学物的负荷增加 ②意义不明的生理和生化改变
③亚临床改变
④临床中毒 ⑤甚至死亡
靶器官
靶器官 (target organ): 外源化学物可以直接发挥毒作用的器官就称为该物质
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毒 性
一种化学物质能够造成机体损害的能力,称为该物
质的毒性(toxicity)。 毒性较高的物质,只要相对较小的剂量,即可对机 体造成一定的损害;而毒性较低的物质,需要较大 的剂量,才呈现毒性。但是一个物质的“有毒”与 “无毒”,毒性的大小也是相对的,关键是此种物 质与机体接触的量。 选择毒性(selective toxicity):指一种化学物 质只对某种生物产生损害作用,而对其他种类生物 无害;或只对机体内某一组织器官发挥毒性,而对 其他组织器官不具毒作用。
毒物及其分类
按毒物用途和分布范围分为: 工业化学品:如生产原料、辅料、中间体等; 食品中的有害物质:如食用色素、香精、防腐剂等; 日常化学品:化妆品、洗涤用品等; 农用化学品:如化肥、杀虫剂等; 医用化学品:如药物、消杀剂等; 环境污染物:如废水、废气、废渣中的各种学物质等; 生物毒素:如动物毒素、植物毒素等; 军事毒物:如芥子气等战争毒素; 放射性物质:如放射性核素、天然放射性元素等。
的靶器官。 许多化学物质有特定的靶器官,另有一些则作用于同 一个或同几个靶器官。 在同一靶器官产生相同毒效应的化学物质,其作用机 制可能不同。 某个特定的器官成为毒物的靶器官可能有多种原因。
靶器官
毒理学的基本概念
第一章毒理学的基本概念一、术语:1、毒理学:研究外源性化学物质对生物机体损害作用及二者之间相互作用的科学。
Toxicology=Toxikon(毒物)+Logols(描述)2、食品毒理学:从毒理学角度出发,研究食品中可能含有外源性化学物质对动物的毒作用机理,检验评价食品、畜产品的安全性,确保人类安全动物毒理学:研究外源性化学物质与动物机体间相互作用的科学。
3、毒物poison or toxicant在一定条件下,对生物体产生损害或者使机体出现异常反应的外源性化学物质。
①毒物是个相对概念马杜霉素5mg/kg 6 mg/kg 10 mg/kgF是必须微量元素,过多抑制骨磷酸化酶,在骨骼中形成CaF2导致低钙血症,氟斑牙。
②毒物分类:世界登记的化学物有500万种,人类接触的有6~7万种。
工业化学品:生产原料中间,副产品,废弃物。
食品中有毒物质:添加剂,防腐剂,着色(苏丹红)环境污染物:工业三废(汞,砷)(水侯病)日用化学品:化妆品,杀虫剂,洗涤剂(含磷的洗衣粉→赤潮)农用化学品:化肥,农药,除草剂,保鲜剂军事毒物:芥子气(伊拉克战争起源)4、毒素(toxin)是一类特殊毒物,由活机体产生,其化学结构不清楚。
5、中毒(tocication)机体受到毒物的作用而引起功能性或器官性病变,根据病变发生快慢分为急性,亚慢性,慢性中毒。
二、毒理学的发展简史(一)中国1、最早记录毒物学知识见于《周礼》,《山海经》,《尔雅》,《诗经》。
2、汉朝,刘安撰写《淮南子,修务训》记载“神农乃始教民,尝百草之滋味,一日遇七十毒。
3、汉末《神农本草经》记载有毒植物广泛存在于自然界中。
4、明朝《本草纲目》收载多种毒物,如:砒霜,乌头,蓖麻,涉及毒物吸收及人体中毒症状。
(二)国外1、欧洲文艺复兴时期,瑞士药理学家、毒理学家Paracelusus(1493-1541)提出毒物剂量概念,指出所有物质都有毒,提出环境毒理学,职业中毒。
2、西班牙学者Orfila(1787-1853)为近代毒理学创始人,提出化学分析鉴定中毒个体的重要性,为近代法医毒理学奠定基础。
毒理学 第二章 毒理学基本概念
速分解,当某些病人该酶基因中的个别 单核苷酸发生改变,缺乏分解该药物的 能力。呈现持续性肌肉松弛甚至窒息。 先天缺乏NADH-细胞色素b5还原酶活力的 患者,对亚硝酸盐类等可致高铁血红蛋 白血症的化学物质异常敏感。因127密码 子发生了突变,使原丝氨酸为脯氨酸所 取代,丧失活性。
32
四、损害作用与非损害作用
剂量标志可以反映机体中特定化学
物质及其代谢物的含量,即内剂量
或靶剂量。
46
生物效应剂量标志可以反映 化学物质及其代谢产物与某些组 织细胞或靶分子相互作用所形成 的反应产物含量。生物效应剂量
标志的使用有助于准确的建立剂
量-反应关系。
47
2. 效应生物学标志
(biomarker of effect)
8
医用化学品:如各种剂型的药物、消杀 剂、造影剂等。 环境污染物:如存在于废水、废气、废 渣中的各种化学物质。 生物毒素:如动物毒素、植物毒素、细 菌毒素、霉菌毒素等。 军事毒物:如芥子气等战争毒剂。 放射性物质:如放射性同位素、天然放 射性元素等。
