食品毒理学毒理学基本概念精选PPT.ppt
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1、关于食品毒理学毒理学基本概念现在学习的是第1页,共81页2022-9-112教学目标 掌握外源化学物、毒物、毒性、安全性与危险性、掌握外源化学物、毒物、毒性、安全性与危险性、生物学标志的基本概念;生物学标志的基本概念;掌握毒性损伤的常用描述指标,食品中残留物的安全掌握毒性损伤的常用描述指标,食品中残留物的安全限量指标;限量指标;熟悉剂量熟悉剂量-反应(效应)关系。反应(效应)关系。现在学习的是第2页,共81页2022-9-113第二章第二章 毒理学基本概念毒理学基本概念 第一节第一节 毒物、毒性和毒作用毒物、毒性和毒作用 第二节第二节 剂量、剂量剂量、剂量-量反应关系量反应关系 和剂量和剂量-
2、质反应关系质反应关系 第三节第三节 表示毒性的常用指标表示毒性的常用指标 第四节第四节 安全限值安全限值现在学习的是第3页,共81页2022-9-114一、毒物及其分类二、毒性及其分级三、毒作用及其分类四、损害作用与非损害作用五、毒效应谱六、靶器官七、生物学标志第一节第一节 毒物、毒性和毒作用毒物、毒性和毒作用现在学习的是第4页,共81页2022-9-115外源化学物(外源化学物(xenobiotics)又称为外源生物活性物质;又称为外源生物活性物质;是指存在于人类生活的外界环境中,可能与机体接触是指存在于人类生活的外界环境中,可能与机体接触并进入机体,在体内呈现一定生物学作用的化学物质。并进
3、入机体,在体内呈现一定生物学作用的化学物质。内源化学物内源化学物:机体内原已存在的,或者代谢过程中:机体内原已存在的,或者代谢过程中形成的产物或者中间产物。形成的产物或者中间产物。现在学习的是第5页,共81页2022-9-116毒物(toxicant):在一定条件下,较小剂量就能引起机体功能性或器质性损伤的外源化学物;或剂量虽微,但积累到一定的量,就能干扰或破坏机体正常的生理功能,引起暂时或永久性的病理改变,甚至危及生命的物质。一、毒物及其分类 现在学习的是第6页,共81页2022-9-117毒物与非毒物的关系:二者之间不存在绝对界限;在特定条件下,几乎所有外源化学物都有毒。例如:食盐:一次1
4、.56.0g有益健康,200250g导致电解质紊乱而死亡。输液:短时输液速度过快,因血循环障碍导致肺水肿而死亡,即“水中毒”。现在学习的是第7页,共81页2022-9-118毒物的分类毒物的分类(1 1)按其按其毒理作用毒理作用分分:腐蚀毒:强酸、强碱、酚类;腐蚀毒:强酸、强碱、酚类;实质毒:砷、汞、铅等重金属;实质毒:砷、汞、铅等重金属;无机磷、毒无机磷、毒藫藫;酶系毒:有机磷、氰化物;酶系毒:有机磷、氰化物;血液毒:血液毒:COCO、亚硝酸盐、蛇毒;、亚硝酸盐、蛇毒;神经毒:醇类、麻醉药、催眠神经毒:醇类、麻醉药、催眠药。药。现在学习的是第8页,共81页2022-9-119毒物的分类毒物的
5、分类(2 2)按毒物的按毒物的化学性质化学性质分分:挥发性毒物:氰化物、醇类、有机磷;挥发性毒物:氰化物、醇类、有机磷;非挥发性毒物:酸性、碱性、两性毒物,非挥发性毒物:酸性、碱性、两性毒物,如生物碱、吗啡;如生物碱、吗啡;金属毒物:砷、汞、钡、铬、锌等;金属毒物:砷、汞、钡、铬、锌等;阴离子毒物:强酸、强碱;阴离子毒物:强酸、强碱;其他毒物:箭毒碱、其他毒物:箭毒碱、COCO、H H2 2S S。现在学习的是第9页,共81页2022-9-1110毒物的分类毒物的分类(3 3)按毒物的按毒物的用途和分布范围用途和分布范围分:分:工业化学品:工业化学品:生产使用的原料、辅助剂、中间产品、副产品、
6、生产使用的原料、辅助剂、中间产品、副产品、废弃物、成品等;废弃物、成品等;食品中的有毒物质:食品中的有毒物质:天然天然/食品变质后的毒素,食品添加剂(糖精、食品变质后的毒素,食品添加剂(糖精、色素、防腐剂);色素、防腐剂);现在学习的是第10页,共81页2022-9-1111毒物的分类毒物的分类(3 3)按毒物的按毒物的用途和分布范围用途和分布范围分分:环境污染物:工业环境污染物:工业“三废三废”(造纸、化工;(造纸、化工;19531953年年日本,废水引起的日本,废水引起的“水俣病水俣病”););日用化学品:日用化学品:化妆品、洗涤用品、杀虫剂;化妆品、洗涤用品、杀虫剂;(汞及其化合物:增白
