研究生《动物毒理学》教案

硕士研究生《动物毒理学》教案

硕士研究生《兽医毒理学》教学计划

（总学时：60 学分：2）

第一章 绪论

概念、发展历史与方向、学科分支

第二章 毒物代谢动学

吸收、分布、生物转化、排泄

第三章 毒作用机理

重点从分子水平上进行阐述（自由基—氧化应激、共价结合、钙稳态失调、酶活性影响等）

第四章 外源性化学物致突变作用（概念、机理、危害） 第五章 外源性化学物致癌作用（概念、机理、危害）

第六章 外源性化学物致畸变作用（含生殖毒性，概念、机理、危害） 第七章 动物性食品药物残留（概念与分析方法） 第八章 安全试验及安全性的毒理学评价 第九章 免疫毒理学

第十章 外源性化学物毒作用的生物标记（接触生物标记、效应生物标记与敏感

性生物标记）

第十一章 讨论具体药物或其他化学物的毒性：

1．砷制剂的毒性、生态毒性及其防治措施 2．重金属（铅、镉）的毒性

3．生物毒素（玉米赤霉烯酮、F-2毒素等）的毒性研究概况 实验课：

1．了解亚急性毒性试验的方法 2．小白鼠精子畸形试验 3．小白鼠染色体突变试验

考试方式： 1．平时讨论情况 2．综述或笔试方式

2001年10月20日

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硕士研究生《动物毒理学》教案

兽医毒理学

第一章 绪 论

第一节 概述

第二节 毒理学概念和一般原则 第二章 毒物代谢动力学

第一节 毒物的吸收、分布、生物转化与排泄 第二节 毒物动力学 第三章 毒作用机理

第一节 决定毒物的靶器官的机理 第二节 引起生理功能异常的机理 第三节 引起组织结构损伤的机理 第四章 一般毒性试验和专门毒性试验

第一节 概述

第二节 毒理学概念和一般原则 第五章 化学物的“三致”作用

第一节 化学物质的致突变作用

第二节 化学物致畸作用和生殖毒理学 第三节 化学物致癌作用 第六章 动物性食品药物残留

第一节 概述

第二节 动物性食品药物残留分析

第三节 控制动物性食品中的药物残留的措施 第七章 中毒病的诊断、治疗和预防

第一节 中毒的诊断 第二节 中毒的治疗 第三节 中毒的预防

第八章 安全试验及安全性的毒理学评价

第一节 概述

第二节 安全试验的设计原则 第三节 毒理学评价程序

第四节 新兽药和兽药新制剂管理办法 第九章 生物毒素毒理

第一节 细菌毒素（内毒素、外毒素） 第二节 真菌毒素

（黄曲霉毒素、镰孢霉素素、甘薯黑斑霉毒素）

第十章 杀虫剂和毒鼠剂

第一节 杀虫剂

（有机磷、有机氯、氨基虫酸酯类） 第二节 毒鼠剂

（磷化锌、安妥、华法令、氟乙酸盐）

第十一章 金属和类金属中毒

（汞、砷、铅、硒）

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第十二章 有毒植物中毒

（氰化物、硝酸盐、亚硝酸盐等、栎属植物、黄芪属和棘亚属植物，棉子饼）

第十三章 药物中毒

第一节 抗生素的毒性 第二节 硝基呋喃类 第三节 磺胺类药物 第四节 抗菌增效剂 第五节 抗寄生虫药物

第一章 绪 论

第一节 概 述

毒理学既是一门古老的科学，又是一门新兴的学科。说它古老，早在“神农尝百草”年代，古籍上有记载“神农氏尝百草，日中毒七十”，人们已具备了中毒的概念。毒理学的历史，自有文字的记载大约有3500年的历史，公元前1500年古埃及的医学书上记载过对毒物的认识。在古代有毒物质被列为杀伤工具，英文“toxic”来自希腊文“toxon”，词意为弓箭。古代人用来作为狩猎工具和武器。

毒理学作为一门独立的学科，最先由巴黎大学西班牙学者Orfila 于1815年编写的著作中提出的。但毒理学作为一门新兴的边缘学科并得到迅速发展，只是近二十多年。

二十世纪以来，特别是二战后，全球经济的发展，包括工业的蓬勃发展，人们大量使用各种各样的化学物质，一方面，它们对大气、土壤和水造成了污染，并愈趋严重，另一方面，包括农药和非农药类有机化合物、药物和添加剂等的大量使用，给人类和农业、畜牧业的发展带来了严重的不利影响。直到在60～70年代间，人们才开始认识到必须控制环境污染，由此制订了一系列有关法律和法规，也使医学、畜牧兽医和环境保护及其他有关的科学工作者认识到了毒理学的重要性。毒理学是与其他多种学科的发展密切相关的，近二十多年来，随着化学、生物学、生理学、病理学、临床医学、免疫学及公共卫生学等学科的发展和深入，特别是化学物质的定性、定量分析等手段的提高，促使了毒理学的研究日趋全面。总的来说，在70年代以前毒理学研究水平在整体→器官→细胞亚细胞水平，70年代以后期迅速发展为分子水平，尤其重视分子作用机制，即：1．钙稳态（Homostasis）；2．大分子共价结合；3．氧化损伤。