9
中毒(poisoning)
是指生物体受到 毒物作用而引起功能 性或器质性改变后 出现的疾病状态。
11
二、毒性及其分级
危险度(risk)
也称为危险性或风险度,是指在特 定的接触条件下终生接 触某环境因 素引起个体或群体产生有害效应(损
伤、疾病或死亡)的预期频率。
12
危害性(hazard)
是指定性表示外源化学物对人群健康引起 的有害作用。
安全性(safety)
是指无危险或危险度,可为社会接受(即危 险度可忽略),即笼统地指在通常条件下接 触化学物对人体和人群健康不会引起有害 作用。 13
毒理学基本概念
需要注意的是,正如在健康和疾病之间没有一个决然的分界,还存在亚健康状态和亚疾病状态一样,有时也难以判断化学物引起的到底是损害作用还是非损害作用。
1
2
指影响机体行为的生物学改变、病理损伤、功能紊乱,或者降低对外界环境的反应能力。 特点: 所致的机体生物学改变是持久和不可逆的; 造成机体功能的各项指标改变; 对额外应激状态的代偿能力降低; 维持体内稳态的能力下降; 对其它环境有害因素的易感性增高; 使机体正常形态和生长发育过程受到影响,寿命缩短。
毒性与其结构有关
功能团与毒性的关系 : 卤素有强烈的吸电子效应,在化合物结构中增加卤素就会使分子的极化程度增加,更容易与酶系统结合,使毒性增强。 基团的电荷性与毒性的关系:电负性基团如硝基(-NO2)、苯基(-C6H5)、氰基(-CN)、醛基(-CHO)、酮基(-COR)、酯基(-COOR)、乙烯基(-CH=CH2)、乙炔基(-C≡CH)、三氟甲基(-CF3)等,均可与机体中带正电荷的基团相互吸收,从而使毒性增强。 光学异构与毒性的关系:动物体内的酶对光学异构体有高度的特异性。当外源化学物为不对称分子时,酶只能作用于一种光学异构体。
如有下列情况之一者,即为损害作用:
与对照组比较,差异有统计学意义(p<0.05),且数值不在正常值范围内。 与对照组比较,差异有统计学意义(p<0.05),但数值仍在正常值范围内,可是在停止接触受试物后,这种差异在一段时间内仍继续存在。 与对照组相比,差异有统计学意义(p<0.05),数值虽仍在正常值范围内,但是在机体处于功能或生化应激状态下时,这种差异更为明显。
医用化学品:如药物、消杀剂等;
添加标题
日常化学品:化妆品、洗涤用品等;
添加标题
环境污染物:如废水、废气、废渣中的各种学物质等;
毒理学基本概念-药理学
03
毒理学实验设计
实验动物选择
动物种类
选择与人类生理机制相近的动物种类,如大鼠、小 鼠、兔子等。
年龄与性别
根据实验需求选择不同年龄和性别的动物。
健康状况
确保动物处于良好健康状态,无感染或疾病。
实验设计原则
80%
随机化
确保实验组和对照组动物随机分 配。
100%
对照原则
设置对照组以比较实验组的变化 。
研究内容包括药物不良反应监 测、诊断和治疗,以及化学治 疗药物的剂量调整和个体化治 疗。
临床毒理学为临床医生和药师 提供指导,确保患者用药安全 有效。
05
毒理学展望
毒理学发展趋势
跨学科合作
毒理学与生物学、化学、医学等学科的交叉融合将进一步加强, 推动毒理学研究向更深入、更广泛的方向发展。
转化毒理学
80%
重复原则
确保实验结果可重复性,通常至 少进行3次重复实验。
实验方法
给药途径
选择适当的给药途径,如口服 、注射等。
给药剂量
设置不同剂量的药物处理,以 观察剂量反应关系。
观察指标
确定实验过程中需要观察的指 标,如生理指标、生化指标等 。
实验数据处理
01
02
03
04
数据收集
准确记录实验数据,包括实验 组和对照组的数据。
暴露科学的发展
暴露科学涉及到个体在不同环境因素下的暴露程度 和方式,如何准确测量和评估暴露水平是毒理学研 究的难点。
跨物种毒性比较
不同物种对同一物质的反应可能存在差异, 如何进行跨物种的毒性比较和外推是毒理学 研究的难题。
毒理学未来发展方向
加强国际合作与交流
01
第二章__毒理学基本概念HYN2
第二章毒理学基本概念第一节毒物、毒性和毒效应一、毒物外源化学物(xenobiotics):在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体,在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质,又称为“外源生物活性物质”。
内源化学物:机体内已经存在的和代谢过程中形成的产物或中间产物。
毒物(t o x i c s u b s t a n c e,toxicant,poison)在一定条件下以较小的剂量进入机体,能干扰正常的生理功能或生化过程,引起暂时或永久性的病理改变,甚至危及生命的物质称为毒物。