7、、祛斑;萘、溴氰菊酯)(汞及其化合物:增白、祛斑;萘、溴氰菊酯)现在学习的是第11页,共81页2022-9-1112毒物的分类毒物的分类(3 3)按毒物的按毒物的用途和分布范围用途和分布范围分分:农用化学品:农用化学品:化肥、农药、除草剂、植物生长调节剂、保鲜剂、饲料化肥、农药、除草剂、植物生长调节剂、保鲜剂、饲料添加剂等。添加剂等。医用化学品:医用化学品:血管造影剂、消毒剂、药物;血管造影剂、消毒剂、药物;现在学习的是第12页,共81页2022-9-1113毒物的分类毒物的分类(3 3)按毒物的按毒物的用途和分布范围用途和分布范围分分:生物毒素:生物毒素:动、植物毒素(蚊虫叮咬、毒蜂的毒液)
8、,霉动、植物毒素(蚊虫叮咬、毒蜂的毒液),霉菌毒素,细菌毒素。菌毒素,细菌毒素。军事毒物:军事毒物:沙林毒气、芥子气、梭曼、塔崩、路易氏毒气等。沙林毒气、芥子气、梭曼、塔崩、路易氏毒气等。现在学习的是第13页,共81页2022-9-1114梭曼梭曼 微弱微弱水果香味水果香味的无色液体,化学名甲氟的无色液体,化学名甲氟磷酸异己酯。磷酸异己酯。19441944年,德国诺贝尔奖金获得者年,德国诺贝尔奖金获得者理查理查德德库恩库恩博士首次合成了梭曼,但未及博士首次合成了梭曼,但未及生产,苏军就占领了工厂。生产,苏军就占领了工厂。梭曼的毒性比梭曼的毒性比沙林沙林大大3 3倍左右。倍左右。人若吸入几口高浓
9、度的梭曼蒸气后,在人若吸入几口高浓度的梭曼蒸气后,在一分钟之内一分钟之内即可致死,中毒症状与沙林即可致死,中毒症状与沙林相似(相似(呼吸衰竭呼吸衰竭)。)。现在学习的是第14页,共81页2022-9-1115中毒中毒 指生物体受到毒物作用而引起功能性或器指生物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。质性改变后出现的疾病状态。一般分为急性毒性和慢性毒性。一般分为急性毒性和慢性毒性。现在学习的是第15页,共81页2022-9-1116(一)毒性(toxicity)指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后,能引起损害作用的相对能力;包括损害正在发育的胎儿(致畸胎)、改变遗传密码(
10、致突变),或引发癌症(致癌)的能力等。二、毒性及其分级现在学习的是第16页,共81页2022-9-1117毒效应毒效应 指毒物对生物机体的有害作用。指毒物对生物机体的有害作用。毒性是物质内在的一种性质,而毒效应则是一定毒性是物质内在的一种性质,而毒效应则是一定条件下的毒作用表现。条件下的毒作用表现。现在学习的是第17页,共81页2022-9-1118毒性大小与其结构有关毒性大小与其结构有关 1 1外源化学物外源化学物结构结构与毒性作用的关系与毒性作用的关系 2 2外源化学物的外源化学物的理化性质理化性质与毒性作用的关系与毒性作用的关系 3 3影响毒性的影响毒性的其他因素其他因素 4.4.外源化
11、学物对机体的外源化学物对机体的选择性选择性与毒性作用的与毒性作用的 关系关系影响毒性的因素现在学习的是第18页,共81页2022-9-1119影响毒性的因素影响毒性的因素 1.1.外源化学物外源化学物结构结构与毒性作用的关系与毒性作用的关系(1 1)功能团与毒性的关系功能团与毒性的关系 某些功能性基团能使分子某些功能性基团能使分子极化程度极化程度增加,增加,更易与更易与酶系统酶系统结合,产生毒性。结合,产生毒性。例如:例如:卤素卤素的吸电子效应(的吸电子效应(CHCH3 3I I致癌);致癌);芳芳香族化合物香族化合物:在苯环上引入:在苯环上引入-OH-OH,形成酚,形成酚,增强毒性;增强毒性
12、;化合物中引入化合物中引入-COOH-COOH、-SO-SO3 3H H:毒:毒性减弱。性减弱。现在学习的是第19页,共81页2022-9-1120影响毒性的因素影响毒性的因素(2 2)基团的电荷性与毒性的关系基团的电荷性与毒性的关系:电负性基团与机体中电负性基团与机体中带正电荷的基团带正电荷的基团相互相互吸引,使毒性增强。吸引,使毒性增强。例如:例如:-NO-NO3 3、-C-C6 6H H5 5、-CN-CN、-CHO-CHO、-COR-COR、-COOR -COOR、-CH=CH-CH=CH2 2、-CCl-CCl3 3等。等。现在学习的是第20页,共81页2022-9-1121影响毒性