现代毒理学研究的重点不再是急性、慢性和肉眼评价（死—活比率的计算），而是着重于慢性毒性和微细效应的研究（subtle effect）；不再是即时效应的研究 (immediate effect)，而着重于特有的最终迟发性反应 (delayed response)，如致突变 (mutagenic effect)、致畸 (Teratogenic effedt)、致癌 (carcinogenic effect)、先天性缺陷 (birth defect) 、免疫抑制 (immunosuppression)或对行为的影响 (behavioral effect)等。

一、定义

毒理学（Toxicology）是研究有毒物质与生物体之间相互作用的一门科学，即对生物机体的损害作用及其机理的科学。研究内容：毒物的来源、化学结构、理化性质、毒性、影响毒性的因素、毒物动力学、毒物的生物转化、作用机理、中毒的临诊症状，病理变化、组织病理、中毒的诊断、鉴别诊断、毒物的检验方法、中毒的治疗及预防等。此外，毒理学还研究毒物的一些特异作用，如致癌、致畸、致突变、免疫抑制作用、行为异常、遗传异常、对生殖的影响、对生态的影响以及毒物与其他化学物质之间的联合作用和相互作用等。

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二、毒理学的分支及主要研究内容：

随着毒理学的发展，在不同的领域内，逐渐根据不同的对象，形成了各种毒理学的分支学科，它们的基本概念和方法基本相似，但是研究对象不同。传统毒理学的分支如下： 1．环境毒理学（Environmental toxiwlogy）

主要研究环境污染、食品及饲料中有毒物质的残留（包括供人类食用的动、植物组织中的药品和各种化学物质等）以及工业卫生。从该意义上说，指环境污染、残留和卫生毒理。 2．经济毒理学（Economic toxicology）

主要研究药物发展（新药毒理及安全性）、饲料添加剂以及农药对人和其他生物的毒害作用。药物毒理包在其中。

3．法医毒理学（Forensic toxcology）

主要研究各种中毒病的诊断、治疗以及法医学。 4．动物毒理学（Animal toxicology）

作为毒理学的一门分支学科，它与上述三大分支是相互交叉的，主要研究畜禽及其他动物可能接触的有毒物质与动物体之间的相互作用，其研究范围较广。

毒理学在加强基础研究，向深度发展过程中，也出现了一系列分支学科，如遗传毒理学（genetic toxicology）、生化毒理学（biochemical toxicology）、免疫毒理学（immunotoxicology）、行为毒理学（behavioral toxicology）、发育毒理学（developmental toxicology）等。

第二节 毒理学概念和一般原则

一、名词

（1）毒物 (Toxicant)：在一定条件下，能够对生物体造成损害的物质（暂时性或永久性损

害或生命危害）。古代毒理学家Paracelsus（1493—1541）曾说：“所有的物质都是毒物，不存在非毒物，一定的剂量可以区别是毒物或药物”，这句话可以解释为，化学物的某一剂量可能引起观察不到的（肉眼和组织学等）损害作用，而达到某一较高剂量时，则引起最大的效应。

（2）毒素（Toxin）：一种特殊的毒物，是由活的机体产生，在生存过程中自身合成的存在

于机体内或排放到机体外的对人或动物能产生毒害作用的化学物质，又称（生物）毒素。一种毒素的化学结构 在确定并阐明其特性后，往往按它的化学结构重新命名。

毒素一般按其来源分类： ① 植物毒素（phytotoxin） ② 细菌毒素（bactrial toxin）

内毒素（endotoxin）：在细菌生活时不扩散、不释放到环境中，仅当细菌死亡后崩

解释放出来，其毒作用无特异性（毒性及病理变化相似）。如鼠伤寒杆菌等。

外毒素（exotoxin）：在细菌生活时释放到环境中，且有明显的毒作用特异性。如大

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肠杆菌，内毒梭菌等。

③ 霉菌毒素（mycotoxin）：由霉菌产生。 ③ 动物毒素（zootoxin）：由低等动物产生。

（3）毒性：（Toxicity）：指有毒物质对生物体的易感部位产生有害作用的能力。

前面讲过“一切物质都可能是毒物”这与剂量有关，能引起生物体发生中毒反应的剂量（或浓度）愈小，则此物质的毒性愈大，反之，引起中毒反应的剂量愈大，则毒性愈小。 毒性常用参数：

毒性上限指标：引起动物急性中毒死亡的剂量（浓度）是评价化学物毒性和危险性的一类重要参数，常有以下几种：

a．绝对致死浓度（剂量）：LC100或LD100 b．半致死量（浓度）：LD50或LC50 c．最小致死量（浓度）：MLD或MLC，指化学物在最低剂量组的一群实验动物中仅引

