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文檔簡介

關(guān)于毒作用影響因素1第一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二22、毒作用:機(jī)體接觸化學(xué)物后,所致的各種生物學(xué)變化,包括微小的生理生化改變,臨床中毒甚至死亡,又稱毒效應(yīng)。毒效應(yīng)的產(chǎn)生是化學(xué)物與機(jī)體交互作用的結(jié)果。1、毒性:外源化學(xué)物造成機(jī)體損害的能力。是物質(zhì)一種內(nèi)在的、不變的分子性質(zhì)。第二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二3

外源化學(xué)物或其代謝產(chǎn)物發(fā)揮毒性作用的必要條件:以具有生物學(xué)活性的形式到達(dá)靶器官、靶細(xì)胞;達(dá)到有效的劑量、濃度,持續(xù)足夠時(shí)間;并與靶分子相互作用,或改變其微環(huán)境。第三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二4了解影響毒作用因素的意義在評價(jià)化學(xué)物毒性時(shí),可設(shè)法加以控制以避免其干擾,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確,重現(xiàn)性更好;研究各種對毒作用的影響因素是毒作用機(jī)制研究的重要組成部分;人類接觸化學(xué)物時(shí),這些因素并不能完全控制,以動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推人時(shí),特別在制訂預(yù)防措施時(shí),都應(yīng)予以注意。第四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二5影響毒性作用的因素

化學(xué)物因素;機(jī)體因素;環(huán)境條件;化學(xué)物的聯(lián)合作用。第五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二6第一節(jié)化學(xué)物因素第六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二7化學(xué)結(jié)構(gòu)理化特性毒物的劑型不純物含量毒物的生物學(xué)活性進(jìn)入機(jī)體的途徑

第七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二8一、化學(xué)結(jié)構(gòu)研究意義

開發(fā)高效低毒的新化學(xué)物;推測新化學(xué)物的毒作用機(jī)制;預(yù)測新化學(xué)物的毒性效應(yīng);預(yù)測新化學(xué)物的安全接觸限量。第八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二9化學(xué)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)物的化學(xué)活性化學(xué)物的理化性質(zhì)化學(xué)物的生物學(xué)活性外源化學(xué)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)是決定毒性的物質(zhì)基礎(chǔ),直接影響毒作用的性質(zhì)和毒性大小;化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了毒物的理化性質(zhì)和化學(xué)活性,進(jìn)而決定了毒物在體內(nèi)可能參與和干擾的過程,因此影響毒性大小和靶器官的選擇。第九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二10HHHHHH麻醉作用抑制造血機(jī)能抑制造血不明顯麻醉作用增強(qiáng)

CH3

苯(一)取代基的影響第十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二11HHHHHHNH2麻醉作用抑制造血機(jī)能具有形成高鐵血紅蛋白作用

第十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二12HHHHHHNO2麻醉作用抑制造血機(jī)能硝基苯或鹵代苯具有肝毒性

第十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二13

烷烴類

取代基愈多,毒性愈大第十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二14

此類化學(xué)物質(zhì)對肝臟的毒性可因鹵素增多而增強(qiáng),如氯甲烷的肝毒性大小依次是CCl4﹥CHCl3﹥CH2Cl2﹥CH3Cl

原因是鹵素取代后,可使分子極性增加,容易與酶系統(tǒng)結(jié)合而使其毒性增加第十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二15

甲烷和乙烷:惰性氣體;丙烷起:麻醉作用、脂溶性;(二)同系物的碳原子數(shù)和結(jié)構(gòu)的影響CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3第十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二16

碳原子越多,毒性越大(甲醇和甲醛例外)。但是,碳原子數(shù)超過一定限度時(shí)(一般為7-9個碳原子),毒性反而下降(戊烷<己烷<庚烷,但辛烷毒性迅速下降)。烷、醇、酮等碳?xì)浠衔锏谑?,共一百二十八頁,編輯?023年,星期二17由于脂溶性隨著碳原子數(shù)增多而增加,水溶性下降,不利于經(jīng)水相轉(zhuǎn)運(yùn),在體內(nèi)易滯留于最先遇到的脂肪組織中,不易到達(dá)靶組織,對人體的麻醉作用的危險(xiǎn)反而逐步減少。第十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二18-氟羧酸的比較毒性

碳原子數(shù)是偶數(shù)的毒性大于奇數(shù);直鏈化合物毒性大于異構(gòu)體:庚烷>異庚烷,正己烷>新己烷;成環(huán)化合物毒性大于不成環(huán)化合物:環(huán)烷烴的麻醉作用>開鏈烴第十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二19異構(gòu)體的生物活性有差異。(三)異構(gòu)體和立體構(gòu)型、-六六六急性毒性強(qiáng);