13、的因素影响毒性的因素(3 3)光学异构与毒性的关系光学异构与毒性的关系 动物体内的酶对光学异构具有高度的特动物体内的酶对光学异构具有高度的特异性,只能作用于一种光学异构体,产异性,只能作用于一种光学异构体,产生毒性;一般地,左旋结构产生毒性。生毒性;一般地,左旋结构产生毒性。例如:例如:吗啡吗啡(左旋);(左旋);特殊:特殊:尼古丁尼古丁(大鼠:一致;豚鼠:右(大鼠:一致;豚鼠:右旋结构是左旋毒性的旋结构是左旋毒性的2.52.5倍)。倍)。现在学习的是第21页,共81页2022-9-1122影响毒性的因素影响毒性的因素2.2.外源化学物的外源化学物的理化性质理化性质与毒性作用的关系与毒性作用的
14、关系溶解度、解离度、溶解度、解离度、pHpH、旋光度、表面张力等。、旋光度、表面张力等。例如:提高在人体内的溶解度,使毒性增强;例如:提高在人体内的溶解度,使毒性增强;乙醇乙醇:脂溶性较高,易通过细胞膜类脂层(:脂溶性较高,易通过细胞膜类脂层()季铵盐季铵盐(强电解质),离子体积较大,不易通过细胞组(强电解质),离子体积较大,不易通过细胞组织,故毒性小。织,故毒性小。现在学习的是第22页,共81页2022-9-1123 接触途径 接触期限 速率 频率 3.影响毒性的其它因素 个体差异 身体生理状况 其它化学物的影响 现在学习的是第23页,共81页2022-9-1124多数情况下,化学物质需要进
15、入血液并随血流到达作用部位才能发挥其毒性;同一种化学物质经由不同途径(经口、经皮、经呼吸道等)与机体接触时,其吸收系数(即入血量与接触量之比)是不同的。(1)接触途径影响毒性的因素现在学习的是第24页,共81页2022-9-1125经静脉染毒:化学物质直接入血,吸收系数为1,通常表现出的毒性最高。静脉以外途径染毒,一般吸收系数都小于1,表现出的毒性相对较低。影响毒性的因素现在学习的是第25页,共81页2022-9-1126经口染毒:化学物质在胃肠道吸收后经由门静脉系统到达肝脏被代谢(称为首过效应)。在这种情况下,代谢产物的毒性直接影响化学物质对机体的损害能力。影响毒性的因素能吃药就不打针,能打
16、针就不输水现在学习的是第26页,共81页2022-9-1127 在毒理学研究中,通常按给动物染毒的时间长短分为急性、亚慢性和慢性毒性试验。急性毒性试验:1次或24h内多次对实验动物高剂量染毒;亚急性毒性试验:一周或数周内接触毒物;慢性毒性试验:至少1个月以上,甚至几代内对动物反复多次低剂量染毒。(2)接触期限影响毒性的因素现在学习的是第27页,共81页2022-9-1128l许多化学物质的急性染毒与较长时间染毒的毒性表现不同,一般前者迅速而剧烈,后者则相对平缓。l除了强度差别外,有时还有性质差别。l例如:苯:急性中毒表现是中枢神经系统抑制,而重复接触则导致再生障碍性贫血和白血病。接触期限影响毒
17、性的因素现在学习的是第28页,共81页2022-9-1129 不同化学物质:即使染毒剂量相同,但吸收速率不同则中毒表现也将不同。吸收速率快者(如静脉注射):可在短时间内到达作用部位并形成较高浓度,从而表现出较强的毒性。(3)吸收速率二、毒性及其分级:影响毒性的因素现在学习的是第29页,共81页2022-9-1130相同化学物质:即使染毒剂量相同,但接触频率不同,则中毒表现也将不同。接触的间隔时间小于其生物半衰期,则容易在体内积累到一定水平产生毒作用;间隔时间较长,则在体内不易积累到该水平,较难产生毒作用。(4)接触频率二、毒性及其分级:影响毒性的因素现在学习的是第30页,共81页2022-9-
18、1131指一种化学物质只对某种生物产生损害作用,而对其他种类生物无害;或只对机体内某一组织器官发挥毒性,而对其他组织器官不具毒作用。4.外源化学物对机体的选择性与毒性作用的关系影响毒性的因素现在学习的是第31页,共81页2022-9-1132(1)物种和细胞学差异 如细菌有细胞壁而人没有,青霉素杀菌但不伤人。(2)不同生物或组织器官对外源化学物或 其毒性代谢产物的积蓄能力的差异 如:碘治疗甲状腺亢进(甲状腺选择吸收蓄积)。(3)不同组织器官对外源化学物在体内生物转化过程的差异选择毒性的原因:影响毒性的因素现在学习的是第32页,共81页2022-9-1133(3)不同组织器官对外源化学物在体内生