起个别动物死亡的剂量或浓度。

d．最大耐变量（浓度）：LD0或LC0，指化学物在动物实验中不引起实验动物死亡的最

大剂量或浓度。

e．致死剂量（浓度）：LD、LC，笼统地说表示一种化学物质对实验动物引起死亡的剂

量和浓度，一般在MLD（MLC）～LD100（LC100）之间。

毒性下限指标：阈剂量或阈浓度（threshold dose）指化学物在动物实验总体的一组试验动物中，只有少数个别动物的某项生理、生化或其它观察指标出现最轻微效应的剂量或浓度，又称为最小有作用剂量。

常有以下几种指标：

a．急性阈浓度（剂量）Limac：指一次接触化学物所得的阈浓度（剂量）。 b．慢性阈浓度（剂量）Limch：指长期连续接触化学物所得的阈浓度（剂量）。 c．最大无作用剂量（浓度）：ED0（maximum non-effect dose），EC0（maximum non-effect

concentration），指化学物在一定时间内，按一定方式与机体接触，按一定检测方法或观察指标，不能观察到任何损害作用的最高剂量。

毒性表示方法：

a．LD50：LD50受动物个体差异影响相对较小，剂量反应关系敏锐，重视性较好，所以一般以LD50表示毒性上限。

在剂量—反应关系S曲线上S为斜度 S= （LD84 / LD50+LD50 / LD16）/ 2

（S值小→危险性大 S值大→危险性小）

d．毒作用带：指从生理反应阈剂量开始到致死剂量为止的范围。 急性毒作用带（acute effect zone）：LD50（LC50）与急性阈剂量之比。

Zac=LD50/Limac

Zac表示了急性阈剂量距离LD50的宽窄，比值越大，从急性阈剂量到引起死亡的剂量距离越宽，化学物质引起死亡的危险性愈小，反之，愈狭表示引起死亡的危险性愈大。

慢性毒作用带（chronic effect zone）：为急性阈剂量与慢性阈剂量之比。

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Zch=Limac/Limch

Zch比值越大，表明从慢性阈剂量至急性阈剂量之间距离较宽，引起慢性或亚慢性中毒的剂量范围较广，慢性中毒机会较多，反之，比值较小则表明引起急性毒性的可能性较大。

急性和慢性毒作用带可用于：

（1）化学物质的急、慢性中毒危险性的分级； （2）在制定最高容许浓度时作参考。

毒物的分级：（6级）

极毒、剧毒、中等毒、低毒、实际无毒和无毒。 影响毒性的因素：

a．理化性质：化学物质的溶解度、解离度、pH、旋光度、表面张力等。

如化学物引入羧基（—COOH），可使脂溶性降低、水溶性电离度增高，不易通过细胞膜扩散，而使毒性下降。

b．化学结构：各种化学物质的毒性与其结构有关，同一类化合物，由于结构（包括取代基）不同，其毒性也有很大差异。

△功能团与毒性关系：卤素有强烈的吸电子效应，在化学物结构中增加卤素，会使分子的极化程度增加，更易使之与酶系统结合，使毒性增大。

例如：CH4不是致癌作用，而CH3I，CH3Br、CH3Cl均有致癌作用。

又如：芳香族化合物的苯环上加入羟基（—OH）后，生成酚，成为弱酸性，易与蛋白质中的碱性基团作用，与酶蛋白结合力加强，毒性增大。

△基团电荷性与毒性关系：

电负性基团：硝基（—NO2）、苯基（—C6H5）、氰基（—CN）、酯基（—COOR）、酮基（—COR）、醛基（—CHO）、三氯甲基（—CCl3）及三氟甲基（—CF3）等，均可与机体中带正电荷的基团吸引，使毒性加强。其中，当为醛基（—CHO）基团时，碳原子增多，毒性降低。大白鼠口服时LD50：甲醛50mg/kg，丙醛1410mg/kg，甲醛的毒性>丙醛。

△光学异构与毒性关系：

动物体内的酶对光学异构体有高度特异性，不同的光学异构体在动物体内的理化性质、通透能力、在组织内的分布及代谢速度均不相同，一般左旋异构体对机体作用较强。

（4）剂量—效应关系（Dose-effect relationship）

剂量—反应关系(Dose-response relationship)

研究外来化合物的剂量和毒性之间的关系是毒理学的核心和基础。因为一切化学物质的

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毒性作用都与一定剂量有关。古代毒理学家Paracesus(1493～1591)说：“所有物质都是毒物，不存在非毒物，一定的剂量可以区别是毒物或药物”。

剂量（dose）：剂量的概念相当广泛，可指给予机体受试的量或与机体接触化学物质的量，或外来物在靶器官作用部位或体液中浓度等等，但一般认为，剂量指给予机体或与机体接触的量，以mg/kg b.w表示。

