Wondershare EdrawMind
Галерея диаграмм связей Токсикология 3 Факторы и механизмы, влияющие на токсическое действие экзогенных химических веществ
- 3
Токсикология 3 Факторы и механизмы, влияющие на токсическое действие экзогенных химических веществ
Эта карта мозга знакомит с факторами, влияющими на токсическое воздействие экзогенных химических веществ, и механизмами их токсического действия. Я надеюсь, что она будет полезна всем, кто нуждается в ней, и сможет быстро ее собрать!
Отредактировано в 2024-02-17 22:00:45
Токсикология 3 Факторы и механизмы, влияющие на токсическое действие экзогенных химических веществ
- Рекомендовано вам
- Структура
Токсикология 2 Биологический транспорт и биотрансформация экзогенных химических веществ в организме
- 3
Токсикология 3 Факторы и механизмы, влияющие на токсическое действие экзогенных химических веществ
Вопросы для размышления
1. Кратко охарактеризуйте факторы, влияющие на токсическое действие экзогенных химических веществ?
2. Каковы возможные токсические эффекты экзогенных химических веществ?
3. Виды и значение совместного действия экзогенных химических веществ?
обзор
токсичность?
Способность экзогенных химических веществ наносить вред организму
Токсический эффект?
Последствия ущерба, вызванные воздействием химических веществ
Как проявляется токсическое действие?
Биологически активный
Достичь целевого сайта
Достаточное количество и продолжительность
Взаимодействовать с целевыми молекулами
изменить свое микроокружение
Токсическое действие различных химических веществ на одного подопытного животного весьма различно, как и токсическое действие одного химического вещества на разных подопытных животных. Почему?
Какие факторы влияют на токсическое действие?
химические факторы
телесные факторы
условия окружающей среды
химическое сочетание
1. Факторы, влияющие на токсическое действие экзогенных химических веществ.
Факторы, влияющие на токсическое действие химических веществ
1. Химические факторы
(1) Химическая структура
Зачем изучать взаимосвязь между химической структурой и ее токсическими эффектами?
Разработка новых химических веществ с высокой эффективностью и низкой токсичностью.
Предположите механизм токсичности новых химических веществ
Прогнозирование токсического воздействия новых химических веществ
Прогнозирование безопасных пределов воздействия новых химических веществ
1 Разные заместители имеют разную токсичность
бензол
Бензол: обезболивание, угнетение кроветворения.
Толуол, ксилол: ингибирование кроветворения не очевидно.
Аминонитросоединения бензола: образуют метгемоглобин.
Нитробензол или галогенбензол: гепатотоксично.
Разные бензольные заместители обладают разной токсичностью.
метил
Угнетение кроветворения не очевидно, а обезболивающий эффект усиливается.
Амино
Обезболивающее действие, угнетение кроветворной функции (оказывает влияние на образование метгемоглобина)
Нитро
Анестезии, угнетающие кроветворную функцию (нитробензол или галогенбензол, гепатотоксичные)
Алканы
Чем больше заместителей, тем токсичнее
Токсичность: CH4<CH3Cl<CH2Cl2<CHCl3<CCl4
причина
После замещения галогена молекулярная полярность увеличивается, и его легко объединить с ферментной системой для повышения токсичности.
2. Влияние изомеров и стереоконфигурации.
Изомеры обладают различной биологической активностью.
γ, δ - 666 остро токсичен.
β-666 очень хронически токсичен.
α,γ-666 возбуждает ЦНС
β, δ-ГХГ ингибирует ЦНС
Токсичность соединений бензольного кольца с двумя группами: пара-положение > орто-положение > мета-положение.
Определенные ферменты и рецепторы обладают специфичностью стереоконфигурации, на которую можно влиять на всех стадиях биотрансформации.
Ферменты часто взаимодействуют со своими субстратами весьма стерео- и энантиоселективно, и разные изомеры могут метаболизироваться в разных соотношениях.
3 Влияние числа атомов углерода и строения гомологов
Метан и этан: благородные газы
Пропан: анестезия, жирорастворимость.
СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН3
Алканы, спирты, кетоны и другие углеводороды
Чем больше атомов углерода, тем токсичнее
Когда количество атомов углерода превышает определенный предел (7-9 атомов углерода), токсичность снижается.
причина
По мере увеличения числа атомов углерода растворимость в жирах увеличивается, а растворимость в воде снижается.
