14章2-手性化合物的环境毒理学
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第三节 环境毒理学实验
• 慢性毒性作用实验
• 以低剂量毒物长期给予实验动物接触，观察其对实验动物所产 生的毒性效应。
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第一节 环境毒理学概述
• 损害作用与非损害作用
• 损害作用。机体的正常形态、生长发育过程受到严重影响， 寿命亦将缩短；机体功能容量或额外应激状态代偿能力降低； 机体维持稳定能力下降；机体对其他某些因素不利影响的易
感性增高。
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第一节 环境毒理学概述
• 损害作用与非损害作用
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第三节 环境毒理学实验
• 急性毒性性作用实验
探明毒物与机体发生短时间接触后所引起的损害作用，找 出毒物的作用途径、剂量与效应的关系，并为进行各种动物实 验提供设计依据。
• 亚急性毒性作用实验
研究环境毒物反复作用于机体引起的损害。通过实验可以 初步估计环境毒物的最大无作用剂量和中毒阈剂量，了解有无 蓄积作用，确定作用的靶器官。
• 同时存在的食物和毒物。
（引自好好学习网， 2005) ppt课件 17
第一节 环境毒理学概述
• 经呼吸道吸收
• 经呼吸道吸收的毒物主要有各种气体、可挥发性固体或液体 的蒸气、各种气溶胶以及较为细微的颗粒物质。
• 影响呼吸道吸收的因素主要有：
• 气体的吸收动态平衡过程； • 颗粒物、气溶胶的吸收和沉积。
• 对正常值范围进行测定。
• 观测指标与对照组相比，具有统计学显著性差异 （P＜0.05），并且符合以下条件，则认为是损害作用。
数值不在正常值范围内 其数值在一般公认“正常值”范围内，但如在停 止接触后，此种差异仍然持续一段时间 其数值在一般公认的“正常值”范围内，但如机 体处于功能或生物化学应激状态下，此种差异更为明 显 损害作用 损害作用 损害作用
手性污染物的分析方法
高效液相色谱(HPLC)
• 王伟等人建立了利用自装填的硫酸硅胶层析柱和 商品化固相萃取(SPE)硅胶小柱净化,结合非手性气 相色谱和手性气相色谱柱对多介质环境样品中有 机氯农药及其手性成分的分析方法。适应各种环 境基质(土壤、浮尘、植物、动物)中有机氯农药 (HCHs和DDTs)及其手性成分(α-HCH和ｏ,ｐ`DDT)的净化和分离检测方法。
高效液相色谱(HPLC)
毛细管电泳法(CE)
• 毛细管电泳是在内部充满缓冲液、两端施加较高 电压的石英毛细管中进行的。荷电粒子在电场作 用下发生迁移，以电泳淌度的不同进行分离。它 是将待分析溶液引入毛细管进样一端，施加直流 电压后，各组分按各自的电泳流和电渗流的矢量 和流向毛细管出口端，按阳离子、中性粒子和阴 离子及其电荷大小的顺序通过检测器。
手性污染物的分析方法
张维君 20142201112015.1.8手性化合物
S型（左旋体）
R型（右旋体）
手性化合物
右旋体（dextroisonmer）：能使偏振光的偏振面 按顺时针方向旋转的对映体，前加（＋）或D表 示。 左旋体（levoisomer）：名前加（－）或L表示 。 外消旋体（racemate）：由等量左旋体和右旋体 构成，因 此无旋光性。名前加（± ）或DL表示。
传感器
传感器
Thanks！
核磁共振法
• 王恩举等人所做的研究表明，采用β-环糊精对外 消旋布洛芬的手性识别.外消旋布洛芬与β-环糊精 形成包合物后，其NMR图谱的化学位移和峰形都 有所变化,手性碳附近的某些原子所对应的吸收峰 裂分为两组信号，这两组信号分别对应布洛芬的 两种对映异构体。
核磁共振法
色谱方法
• 现代色谱分析技术是发展比较成熟的手性分析方 法。常用的色谱测定技术有:高效液相色谱(HPLC)、 气相色谱(GC)和毛细管电泳(CE)等。这些手性色谱 技术集分离和测定于一体，可实现对映体的快速 定性、定量分析甚至少量制备，并且可以实现在 复杂基质中对映体纯度的测定。
有机化学(手性碳原子化合物)课件
总结词
新技术的开发将进一步推动手性碳原子化合 物的应用。
详细描述