效应（effect）：指机体接触一定剂量的化学物质后能呈现的生物学变化。效应涉及个体，一个动物或人，效应的强度可用一定的计量单位表示，故效应又名量反应（grade response）。如摄入CCl4可使血液中SGPT活力增高，这种活力单位就是CCl4的效应。

反应（response）：指接触一定剂量的化学物质后，呈现某种效应并达到一定强度的个体在群体中的所占比例。反应涉及群体，一组动物或人。一般用百分率或比值表示。如死亡率，发病率等。

剂量—效应关系：表示一种化学物质的摄入量与某个个体所呈现的某种性质的生物学变化强度之间的关系。

剂量—反应关系：表示一种物质的剂量与群体中呈现某种效应并达到一定强度的个体在群体中所占的比例的关系，如LD50。剂量—反应关系曲线有三种：

1．直线：少见，剂量与反应呈正比。 2．S曲线：

3．抛物线：很多毒物呈双相剂量反应关系。

（5）中毒：（Toxicosis or Intoxication）：机体与毒物接触后引起的损害。

（6）危害性（Hazard）：指有毒物质在与机体接触或使用过程中有引起中毒的可能性。它

与毒性意义不同，无论一种毒物的毒性强弱，其危害性大小取决于动物是否接触过。危害性又与毒性一样，受许多因素影响：年龄、健康状态、剂量、时间、方式等。

（7）毒的：一般叙述毒物对机体的作用时，称为“毒的”。如“有毒的”、“无毒的”。 （8）半数耐受限量（Median tolerance Limit,TLM48）：指化学物对鱼的半数耐受量，即引

起50%鱼死亡或50%鱼可以耐受的剂量，右下48表示48小时。

二、毒理学的一般原则

“不存在完全无毒的物质”

1．毒物的靶器官、效应器官和蓄积器官：

（1）毒物进入机体，通常不是作用于其进入部位，而是通过血流送至靶器官，靶器官的

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组织细胞有毒物分子的特异作用部位一受体。如脑是甲基汞的靶器官，铅作用于神经系统和造血器官。

（2）毒物作用于靶器官以后，其毒性作用若直接由靶器官表现出来，则它就是效应器官，但靶器官不一定都是效应器官，毒物的毒性作用也可通过某种机理由另一个效应器官表现出来，如有机磷农药的靶器官是神经系统（抑制胆碱酯酶的活性，引起胆碱能神经突触处乙酰胆碱蓄积，导致胆碱能神经持续兴奋），但唾液腺（流涎）、虹膜括约肌（瞳孔缩小）、全身肌纤维（震颤）、肠道平滑肌（排便频繁）则是效应器官。

（3）蓄积器官是毒物在体内的蓄积部位，通常不是靶器官，毒物在蓄积器官中不一定显示毒性，一般蓄积器官中没有该毒物作用的特异性受体。有机氯农药（DDT、六六六）靶器官是中枢神经系统和肝脏，但蓄积器官则是脂肪组织。

2．毒物的联合毒性作用：（joint action）

独立作用：每种毒物分别各自单独作用于机体。 相加作用：各种毒物分别作用强度的总和，苯与甲苯。

协同作用：又为增毒作用，某种毒物的作用被另外一种毒物的作用所增强。 拮抗作用：毒物之间的作用相互被减弱。 联合作用机理：

（1）竞争作用：甲醇竞争过氧化物酶，从而降低甲醛的毒害。

过氧化物酶 乙醇

甲醇 甲醛（毒性大）

（2）酸碱度的改变：苯胺使尿中pH升高，从而导致磺胺类药物毒害作用降低。 （3）毒物对代谢酶的抑制作用：

酯酶 苯硫磷

马拉硫磷（毒性高） 降解物

（4）毒物对代谢酶的诱导作用：肝中混合功能氧化酶受到某毒物的诱导，从而导致另

外某些毒物毒性增强或减弱。

联合作用的评定：

评价各种外来化合物的联合作用类型时，有两种方法：

（1）联合作用系数法：先求出各自的LD50，从各化合物的联合作用是相加作用的假设出发，计算出混合化合物的预期LD50值。A、B、?、N表示各化合物，a、b、?、n表示各化合物混合时的重量比例。

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1/混合物的预期LD50 = a/A的LD50 + b/B的LD50 + n/N的LD50 然后通过动物试验测定混合物LD50，再求出K=预期LD50/实测LD50， 若K在1左右波动，即K为0.4～2.5之间时均为相加（因为测定时有波动） K< 0.4（表示拮抗），K> 2.5为协同作用。