-六六六慢性毒性大;

α、-六六六興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng);

、-六六六抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)。第十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二20HHHHHHNO2NO2HHHHHHNO2NO2HHHHHHNO2NO2帶兩個基團(tuán)的苯環(huán)化合物毒性是:對位>鄰位>間位第二十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二21

三鄰甲苯磷酸酯(TOCP)可導(dǎo)致遲發(fā)性神經(jīng)毒性,但當(dāng)鄰位的甲基轉(zhuǎn)到對位,則失去了其遲發(fā)性神經(jīng)毒性。化學(xué)物同素異構(gòu)體存在手征性,即對映體構(gòu)型的右旋(R)和左旋(S),對于生物轉(zhuǎn)化和生物轉(zhuǎn)運(yùn)都有一定影響,影響毒性。如反應(yīng)停的S(-)鏡像物比R(+)鏡像物有更強(qiáng)的胚胎毒性。第二十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二22

某些酶和受體有立體構(gòu)型的特異性,從而生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化的各個階段都可能受到影響。第二十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二23

酶通常以高度立體和對映體選擇性方式與其底物交互作用,對對映體區(qū)別對待,不同的同分異構(gòu)物代謝的比率可能不同。第二十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二24(四)分子飽和度

碳原子數(shù)相同時(shí),不飽和鍵增加,其毒性亦增加。乙烷<乙烯<乙炔第二十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二25

化學(xué)物的理化特性對于它進(jìn)入機(jī)體的機(jī)會和在體內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化過程均有重要影響。二、理化性質(zhì)第二十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二26

砒霜(As2O3)和雄黃(As2S3)鉛化物固態(tài)化學(xué)物(同系物中,水溶性越大毒性越大

氟化氫(HF)、氨;二氧化氮(NO2)氣態(tài)化學(xué)物(水溶性影響其作用部位)(一)溶解度第二十六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二27

是指化學(xué)物在脂(油)相和水相的溶解分配率,即化學(xué)物在脂相與水相達(dá)到平衡時(shí)的常數(shù)。影響化學(xué)物透過脂質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的能力,與其在機(jī)體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和分布特征、代謝特征,及作用部位或靶位點(diǎn)有關(guān)。脂/水分配系數(shù)第二十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二28

脂/水分配系數(shù)大:簡單擴(kuò)散,通過生物膜,易在脂肪組織蓄積,侵犯神經(jīng)系統(tǒng);

脂/水分配系數(shù)小:離子化基團(tuán),在生理pH通常是水溶性強(qiáng),不容易通過膜吸收,易隨尿排出體外。第二十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二29

親水性小分子(<200):能經(jīng)膜孔(直徑為0.4nm)以濾過方式越過膜;離子化合物(小離子):鈉離子為水合物,則不能通過膜孔。(二)大小第二十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二30

分散度越大粒子越小,其比表面積越大,表面活性越大分散度

影響化學(xué)物活性;影響進(jìn)入呼吸道的深度;影響進(jìn)入呼吸道的溶解度第三十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二31

大于10μm顆粒在上呼吸道被阻;5μm以下的顆??蛇_(dá)呼吸道深部;

小于0.5μm的顆粒易經(jīng)呼吸道再排出;

小于0.1μm的顆粒因彌散作用易沉積于肺泡壁。第三十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二32?影響溶解度:一般顆粒越大,越難溶解?影響化學(xué)物活性:顆粒越小即分散度越大,表面積越大,生物活性越強(qiáng),如一些金屬煙(鋅煙、銅煙)因其表面活性大,可與呼吸道上皮細(xì)胞或細(xì)菌等蛋白作用,產(chǎn)生異性蛋白,引起發(fā)燒,金屬粉塵(鋅塵和銅塵)無此作用第三十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二33

揮發(fā)性大的液態(tài)化學(xué)物易形成較大的蒸氣壓,易于經(jīng)呼吸道吸入。(三)揮發(fā)性

經(jīng)皮吸收的液態(tài)化學(xué)物,揮發(fā)性大的較揮發(fā)性小、粘稠不易去除的危害性小。

揮發(fā)性的化學(xué)物加入飼料后可因揮發(fā)而減少接觸劑量。第三十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二34

苯與苯乙烯的LC50值均為45mg/L,即其絕對毒性相同,苯容易揮發(fā),苯乙烯的揮發(fā)度僅及苯的1/11,苯乙烯在空氣中較難形成高濃度,實(shí)際上比苯的危害性低得多第三十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二35

在密閉的、長期空氣不流通的空間,有毒氣體可能因比重不同而分層?;馂?zāi)的有毒煙霧比重較輕,應(yīng)匍匐逃生。(四)比重第三十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二36?