随着合成技术和分析方法的不断进步，手性 碳原子化合物的制备和分离将更加高效和精 确。此外，新技术的发展也将促进手性碳原 子化合物在药物合成、生物催化等领域的应 用，提高相关产业的技术水平和生产效率。
新应用的探索
总结词
手性碳原子化合物的新应用将不断涌现。
生物合成法
总结词
利用生物酶的催化作用，在生物体内或体外合成手性碳原子化合物。
详细描述
生物合成法利用生物酶的专一性和高效性，通过生物反应过程将底物转化为手 性碳原子化合物。该方法通常需要特定的微生物或细胞培养条件，并可以产生 光学纯度较高的产物。
物理合成法
总结词
通过物理手段将手性碳原子引入到分子中，是一种新兴的手性碳原子化合物合成方法。
手性碳原子化合物的异构体包括对映异构体和非对映异构体。对映异构体是指具 有相同化学组成但互为镜像的分子，而非对映异构体则是指具有不同化学组成的 分子。
性质
手性碳原子化合物具有旋光性，即能 使偏振光发生旋转的性质。旋光度的 大小取决于手性碳原子化合物的浓度 、温度和波长等因素。
手性碳原子化合物的物理性质和化学 性质与非手性碳原子化合物相似，但 它们在结晶、熔点、溶解度等方面可 能存在差异。
总结词
随着科技的发展，手性碳原子化合物在 新材料的研发中具有广阔的应用前景。
VS
详细描述
手性碳原子化合物具有独特的物理和化学 性质，如光学活性、不对称合成等，使其 成为新型功能材料的重要候选者。在未来 的新材料研发中，手性碳原子化合物有望 在光电材料、生物医用材料等领域发挥重 要作用。
新技术的开发
有机化学(手性碳原子化合物) 课件
考研《环境毒理学》简答题知识点总结手写版-环境工程考研适用
第一章1简述环境毒理学的研究对象，内容以及方法p241-08j1环境毒理学的研究对象主要是环境污染物，环境污染物主要是人类的生产和生活活动所产生的化学性污染物以及一些环境物理因素如噪声、射频电磁辐射、电离辐射等。
研究内容主要有以下三点：1、研究环境污染物及其在环境中的降解和转化产物对集体相互作用的一般规律，包括吸收、分布、排泄等生物转运过程和代谢转化等生物转化过程2、环境污染物的毒性评定方法，即环境毒理学的研究方法，包括一般毒性试验（急性、亚急性、慢性实验）、繁殖实验、代谢实验、蓄积实验等3、各种重要的环境污染物和有害物理因素对机体的危害及其作用机理环境毒理学的研究方法，以动物实验为主，包括体外实验和整体实验俩种基本类型。
但动物学实验须与人群流行病学调查结果有机结合起来加以考虑。
2环境毒理学的研究方法主要包括哪些？p270-10j2环境毒理学的研究方法，以动物实验为主，包括体外实验和整体实验俩种基本类型。
但动物学实验须与人群流行病学调查结果有机结合起来加以考虑体外实验包括器官水平、细胞水平、亚细胞水平和分子水平的实验，整体实验可分为急性、亚急性、慢性毒性实验。
但动物学实验研究和人群流行病学调查结果往往不尽一致，假阳性、假阴性、过低或者过高估计毒物潜在危害程度等情况常存在。
因此单纯依靠动物实验或者流行病学调查都是不可靠的，完整的方法是将实验室研究与人群流行病学调查有机结合起来，用微观研究进行毒性筛选、机理探讨，并为宏观研究提供所学的观察指标，而宏观则为微观提供选题方向，并进行验证对一项具体的研究来讲，如果某种毒性已经被广泛生产或应用，应首先分析对人群的影响，发现对健康损害的迹象，然后用微观实验手段进行深入研究。
最后，将这些实验研究结过进一步在人群流行病学调查中加以验证，再确定病损的因果关系。
3什么叫环境毒理学？它是怎样产生的？p259-09w1环境毒理学是利用毒理学的方法研究环境，特别是空气、水和土壤中已存在或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物，对人体健康的有害影响及其作用规律的一门科学.随着现代工业的发展，环境污染日趋严重，人类生活居住环境日益受到污染，人体健康受到危害，特别是环境污染引起的公害事件的教训，促使人们进行深入的毒理学研究，以阐明环境中某种污染物或几种污染物对生物体得作用及其机理，以致环境毒理学迅速发展为一门毒理的分支学科，成为环境科学中不可缺少的重要组成部分4环境毒理学的产生对环境科学研究有什么作用？p271-10w1环境科学的最终目的是保护和改善环境，使之有利于人类现在和未来的正常生存，环境毒理学是环境科学的前沿领域，同时也是环境医学评价环境因素对人体健康危害的基础。