（2）等效应线图法：这种方法只能评定两个化合物的联合。

原理是在同种试验动物和相同接触途径下分别求出两种化合物（甲、乙）的LD50及其95%可信限，然后以纵坐标表示一种化合物（甲）的剂量范围，以横坐标表示另一种化合物（乙）的剂量范围，分别将两种化合物在纵、横坐标上的LD50值及95%可信限上下限连成3条直线。此后再以等效应剂量通过动物试验求出两化合物混合后的LD50值，依此混合LD50值中两个化合物各含的实际剂量，分别在相应的坐标上找到各自的剂量位置，由两位置作坐标点，视该点所落位置，进行评定。若交点在两化合物95%可信限上下两线之间为相加作用；交叉落在下限为协同作用；交点在上限以上为拮抗作用。

第二章 毒物代谢动力学

一、定义

毒物动力学（toxicokinetics），是由药物动力学（pharmacokinetics）派生而来的，研究内容大致相似，利用数学方法研究、描述毒物进入机体以后的生物转运和生物转化的全过程及其随时间变化规律的科学。简言之，就是研究毒物进入机体后的吸收，分布、生物转化与消除等体内进程的动态规律——毒物在机体组织中（血液或组织）的浓度与时间的关系。

二、研究内容：

1．吸收与分布（毒物运载状态与血浆蛋白或红细胞结合的毒物在体内的分布）； 2．毒物分子与靶物质的相互作用；

3．毒物与细胞或亚细胞（细胞膜和酶）间相互作用； 4．游离的活性毒物在血流中的存留时间；

5．毒物进入贮存部位（体脂和骨）并从中释放方式。 6．毒物从机体消除的方式和速率。

第一节 毒物的吸收、分布、生物转化与排泄

一、生物转运

毒物通过吸收、转化、储存或排泄所表现的毒性作用，与体内各组织的细胞膜对毒物的通透性有关。

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关于生物膜的基本结构，有不同的理论，并提出许多模型或学说，一般公认的有“流动镶嵌模型”，“液晶镶嵌模型”，也有认为是板块状活动（板块学说）。事实上这些学说基本相同。

（一）生物膜：由类脂质双分子层构成，一般认为是在液晶态的脂质双分子层中嵌着具有生理功能并可移动的蛋白质。厚度约为75～100?，由脂质（多种磷酯和胆固醇）、蛋白质和多糖（糖脂和糖蛋白）组成。脂质层在体温下为液态，具有流动性，在正常生理条件下能作很快的侧向移动，很慢的旋转运动，也可绕与膜平面垂直旋转。至于称为“液晶镶嵌模型”，因为生物膜具有液晶的特性，生物膜具有流动的液体态，同时其分子是有规则的重复排列，具有晶体的结构和晶体的光学特性（旋光性和双折射性），所以认为是液晶镶嵌模型。

生物膜的功能：物质转运、神经传导、信息传递、能量转换、激素和药物作用、细胞识别、免疫和癌变迁过程。 （二）细胞膜物质转运方式：

1．被动转运（passive transport） （1）简单扩散（simple diffusion）

大多数外源性物质以这种方式，从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散（顺浓度差），直到饱和，不耗能量。

扩散速率R=K×A×（C1-C2）/ D

K为常数，A为膜面积，C1-C2为浓度梯度，D为膜厚，K与 脂/水分配系数、电离强度有关，电离强度又与电离常数和体液pH值有关。电离常数（pKa）表示电离型和非电离型各占一半时的pH值。

一般脂溶性物质，非离子部分易于经细胞膜扩散。具体如下：脂溶性而又溶于水的物质，很易扩散，如乙醇。脂溶性但水中溶解度较低的物质，不易扩散，如磷脂。弱酸和弱碱类的非离子型部分，易于扩散。仅水溶性物质如葡萄糖（Glucose）、氨基酸（Aa）、Na、K等，不易通过扩散。

（2）滤过（Filtation）

从膜孔，顺压力差通过，大多数细胞的膜孔相当小（4～70 ?）。只容许相对分子量为100～200的物质通过。滤过受分子量大小、液体静力压或渗透压作用。 2．特殊转运（special transport） （1）主动转运(active transport)

特点：逆浓度梯度，耗能，需载体，有最大饱和度，可出现竞争性抑制。

主动转运对被吸收后的外来化合物从体内的排泄过程特别重要。已知肾脏有两种主动转

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系统，负责外来化合物由体内的排泄；肝脏至少有三种主动转运系统，分别负责有机酸、有机碱和中性有机化合物的生物转运；神经系统有两个主动转运系统，能分别进行有机酸和有机碱的转运，将其运离脑脊髓液。总之，外来化合物经肾脏和随同胆汁排泄过程中主动转运起重要作用。