電離度:是指化學(xué)物呈現(xiàn)1/2為電離型、1/2為非電離型時(shí)的pH值,即為該外源化學(xué)物的pKa值。弱酸性與弱堿性有機(jī)化合物只有在適宜的pH條件下,維持非離子型時(shí)才能經(jīng)胃或小腸吸收。(五)電離度與荷電性第三十六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二37?化學(xué)物主要以簡單擴(kuò)散的方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn):如pKa值不同化學(xué)物在pH不同的局部環(huán)境中電離程度不同,影響跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)?荷電性影響空氣化學(xué)物的沉降和在呼吸道的阻留率第三十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二38三、不純物和化學(xué)物的穩(wěn)定性

不純物包括原料、雜質(zhì)、副產(chǎn)品、溶劑、賦形劑、穩(wěn)定劑和著色劑等。

不純物可能影響受檢化學(xué)物的毒性,影響對受檢化學(xué)物毒性的正確評價(jià)。

毒物的不穩(wěn)定可能影響毒性。如有機(jī)磷酸酯類殺蟲劑庫馬福司在儲存中的分解物對牛的毒性增強(qiáng)。第三十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二39

商品中往往含有賦形劑或添加劑。雜質(zhì)有可能影響、加強(qiáng)、甚至改變原化學(xué)物的毒性或毒性效應(yīng)。如除草劑2,4,5-T中所含的二噁英(TCDD),后者毒性遠(yuǎn)大于前者。第三十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二40(一)暴露途徑毒物可經(jīng)不同途徑進(jìn)入機(jī)體。由于途徑不同,毒物在體內(nèi)經(jīng)歷的過程各異,因而對毒物作用亦產(chǎn)生明顯影響。四、化學(xué)物的暴露條件和賦形劑各種暴露途徑吸收速度呼吸道﹥腹腔注射﹥肌內(nèi)注射﹥經(jīng)口﹥經(jīng)皮第四十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二41如氨基氰經(jīng)口毒性比經(jīng)皮低,是因?yàn)槠湓谖竷?nèi)可被胃酸作用迅速轉(zhuǎn)化,經(jīng)胃腸道吸收先到肝臟被較快降解;硝酸鹽經(jīng)口染毒,可在胃腸道中還原為亞硝酸鹽,引起高鐵血紅蛋白癥,如靜脈注射則無此毒效應(yīng)。第四十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二42(二)暴露持續(xù)時(shí)間急性,亞急性,亞慢性和慢性染毒。許多外源化學(xué)物,急性大劑量染毒與較長時(shí)間低劑量染毒的毒性表現(xiàn)不同。一般前者可引起速發(fā)毒性也能引起遲發(fā)毒性。重復(fù)染毒在每次給藥之後除了低水平的或慢性的效應(yīng)之外也可能引起一些急性效應(yīng)。第四十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二43受試化合物常用溶劑溶解或稀釋,有時(shí)還要用助溶劑。選擇溶劑與助溶劑必須慎重,因有的溶劑或助溶劑可改變化合物的理化性質(zhì)和生物活性。選用的溶劑或助溶劑應(yīng)是無毒的,與受試化合物不起反應(yīng),受試化合物在溶液中應(yīng)穩(wěn)定。

(三)溶劑和助溶劑第四十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二44

在做致畸試驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)溶劑DMSO本身具有致畸作用。某些溶劑還可以與受試毒物發(fā)生反應(yīng),改變受試毒物的化學(xué)結(jié)構(gòu),從而影響毒性,如丙二醇作溶劑時(shí)能與敵敵畏和二溴磷反應(yīng)。第四十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二45

經(jīng)口給予的測試毒物容積一般不超過體重的2-3%。鼠類靜脈劑量<0.5ml,較大動物為2ml,過大的容積可對毒性有影響。水溶性毒物容積過大→體內(nèi)水分過量植物油作溶劑時(shí)容積過大→腹瀉,減少毒物吸收。(四)給藥容積第四十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二46

濃溶液較稀溶液吸收快,毒作用強(qiáng)。同一劑量,高濃度死亡多。(五)給藥濃度第四十六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二47

在毒理試驗(yàn)中,尤其是經(jīng)皮膚接觸與經(jīng)呼吸道接觸外來化合物的過程中,要注意防止化合物的交叉接觸吸收問題。(六)交叉暴露第四十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二48(七)暴露頻率一定劑量的外源化學(xué)物,一次全部給予動物時(shí),可引起嚴(yán)重中毒,若分幾次給予可能只引起輕微的毒作用,甚至不引起毒作用。第四十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二49321B(T1/2