Он не способствует транспорту через водную фазу и задерживается в исходной жировой ткани.
Трудно достичь целевой ткани, и риск анестезии постепенно снижается.
молекулярное насыщение
Число атомов углерода остается прежним, количество ненасыщенных связей увеличивается, а токсичность увеличивается.
Этан < Этилен < Ацетилен
(2) Физические и химические свойства
1Растворимость
Твердые химические вещества (чем выше водорастворимость гомолога, тем выше токсичность)
Мышьяк (As2O3) и реальгар (As2S3)
Газообразные химические вещества (растворимость в воде влияет на место действия)
Фтороводород (HF), аммиак
Диоксид азота (NO2)
2Коэффициент распределения жир/вода
Большой коэффициент распределения жир/вода
Простая диффузия, легко проникает через мембраны, накапливает жир и проникает в нервы.
Малый коэффициент распределения жир/вода
Ионизированная группа, трудно проходит через мембрану, легко выводится с мочой.
3 размера
Гидрофильные малые молекулы (<200)
Способен проникать через мембрану путем фильтрации через поры мембраны.
Ионные соединения (малые ионы)
Ионы натрия являются гидратами и не могут проходить через поры мембраны.
4 дисперсия
1Влияние на активность химических веществ
Чем мельче частицы, тем больше удельная поверхность и тем сильнее биологическая активность, например, у некоторых металлических дымов.
2 Влияет на глубину проникновения в дыхательные пути
Частицы >10 мкм блокируются в верхних дыхательных путях
<5 мкм достигает глубоких дыхательных путей
Частицы <0,5 мкм легко выводятся через дыхательные пути.
Частицы <0,1 мкм откладываются на стенках альвеол за счет диффузии.
3 Влияет на растворимость при попадании в дыхательные пути
Как правило, чем крупнее частицы, тем труднее их растворить.
5 Волатильность
Легколетучие жидкие химические вещества легко образуют пар и легко вдыхаются через дыхательные пути.
Уменьшите дозу воздействия после добавления в корм летучих соединений.
Трансдермальная абсорбция жидких веществ, высокая летучесть, низкий вред.
Значения LC50 для бензола и стирола составляют 45 мг/л, то есть их абсолютная токсичность одинакова. Бензол легко улетучивается, а летучесть стирола составляет всего 1/11 от бензола. образуют высокие концентрации в воздухе. На самом деле, чем больше бензола, тем менее вредно.
6 коэффициент распределения крови/газа
Чем больше коэффициент распределения кровь/газ, тем легче газообразным веществам всасываться в кровь через респираторную мембрану путем простой диффузии.
Известно, что коэффициенты распределения в крови/газах этанола, эфира, сероуглерода и этилена равны 1300, 15, 5 и 0,4 соответственно, поэтому (этанол) усваивается легче всего?
7 пропорция
В закрытом, длительно безвоздушном пространстве токсичные газы могут расслаиваться из-за разного удельного веса.
Токсичный дым пожара относительно легкий, поэтому, чтобы спастись, вам придется ползти на животе.
8 Степень ионизации и заряжаемости
Степень ионизации: относится к значению pH, когда химическое вещество на 1/2 ионизировано и на 1/2 неионизировано, то есть значение pKa химического вещества.
Платежеспособность: влияет на химическое осаждение в воздухе и обструкцию дыхательных путей.
(3) Стабильность примесей и химикатов
К примесям относятся сырье, примеси, стабилизаторы и т.д.
Примеси влияют на токсичность и оценку тестируемых химикатов.
Нестабильность ядов может влиять на токсичность. Например, продукты разложения фосфорорганического пестицида Кумафос при хранении становятся более токсичными для крупного рогатого скота.
Коммерческие продукты часто содержат вспомогательные вещества или добавки. Примеси могут влиять, усиливать или даже изменять токсичность или токсическое действие исходного химического вещества. Например, диоксин (ТХДД), содержащийся в гербициде 2,4,5-Т, гораздо более токсичен, чем первый.
2. Факторы тела
проявления индивидуальных различий
Разные виды, штаммы и особи животных оказывают различное токсическое воздействие на одно и то же химическое вещество.
Ответы могут сильно различаться у разных людей
Яд вызывает поражение одной или нескольких тканей и органов.
Факторы организма, вызывающие индивидуальные различия
1Различия в генетике между видами
(1) Анатомические и физиологические различия
Анатомия, физиология, генетика и обменные процессы животных разных видов, видов и линий различны.