（2）易化扩散（facilitated diffusion）

需要载体参加，但不能递浓度梯度转运，也不耗能量，主要是一些非脂溶性的亲水性物质以该种方式由高浓度向低浓度处扩散。

（3）其它特殊转运：胞饮作用和吞噬作用（Pinocytosis）

主要是非水溶性物质（VitA、D、E、K），较大颗粒或较大分子的物质以及微生物等进行转运。

二、毒物的吸收：

1．经皮肤吸收：化学物经皮肤吸收包括两个阶段： 第一阶段为穿透相：透过皮肤即角质层的过程；

第二阶段为吸收相：进入表皮层与真皮层，并被吸收入血液的过程。

经皮肤吸收的主要机理是简单扩散。脂溶性化学物穿透速度快，与脂/水分配系数大小成正比，但与分子量成反比，一般极性化学物的扩散目前认为是通过角蛋白纤维丝。

但化学物透过表皮进入吸收相后，由于血浆是水性液体，化学物必须有一定水溶性才易于吸收，一种外来化合物的脂/水分配系数虽然很大，易于穿透表皮，但却不易吸收，目前认为脂/水分配系数接近于1时最易被吸收入血。

由于角质层对皮肤通透性有决定性作用，如果有擦伤或缺失，则无论分子大小，脂溶还是水溶，都使化学物的通过急剧增加。二甲基亚砜（DMSO）、烟碱和芥子气都可损伤角质层，促进化学物的吸收。

此外，毛发、汗腺、皮脂腺也可吸收，但仅占0．1～1%。 2．经呼吸道吸收：

经呼吸道的吸收以经肺为主，肺泡上皮细胞层极薄，表面积大（人50～100m）而且血管丰富，所以气体、挥发性液体的蒸气和液气溶胶在肺部吸收迅速完全。

经肺吸收最快的是气体，小颗粒气溶胶（烟雾）和脂/水分配系数较高的物质。经肺吸收的外来化合物，直接进入血液循环而分布全身，与经胃肠道吸收不同。

决定因素：

（1）血/气分配系数（blood/air portition coefficient）：比值与吸收量成正比。

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（2）水溶性：水溶性的大小决定毒物的作用部位和被吸收速度，溶解度高的物质，在上呼吸道被阻留量就多。但如NO2，溶解系数为0，故它进入呼吸道引起肺水肿。

（3）固体尘粒的大小：0.5～3μ被阻留在肺泡，小于5μ的都可进入肺泡膜中。 （4）劳动强度与环境气象条件： 3．经胃肠道吸收：

为最主要吸收途径，主要是通过简单扩散，仅极少数种类化合物通过主动转运。而通过主动转运过程者往往是利用哺乳动物胃肠道吸收营养物质的专用转运系统。

外来化合物在胃肠道的吸收可在任何部位发生，但主要是小肠。①口腔粘膜中一般吸收极少，由于口腔中未接触消化液和代谢酶的作用，也未经肝门静脉系统运至肝脏，而是直接进入血液循环，故经口吸收的作用可相对较长；②在胃中主要通过简单扩散吸收，由于胃液酸度高，弱有机酸多以未电离形式存在，易于扩散，脂溶性也高，所以容易吸收，相反弱有机碱，在胃中高度电离，因此一般难吸收；③小肠中吸收机理与胃相似，但小肠中内容物酸碱度趋于中性（人pH 6.6），弱有机碱主要呈低电离度的脂溶性形式，易于吸收，而弱有机酸在小肠中不易吸收，但事实上由于小肠具有极大的表面积（绒毛和微绒毛），仍可吸收相当量的弱有机酸。

经胃肠道吸收的影响因素： （1）电离度：pKa、pH的影响

△对于酸：pKa-pH = log非电离型（Cn）浓度/ 电离型（Ci）浓度

如苯甲酸pKa=4，在胃中pH=2时，则Cn/Ci=100，主要以非电离型为主，易于吸收。在肠中pH=6时，则Cn/Ci=1/100，主要以电离型为主，不易吸收。

△对于碱：pKb-pH = log电离型（Ci）/非电离型（Cn）

（2）有效的吸收面积和胃肠内容物的量及性质

例如在禁食后咖啡碱LD50为192ng/kg，不禁食咖啡碱LD50为264ng/kg，可见做毒性试验，一般要禁食（一般为一天）。

胃肠道中有些食物可与毒物形成不易被吸收的复合物。而食物中Ca、Mg、镉、蛋白质、磷酸盐等易与毒物结合而被转运。

（3）胃肠运动的变化可影响化学物质的吸收： 如减弱小肠蠕动有助于增加毒物的吸收。

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硕士研究生《动物毒理学》教案 三、毒物的分布：

毒物在体内各组织中的分布情况有很大差异，其数量由毒物通透细胞膜的张力及其与各组织的亲和力（affinity）而定。由于结合、主动转运或脂溶性，毒物可在体内特定部位蓄积。