All substances are poisons; There is none that is not a poison. The right dose differentiates a poison and remedy.——Paracelsus(1493-1541)毒物与非毒物之间没有绝对的界限任何化学物质都有引起机体损伤的潜力⏹例如,药物在其治疗剂量范围内发挥疗效,而超出该范围达到中毒剂量时,则成为毒物。
⏹另一方面,人体内经常有痕量的铅、汞等重金属存在,但是这并不意味着发生了重金属中毒。
⏹由此可见,毒物与非毒物之间并没有绝对的界限,使二者之间发生互变的重要条件是剂量.二、毒性与毒效应毒性(toxicity)指化学物能够引起机体损害作用的固有的能力。
选择性毒性(selective toxicity)指一种化学物只对某种生物、某个靶器官组织或者某些高危人群产生毒性作用,而对其它种类生物、其它器官组织或者其他人群无害.☐反应停对人类和兔子有明显的致畸作用,但对大鼠和小鼠则无此作用。
☐脑是甲基汞的靶器官,肾是镉的靶器官。
☐先天性葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏者,易发生溶血性贫血。
☐维生素A长期摄入不足,机体易发生肺癌。
☐肝炎伴肝硬化患者并发肝癌的危险性高。
化学物出现选择毒性的原因☐1、物种和细胞学差异⏹如细菌有细胞壁,而人体细胞没有细胞壁,利用这些差异研制出来的各种抗菌药物,可以杀死致病菌而对人体细胞无害。
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4. 选择毒性 (selective toxicity)
概念:指化学物在不同物种间的毒性差异。 一种化学毒物只对某种生物产生损害作用,而对其
瘤、矽肺的发生。
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2)毒作用分类:
(4)急性或慢性毒作用 (5)一般或特殊毒作用 (6) 超敏反应(anaphylactic reaction):
超敏反应也称变态反应,是机体对外源化 学物产生的一种病理 性免疫反应。 (7)特异体质反应(idiosyncratic reaction): 特异体质反应通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应。 (1/100-1/10万)
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7. 中毒 (poisoning)
概念:是生物体受毒物作用而引起功能性或器 质性改变后出现的疾病状态。
分为急性中毒、亚急性中毒、亚慢性中毒、慢 性中毒。
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8.高危险人群
易受环境因素损害的那部分易感人群成为高危险 人群。
个体对潜在的环境健康危害的“危险性谱”由3个因素构 成:
①暴露的环境有害因子 ②发生暴露的特定时间 ③个体对该环境有害因子的易感性
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9.损害作用与非损害作用
非损害作用(non-adverse effect):外源化学物作用于生
物体后,机体发生的生物学变化应在生物体适应代偿能力范围之内, 生物体对其它外界不利因素的易感性也不会增高。 1)不引起机体机能形态、生长发育和寿命的改变; 2)不引起机体功能容量的降低; 3)不引起机体对额外应激状态代偿能力的损伤。 4)机体一切生物学变化应在机体代偿能力范围内,停止接触后,机体内 稳态的能力不应降低,易感性也不应增高。
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毒作用谱(spectrum of toxic effects)
也称毒效应谱:由外源化学效应。
可表现为: ①机体对外源化学物的负荷增加; ②意义不明的生理和生化改变; ③亚临床改变; ④临床中毒; ⑤甚至死亡。
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2)毒作用分类:
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1. 外源化学物( xenobiotics )与内源化学物
外源化学物,又称”外源生物活性物质”,它是存在于 人类生活外界环境中,可能与机体接触,并进入机体 的一些化学物质。