2010手性药物ppt
H OH
CH2
H
H 3C
N
O
CH3 N
H
HN CH3
S(+)-O xaprotiline 羟 丙 替 林 （ 抗 抑 郁 ） S (+ )/R (-)= 1 0 0 0
N H (+)-Lysergide 麦 角 二 乙 胺 （ 致 幻 剂 ） R (+ )/S (-)= 2 4 0 0 0
N
H
HS
C OH CH
C H 2O H
1 S ,2 S (+ )
NO 2
合霉素
H C OH
HO C H
H C N H C O C H C l2 C l2C H C O H N C H
C H 2O H
C H 2O H
1 S ,2 R (+ )
1R ,2 S (-)
CHO H OH HO H H OH H OH
氯霉素的立体异构体中只有一个是抗菌的。 (+) -葡
萄糖在动物代谢中起重要作用，有营养价值，但其左旋 体(-)不能被动物代谢也不能被酵母发酵。
NO2
NO 2
HO C H H C N H C O C H C l2 C H2O H 1R ,2R (-) 氯 霉 素
NO2
H C l2C H C O H N
CH2OH
D-葡萄糖
HOH
HO HO
HO
H H OH OH
H
β−D-吡喃葡萄糖
1.1 药物的手性：立体化学术语－2
分子的手性是由于分子中含有手性中心（chiral center）、手性轴（chiral axis）或手性面（chiral plane） 所致。
环境毒理学复习要点
绪论外源化学物：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。
体外试验：可采用器官灌流技术，将受试化学物经过血管流经特定的脏器，观察环境化学物在脏器内的代谢转化和毒性作用，也可以将某个脏器从体内取出再制成原代游离细胞，进行环境化学物对细胞毒性作用的研究。
“三致试验”：致癌变、致畸变、致突变试验。
环境基因组学：利用高效测序技术，对选择的靶基因在不同人群中进行再测序，了解该基因的多态性及其频率，分析该基因多态性的形成与环境因素的关系，研究基因多态性与功能的关系，调查和研究基因多态性与人群疾病之间的关系，定量建立环境-基因-疾病之间的关系网络，达到预防控制公害病或环境病，更好地保护易感人群的目的。
第二章生物转运：化学物的吸收、分布和排泄过程均是反复通过生物膜的过程。
生物转化：化学物在组织细胞内发生结构和性质的改变。
代谢饱和：毒物浓度达到一定水平时，其代谢过程中所需的基质可能被耗尽，或者参与代谢的酶的催化能力不能满足其需要，这样单位时间内的代谢产物量就不再随毒物浓度升高而增大，这种代谢途径被饱和的现象。
竞争性抑制：参与生物转化的酶系统一般对底物的专一性不高，几种不同的化学物均可作为同一酶系统的底物；当一种外源化学物在体内含量过高时，可抑制该酶系对另一种化学物生物转化的催化作用。
简述生物膜的结构与功能：（1）结构：1.质膜：包围在细胞外的膜；2.细胞核和各种细胞器外面包围的膜；（2）功能：1.保持细胞和细胞器内部理化性质的稳定；2.选择性地允许或不允许某些物质透过，以便吸收和排出一些物质；3.传递信息；4.生物膜上的酶类还对化学物质的生物转化过程呈催化作用。
环境化学物通过生物膜的方式：（1）被动转运：简单扩散、滤过作用；（2）特殊转运：主动转运、易化扩散、吞噬作用和胞饮作用。
影响简单扩散的因素：（1）生物膜两侧化学物的浓度梯度；（2）脂/水分配系数；（3）化学物质的解离度和体液的pH人体对环境化学物吸收的途径：经消化管吸收、经呼吸道吸收、经皮肤吸收经消化管吸收的影响因素：①消化道中的多种酶类和菌丛，可使某些化学物形成新的化学物而改变其毒性；②胃肠道内容物的种类和数量、排空时间及蠕动状态；③环境化学物的溶解度和分散度经呼吸道吸收的影响因素：（1）分压差和血/气分配系数；（2）溶解度和相对分子质量；（3）肺的通气量和血流量，特别是与两者的比值有关。
环境毒理学
环境毒理学第一章1、环境毒理学：是研究环境污染物，特别是化学污物对人体和人群，以及相关生物的损害作用及其机理的科学。
2、外源化学物：是机体正常代谢以外的化合物，并非人体组成成分，也不是人体所需的营养素，而且也不是维持正常生理功能所必需的物质，但是它们可以由外界环境通过一定的环节和途径与机体接触并进入机体，在体内引起一定的生物学变化，使机体受到损害。