影响毒物分布的因素： （一）血浆蛋白的结合：

1．共价结合：不可逆，以复合物存在，不能解离，不存在分布。 2．非共价结合：可逆，易解离。

离子结合：金属离子与蛋白质的结合（相反电荷电子）

氢健结合：负电荷电子（O、N、F）与蛋白质上的羟基、氨基、羧基、咪唑基，氨基

甲酰基结合成氢键。

范氏键：一原子核与另一原子电子相吸引。

疏水反应：两个非极性基团除去水后结合在一起形成稳定化合物。 （二）其它组织成分结合：各种蛋白质、粘多糖、核蛋白、磷酯等。 （三）体内各种屏障的影响：

1．血脑屏障（blood brain barriar）

由于脑组织含脂质多，一般分子量小，脂溶性高的物质易扩散到脑和神经组织中引起神经症状，而水溶性或极性强的物质不易通过血脑屏障。

例如：将硫酸汞和甲基汞注入到大鼠皮下各0.1mg/kg，2周后脑组织中分别如0.024mg/kg和0.755mg/kg，可见无机盐类化合物不易通过血脑屏障。

2．胎盘屏障（placental barrier）

胎盘屏障是由伸入母体和胎儿循环的许多细胞层组成的，其层数随动物种属和妊娠期的不同而异，如猪、马有6层，牛、羊有5层，狗、猫有4层，大鼠、豚鼠和兔各1层；家兔在妊娠初期有6层，终期只剩下1层。一般胎盘细胞层愈多，其通透性愈小。

非离子型，脂溶性高，分子量小的物质易于通过。 （四）某些组织的特殊成分与某些毒物的特异亲和力

机体内的铅约90%储存在骨组织中（铅取代钙），镉主要在肾和肝脏中蓄积。另外有许多脂溶性化学物主要分布在体脂中，其蓄积程度与其脂溶性平行一致。如DDT大量蓄积在脂肪中，一般在脂肪中贮存的毒物往往不具有活性，对脂肪代谢并无影响。

上面所说的骨骼中铅的贮存，可减少铅的危害，在一定条件下（如副甲状腺激素）可将

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铅动员游离出来，使血清中铅含量升高。 四、生物转化

毒物吸收后，在体内经过水解、氧化、还原和结合等一系列代谢过程称为生物转化，一般经过生物转化的代谢产物，其极性和水溶性增强，脂溶性减弱，因而与蛋白结合的以及在体脂中储存的毒物均有所减少，它们自肾小管及肠道上皮等生物膜的重吸收也被抑制。 （一）生物转化类型：

1．第一阶段（Ⅰ相反应）：非合成阶段，包括氧化，还原与水解反应。大多数毒物主要在肝脏内进行，此外，肺、肾、脑、肠粘膜、血浆、胎盘、皮肤也有不同程度的转化功能。大部分转化过程是在肝细胞的内质网，尤其在滑面内质网中进行，而生物转化酶主要由粗面内质网的核蛋白体供给。

（1）微粒体氧化：氧化反应由微粒体中的混合功能氧化酶催化。微粒体是内质网在细胞匀浆过程中形成的碎片，还包括有核蛋白体、高尔基复合体，并非一个独立的细胞器，微粒体可分为粗面和滑面，但滑面中混合功能氧化酶活性更强。

混合功能氧化酶特点是反应中需要一个氧分子，其中一个氧原子被还原成水，另一个氧原子则参入底物与底物结合，故称为混合功能氧化酶，又称为加单氧酶（Monooxygenase），它是由多种酶构成的酶系统，现知的有：细胞色素P-450，NADPH-细胞色素P-450还原酶（还原型辅酶Ⅱ，为黄素蛋白类）和NADPH-细胞色素C还原酶等。 ① 脂肪族羟化：

[0]

RCH3 ——------→ RCH2OH

如有机磷杀虫八甲磷---→ 羟甲基八甲磷，巴比安类药物

② 芳香族羟化：

[O]

C6H5R—------→ R-C6H4OH

芳香环上H原子被氧化，如苯、苯胺、苯并（α）芘和黄曲霉毒素。 ③ 脱烷基反应：

胺类化合物的氨基N上连接的一个烷基被氧化，脱去一个CH3，变为醛类或酮类。 CH3 [O] CH3 R—N R—N

CH3 CH3 常见的有氨基甲酸酯类杀虫剂，二甲基亚硝胺等。

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硕士研究生《动物毒理学》教案 ④ 环氧化反应：

在两个碳原子之间形成桥式结构，即环氧化物。如有机氯杀虫剂艾氏剂（Aldrin）通过环氧化成为另一类狄氏剂（deldrin）。苯并芘类可形成苯并芘环氧化物。 ⑤ S—氧化作用：

凡含有硫键（—C—S—C—）结构，可进行S—氧化，形成亚砜或砜，毒性增加5～10倍。

[O]

CH3—SO—CH3 —------→ CH3—SO2—CH3

二甲基亚砜 二甲基砜

⑥ 脱硫反应：

硫被氧化成硫酸盐而脱离。 R R C=S ———------→ C= O R R 许多有机磷杀虫剂较为重要，如对硫磷变为对氧磷， P=S基变为P=O基，毒性大大增加，LD50减少1/4左右。 ⑦ N-羟化反应：

