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文檔簡介
第四章環(huán)境污染物的毒作用
及其影響因素
第一節(jié)
環(huán)境污染物的毒作用
第二節(jié)毒作用的分子機理
第三節(jié)
影響毒作用的因素整理ppt第三節(jié)影響毒性作用的因素一、環(huán)境化學(xué)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)二、機體(宿主)狀況三、接觸條件四、環(huán)境因素返回本章目錄整理ppt一、環(huán)境化學(xué)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(一)結(jié)構(gòu)與毒性
研究外源化學(xué)物的結(jié)構(gòu)與毒性之間的關(guān)系,有助于通過比較來預(yù)測新化合物的生物活性、作用機理和安全限量范圍。如同系物的碳原子數(shù)、烴基、分子飽和度、鹵素取代、羥基、酸基和酯基、胺基、構(gòu)型及有機磷化合物結(jié)構(gòu)與毒性。整理ppt(二)物理性質(zhì)與毒性
環(huán)境化學(xué)物的物理性質(zhì)如分子量、熔點、折射率等對其毒性均有影響,其中主要有以下幾點:
1.脂∕水分配系數(shù)即化合物在脂(油)相和水相的溶解達到平衡時的平衡常數(shù),稱為脂(油)∕水分配系數(shù)。
2.電離度
3.揮發(fā)度和蒸汽壓
4.分散度
5.純度整理ppt①毒物在水中的溶解度直接影響毒性的大小,水中溶解度越大,毒性愈大。如As2S3溶解度較As2O3小3萬倍,其毒性亦小。
②影響毒性作用部位:如刺激性氣體中在水中易溶解的氟化氫(HF)、氨等主要作用于上呼吸道,而不易溶解的二氧化氮(NO2)則可深入至肺泡,引起肺水腫。
③脂溶性物質(zhì)易在脂肪蓄積,易侵犯神經(jīng)系統(tǒng)。1.脂∕水分配系數(shù)整理ppt2.電離度電離度愈低。非離子型比例越高,越易被吸收而發(fā)揮毒效應(yīng)反之,離子型比例越高,較難吸收而易隨尿液排出整理ppt3、揮發(fā)度和蒸汽壓
有些有機溶劑的LD50值相似,即其絕對毒性相當(dāng),但由于其各自的揮發(fā)度不同,所以實際毒性可以相差較大。如苯與苯乙烯的LC50值均為45mg/L,即其絕對毒性相同。但苯很易揮發(fā),而苯乙烯的揮發(fā)度僅及苯的1/11,所以苯乙烯形成空氣中高濃度就較困難,實際上比苯的危害性為低。在慢性毒性試驗時,用喂飼法染毒應(yīng)注意毒物的揮發(fā)性,毒物加入飼料中可因揮發(fā)而減低劑量。整理ppt4、分散度
粉塵、煙、霧等狀態(tài)物質(zhì),其毒性與分散度有關(guān)。顆粒越小分散度越大,比表面積越大,生物活性也越強。分散度還與顆粒在呼吸道的阻留有關(guān)。大于10μm顆粒在上呼吸道被阻,
5μm以下的顆??蛇_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。毒物顆粒的大小可影響其進入呼吸道的深度和溶解度,從而可影響毒性。整理ppt5、純度
在生產(chǎn)環(huán)境中生產(chǎn)或使用的化學(xué)物質(zhì)常含有一定數(shù)量的不純物,其中有些不純物的毒性比原來化合物的毒性高,對此若不加注意,可影響對一些化合物毒性的正確評定。整理ppt
例:
除草劑2,4,5-三氯苯氧乙酸(2,4,5-T),在早期對此化合物進行研究時,由于樣本中夾雜有相當(dāng)量的四氯二苯-對位-二惡烷(TCDD)(30mg/Kg),此種雜質(zhì)毒性非常大,急性經(jīng)口LD50(雌大鼠)僅為2,4,5-T的雌大鼠經(jīng)口LD50的400萬分之一。因此,即使2,4,5-T中雜質(zhì)含量很低(低于0.5mg/kg),仍影響其毒性。2,4,5-T的胚胎毒性是由于雜質(zhì)所引起,而不是2,4,5-T本身所致。
整理ppt二、機體(宿主)狀況(一)種屬和個體差異(二)性別與激素(三)年齡(四)營養(yǎng)與健康(五)生物節(jié)律
機體對環(huán)境化學(xué)物的感受性和耐受性,與其種屬、年齡、性別、營養(yǎng)和健康狀況等有關(guān)。整理ppt(一)種屬和個體差異(二)性別與激素(三)年齡(四)營養(yǎng)與健康(五)生物節(jié)律不同種屬的動物和同種動物中的不同個體之間對同一毒物的感受性有差異,其原因主要是由于毒物在體內(nèi)的代謝差異(如代謝酶)所致。
整理ppt物種間遺傳學(xué)差異:解剖、生理的差異:
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。例如,肝臟分葉,狗為7葉,兔5葉,大鼠6葉,小鼠4葉,且大鼠無膽囊;大鼠和小鼠全年可發(fā)情,狗只有在春秋兩季兩次發(fā)情;體細胞染色體的數(shù)目狗為78條,兔44條,大鼠42條,小鼠40條,人46條。各種動物的脈率隨體重增加而降低。此外,以人心臟每分鐘輸出量占總血量的比值為1,則小鼠為20,所以化學(xué)物從血漿中清除的半衰期小鼠較人短,相同劑量的化學(xué)物對人體的作用時間比小鼠長。這可以部分解釋人比小鼠對毒物更敏感。
整理ppt
代謝的差異:
包括量和質(zhì)的差異,是影響化學(xué)物毒性的主要因素。量的差異意味著占優(yōu)勢的代謝途徑不同,可導(dǎo)致毒性反應(yīng)的不同。如小鼠每克肝臟的細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,而豚鼠肝臟內(nèi)不能將其N-羥化,因而不誘發(fā)腫瘤。代謝酶還存在質(zhì)的差異。如貓,缺乏催化酚葡萄糖醛酸結(jié)合的同功酶,因而貓對苯酚的毒性反應(yīng)比其他能通過葡萄糖醛酸結(jié)合解毒的動物敏感。
物種間遺傳學(xué)差異:整理ppt(一)種屬和個體差異(二)性別與激素(三)年齡(四)營養(yǎng)與健康(五)生物節(jié)律性別對化學(xué)物毒性的影響主要見于成年動物。一般來說雌、雄兩性動物對毒物的感受性相似。但是對一部分類型的化合物則出現(xiàn)性別差異,特別是大鼠。整理ppt(一)種屬和個體差異(二)性別與激素(三)年齡(四)營養(yǎng)與健康(五)生物節(jié)律新生和幼年動物通常對毒物較成年動物敏感,約敏感1.5~10倍。動物發(fā)育的不同階段,某些組織器官和酶系等的發(fā)育并不相同。新生動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)發(fā)育還不完全,故對CNS的興奮劑敏感性較差,而對抑制劑則較敏感。整理ppt(一)種屬和個體差異(二)性別與激素(三)年齡(四)營養(yǎng)與健康(五)生物節(jié)律營養(yǎng)不足或失調(diào)將影響化學(xué)物的毒性作用。蛋白質(zhì)缺乏將引起酶蛋白合成減少及酶活性降低,使毒物代謝減慢,機體對多數(shù)毒物的解毒能力降低,毒物毒性增加。整理ppt(一)種屬和個體差異(二)性別與激素(三)年齡(四)營養(yǎng)與健康(五)生物節(jié)律生物節(jié)律即生物鐘是生命進化過程中長期歷史形成的基本特征,故化學(xué)物的毒性與其進入機體發(fā)揮作用的時間有關(guān)。整理ppt季節(jié)或晝夜節(jié)律表不同種屬的晝夜、季節(jié)節(jié)律種屬試劑給藥時間毒作用表現(xiàn)小鼠
苯巴比妥2:00Pm
睡眠時間最長2:00Am
睡眠時間最短人
水楊酸8:00Am
排出速度慢,體內(nèi)停留時間長8:00Pm
排出速度快,體內(nèi)停留時間短大鼠
苯巴比妥鈉
春季
睡眠時間最長
秋季
睡眠時間最短整理ppt(二)溶劑(一)接觸途徑(三)毒物濃度與容積(四)交叉接觸三、接觸條件整理ppt(一)接觸途徑
接觸化學(xué)物的途徑不同,則吸收、分布、首先到達的組織器官不同,對其代謝轉(zhuǎn)化、毒性反應(yīng)的性質(zhì)和程度也有影響。各種接觸途徑中以靜脈注射吸收最快,其它途徑的吸收速度一般依次為:呼吸道>腹腔注射>肌內(nèi)注射>經(jīng)口>經(jīng)皮。吸入接觸與靜脈注射的吸收速率相近。
整理ppt染毒時往往要將毒物用溶劑溶解或稀釋,有時還要用助溶劑。有的溶劑和助溶劑可改變化合物的理化性質(zhì)和生物活性。因此,選用的溶劑和助溶劑應(yīng)是無毒的、與受試毒物無反應(yīng)、且制成的溶液應(yīng)穩(wěn)定。(二)溶劑
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一般在同等劑量情況下,濃溶液較稀溶液毒作用強。(三)毒物濃度與容積
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毒物經(jīng)呼吸道接觸時,應(yīng)保護皮膚,防止氣態(tài)毒物經(jīng)皮膚吸收。對易揮發(fā)化合物經(jīng)皮涂布接觸時,應(yīng)將涂布處密封起來,以防其蒸氣經(jīng)呼吸道吸收或動物舔食涂布部位引起經(jīng)消化道吸收。(四)交叉接觸整理ppt四、環(huán)境因素
許多環(huán)境因素可影響環(huán)境化學(xué)物的毒性作用,如氣溫、氣壓、晝夜或季節(jié)節(jié)律及其它物理因素(如噪聲)、化學(xué)因素(聯(lián)合作用)等。返回總目錄返回本章目錄整理ppt1、氣溫
58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?。灰鸫x增高的毒物如五氯酚,2,4-二硝基酚在8℃毒
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