1天)C(T1/2

5h)一次給藥

多次給藥BC靶部位濃度消除率不同物質(zhì)的接觸頻率與靶位濃度的關(guān)系毒性反應(yīng)濃度范圍A(T1/21年)A第四十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二50第二節(jié)機(jī)體因素第五十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二51

動物的不同物種、品系和個體,對同一化學(xué)物的毒性反應(yīng)有量和質(zhì)的差異。如苯引起兔白細(xì)胞減少,引起犬白細(xì)胞升高;β-萘胺引起人和犬膀胱癌,對大鼠、兔和豚鼠無致癌性。個體之間的反應(yīng)可存在較大差異?;瘜W(xué)毒物一般只造成一個或幾個組織器官的損害。個體差異的表現(xiàn)第五十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二52引起個體差異的機(jī)體因素

物種間遺傳學(xué)的差異;個體遺傳學(xué)的差異;機(jī)體的其他因素。第五十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二53

不同物種、種屬、品系的動物的解剖、生理、遺傳學(xué)和代謝過程均有差異。一、物種間遺傳學(xué)的差異(一)解剖、生理的差異

肝臟分葉(犬7兔5R6M4);發(fā)情期(RM全年,犬春秋);體細(xì)胞染色體的數(shù)目脈率(次/分鐘)第五十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二54量的差異:如小鼠每g肝臟的細(xì)胞色素氧化酶活性為141活性單位,大鼠為84,兔為22。苯胺在豬、狗體內(nèi)轉(zhuǎn)化為毒性較強(qiáng)的鄰氨基苯酚,而在兔體內(nèi)則生成毒性較低的對氨基苯酚。β-萘胺在人體內(nèi)經(jīng)N-羥化可誘發(fā)膀胱癌,豚鼠肝臟內(nèi)不能將其N-羥化,不誘發(fā)腫瘤。乙二醇氧化代謝生成草酸和CO2的代謝速率在不同的動物中不同,貓>大鼠>兔,其毒性反應(yīng)依此遞減。(二)代謝的差異第五十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二55質(zhì)的差異:如貓,缺乏催化酚葡萄糖醛酸結(jié)合的同工酶。貓對苯酚的毒性反應(yīng)比其他能通過葡糖醛酸結(jié)合解毒的動物敏感。代謝的差異第五十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二56(三)物種間遺傳學(xué)的差異

不同物種(species)、品系(strain)的動物由于其遺傳因素決定了對外源化學(xué)物代謝轉(zhuǎn)化方式和轉(zhuǎn)化速率存在差異第五十六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二57⒈動物種屬:★人對毒物的作用一般比動物敏感,大多數(shù)毒物對動物的致死量要比人高1-10倍;少數(shù)情況動物敏感性比人高?!锍糠矫娴牟町悾写嬖谫|(zhì)方面的差異:如苯可引起兔白細(xì)胞減少,對狗則可使白細(xì)胞升高?!餅橥馔贫纠韺W(xué)資料,首先應(yīng)考慮所選的動物物種對待測化學(xué)物的毒性反應(yīng)及其在機(jī)體內(nèi)的代謝與人類是一致的。第五十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二58⒉動物品系:★復(fù)雜的環(huán)境影響與適應(yīng)導(dǎo)致遺傳變異,出現(xiàn)不同品系。★不同品系動物都存在著各異的遺傳特征,在免疫應(yīng)答、生化酶系等都有著一定的差別。★人類不同種族、不同民族、甚至不同家族其遺傳特征都存在差別,所以形成高危人群。第五十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二59?2-乙酰氨基芴在大鼠、小鼠和狗體內(nèi)可進(jìn)行N-羥化,與硫酸結(jié)合形成硫酸酯呈現(xiàn)強(qiáng)致癌作用,在豚鼠體內(nèi)不發(fā)生N-羥化,故不致癌。