3、人群调查：人群调查也是环境毒理学广泛采用的研究方法。
即采用医学流行病的调查方法，根据动物试验的结果及对环境化学物的人群进行调查，分析环境污染与人群健康损害的关系。
4、体外试验：可采用器官灌流技术，将受试化学物经过血管流经特定的脏器，观察环境化学物在脏器内的代谢转化和毒性作用，也可以将某个脏器从体内取出再制成原代游离细胞，进行环境化学物对细胞毒性作用的研究。
5、三致试验：即致癌、致畸和致突变试验6、生物调查：生态调查是为了了解区域生态环境乃至生物圈内动植物现况(或包括其他微生物族群)与分布的一种科学方法。
7、环境基因组学：用高效测序技术，对选择的靶基因在不同人群中进行再测序，了解该基因的多态性及其频率，分析该基因多态性的形成与环境因素的关系，研究基因多态性与功能的关系，调查和研究基因多态性与人群疾病之间的关系，定量建立环境-基因-疾病之间的关系网络，达到预防控制公害病或环境病，更好地保护易感人群的目的。
第二章1、毒物动力学：是运用数学方法,定量地研究外来化学物吸收、分布、排泄和代谢转化随时间动态变化的规律和过程2、表观分布容积：指外来化学物在体内达到动态平衡时体内的毒物总量D与血中毒物浓度c的比值，表示毒物以血毒物浓度计算应占有的体液容积，用于推测毒物在体内分布范围的大小，单位：L,mL/Kg，公式：Vd=D/Co；或Vd= Do/ Co3、一级速率过程：指化学物在体内随时间变化的速率与其浓度成正比的过程，线性动力学模型符合一级速率过程。
4、生物半减期：指化学物在体内减少一半所需要的时间，单位一般为（min/h），t½= 0.693/ke4、消除速率常数：表示单位时间内毒物从体内消除的量与体内的量之比，单位h-1 公式：ke=(dD/dt)/D，Ke越大，毒物消除越快。
《环境毒理学》PPT课件
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1.1.4 研究内容
1) 环境毒理学的基本概念、理论和方法；
2) 污染物的环境生态行为，包括环境污染 物在环境中的分布、迁移和储留，在生命 体内的吸收、分布、转化和排泄，及对人 体和其他生物的一般毒性作用与机理；
生物学家Rachel Carson在1962年发 表的《寂静的春天》是振兴毒理学研究 的一部伟大著作。
随后环境运动逐渐兴起，许多环保 组织开始建立并迅速发展，它们在环境 保护与毒理学方面的积极工作，使得 “生态学”和“毒理学”这些术语众所 周知。
上世纪60年代至70年代，大多数发
达国家成立了环境立法机构，在保护环
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环境毒理学是人类研究探索环境压力 因素对生命系统影响的一门分支科学。
环境毒理学属于环境科学的范畴，也 是生命科学和毒理学的重要分支学科。
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1.1.2 研究对象
主要是环境污染物（environmental pollutant） 即对各种生物，特别是对人体产生危害的各种环 境污染物，包括物理性污染物、化学性污染物、生物 性污染物，其中，化学污染物为主要研究对象。
国内相关期刊
致癌.致畸.致突变 生态毒理学报 环境科学 生态学报 应用生态学报 卫生毒理学杂志 工业安全与环保 环境与职业医学 国外医学卫生学分册
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参考书籍
（1）李建政主编. 环境毒理学. 北京: 化学工业出 版社,2010
（2）孟紫强主编. 生态毒理学原理与方法. 北京: 科学出版社, 2006
SO2、金属粉尘 死亡17人
《环境毒理学》课件
污染物进入生物体的途径
吸入
通过空气吸入污染物颗 粒。
食入
通过食物或饮用水摄入 污染物。
皮肤接触
通过皮肤接触污染物。
生物富集
通过食物链的传递，使 低级生物体内富集高浓
度的污染物。
污染物对生物体的影响
致癌作用
某些污染物可增加生物体患癌症的风险。
免疫毒性
某些污染物可影响生物体的免疫系统，降低 抵抗力，易感染疾病。
确保实验动物处于健康状态，建立适 当的动物模型以模拟人类暴露条件。