Доли печени (собака 7 кролик 5 R6 M4) R: крыса, M: мышь
Течка (Р М круглый год, у собак весна и осень)
Число соматических хромосом (M40 R42 кролик 44 человек 46)
Частота пульса (уд/мин) (M600 R352 Кролик 251 Лошадь 38)
(2) Различия в метаболизме
Различия в количестве (это означает, что доминирующие метаболические пути различны, что приводит к различным токсическим реакциям)
Например, активность цитохромоксидазы на г печени мышей составляет 141 единиц активности, крыс – 84, кроликов – 22. Скорость окислительного метаболизма этиленгликоля с образованием щавелевой кислоты и СО2 различна у разных животных, кошка>крыса>кролик, и соответственно снижается его токсическая реакция.
качественная разница
У кошек, например, отсутствует изофермент, катализирующий конъюгацию фенол-глюкуронида. Поэтому кошки более чувствительны к токсическому воздействию фенола, чем другие животные, которые могут очищаться от токсинов посредством конъюгации с глюкуроновой кислотой.
(3) Генетические различия между видами
Животные разных видов и линий имеют разные методы метаболической трансформации и скорости трансформации экзогенных химических веществ из-за их генетических факторов.
1 вид животных
Люди, как правило, более чувствительны к ядам, чем животные, и большинство ядов в 1–10 раз более смертоносны для животных, чем для людей, в некоторых случаях животные более чувствительны, чем люди;
Для экстраполяции токсикологических данных следует сначала принять во внимание, что токсическая реакция выбранных видов животных на тестируемое химическое вещество и его метаболизм в организме соответствуют таковым у человека.
2 линии животных
1. Сложные воздействия окружающей среды и адаптации приводят к генетической изменчивости и появлению различных штаммов.
2. Разные линии животных имеют разные генетические характеристики, существуют определенные различия в иммунных реакциях и биохимических ферментных системах.
3. Разные человеческие расы, разные этнические группы и даже разные семьи имеют разные генетические характеристики, поэтому они образуют группы высокого риска.
2-ацетиламинофлуорен может подвергаться N-гидроксилированию у крыс, мышей и собак и соединяется с серной кислотой с образованием сульфатного эфира, который проявляет сильный канцерогенный эффект. N-гидроксилирование не происходит у морских свинок, поэтому не является канцерогенным.
ЛД50 акрилонитрила, введенного внутрибрюшинно мышам, составляет 15 мг/кг, а мышам NR — 40 мг/кг.
2 Индивидуальные генетические различия
генетический полиморфизм
Полиморфизм метаболических ферментов
Индивидуальные различия в функции восстановления
Рецептор, специфичность и чувствительность токсичности
3. Другие факторы организма (влияние на предрасположенность к токсическому воздействию)
Состояние здоровья
пол
1. Мужчины обычно усваивают химические вещества быстрее, чем женщины.
Биологический период полураспада циклогексенбарбитала у самок крыс намного больше, чем у самцов, и он вызывает сон на более длительный период времени, чем у самцов крыс.
2. Половые различия в выделении
2,4-динитротолуол более канцерогенен для печени самцов крыс, поскольку его конъюгаты с глюкуроновой кислотой у самцов в большей степени выводятся с желчью, а затем реабсорбируются после диссоциации и восстановления в кишечнике. Это снижение. Продукт может вызвать рак печени.
3． Гендерные различия под влиянием гормональных и генетических факторов
Хлороформ нефротоксичен для мышей. Половые различия появляются в период полового созревания. Самцы более чувствительны, чем самки. Кастрация самцов может устранить половые различия, а последующее введение андрогенов может восстановить половые различия. In vitro микросомы почек самцов метаболизировали хлороформ в 10 раз быстрее, чем микросомы самок мышей.
возраст
Новорожденные животные более чувствительны к токсическим реакциям, чем взрослые животные.
причина
Различия в активности ферментов, детоксикационной способности, скорости метаболизма, проницаемости кожи и слизистых оболочек, почечного клиренса и т. д.
Гематоэнцефалический барьер новорожденных животных развит не полностью и более чувствителен к нейротоксинам.
думать
Для одного и того же яда дозировка одинакова. Если яд метаболизируется в организме, его активность становится сильнее или слабее. Прошу прощения:
1. Этот яд более токсичен для младенцев или взрослых?
