影响外源性化学物毒作用的因素.pptxVIP

第五章影响外源性化学物

毒作用的因素

一、污染物形态及生物有效性二、污染物的毒激活过程三、环境因子的影响四、来自生物的差异五、多因子的联合作用

污染物形态及生物有效性01化学结构理化特性02

化学结构取代基团构型（一）化学结构

结构活性相关性研究QSAR研究外源性化学物的结构和毒效应之间的关系，可对同类的新化学物的生物活性及其安全限量范围进行预测，同时也可以推测其毒作用机理。

烃类在烷烃中，甲烷和乙烷是惰性气体丙烷至庚烷，碳原子数量增加，其麻醉作用增强庚烷之后，碳原子数量增加，其麻醉作用减弱丁醇、戊醇的毒性大于乙醇、丙醇甲醇在体内可转化为甲醛和甲酸，故其毒性反而比乙醇大同系物的碳原子数量非烃类化合物中引入烃基

01分子中不饱和键增多可使化学物活性增大，毒性增强。02乙炔毒性大于乙烯，乙烯毒性大于乙烷03芳香烃毒性大于脂肪烃04丙烯醛对眼结膜的刺激作用大于丙醛05丁烯醛毒性大于丁醛。分子不饱和度

01卤族元素有强烈的吸电子效应，05从而毒性增强。03可使分子极性增加，02在化学物分子结构中增加卤素，04更易与酶系统结合，如对肝脏的毒性CCl4CHCl3CH2Cl2CH3ClCH406卤素基团

020304050601芳香族化合物引入羟基后，毒性增高。脂肪族化合物引入羟基后，麻醉作用增强，毒性增高。多羟基的芳香族化合物毒性更高。毒性增大。如苯引入羟基后成为苯酚，后者具弱酸性，易与蛋白质中的碱性基团结合，与酶蛋白有较强的亲和力。羟基

酯基羧基和磺酸基引入分子中时，水溶性和电离度增高，脂溶性降低，难以吸收和转运，毒性降低。如苯甲酸毒性较苯低，人工合成染料中引入磺酸基也可降低其毒性。酸基经酯化后，电离度降低、脂溶性增高，使吸收率增加，毒性增大。酸基

胺基和硝基胺具碱性，易与核酸、蛋白质的酸性基团起反应，易与酶发生作用。伯胺RNH2仲胺RNHR‘叔胺RNR’R’’芳香族化合物的H原子被硝基取代后，毒性发生改变。如苯环上引入硝基后，即成为高铁血红蛋白的形成剂。

醛和酮这两类化学物质性质活泼，易与体内多种成分发生反应。醛的生物学效应一般高于酮类，但其毒性随C原子的增加而递减。

同分异构体旋光异构体构型

同分异构体1一般：对位邻位间位如二甲苯、硝基酚、氯酚等但也有例外：如邻硝基苯醛对硝基苯醛2

旋光异构体由于受体或酶一般只能与一种旋光异构体结合而产生生物效应。故同一化学物的不同旋光异构体的毒性不同。一般L-异构体易与酶、受体结合，具生物活性；而D-异构体则反之。如L-吗啡对机体有作用，而D-吗啡对机体无作用。但也有例外，如D-尼古丁毒性L-尼古丁

结构活性相关性模型QSAR

（二）理化特性脂/水分配系数电离度挥发度和蒸气压分散度纯度

一般脂溶性高的毒物易于被吸收且不易被排泄，在体内停留时间长，毒性较大。如机体对氯化高汞的吸收率为2%，醋酸汞为50%，苯基汞50-80%，甲基汞90%以上。有毒化学物在体液中的溶解度愈大，毒性愈强。如砒霜（As2O3）在水中的溶解度比雄黄（As2S3）大3万倍，因而毒性较后者大；氯气和二氧化硫易溶于水，能迅速对上呼吸道产生刺激作用，而NO2的水溶性较低，不易引起上呼吸道病变，需经一定潜伏期才能引起深部呼吸道病变。12脂/水分配系数

电离度低，非离子型比例越高，越易被吸收而发挥毒效应。电离度高，离子型比例越高，化合物虽易溶于水，但较难被吸收而易随尿排出，毒性的发挥受到影响。0201电离度

挥发度和蒸气压01汽油、四氯化碳、二硫化碳02有些液态毒物的LD50相近，即绝对毒性相当，但由于各自的挥发度不同，所以实际毒性（即相对毒性）可相差很大。03

化学物以粉尘、烟和雾等状态污染空气，其毒性与该物质的分散度有关。如ZnO粉尘进入呼吸道后，毒作用并不太明显；但金属Zn熔融时产生的Zn蒸气，在空气中进一步氧化成ZnO烟尘，其颗粒极为微细，表面活性相应增大，可引起急性中毒。分散度

工业化学品中往往混有溶剂、剩余的原料、原料中的杂质、合成的副产品等；商品中往往还含有赋形剂、添加剂等。这些杂质有可能影响、增强、甚至改变原化合物的毒性作用，有的杂质毒性比原化合物的毒性还要大。01例如，除草剂2，4，5-T的致畸性主要是由于其中所含有的杂质TCDD所致。02纯度

低浓度氯乙烯——氯乙酸高浓度氯乙烯——环氧氯乙烯+氯乙醛毒物的代谢饱和状态：一些能解毒的途径饱和后转而以其他解毒途径。二、污染物的毒激活过程

三、环境因子的影响气象条件地质条件

地壳、空气和水的化学组成物为人类和其他生物提供了多种可被机体利用的元素，从而直接或间接地影响生物体的正常生理活动。这些元素有些是构成蛋白质或酶的关键成分，对核酸、激素、细胞起着稳定和激活作用。因此机体必须维持一定量和一定比例的多种为两元素，才能保证机体正常的生长发育和实现正常的生理功