暴露途径与实验方法
暴露途径的选择
01
根据研究目的，选择合适的暴露途径，如吸入、食入、皮肤接
触等。
实验方法的设计
02
确定暴露时间和剂量，设计合理的实验方法，确保实验数据的
准确性和可靠性。
实验操作规范
03
遵循实验操作规范，确保实验过程的安全性和有效性。
02
CATALOGUE
环境污染物及其对生物体的影响
常见的环境污染物
重金属
如铅、汞、镉等，主要来自工 业排放和采矿活动。
有机污染物
如多环芳烃、苯并芘等，主要 来自化石燃料的燃烧和化工生 产。
农药
如滴滴涕、六六六等，主要来 自农业生产和杀虫剂使用。
放射性物质
如铀、铯等，主要来自核工业 和核废料处理。
环境毒理学的研究成果可以应用于新型环保技术和产品的开发，如低毒或无毒的化学品替 代品、环境友好的生产工艺等。
环境污染事故的应急处理
快速响应和评估
在发生环境污染事故时，环境毒 理学专家需要对事故进行快速响 应和评估，确定污染物的种类、 浓度、扩散范围以及评估结果，制定应急处理方 案，包括污染物控制、人员疏散 、医疗救治等措施，以最大程度 地减少环境污染对环境和人群的
手性农药的环境行为
手性农药的环境行为目前全球市场上商业化的农药化合物中有28%农药是手性的，较1996年25%的统计结果有稳步增长。
根据已有研究发现，手性农药的生物活性往往只存在于一个或少数几个对映体中，并且其对映体在环境中的消解和归趋往往也有明显的不同。
1.手性农药在环境中的立体选择性研究现状手性农药在环境中迁移转化过程中其对映异构体会因各种环境作用而在吸收、运输、降解及转化等方面产生差异，从而产生不同的环境行为特性。
这种手性农药对映体比例发生变化的过程称为立体选择性行为。
大量研究表明，手性农药进入自然界后，其在环境媒介中的降解代谢过程往往都是具有立体选择性的。
一般以ER值(enantiomeric ratio，对映体比例)或EF值(enantiomerfraction，对映体分数)作为评价手性农药对映体比例指标。
1.1水体中手性农药的选择性行为关于手性农药对映体在水体环境中选择性行为研究，之前的研究主要集中在有机氯类农药，包括琢-六六六、氯丹和o,p'-滴滴涕等高毒和长残留的农药，随着研究手段和检测技术的进步，目前已扩展到其他类型农药，如三唑类、咪唑类杀菌剂。
1.2 土壤中手性农药的选择性行为土壤作为重要的农业生态系统单元，不仅是分解农药的主要场所，而且还存在影响手性农药发生对映体选择性行为的诸多关键因素。
1.3 植物体内手性农药的选择性行为目前有关手性农药在植物体中选择性降解的研究较土壤及动物体内的研究相对偏少，但是随着农产品质量要求的逐步提高，已有更多的科研人员将注意力转移到这个研究领域中来，而开展相关研究的手性农药也多集中在苯氧羧酸类及酰胺类除草剂、三唑类及酰胺类杀菌剂等种类。
2.手性农药在追踪农药在多介质环境中的迁移、转化通过测定对映体分数（EF 值）或对映体比（er或ER 值），人们有可能区分新污染源是否来自旧污染源，研究它们在土壤－大气，水体－大气间的迁移过程，是研究生物降解的灵敏指标，因而成为国际研究的前沿和热点之一。
环境毒理学(听录音整理)
第一章环境毒理学：是利用毒理学方法研究环境,特别是空气、水和土壤中已存在或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物，对人体健康的有害影响及其作用规律的一门科学。
环境毒理学的研究方法：以动物实验为主，包括体外试验和体内实验，结合人群流行病学调查。
主要有：1、体外试验：（1）、微生物试验；（2）、哺乳动物体外试验（器官水平、细胞和亚细胞水平、分子水平）；2、体内试验：急性毒性试验、亚急性毒性试验、慢性毒性试验。
第二章污染物的迁移：污染物在环境中发生的空间位置的相对移动过程。
污染物在环境中的迁移方式有三种：机械性迁移、物理-化学性迁移、生物性迁移。
生物性迁移：污染物通过生物体的吸收、吸附、代谢、死亡等过程而发生的迁移。
生物性迁移有三种形式：生物浓缩、生物积累、生物放大。
生物浓缩：生物体从环境中蓄积某种污染物，使这种污染物在生物体内的浓度超过在环境中的浓度的现象。
（生物浓缩系数（BCF）=生物体内该种污染物的浓度/环境中该种污染的浓度）生物积累：生物个体随着其生长发育的各个阶段从环境中蓄积某种污染物，使其浓缩系数不断增大的现象。