2. Какой путь поступления в организм наиболее токсичен?
статус питания
Недостаток незаменимых жирных кислот, фосфолипидов, белков, некоторых витаминов (VA, VE, VC, VB2) и незаменимых микроэлементов (таких как Zn, Fe, Mg, Se, Ca и др.) может изменить метаболическую трансформацию организма экзогенных соединений. . Например, кормление крыс кормами с низким содержанием белка продлит время сна, вызванное барбитуратами, и уменьшит токсичность для печени, вызванную CCl4.
1. дефицит белка
По сравнению с животными, получавшими рацион, содержащий 5% белка, по сравнению с животными, получавшими рацион, содержащий 20% белка, у животных, получавших рацион, содержащий 20% белка, наблюдались более низкие уровни микросомального белка, снижение уровня альбумина в плазме, повышение уровня несвязанного белка в плазме. химических веществ и значительная потеря активности ферментов: гепатотоксичность четыреххлористого углерода снижается, а канцерогенность афлатоксина снижается. Однако барбитураты удлиняют продолжительность сна и повышают гепатотоксичность парацетамола.
2. дефицит жирных кислот
Может снижать уровень и активность микросомальных ферментов, что приводит к снижению метаболизма этилморфина, циклогексобарбитала и анилина. Липиды необходимы для цитохрома Р-450.
3． Дефицит минералов и витаминов
Легко снизить метаболизм соединений. Голодание или изменения в питании могут уменьшить истощение необходимых кофакторов, таких как сульфат, необходимых для реакций связывания фазы II. Животные, голодающие в течение ночи, могут потреблять 50% нормального уровня глутатиона, что влияет на детоксикацию ацетаминофена и бромбензола и увеличивает их гепатотоксичность.
Ограниченный рацион означает давать животному 60% необходимого количества корма, но дополняя его достаточным количеством витаминов и минералов. Он может продлить продолжительность жизни животных и препятствовать естественному возникновению опухолей и химически индуцированного рака.
Ограниченная диета может повысить активность GST в печени и почках крыс и снизить образование аддуктов канцерогена.
Стиль жизни
3. Факторы окружающей среды
Погодные условия
(1) Температура
Изменения температуры окружающей среды могут вызывать разную степень изменений физиологических, биохимических систем и систем стабилизации внутренней среды, таких как изменения в вентиляции, кровообращении, жидкостях организма, промежуточном обмене веществ и т. д., а также влиять на всасывание, метаболизм и токсичность химических веществ.
Высокая температура приводит к расширению капилляров кожи животных, ускорению кровообращения и дыхания, уменьшению секреции желудочного сока, увеличению потоотделения и уменьшению диуреза. Повышенное всасывание химических веществ через кожу и дыхательные пути, снижение всасывания через желудочно-кишечный тракт, увеличение выделения пота и снижение выделения с мочой.
Влияние 58 соединений на LD50 у крыс при различных температурах окружающей среды (8 ℃, 26 ℃ и 36 ℃)
55 соединений наиболее токсичны в среде с высокой температурой 36°С и наименее токсичны в среде с высокой температурой 26°С;
Яды, вызывающие усиление метаболизма, такие как пентахлорфенол и 2,4-динитрофенол, обладают наименьшей токсичностью при 8°C;
Яды, вызывающие гипотермию, например хлорпромазин, наиболее токсичны при температуре 8°С.
(2) Влажность
Высокая влажность может привести к тому, что теплоотвод будет легким зимой и трудным летом, увеличивая нагрузку на регулирование температуры тела. Высокая влажность и высокая температура могут уменьшить испарение пота, увеличить гидратацию рогового слоя кожи, еще больше увеличить скорость абсорбции чрескожно абсорбируемых химических веществ и продлить время контакта, поскольку химические вещества имеют тенденцию прилипать к поверхности кожи.
(3) Давление воздуха
В целом изменений мало. Увеличение давления воздуха часто влияет на концентрацию загрязняющих веществ в атмосфере, а снижение давления воздуха может повысить токсичность CO из-за более низкого парциального давления кислорода.
форма клетки для животных
Тип содержания животных, количество животных в клетке, материалы подстилки и другие факторы также могут влиять на токсичность некоторых химикатов.
Крысы — социальные животные. Содержание их в отдельных клетках сделает их раздражительными, свирепыми и агрессивными. Острая токсичность изопротеренола для крыс, содержавшихся в одиночестве более 3 недель, была значительно выше, чем для крыс, содержавшихся в группах.