?stock小鼠腹腔注射丙烯腈的LD50為15mg/kg,NR小鼠為40mg/kg。第五十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二60?是指化學(xué)物在接觸條件完全相同情況下,對某種(些)生命物質(zhì)的毒性較大,而對另一種(些)生命物質(zhì)的毒性較小的現(xiàn)象選擇毒性?生命物質(zhì)是指不同生物、不同健康狀態(tài)或不同組織器官、細(xì)胞、亞細(xì)胞等?大多數(shù)工業(yè)毒物、農(nóng)藥及醫(yī)藥產(chǎn)品都具有選擇毒性如麻醉藥、化學(xué)治療藥第六十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二61?給毒理學(xué)中用某一種屬(實(shí)驗(yàn)動物)來預(yù)測化學(xué)物對另一種屬(人類)毒性效應(yīng)時(shí),造成一定困難或障礙選擇毒性的意義?人們又利用生物的多樣性和選擇毒性,研究開發(fā)殺滅非期望型生命物質(zhì)而對期望型生命物質(zhì)無損害作用的新產(chǎn)品,如農(nóng)藥、抗生素第六十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二62

同種基因可以控制多種蛋白質(zhì)合成,使生物表現(xiàn)出多種性狀。二、個體間遺傳學(xué)的差異基因多態(tài)性第六十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二63Ⅱ相酶

1.谷胱苷肽轉(zhuǎn)移酶(GST)2.其它Ⅱ相酶硫轉(zhuǎn)移酶(ST)、甲基轉(zhuǎn)移酶(MT)、乙酰基轉(zhuǎn)移酶(NAT)代謝酶的多態(tài)性Ⅰ相酶

1.氧化代謝酶(細(xì)胞色素P-450)2.酯酶

3.環(huán)氧水化酶(epoxidehydrolase,EH)第六十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二64

分析和確定200多種已知環(huán)境疾病易感性基因的遺傳序列多樣性資料建立基因多態(tài)性數(shù)據(jù)庫;明確基因多態(tài)性如何影響暴露于特定毒物或致癌物的發(fā)病危險(xiǎn)性或耐受性。環(huán)境基因組計(jì)劃(EnvironmentalgenomeProject,EGP)第六十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二65

推動有重要功能意義的環(huán)境應(yīng)答基因的多態(tài)性研究,確定它們引起環(huán)境暴露致病危險(xiǎn)性的差異;推進(jìn)基因-環(huán)境相互作用對疾病影響的流行病學(xué)研究。環(huán)境基因組計(jì)劃的主要目的第六十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二66環(huán)境基因組計(jì)劃研究的環(huán)境有關(guān)疾病

癌;肺疾??;神經(jīng)退化疾?。话l(fā)育疾??;出生缺陷,生殖功能;自體免疫疾病。第六十六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二67環(huán)境基因組計(jì)劃研究10類環(huán)境反應(yīng)基因DNA修復(fù)基因;外源化學(xué)物代謝基因;代謝基因;信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因;受體基因

介質(zhì)基因;參與氧化過程的基因;介導(dǎo)營養(yǎng)因素的基因;細(xì)胞周期控制基因;細(xì)胞藥物敏感基因第六十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二68

機(jī)體所有大分子在其損傷后都會出現(xiàn)相應(yīng)的修復(fù)系統(tǒng),其作用為將受損傷部位除去,再將空出部分按原樣合成一個新的部分予以填補(bǔ),使原有的結(jié)構(gòu)和功能得以恢復(fù)。這些過程是由于不同功能的酶參與的。各種修復(fù)酶亦可能出現(xiàn)多態(tài)性,使修復(fù)功能出現(xiàn)明顯個體差異。修復(fù)功能的個體差異第六十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二69

蛋白質(zhì)對于各種外源化學(xué)物包括毒物的辨認(rèn)、結(jié)合有高度的特異性與敏感性,結(jié)果會影響到外源化學(xué)物的生物活性。高等生物體內(nèi)還有一類重要蛋白質(zhì)就是受體蛋白,它是毒作用的靶分子,不同毒物作用于不同的受體上。受體本身可產(chǎn)生變異,它在細(xì)胞表面上分布的數(shù)量在不同個體、不同的生理狀態(tài)下均可有差異。受體與毒作用敏感性第六十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二70

機(jī)體的健康狀況、免疫狀態(tài)、年齡、性別、營養(yǎng)狀況、生活方式等因素對于毒作用的敏感性可以產(chǎn)生不同程度的影響。三、機(jī)體其他因素對毒性作用易感性的影響第七十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二71

遺傳缺陷或遺傳病的毒作用敏感性高,如著色性干皮病對紫外線的敏感性較高(一)健康狀況

疾病的損害和某種化學(xué)物作用相同時(shí),接觸化學(xué)物往往會加劇或加速毒作用的出現(xiàn)。

免疫狀態(tài)過低或過高都可產(chǎn)生不良后果。

不利的環(huán)境條件或在動物中引起應(yīng)激的刺激可影響藥物代謝和分布,如感冒應(yīng)激可增加芳香族的羥基化作用。第七十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二72■新生動物對毒性的反應(yīng)比青年或成年動物敏感,敏感性平均高3倍■