（生物积累系数（BAF）=生长发育前阶段污染物的浓度/生长发育后阶段污染的浓度）生物放大：在生态系统的同一食物链上，某种污染物在生物体内的浓度随着营养级数的提高而逐步增大的现象。
（生物放大系数（BMF）=高营养级生物体内污染物的浓度/低营养级生物体内污染物的浓度）污染物的转化：污染物在环境中通过物理、化学、生物的作用而改变形态或者转变成另一种物质的过程。
污染物在环境中的转化有三种形式：物理转化、化学转化、生物转化。
化学转化作用：指污染物通过各种化学反应过程发生的转化，如氧化-还原反应、水解反应、络合反应、光化学反应。
1、污染物在大气中的转化以光化学氧化和催化氧化为主；2、在水体中的转化以氧化-还原反应和络合水解反应为主；3、在土壤中的转化以水解反应为主。
第三章：生物转运：各种环境污染物与机体接触后，在体内通过吸收、分布、代谢、排泄使外来化学物在体内发生位移，称为生物转运；毒物通过生物膜的转运方式：1.被动扩散（高浓度—低浓度，不用载体，不消耗能量）2.滤过（通过膜孔，以水为载体，不消耗能量）3.主动转运（逆着浓度梯度，蛋白载体，消耗能量）4.易化扩散（顺着浓度梯度，蛋白载体，不消耗能量）5.膜动转运（吞噬作用和胞吐作用—细胞膜的变形、移动和收缩）在不同场所的吸收方式：1、在呼吸道：（1）、以气体和蒸汽存在的毒物，到达肺泡后主要以被动扩散的方式通过呼吸膜进入血液；（2）、气溶胶和颗粒状物质以被动扩散方式通过细胞膜吸收，吸收情况与颗粒大小有关。
环境毒理学课件
五、环境毒理学的主要任务：
1.主要任务：研究环境污染物对人体的损害作 用及其机理，探索环境污染物对人类健康损害的早 期检测指标和生物标记，从而为制定环境卫生标准 和防治环境污染对人体健康的危害提供理论依据和 措施。
2.最终任务：保护地球生物圈内包括人类在内 的各种生物的生存和持续健康的发展。
第一章 绪论
1.1 概论
： 一、学科性质 环境毒理学是人类研究探索环境压力因素对生命系统影响的一
门分支学科。它利用毒理学方法研究环境污染物，特别是空气、水和土壤中已存 在的或即将进入的有毒物质及其在环境中的转化产物对生物有机体，尤其是人体 的损害作用及其机理的科学。
环境工程学
环境化学 生命科学
六、环境毒理学研究的主要内容：
1.环境毒理学的基本概念、理论和方法。
2.环境污染物及其在环境中的降解和转化产物与机体相互作用 的一般规律。
3.毒物化学结构和毒性以及影响毒作用的各种有关因素。
4.环境污染物及其转化产物对人体的致突变、致癌变、致畸变 等的特殊毒性作用与机理。
5.环境污染物的毒性评定方法。
（一）静注二室模型 （二）非静脉注射二室模型
２.３ 生物转化
1、概念 毒性下降
两重性 毒性上升
2性
3、场所：主要是肝脏
一、反应类型
氧化
还原
极性基团，易溶于水（第一相反应）
水解
结合
（第二相反应）
场所
MFOS催化的氧化反应 肝细胞内质网
（一）氧化
非MFOS催化的氧化反应
1.鉴定新旧化学物的毒性以及对环境和生态的影响。 2.污染物处理。 3.工业和民用设施的施工和排放许可。 4.自然资源和管理
九、环境毒理学主要进展
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手性化合物实例介绍
3.3 两种对映体的生理活性不同 天然的（-）-尼古丁毒性比（+）-尼古丁 大得多。在60年代曾流行一时的孕妇服用的反 应停的对映体混合物，发现会对胎儿造成肢体 先天性治残，可能是其中一种对映体有治疗作 用，而另一种对映体有害。这样，有一种对映 体有益，另一种对映体无用，甚至于有害处就 值得我们关注。
因此，对化学品的迁移、转化和归趋研究及风 险评价中，越来越需要考虑手性因素的影响。
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三 手性化合物实例介绍
（S）- 天冬酰胺，味甜
（S）- 香芹酮，芫荽香味
（S）- 苎烯，柠檬香味
3.1 两种对映 体之间有 不同的 气味或 味道
（R）- 天冬酰胺，味苦
（R）- 香芹酮，留兰香味
2
Miyazaki 等测试 了大米中丙虫磷 杀虫剂的代谢产 物丙虫磷亚砜的 ER 值为73/27
3
李朝阳等研究了 稻丰散在三种土 壤中的降解，在 华北土壤中降解 较快，对映体选 择性也更明显.