Острая токсичность таких веществ, как морфин, у крыс, выращенных в «закрытых» клетках (тонкие железные пластины на четырех стенках и дне), ниже, чем у крыс, выращенных в «открытых» клетках (проволочных клетках).
Условия химического воздействия и вспомогательные вещества
(1) Пути воздействия
Токсины могут проникать в организм разными путями. Яды вследствие разного пути прохождения в организме подвергаются разным процессам, что также оказывает существенное влияние на действие ядов.
Скорость абсорбции при различных путях воздействия
Внутривенная инъекция ≈ дыхательные пути > внутрибрюшинная инъекция > внутримышечная инъекция > перорально > чрескожно
Например, токсичность цианамида при пероральном приеме ниже, чем при чрескожном введении, поскольку он может быстро превращаться желудочной кислотой в желудке и сначала всасывается через желудочно-кишечный тракт, а затем достигает печени, где быстро разлагается.
Пероральное воздействие нитрата может превратить его в нитрит в желудочно-кишечном тракте, в результате чего внутривенная инъекция не оказывает такого токсического эффекта.
(2) Продолжительность воздействия
Острое, подострое, субхроническое и хроническое воздействие
Для многих экзогенных химических веществ токсичность острого воздействия высоких доз отличается от токсичности воздействия низких доз в течение длительного периода времени. Как правило, первое может вызвать немедленную или отсроченную токсичность. Повторное воздействие может вызывать острые эффекты в дополнение к слабым или хроническим эффектам после каждой дозы.
(3) Растворители и сорастворители
Тестируемые соединения часто растворяют или разбавляют растворителями, а иногда используют сорастворители. Вы должны быть осторожны при выборе растворителей и сорастворителей, поскольку некоторые растворители или сорастворители могут изменить физические и химические свойства и биологическую активность соединений.
Выбранный растворитель или сорастворитель должен быть нетоксичным и не вступать в реакцию с тестируемым соединением, а тестируемое соединение должно быть стабильным в растворе.
Пример: В ходе теста на тератогенность было обнаружено, что сам растворитель ДМСО обладает тератогенным действием. Некоторые растворители также могут вступать в реакцию с тестируемым ядом, изменяя химическую структуру тестируемого яда, тем самым влияя на токсичность. Например, когда в качестве растворителя используется пропиленгликоль, он может вступать в реакцию с дихлофосом и дибромфосфором.
(4) Объем введения
Объем тестируемого яда, вводимого перорально, обычно не превышает 2-3% массы тела. Внутривенная доза для крыс составляет <0,5 мл, а для более крупных животных — 2 мл. Чрезмерный объем может повлиять на токсичность.
Чрезмерный объем водорастворимого яда → избыток воды в организме
При использовании растительного масла в качестве растворителя объем слишком велик → диарея, что снижает всасывание ядов.
(5) Концентрация дозирования
Концентрированные растворы всасываются быстрее, чем разбавленные, и обладают более сильным токсическим действием. При той же дозе высокие концентрации вызывают больше смертей.
(6) Перекрестное воздействие
При токсикологических исследованиях, особенно при контакте с кожей и дыхательными путями с посторонними соединениями, следует уделять внимание предотвращению перекрестного контакта и абсорбции соединений.
(7) Частота воздействия
Определенная доза экзогенных химикатов может вызвать тяжелое отравление при одновременном введении животным. При многократном введении она может вызвать лишь легкие токсические эффекты или даже не вызвать их.
Химическая токсичность варьируется в зависимости от времени введения или сезона (сезонный или циркадный ритм).
причина
Циркадный ритм контролируется определенными регуляторными факторами в организме.
Регулируется внешними факторами окружающей среды, такими как пища, свет и т. д.
Сезонные различия, связанные с реакцией животных на спячку или климатом.
4. Комбинированное воздействие химических веществ
Исследования показали, что летучие химические вещества в воздухе помещений могут оказывать совместное токсическое воздействие, а их основной механизм совместного действия является аддитивным. Бензол и формальдегид могут даже оказывать синергическое цитотоксическое действие и цитотоксическое действие.
При разработке нормативов гигиены воздуха в помещениях при одновременном присутствии бензола и формальдегида предельно допустимая концентрация должна быть меньше существующего нормативного значения.
Совместное действие: токсическое действие двух и более экзогенных химических веществ, поступающих в организм одновременно или друг за другом.
