毒作用又称毒效应,是外源化学物与机体相互作用后所致的各种生物学变化
烷烃类的氢若为⻧族元素取代时其毒性增强,若被(硝基)⻧素取代后则会产生肝毒性,对肝的毒作⽤增加,且取代越多,毒性越⼤
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
同种化学物的不同异构体在性质上存在一定的差异,其毒作用就可能不同
六六六有七种同分异构体、同分异构体γ、δ-六六六毒性强;β-六六六慢性毒性⼤;α、γ-六六六对中枢神经系统有很强的兴奋作⽤;β、δ-六六六则对中枢神经系统有抑制作⽤
化学物的这种立体异构对生物转化和生物转运都有一定影响,进而影响其毒性。
烷、醇、酮等碳氢化合物按同系物相比,碳原子数愈多,毒性愈大(甲醇与甲醛除外)但当碳原子数超过一定限度时(7~9个),毒性反而迅速下降。
毒性:直链>异构体
毒性:成环>不成环
不饱和键增加,其毒性也相应增加
结构-活性关系对毒性的影响(预测毒理学)
营养物和内源性物质的相似性:某些外源化学物结构与主动转运载体的底物类似,可借助这些特异的载体系统吸收
脂溶性高(非解离、无极性的化学物)一简单扩散一脂肪组织中蓄积/BBB侵犯神经系统一不易排泄
水溶性高一易随尿排出体外→一般水溶性越大毒性越大;气态化学物的水溶性影响其在呼吸道的作用部位
颗粒越小分散度越大,比表面积越大,生物活性也越强。分散度的大小影响其进入呼吸道的深度和溶解度
挥发性强的化学物易形成较大的蒸汽压,易于经呼吸道和皮肤进入机体,相对毒性较大
经皮吸收的液态化合物相反,挥发性强的液态化学物因接触时间较短,其危害发性弱且粘稠不易祛除的液态化学物
血/气分配系数
电离度和荷电性
纯度(不纯物:原料、杂质、副产品,以及溶剂、赋形剂、稳定剂和着色剂等)
解剖结构、生理与生化的差异:因基因组有所差异,不同物种的动物在解剖、生理、转运转化过程等方面均有明显区别
代谢转化的差异
遗传多态性:群体中出现频率>1%的多种等位基因形式,它们的基因产物的结构和活性不同
1相:细胞色素P450(CYPS);1相:谷胱甘肽转移酶(GST)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)
机体所有组织、细胞和大分子对化学物所致损害都有其相应的修复机制,但各自的修复机制有所差异,修复过程中有各种酶参与,修复酶也具有多态性
受体的个体差异
健康与免疫状态机体处于非健康状态会加里外源化学物对其产生的损害作用
肝脏疾患-减弱代谢,血浆中的半衰期延长;肾脏疾患-排泄半衰期延长
机体过低或过高的免疫反应水平都可能对某些毒作用有直接影响
母体妊娠期或哺乳期暴露于外源化学物,其敏感性通常较正常状态高,弊大于利
幼年动物对许多毒物有较强的敏感性,原因是缺乏各种酶系统(解毒酶、活化酶)
老年动物对某些化学物的代谢能力较正常成年动物低
雄性动物代谢化学物的速率一般比雌性动物快-与性激素有关
某些外源化学物的毒作用性别差异是由于排泄差异所致
饮食生活方式的不同能改变机体对毒物的代谢、机体的生理或生化功能以及营养状态进而影响化学物的毒作用
暴露剂量和内剂量:内剂量-外源化学物在靶器官中的剂量。一般而言,暴露剂量越大,内剂量也越大,所引起的毒作用就越强
静脉注射时,外源化学物因直接进入血液,通常引起最大的效应和最迅速的反应
静脉注射≈ 吸入>腹腔注射 ≥ 肌肉注射>皮下注射>皮内注射>经口 >经皮
暴露持续时间:急性染毒、亚急性染毒、亚慢性染毒、慢性染毒
暴露频率:一定剂量的外源化学物引起毒性主要取决于两次染毒间隔时间、该外源化学物排出速率和已造成损伤的修复能力
溶剂和助溶剂要求:无毒、与受试物无反应,不影响受试物的毒性,制成的溶液稳定
气象因素:气温、气湿、气压
噪声与辐射
昼夜与季节节律:生物体的许多功能活动以24h或季节为单位表现出的一贯性、周期性波动,成为昼夜节律或季节节律
动物饲养条件:恒温、恒湿及人工昼夜环境
定义:两种或两种以上的化学物同时或先后作用于生物体所引起的毒作用
外环境中进行的联合作用:两种或两种以上外源化学物在进入机体前就发生相互作用面改变其作用性质和程度,产生增毒或减毒作用
体内进行的联合作用:有害因素在体内进行的联合作用,往往是通过改变机体的功能状态或代谢能力来实现的
两种或两种以上的化学物各自以相似的方式和机制,作用于相同的靶点,但毒作用彼此互不影响,对机体产生的毒作用等于各化学物单独对机体产生效应的算术总和
每个化学物都按各自的相对毒作用和剂量比例对总毒作用作出贡献,原则上不存在值
两种或两种以上化学物,由于其作用模式和作用部位等不同,所引发的生物学效应彼此互不影响,从而表现出各自的毒作用
外源化学物对机体所产生的总毒性效应大于各个外源化学物单独对机体的毒性效应总和,即毒性增强。
常出现在吸收被促进、代谢活化酶被诱导或解毒酶受抑制、排泄被延缓等情况
一种化学物对某器官或系统并无毒性,但与另一种化学物同时或先后暴露时使其毒性效应增强。如有些化学物本身不致癌,但它们与致癌物同时或先后进入机体却成为助癌物或促癌物。
化学物对机体所产生的联合毒性效应小(低)于各个化学物单独对机体的毒性效应总和。①化学性拮抗;②功能性拮抗;③配置性拮抗;④受体性拮抗