2.代謝活化

(1)代謝活化的概念

化學物質本身無毒或毒性較低,但在體內經過生物轉化後,形成的代謝產物毒性比母體物質增大,甚至產生致癌、致突變、致畸作用,這一過程稱為代謝活化。

(2)活性代謝產物

經代謝活化生成的活性代謝產物可分為四類:①生成親電子物質;②生成自由基;③生成親核物質;④生成氧化還原物質。

(3)經由I相、Ⅱ相反應的代謝活化

①經由I相反應的代謝活化。a.環氧化:多數芳香烴化合物可經細胞色素P一450催化生成環氧化物。b.C一羥化:N一亞硝酸鹽類化合物經在a碳位上加氧羥化後,其產物兼有細胞毒性和致癌性。c.N一羥化:許多組織的細胞色素P一450可催化化學毒物的N一羥化反應。如:某些經此反應的代謝物(如2一乙酰氨基芴)可通過與生物大分子共價結合而引起腫瘤和組織壞死。

②經由Ⅱ相反應的代謝活化。即經過與內源性化合物或基團結合後被活化。

3.毒物代謝酶的誘導和抑製

(1)酶的誘導和誘導劑

有些化學毒物可使某些代謝酶的含量增加和活力增強,這種現象稱為酶的誘導。凡是具有誘導效應的化學毒物稱為誘導劑。

誘導劑可分為以下幾類:巴比妥類、多環芳烴類、醇,酮、甾類等。

酶的誘導對於化學毒物的毒作用具有兩方麵的影響:如果一種化學毒物經生物轉化後生成無毒或毒性小的代謝物,則可加強解毒作用。相反,如果一種化學物質經生物轉化成為活性中間產物,此時酶的誘導則可促進和加強該物質的毒作用。

(2)酶的抑製及其類型

許多化學毒物對代謝酶有抑製作用。抑製作用可分為以下幾種類型:①抑製物與酶的活性中心發生可逆或不可逆性結合。②兩種不同的化學毒物在同一酶的活性中心發生競爭性抑製。③破壞酶。④減少酶的合成。⑤變構作用。⑥缺乏輔因子。

第四單元 影響毒性作用的因素

考試要點

①毒物因素;

②機體因素;

③接觸條件;

④環境因素;

⑤化學毒物聯合作用。

重點、難點、疑點解析

1.毒物因素

①外來化合物的化學結構,化合物的化學結構決定其理化性質和化學活性。

②外來化合物的理化性質,化學物質的脂水分配係數與毒性密切相關,涉及其吸收、分布、轉運、代謝和排泄。化合物的電離度對毒性效應的影響表現為弱酸性或弱堿性的有機物隻有在pH條件適宜時才能維持最大限度非離子化,才能易於吸收與分布,發揮毒性效應。若離子化比例很高,則難於吸收,易於排泄。外來化合物的揮發度和蒸氣壓對其毒性的影響表現為常溫下易揮發形成較大蒸氣壓的物質易於經呼吸道吸收。

③外來化合物的純度和異構體,工業品或商用化合物中含有的雜質或助劑有可能影響、加強、甚至改變原化合物的毒性或毒性效應。外來化合物的同分異構體間因受體或酶的空間立體結構往往隻能與一種異構體結合發生生物效應而有較大的生物活性差別。

2.機體因素

實驗動物的物種和個體因素,不同的動物物種或種屬其解剖、生理、遺傳、代謝過程等均有差別,因此而使外來化合物的毒性呈現物種與種屬差異,同一物種同一品係的動物隨性別、年齡、生理狀況和營養狀況的不同其內分泌特性、代謝功能、生物節律和一係列酶的合成與活性也會有明顯差異,在相同條件下接觸一種化合物可有不同的劑量反應關係。

3.接觸條件

①接觸途徑。接觸途徑不同,首先到達的器官將有差別,中毒效應也不盡相同。接觸化合物後吸收速度和毒性大小的順序為:靜脈注射>腹腔注射≥肌肉注射>經口>經皮。吸人接觸與靜脈注射相似。

②溶劑與助溶劑。溶劑與助溶劑可改變化合物的理化性質和生物活性。有時外來化合物用溶劑的稀釋度不同毒性也會受到影響,一般情況下同等劑量濃溶液較稀溶液毒作用為強。

4.環境因素

氣象因素,高氣溫可使機體皮膚毛細血管擴張、血循環加快、呼吸加速,促進化合物經皮膚和呼吸道吸收。高氣濕環境下汗液蒸發困難,皮膚角質層水合作用加強,使脂水分配係數較低的化合物也易於吸收。高氣壓與低氣壓環境條件下接觸外來化合物可引起外來化含物毒性改變。

5.化學毒物聯合作用

人類在生活和勞動過程中經常同時接觸各種各樣的外來化合物,這些外來化合物在機體中往往呈現十分複雜的交互作用,或彼此影響代謝動力學過程,或引起毒性效應變化,最終可影響各自的毒性或綜合毒性。毒理學上把兩種或兩種以上的外來化合物對機體的交互作用稱為聯合作用。聯合作用可分為四種形式:

①相加作用,交互作用的各種化合物在化學結構上如為同係物,或其毒作用的靶器官相同,則其對機體產生的總效應等於各個化合物成分單獨效應的總和;

②協同作用,各化合物交互作用的結果引起毒性增強,即其聯合作用所發生的總效應大於各化合物單獨效應的總和;

③拮抗作用,各化合物在體內交互作用的總效應低於各化合物單獨效應的總和;

④獨立作用,兩種或兩種以上的化合物作用於機體,由於其各自作用的受體、部位、靶細胞或靶器官等不同,所引發的生物效應也不相互幹擾、表現為化合物各自毒性。

第五單元 化學毒物一般毒性作用

考試要點

①急性毒性作用及其評價;

②局部毒性作用及其評價;

③蓄積毒性作用及其評價;

④亞慢性、慢性毒性作用及其評價。

重點、難點、疑點解析

1.急性毒性作用及其評價

(1)急性毒性的概念

急性毒性是指機體一次接觸外來化合物之後所引起的中毒效應。

(2)急性毒性試驗目的

外來化合物的急性毒性試驗的目的主要有:

①求出受試化合物對一種或幾種實驗動物的致死劑量(通常以峨為主要參數),以初步估計該化合物對人類毒害的危險性。

②闡明受試化合物急性毒性的劑量一反應關係與中毒特征。

③利用急性毒性實驗方法研究化合物在機體內的生物轉運和生物轉化過程及其動力學變化。也可用於研究急救措施。

(3)急性毒性試驗設計

①實驗動物的選擇。在進行化含物急性毒性研究中選擇實驗動物的原則為:

a.盡量選擇對化合物毒性反應與人近似的動物;

b.易於飼養管理,試驗操作方便的動物;

c.易於獲得、品係純化,且價格較低的動物。目前實際應用中以大鼠和小鼠為主。家兔常用於研究化合物的皮膚毒性,包括對黏膜的刺激。

②實驗動物的染毒方法。