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5.3 有机磷和拟除虫菊酯
菊酯往往存在多个异构体，但其杀虫 活性却只存在于一个或几个异构体上。 由于异构体数目较多，菊酯的手性分 离相对困难，进行对映体选择性的研 究难度也相对较大。以前的工作多集 中在顺反几何异构体的比较，如在老 鼠、奶牛等动物和棉花、大豆等植物 体内以及土壤中的消解等，研究结果 大多显示反式体的消解速度快于顺式。
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手性化合物实例介绍
类似的还有一种更奇特的性信息素——日 本丽金龟性信息素，当（R，Z）-信息素
仅掺杂2%的对映体，混合物的活性只有光
学纯信息素的1/3。这种信息素只要含有少
到0.5%的（S，Z）-对映体，对雄性昆虫
的吸引就会下降。
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手性化合物实例介绍
还有一种名为 olean的昆虫信 息素，其中一种对映体能吸引雄 性果蝇，另一种对映体则只能吸 引雌性果蝇。 对于这些昆虫的信息活性物 质对映体的使用，可以在农业和 林业上诱捕有害虫。
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5.3 有机磷和拟除虫菊酯
有机磷和拟除虫菊酯是目 前最主要的杀虫剂品种， 有机磷农药通常含一个手 性中心，并有磷手性和碳 手性之分。相关有机磷农 药的研究多集中在代谢过 程中ER 值的测定上。
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5.3 有机磷和拟除虫菊酯
1
Wang 等人用液 相色谱分离了苯 线磷fenamiphos 的对映体，土壤 降解实验表明活 性高的(+)fenamophos优先 降解
Garrison等对 DCPP在德国 Scheyern附近 的一个农场进 行了土壤降解 实验，S体也 被优先降解
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Ludwig等进 行了海水中 DCPP的培养 实验，发现只 有R体被降解， S对映体的浓 度几乎不变
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5.2 芳氧基羧酸和酰胺
甲霜灵是研究最多的酰胺类农药，土壤降解实 验表明活性高的R体优先降解，甲霜灵酸是主 要的降解产物，且在降解过程中手性保持，因 此最终的农药残留是S体的甲霜灵 酸。
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手性化合物的来源
对外消旋体化合物进行拆分研究，目
前主要有机械拆分法、晶体接种拆分法、 生物拆分法、化学拆分法以及色谱拆分法。 色谱分离法由于其非常优秀的分辨
能力，使其是目前应用最广的手性拆分方
法，尤其在分离分析和纯度检测方面。
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手性化合物的来源
手性化合物的气相色谱拆分
1966年Gil - Av 等首次报道了用N-三氟乙酰基 - D-异亮氨酸月桂醇酯作为手性固定相分离氨基酸 对映异构体。气相色谱手性固定相的发展过程经历 了由作用力简单、单一手性中心的氢键型手性固定 相向具有多种作用力、多手性中心的复杂型手性固 定相的发展过程，已有大量的商品气相色谱手性柱 出售。
适的手性试剂，经过一定的分离条件优化即
能实现手性分离，是一种简便实用的方法。
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五 手性化合物的毒理学研究及应用 前景
目前使用的农药中有25%是手性的，手性农药 的生物活性存在对映体差异性，其活性往往只存 在于一个或少数几个对映体中，即一个手性化合 物的不同对映体具有不同的毒性。只有在对映体 水平上研究手性农药的环境行为，考察手性农药 的归趋和生态效应，才能更准确的评估其生态风 险性以及对人类健康的影响，对手性农药的合理 使用也有较好的指导作用。
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5.4 手性农药对映体稳定性的研究
在某些环境条件下，一些手性农药是
Part 1
构型不稳定的，可能发生不容忽视的 对映体间的相互转化 既有的研究表明手性农药的稳定性也 是与具体实验条件密切相关的 然而在另外一些例子中，手性农药的
Part 2
Part 3
对映体是不稳定的，有明显的对映体
（R）- 苎烯，桔子香味
在食品工业中，选择调味品时，就应关注不同对映体的 手性，选择不同手性的对映体，保障食品的品质和口味。
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手性化合物实例介绍
3.2 两种对映体的不同信息活性
舞毒蛾的性引诱素 disparlure是舞毒蛾 的性信息素，其中一种对映体在极低浓度下 就能对舞毒蛾起到性吸引的作用，而另一对 映体即使在极高浓度下也没有性吸引的活性 作用。