内源化学物:机体内原已存在的和代谢过程中所形成的 产物或中间产物(含氧自由基、含氮自由基等)。
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2.毒物 (toxicant , poison,toxic substance)
工业毒物、环境污染物、食品中有毒成分、农用化学物、 嗜好品、生物性毒素(毒素)、医用药物、军事毒物 、 放射性毒物 按毒性大小分:剧毒、高毒、中毒、低毒、实际无毒化学物。
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毒物数量
常用外源性化学物类别与数量
类别
数量
工商业应用
48523
食品添加剂
8627
化妆品
3410
农药
3350
药品
1815
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3. 毒性 (toxicity)
指在一定条件下,较低的剂量时可导致机体损害的物质。 毒物与非毒物的划分是相对的。
急性毒性规定在某剂量下可引起机体的有 害作用的物质即毒物。其它毒性根据证据的充 分性来确定为人或动物的“三致” 物及特定 靶器官毒物。
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毒物分类:
按物理性状分:气态毒物、液态毒物、固体毒物. 按作用的靶器官:生殖毒物、心血管毒物. 按用途和分布范围分:
许多化学物质有特定的靶器官,有一些则作用于同 一个或同几个靶器官。
在同一靶器官产生相同毒效应的化学物质,其作用 机制可能不同。
某个特定的器官成为毒物靶器官可能有多种原因。
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某个器官成为毒物的靶器官可能有多种原因
①该器官的血液供应;
②特殊的酶或生化途径;
③器官的功能和解剖位置; ④对特异性损伤的易感性;
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损害作用(adverse effect)
⑴ 速发型与迟发型作用(immediate effect and delayed effect) ⑵ 局部与全身作用(local effect and systemic effect) ⑶ 可逆与不可逆作用(reversible effect and irreversible effect)
停止暴露后可逐渐消失的毒作用---可逆,如醉酒 停止暴露后,毒作用继续存在,可进一步发展----不可逆,如肿
概念:是指特定条件下,化学物质导致机体有害作用的一 种内在的、固有能力。取决于物质的化学结构。
影响毒性的因素:毒性大小的决定因素是剂量。 其次是接触途径。还与接触期限、速率、频率有关。
剂量: 一个物质的“有毒”与“无毒”,毒性的大小也是相对 的,关键是此种物质与机体接触的量。
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接触期限、接触频率
第二章 毒理学基本概念
公共卫生学院预防医学系
毒理学基本概念教学要点:
掌握:外源化学物、毒物、毒性、选择性毒性、中毒、靶器 官、剂量、毒作用及其分类、LD50及其他毒性参数等基本概念、
毒作用带。
熟悉:毒物兴奋性效应、安全限值。内剂量、送达剂量、生 物有效剂量。
了解:毒物分类 、毒作用分类、剂量-反应关系曲线。 重点:常用毒性参数基本含义及其相互关系。 难点:剂量-反应(效应)关系。
它种类生物无害;或只对机体内某一组织器官有毒 性,而对其它组织器官不具毒性作用。
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2)产生选择毒性的原因:
物种和细胞学差异; 生物、组织对毒物生物转化过程的差异; 组织器官对化学毒物亲和力差异; 组织器官对毒物损害的修复能力的差异。
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5.靶器官(target organ):
外源化学物直接或主要损害的器官就称为该物质的 靶器官。
⑤对损伤的修复能力;
⑥具有特殊摄入系统;
⑦代谢活化/解毒之平衡; ⑧与特殊生物大分子结合。
⑨相似相溶。
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6. 毒作用 (toxic effect)
概念:是化学毒物本身或其代谢产物在作用 部位达到一定数量并停留一定时间,与组织 大分子成分相互作用,对机体产生的不良或 有害的生物学改变,称为毒作用,又称毒效应 或损害作用。