19、物转化过程的差异如:磺胺类药物:参与细菌体内合成叶酸,故对细菌有毒作用,而对人无作用。黄曲霉毒素B1:对小鼠致癌作用小,而对大鼠则产生肝脏肿瘤。甲醇:体内代谢形成甲醛及甲酸盐,最终形成CO2和水;但眼睛缺少相应酶类(无法代谢),故甲醇已造成双目失明。选择毒性的原因:现在学习的是第33页,共81页2022-9-1134影响毒性的因素影响毒性的因素(4)(4)不同不同组织器官组织器官对外源化学物所致损害的对外源化学物所致损害的修复能力修复能力的差异。的差异。如:如:N-N-甲基甲基-N-N-亚硝基脲:诱发大鼠胸部肿亚硝基脲:诱发大鼠胸部肿瘤,而肝脏无损(解毒)。瘤,而肝脏无损(解毒)。选择毒性反映
20、了生物现象的选择毒性反映了生物现象的多样性和复杂多样性和复杂性性,使毒理学动物试验结果外推至人发生使毒理学动物试验结果外推至人发生困难困难。现在学习的是第34页,共81页2022-9-1135二、毒性及其分级二、毒性及其分级(二)毒性分级(二)毒性分级现在学习的是第35页,共81页2022-9-1136二、毒性及其分级二、毒性及其分级 现在学习的是第36页,共81页2022-9-1137安全性与危险性安全性与危险性 安全性(安全性(safetysafety):):指在规定条件下,外指在规定条件下,外源化学物暴露对人体和人群不引起健康有源化学物暴露对人体和人群不引起健康有害作用的实际确定性。害作
21、用的实际确定性。危害(危害(hazardhazard):):指当机体、系统或(亚)指当机体、系统或(亚)人群暴露时可能产生有害作用的某一种因人群暴露时可能产生有害作用的某一种因子或者场景的固有性质。子或者场景的固有性质。现在学习的是第37页,共81页2022-9-1138安全性与危险性安全性与危险性 危害性(危害性(riskrisk):):也称为危险度,指在具体也称为危险度,指在具体的暴露条件下,某一种因素对机体、系统或的暴露条件下,某一种因素对机体、系统或(亚)人群产生有害作用的概率。(亚)人群产生有害作用的概率。危险度危险度:绝对危险度和相对危险度。:绝对危险度和相对危险度。可接受的危险度
22、(可接受的危险度(acceptable riskacceptable risk):指:指公众和社会在精神、心理等各方面均能承受公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度。的危险度。实际安全剂量(实际安全剂量(virtual safe dosevirtual safe dose,VSDVSD):):指与可接受的危险度相对应的化学毒物的接指与可接受的危险度相对应的化学毒物的接触剂量。触剂量。现在学习的是第38页,共81页2022-9-1139毒理学安全性评价毒理学安全性评价(toxicological safety evaluation)指利用规定的毒理学程序和方法,通过动物指利用规定的毒理学
23、程序和方法,通过动物试验和对人群的观察,阐明待评物质的有害试验和对人群的观察,阐明待评物质的有害效应(毒性及其潜在的危害),并外推和评效应(毒性及其潜在的危害),并外推和评价在规定条件下化学物对人体或人群是否安价在规定条件下化学物对人体或人群是否安全,决定其能否进入市场或阐明安全使用的全,决定其能否进入市场或阐明安全使用的条件,以达到最大限度地减小其危害作用、条件,以达到最大限度地减小其危害作用、保护人民身体健康的目的。保护人民身体健康的目的。现在学习的是第39页,共81页2022-9-1140危险性分析危险性分析(risk analysis)指对机体、系统或(亚)人群可能暴露于某指对机体、系
24、统或(亚)人群可能暴露于某一危害的控制过程。一危害的控制过程。包括危险度评定、危险性管理和危险性交流。包括危险度评定、危险性管理和危险性交流。毒理学安全性评价和健康危险度评定是管理毒理学安全性评价和健康危险度评定是管理毒理学的基础。毒理学的基础。现在学习的是第40页,共81页2022-9-1141危险度评定危险度评定(risk assessment)指在综合分析人群流行病学观察、毒理学试指在综合分析人群流行病学观察、毒理学试验、环境监测和健康监护等多方面研究资料验、环境监测和健康监护等多方面研究资料的基础上,对化学毒物损害人类健康的潜在的基础上,对化学毒物损害人类健康的潜在能力进行定性和定量的
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