Классификация
Невзаимодействие: два или более химических веществ действуют на организмы одновременно или последовательно. Каждое химическое вещество не влияет на токсичность друг друга. Токсическое воздействие можно напрямую рассчитать по сумме доз воздействия каждого химического вещества или сумме биологических эффектов.
1. Дополнительные совместные действия
Если каждое химическое вещество действует одинаково, с одним и тем же механизмом, на одну и ту же цель, оно будет иметь только разную эффективность. Их токсическое воздействие на организм равно арифметической сумме воздействия каждого химического вещества на организм в отдельности, также известной как суммирование доз.
2. Самостоятельное действие
Каждое химическое вещество не влияет на токсическое действие друг друга. Способ действия и место действия могут быть разными, и каждое химическое вещество проявляет свой собственный токсический эффект. Суммирование эффектов — это аддитивный эффект, определяемый суммой реакций каждого соединения в смеси, также называемый суммированием реакций.
Совместное действие алкоголя и винилхлорида
Когда крысы подвергались одновременному воздействию алкоголя и винилхлорида в течение определенного периода времени, перекисное окисление липидов в гомогенате печени увеличивалось, демонстрируя явный аддитивный эффект.
Исследования на субклеточном уровне показали, что алкоголь вызывает перекисное окисление митохондрий липидов, а винилхлорид — микросомальное перекисное окисление липидов.
Разница между добавлением ответов и добавлением дозы
Добавление реакций
Когда доза каждого химического вещества ниже уровня отсутствия эффекта, то есть когда реакция, вызванная каждым химическим веществом, равна нулю, общий совокупный эффект равен нулю.
Добавление доз
Каждое химическое вещество может оказывать комбинированное токсическое воздействие ниже уровня отсутствия вредного воздействия. Смешанное воздействие при низких дозах и сумме доз может привести к тяжелой токсичности.
Взаимодействие: два или более химических веществ вызывают комбинированный эффект, который сильнее (синергический, усиливающий) или слабее (антагонистический), чем ожидаемый аддитивный эффект.
1. Синергетический эффект
Суммарное токсическое действие химических веществ на организм превышает сумму токсических эффектов каждого химического вещества на организм в отдельности, и токсичность усиливается. Например, CCl4 и этанол вызывают некроз печени.
причина
Это связано с химическими веществами, которые ускоряют всасывание, задерживают выведение, препятствуют процессу деградации в организме и изменяют процесс метаболической динамики в организме.
Например, совместное действие малатиона и бентиона представляет собой синергический эффект. Механизм заключается в том, что бентион ингибирует фермент эстеразу в печени, который расщепляет малатион.
синергия загадочной гомологии
Некоторые вещества, не имеющие ничего общего в своей химической структуре, месте действия и механизме действия, также могут оказывать синергетический эффект, если их конечные эффекты последовательны. Такие как CO и цианистый водород.
2. Потенцирование совместного действия.
Химическое вещество не токсично для органа или системы, но его токсическое действие усиливается при одновременном или последовательном воздействии с другим химическим веществом. Например, трихлорэтилен не оказывает влияния на печень, но может значительно повысить токсичность CCl4 для печени.
3. Антагонистическое совместное действие
Совокупное токсическое воздействие химических веществ на организм меньше суммы индивидуальных токсических эффектов каждого химического вещества.
механизм
1 функциональный антагонизм
Два химических вещества воздействуют на одну и ту же физиологическую функцию организма и оказывают совершенно противоположные эффекты. В результате физиологическая функция все же может поддерживать баланс.
Атропин борется с мускариновыми симптомами, вызванными фосфорорганическими соединениями.
2Химический антагонизм или инактивация
Реакция между двумя химическими веществами делает оба менее токсичными.
Например, димеркапрол, который образует комплексы с такими ядами, как свинец, мышьяк и ртуть.
3 справиться с антагонизмом
Транспортный антагонизм
Одно химическое вещество вмешивается или изменяет ADME другого химического вещества, снижая его концентрацию, достигающую органов-мишеней, или увеличивая его выведение, тем самым ослабляя его токсическое действие.
Например, 1,2,4-трибромбензол, очевидно, может индуцировать метаболизм некоторых фосфорорганических соединений и ослаблять их токсичность.