有研究者又有 对水体的研究 表明，波罗的 海海水中αHCH 的ER 值 为0.85，证实了 该水体中微生 物优先降解(+)α-HCH。
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5.1 手性有机氯农药的对映体选择性环境行为
通过以上三个试验充分说明了手性污染
物α-六六六（α-HCH）在环境中的对映体选
择性降解。
除了α-HCH，其他手性有机氯农药主要包
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四 手性化合物的来源
1
天然来源 不对称合成
2
3
外消旋体拆分
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手性化合物的来源
由天然来源获得手性化合物，原料丰富、价廉
易得，生产过程简单，产品的纯度一般都较高， 因此很多量大的产品都是从天然物中获得。 在药物工业中由于对手性药物的要求不断增加， 其大大激发了不对称有机合成的发展，使一些 生物技术、生物催化剂也迅速扩展到该领域产 生纯的手性中间体和手性产品。
括DDT、多氯联苯 (PCB)、氯丹、毒杀芬、
溴烯杀等，均有对映体选择性行为的报道。
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5.2 芳氧基羧酸和酰胺
试验1 试验2 试验3
Desiderio等以万古 霉素为手性试剂， 采用电泳技术成功 分离了多种芳氧基 羧酸类农药，并对 盖草能进行了土壤 降解实验，结果表 明S体的降解速度大 大快于R体
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手性化合物实例介绍
在医疗医药的使用中，需要把握对映体对人体 生理的影响，特别当有些工业合成的对映体混合 物作为食品增加剂时，更加要关注手性物质对人 体生理的影响，不能造成对人体的永久性致残损 伤。 另外，对于酶的专一性也是与“手性”密切 相关的，构成生物的二十余种氨基酸（除甘氨酸 外）均为“手性分子”，这些分子就构成特定空 间结构的蛋白质——酶，对生物体内的生化反应就 会有特定的专一性。
一 概念介绍
如人的左右手：结构相同，大姆至小指的
次序也相同，但顺序不同，左手是由左向
右，右手则是由右向左，所以叫做“手
性”。
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一 概念介绍
比如以下 两种化合物
分子量、 分子结构 相同，但 左右排列 相反，如 实物与其 镜中的映 体
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二 研究意义
自然界里有很多手性化合物，手性是自然
界中最重要的属性之一，分子手性识别在
生命活动中起着极为重要的作用。
因其所具有的特殊性质和非凡功能，不仅 在药物中，而且在农药、香料、食品添加 剂和昆虫信息素等领域均获得了广泛的应 用。
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二 研究意义
分子手性的重要性在生命科学中已被广泛 认识. 现在使用的杀虫剂中大约有25% 是手 性的, 并且这个比率呈渐增趋势 。 手性污染物主要以外消旋的形式来管理或 使用, 但是, 对映体在生物学系统内的相互 作用通常是由对映体选择的, 并且可能表现 为性质完全不同的化合物.
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手性化合物的来源
手性化合物的高效毛细管电泳拆分
在毛细管电泳中，手性拆分不是基于
电泳分离的原理。手性化合物的拆分绝大
多数是采用构建手性分离的环境的方法， 让对映异构体与手性选择剂作用，它所依 靠的是一种色谱的原理。
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手性化合物的来源
手性环境可以通过3种方法来构建，即使 用手性添加剂、使用手性填充毛细管或使用 手性涂层毛细管柱。其中手性填充或手性涂 层毛细管需要特别的制作技术，推广有一定 难度。添加剂法只需向电泳缓冲液中加入合
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手性化合物的来源
现气相色谱使用的手性固定相主要有3 类：
（1）氢键型手性固定相
（2）形成包合物的手性固定相
（3）金属配体作用手性固定相
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手性化合物的来源
手性化合物的液相色谱拆分 手性化合物的直接液相色谱拆分，最早 是用天然物质做色谱柱填料，50年代初已有 人用这种方法部分拆分个别的外消旋体，如 用粉状羊毛做吸附剂、水做洗脱剂拆分DL苦杏仁酸，D - ( - )苦杏仁酸先被洗脱。
ER值
α-HCH 的对映体浓度比值(enantiomeric ratio)，称为ER值。
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5.1 手性有机氯农药的对映体选择性 环境行为