原因可能是不同年齡動物的酶活力、解毒能力、代謝速度、皮膚和粘膜的通透性以及腎臟清除率等方面的差別造成的■新生動物血腦屏障未發(fā)育完善,對某些神經(jīng)毒物較敏感(二)年齡第七十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二73

新生兒和老人胃酸分泌較少,因此可改變某些化學(xué)物的吸收;腸的運(yùn)動性也可受年齡影響而改變化學(xué)物的吸收位置;嬰兒腸管菌叢缺乏可影響化學(xué)物吸收前的轉(zhuǎn)化;1.生物轉(zhuǎn)運(yùn)的差異第七十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二74

嬰兒血漿pH降低也將會影響某些化學(xué)物與蛋白質(zhì)結(jié)合、分布和排泄新生兒血-腦脊液屏障不健全,通透性高,易產(chǎn)生神經(jīng)毒性。

嬰兒和老人血漿蛋白質(zhì)和血漿清蛋白水平都較低,可能減少與化學(xué)物的結(jié)合,增加游離化學(xué)物的濃度。

嬰兒和老人腎小球的濾過作用和腎小管分泌都較低,減弱化學(xué)物清除,延長接觸時(shí)間,導(dǎo)致蓄積毒性增加。第七十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二75①嬰兒的藥物代謝酶不完善,同工酶的構(gòu)成比與成年動物可能有非常大的差異。2.藥物代謝酶系統(tǒng)

新生小鼠中,需代謝失活的環(huán)己烯巴比妥的睡眠時(shí)間為成年小鼠的70倍,使成年小鼠睡眠時(shí)間小于1h的劑量對乳鼠有致命的毒性;四氯化碳在新生大鼠中無肝毒。第七十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二76

氯霉素90%與葡萄糖醛酸結(jié)合,新生兒期葡萄糖醛酸的缺乏導(dǎo)致未變化的氯霉素持續(xù)高血漿水平,可導(dǎo)致人類嬰兒嚴(yán)重的發(fā)紺和死亡;膽紅素與葡萄糖醛酸結(jié)合不足可提高自由膽紅素的水平,加上血-腦脊液屏障不健全,可引起新生兒黃疽并導(dǎo)致腦損害。第七十六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二77②老年動物對某些化學(xué)物的藥物代謝能力較年輕成年動物低。

普萘洛爾和利多卡因的清除在老年人可能減少??赡軐?dǎo)致毒性并與成年動物有差異。第七十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二78年齡毒作用代謝后毒性減弱代謝后毒性增強(qiáng)酶活性幼年成年老年第七十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二79CS2通過抑制多巴胺-羥化酶,使多巴胺轉(zhuǎn)化成腎上腺素的能力下降而作用于神經(jīng)系統(tǒng)錐體外系。老年人神經(jīng)遞質(zhì)的合成能力下降,腎上腺受體亦趨于減少,對神經(jīng)毒物CS2的敏感性明顯增加。3.神經(jīng)系統(tǒng)第七十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二80

環(huán)己烯巴比妥的生物半衰期在雌大鼠中比在雄大鼠中長得多,誘導(dǎo)的睡眠時(shí)間也比雄大鼠長(三)性別1.一般雄性代謝化學(xué)物比雌性更快速第八十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二812,4-二硝基甲苯對雄性大鼠的致肝癌性更強(qiáng),是由于在雄性中其葡萄糖醛酸結(jié)合物更多由膽汁排泄,隨后在腸管被解離、還原后再吸收,此還原產(chǎn)物有致肝癌性。2.排泄的性別差異第八十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二82

氯仿對小鼠的腎毒性,性別差異在青春期時(shí)出現(xiàn),雄性比雌性更敏感,閹割雄性動物能消除性別差異,隨后給予雄激素可恢復(fù)性別差異。在體外,來自雄性腎臟的微粒體比來自雌性小鼠的對氯仿的代謝快10倍。3.性別差異受激素和遺傳因素影響第八十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二83

動物的營養(yǎng)狀態(tài)公認(rèn)對藥物代謝、分布和毒性有重要的影響。(四)營養(yǎng)條件第八十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二84

營養(yǎng)成分失調(diào)既影響健康,也影響機(jī)體對外源化學(xué)物的生物代謝和毒性效應(yīng),動物的營養(yǎng)狀態(tài)公認(rèn)對藥物代謝、分布和毒性有重要的影響。第八十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二85