4 рецепторный антагонизм
Когда два химических вещества связываются с одним и тем же рецептором в организме, и токсический эффект, вызываемый введением двух химических веществ, ниже, чем при раздельном введении, это называется рецепторным антагонизмом.
Например, оксимные соединения конкурируют с фосфорорганическими соединениями за связывание с холинэстеразой, ослабляя токсическое действие фосфорорганических соединений.
2. Механизм токсического действия
Возможные пути токсичности
Клеточная дисфункция
Ремонт препятствий
Эпигенетические механизмы токсического действия экзогенных химических веществ
значение
теоретическое значение
Получите более глубокое понимание физиологии, биохимии и патологических процессов организма, а также узнайте больше о токсичной природе экзогенных химических веществ.
Практическая значимость
Выясните описательные токсикологические данные, оцените вероятность вредного воздействия химических веществ, сформулируйте стратегии предотвращения, создайте менее вредные лекарства и промышленные продукты, а также разработайте пестициды с хорошей избирательной токсичностью для целевых организмов и т. д.
Что следует уточнить при изучении механизма токсического действия?
Токсины вызывают физиологические и биохимические изменения в нормальных клетках.
Токсические эффекты связаны с самим ядом, дозой и местом воздействия.
Целевой участок обладает компенсаторной силой и может выполнять исключительные функции детоксикации.
Токсические эффекты включают общую токсичность и особые токсические эффекты.
Этапы изучения механизма отравления
Являются ли целые животные токсичными?
Найдите органы-мишени и ткани-мишени
Найдите поврежденные клетки и субклетки
Молекулярный уровень: ДНК, РНК или белок.
Хочу знать?
Как яды попадают в организм
Как взаимодействовать с целевыми молекулами
Как организм реагирует на различные оскорбления
основная концепция
окончательный яд
Относится к веществам, которые реагируют с эндогенными молекулами-мишенями (такими как рецепторы, ферменты, ДНК) или серьезно изменяют биологическую (микро) среду, инициируют структурные и/или функциональные изменения и проявляют токсичность.
Источник последнего яда
Исходная форма иностранного соединения
Метаболиты ксенобиотических соединений
Активный кислород или реактивный азот
эндогенные соединения
Окончательный тип яда
1Электрофилы
определение
Электрофил: Молекула, содержащая атом с дефицитом электронов (с частичным или полным положительным зарядом), который реагирует путем обмена электронной пары с атомом, богатым электронами, в нуклеофиле.
Механизм образования электрофилов
вставить атом кислорода
Этот атом кислорода отрывает электрон от атома, к которому он присоединен, делая его электрофильным.
Удаление электрона сопряженной двойной связи
Он поляризуется за счет деэлектронизации кислорода, в результате чего один из атомов углерода с двойной связью теряет электроны.
разрыв облигаций
Образование катионных электрофилов
2Свободные радикалы
определение
Свободный радикал: Молекула, атом или ион с одним или несколькими неспаренными электронами на внешней электронной орбите. В основном он образуется за счет гомолиза ковалентных связей соединения.
Характеристики свободных радикалов
Парамагнетик
Химически активен
Чрезвычайно реактивный
Очень короткий период полураспада
Короткий радиус действия
Виды свободных радикалов
Активные формы кислорода: тип группы или соединения, содержащего кислородсодержащие функциональные группы с чрезвычайно реакционноспособными химическими свойствами.
свободный радикал кислородного центра
O^2-·и·OH
нерадикальные производные кислорода
H2O2, синглетный кислород и хлорноватистая кислота, пероксиды и эпоксидные метаболиты эндогенных липидов и экзогенных химических веществ.
3Нуклеофилы
Нуклеофил: богатый электронами атом, молекула или группа, которые не имеют тенденции приобретать электроны, но обладают способностью отдавать электроны. Образование нуклеофила является менее распространенным механизмом активации яда.
4 редокс-активных восстановителя
Образование окислительно-восстановительных реагентов
Нитрат образуется в результате восстановления кишечных бактерий, реакции нитритных или нитратных эфиров с глутатионом;
Восстанавливающие агенты, такие как витамин С, и редуктазы, такие как НАДФН-зависимая флавоэназа, восстанавливают Cr6 до Cr5.
Увеличение яда
Процесс, при котором яды проявляют токсичность или повышенную токсичность после метаболизма или биотрансформации, называется увеличением токсина или метаболической активацией.
Фосфорорганический пестицид паратион превращается в параоксон — высокоактивный ингибитор холинэстеразы.