缺乏必需脂肪酸、磷脂、蛋白質(zhì)及一些維生素(VA、VE、VC、VB2)和必需微量元素(如Zn、Fe、Mg、Se、Ca等),均可改變機(jī)體對外源化合物的代謝轉(zhuǎn)化。如低蛋白飼料喂養(yǎng)大鼠,將使巴比妥引起的睡眠時(shí)間延長,CCl4致肝的毒性作用減低。第八十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二86

動物喂以含蛋白量為5%的飼料與含20%蛋白飼料的動物相比較,微粒體蛋白質(zhì)的水平較低,血漿清蛋白水平減少,非結(jié)合化學(xué)物的血漿水平增加,酶活性顯著喪失:四氯化碳的肝毒性下降,黃曲霉毒素的致癌性減少。1.蛋白質(zhì)缺乏第八十六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二87

可減少微粒體酶的水平和活性,使乙基嗎啡,環(huán)己巴比妥和苯胺代謝減少。脂類是細(xì)胞色素P-450所必需的。2.脂肪酸缺乏第八十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二88

易減少化合物的代謝。饑餓或飲食改變可能減少必要的輔助因子,如Ⅱ相結(jié)合反應(yīng)必需的硫酸鹽的耗損。動物整夜禁食可能因正常水平的谷胱甘肽50%被消耗,影響對乙酰氨基酚和溴苯解毒,增加其肝毒性。3.礦物和維生素缺乏第八十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二89

限量飲食是指給予動物應(yīng)有飼料量的60%,但補(bǔ)充足夠的維生素和礦物質(zhì)??梢匝娱L動物的壽命,對于腫瘤的自然發(fā)生和化學(xué)誘癌有抑制作用。限量飲食可增加大鼠肝、腎的GST活性,減少致癌物加合物的形成。第八十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二90

動物籠養(yǎng)的形式、每籠裝的動物數(shù)、墊料和其他因素也能影響某些化學(xué)物的毒性。(五)動物籠養(yǎng)形式第九十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二91

大鼠為群居性動物,單獨(dú)籠養(yǎng)會使大鼠煩躁易怒,兇猛具有攻擊性。異丙基腎上腺素對單獨(dú)籠養(yǎng)3周以上的大鼠的急性毒性明顯高于群養(yǎng)的大鼠。養(yǎng)于“密閉”籠(四壁和底為薄鐵板)內(nèi)的群鼠對嗎啡等物質(zhì)的急性毒性較養(yǎng)于“開放”籠(鐵絲籠)中的大鼠為低。第九十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二92第三節(jié)環(huán)境因素第九十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二93

環(huán)境溫度的改變可引起不同程度的生理、生化系統(tǒng)和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定系統(tǒng)的改變,如改變通氣、循環(huán)、體液、中間代謝等并影響化學(xué)物的吸收、代謝、毒性。一、氣象條件(一)溫度第九十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二94

高溫引起動物皮膚毛細(xì)血管擴(kuò)張、血循環(huán)和呼吸加快,胃液分泌減少,出汗增多,尿量減少。使經(jīng)皮和經(jīng)呼吸道吸收的化學(xué)物吸收增加;經(jīng)胃腸道吸收減少,隨汗液排出增加,經(jīng)尿液排出減少。第九十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二9558種化合物在不同環(huán)境溫度(8℃、26℃和36℃)下對于大鼠LD50的影響55種化合物在36℃高溫環(huán)境下毒性最大,26℃環(huán)境下毒性最??;引起代謝增高的毒物如五氯酚,2,4-二硝基酚在8℃毒性最低;引起體溫下降的毒物如氯丙嗪在8℃時(shí)毒性最高。第九十五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二96

高氣濕可造成冬季易散熱,夏季不易散熱,增加機(jī)體體溫調(diào)節(jié)的負(fù)荷。高氣濕伴高溫可因汗液蒸發(fā)減少,使皮膚角質(zhì)層的水合作用增加,進(jìn)一步增加經(jīng)皮吸收的化學(xué)物的吸收速度,并因化學(xué)物易粘附于皮膚表面而延長接觸時(shí)間。(二)氣濕第九十六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二97

一般變化不大。氣壓增加往往影響大氣污染物的濃度,氣壓降低可以因降低氧分壓而增加CO的毒性。(三)氣壓第九十七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二98

生物體的許多功能活動常有周期性的波動。如24h的(晝夜節(jié)律)或更長周期(季節(jié)節(jié)律)的波動。二、季節(jié)或晝夜節(jié)律第九十八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二99種屬試劑給藥時(shí)間毒作用表現(xiàn)小鼠苯巴比妥2:00Pm睡眠時(shí)間最長2:00Am睡眠時(shí)間最短人水楊酸8:00Am排出速度慢,體內(nèi)停留時(shí)間長8:00Pm排出速度快,體內(nèi)停留時(shí)間短大鼠苯巴比妥鈉春季睡眠時(shí)間最長秋季睡眠時(shí)間最短化學(xué)物的毒性因給藥時(shí)間或季節(jié)不同而異第九十九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二100

晝夜節(jié)律受體內(nèi)某種調(diào)節(jié)因素所控制;受外環(huán)境因素如進(jìn)食、睡眠、光照、溫度等調(diào)節(jié);原因

與肝谷胱甘肽濃度的節(jié)律有關(guān),而谷胱甘肽濃度的晝夜節(jié)律又與喂飼活動有關(guān);季節(jié)差異與動物冬眠反應(yīng)或不同地理區(qū)域的氣候有關(guān)。第一百頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二101如給予大鼠相等劑量的巴比妥鈉,在春季大鼠需經(jīng)過56±11min誘導(dǎo)入睡,睡眠持續(xù)470±36min;在秋季誘導(dǎo)入睡時(shí)間延長至120±19min,睡眠持續(xù)時(shí)間縮短至190±19min。晝夜節(jié)律受體內(nèi)某種因素如激素所控制,或受進(jìn)食、睡眠、光照、溫度等外環(huán)境因素所調(diào)節(jié)。季節(jié)差異,與動物冬眠反應(yīng)或不同地理區(qū)域的氣候有關(guān)。第一百零一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二102第四節(jié)化學(xué)物的聯(lián)合作用第一百零二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二103

兩種或兩種以上外源化學(xué)物同時(shí)或先后進(jìn)入機(jī)體,產(chǎn)生的毒性效應(yīng)被稱為聯(lián)合作用。

非交互作用;交互作用第一百零三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二104

若每一化學(xué)物以同樣的方式,相同的機(jī)制,作用于相同的靶,僅僅效力不同。它們對機(jī)體產(chǎn)生的毒性效應(yīng)等于各個化學(xué)物單獨(dú)對機(jī)體產(chǎn)生效應(yīng)的算術(shù)總和。(一)非交互作用1.相加作用(additionjointaction)第一百零四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二105毒物A效應(yīng)C靶器官第一百零五頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二106毒物B靶器官效應(yīng)C第一百零六頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二107毒物A毒物B效應(yīng)C靶器官效應(yīng)C第一百零七頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二108

各化學(xué)物不相互影響彼此的毒性效應(yīng),作用的模式和作用的部位可能不同,各化學(xué)物表現(xiàn)出各自的毒性效應(yīng)。效應(yīng)相加是由混合物中每個化合物的反應(yīng)的總和決定的相加效應(yīng)。2.獨(dú)立作用(independentaction)第一百零八頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二109毒物A效應(yīng)A靶器官α第一百零九頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二110毒物B靶器官效應(yīng)B第一百一十頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二111毒物A毒物B效應(yīng)A效應(yīng)B第一百一十一頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二112反應(yīng)相加和劑量相加的差別

反應(yīng)相加,當(dāng)各化學(xué)物劑量低于無作用水平,即各化學(xué)物造成的反應(yīng)為零時(shí),總聯(lián)合作用為零;劑量相加,各化學(xué)物低于無有害作用水平可發(fā)生聯(lián)合毒作用,低劑量的混合暴露,劑量相加可能導(dǎo)致嚴(yán)重的毒性。第一百一十二頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二113

兩種或兩種以上化學(xué)物造成比預(yù)期的相加作用更強(qiáng)的(協(xié)同,增強(qiáng))或更弱的(拮抗作用)聯(lián)合效應(yīng),在毒理學(xué)中稱之為化學(xué)物對機(jī)體的交互作用(interaction)(二)交互作用第一百一十三頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二114

交互作用可以是相互之間的化學(xué)反應(yīng)或?qū)ξ蘸团判惯^程的相互影響,最重要的是酶誘導(dǎo)和(或)抑制作用,化學(xué)物通過影響生物轉(zhuǎn)化酶的量影響其他化學(xué)物的毒性。如果兩種化學(xué)物競爭同一個受體,可發(fā)生毒效學(xué)的交互作用。第一百一十四頁,共一百二十八頁,編輯于2023年,星期二115

化學(xué)物對機(jī)體所產(chǎn)生的總毒性效應(yīng)大于各個化學(xué)物單獨(dú)對機(jī)體的毒性效應(yīng)總和,毒性增強(qiáng),稱為協(xié)同作用。1.協(xié)同作用

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