在NH3上进行羟化而生成羟氨基化合物，毒性上升。如磺胺类药物的转化。 ⑧ 氧化脱氨作用：

胺类化合物氧化时脱去一个NH2基，如丙胺

（2）非微粒体氧化：在肝组织胞液（cytosol），血浆和红粒体中，有些专一性相对不太强的酶，如醇脱氢酶，醛脱氢酶，过氧化物酶，黄嘌呤氧化酶和单胺氧化酶（MAO）等。 ① 胺氧化（单胺氧化酶MAO）

O2

RCH2NH2+H2O—------→ RCHO+NH3

MAO

② 醇醛氧化

醇脱氢酶

+

RCH2OH + NAD —------→ RCHO + NADH + H

（3）还原反应

在哺乳动物肝脏中存在硝基还原酶（nitroreductase）和偶氮还原酶(azoreductase)，易将硝基和偶氮基的化合物还原，还原反应是在厌氧条件下进行，由NADPH（辅酶Ⅱ）和NADH

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（辅酶Ⅰ）提供氢催化硝基芳香族化合物还原，如硝基苯还原成苯胺。

哺乳动物还原偶氮化合物的能力相当弱，在对硝基化合物和偶氮化合物还原反应中，哺乳动物组织中的催化酶所起的作用相对较小，其反应主要通过组织内细菌和肠道细菌的作用实现。原因可能是在活体组织中有氧条件下，细胞色素P-450主要以氧化型存在，从而使它对外来化合物还原的能力减小。 （4）水解作用：

各细胞的微粒体、血浆或消化液中含有酯酶及酰胺酶，能使各种酯类及酰胺类毒物和含有酯式键的磷酸盐取代物水解，有机磷化合物主要以这种方式解毒。

在生物转化第一阶段中，与氧化、还原反应不同，水解反应不消耗代谢能量。 RO O（S） + H2O RO O（S）

P P + HX RO X 酯酶 RO OH

有机磷杀虫剂 烷基磷酸（或烷基硫代磷酸）

有些毒物通过水解后，毒性增强，如农药氟乙酰胺通过酰胺酶水解后，可形成毒性更大的氟乙酸。

H2O

FCH2CO—NH2 —------→ FCH2COOH + NH3 氟乙酰胺 氟乙酸

2．第二阶段（Ⅱ相反应）：主要为结合作用（conjucation）

各种外来化合物，一般在体内经过第一阶段反应后（氧化、还原或水解），大多数要与体内某些化合物或基团结合，使毒性减弱，极性和水溶性增强，从而经尿或胆汁排出。结合作用是由专一性强的各种转移酶催化，需要消耗能量。

结合反应有以下几种： ① 葡萄糖醛酸化：

最常见的方式，主要在肝微粒体中进行，此外，肾、肠粘膜和皮肤中也可发生。 糖代谢中生成UDPG（尿苷二糖酸苷糖） 氧化

UDPGA（尿苷二磷酸葡萄糖酸）

葡萄糖醛酸 与含有羟基、氨基和羟基等基团化学物结合 基转移酶 （—OH、—NH3、—COOH） β—葡萄糖醛苷—化合物 + UDP ② 硫酸结合：

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外来物中（含代谢物）中的醇类、酚类或胺类化合物可与硫酸结合，形成硫酸酯。硫酸的来源是含硫氨基酸的代谢产物，先必须经ATP（三磷酸腺苷）活化，成为PAPS（3’-磷酸腺苷—5’磷酸硫酸），再经磺基转移酶作用与酚类、醇类或胺类结合为硫酸酯。多发生在肝、肾、胃肠等组织中，由于体内硫酸来源有限，所以比葡萄糖结合反应少。 ③ 乙酰化结合：

外来物中的（如芳香胺类、苯胺），通过氨基与乙酰辅酶A反应，经乙酰转移酶催化生成乙酰衍生物。乙酰辅酶A来源是糖、脂肪以及蛋白质的代谢产物。 ④ 甘氨酸结合：

含有羟基（—COOH）的外来物，可与甘氨酸的氨基结合。氰氢酸也可与半胱氨酸结合，由尿液排出。 ⑤ 甲基化结合：

生物胺类常与甲基结合而消除毒性，甲基由蛋氨酸供给。甲基结合可发生在化学物的不同结构部位，有O—甲基结合和S—甲基结合。甲基转移酶广泛分布于许多组织器官中。但甲基化在外来化合物解毒过程中并不十分重要。 ⑥ 谷胱甘肽结合：

环氧化物与谷胱甘肽结合而解毒，是通过谷胱甘肽转移酶催化进行的，另外，谷胱甘肽也对金属毒物有解毒作用。 （二）影响生物转化的因素： 1．机体方面：

（1）动物种类，品种有关：主要由于生物转化酶的质和量的不同。

例如：猫对酚、苯甲酸敏感，因为猫缺乏葡糖醛酸转移酶；兔对阿托品耐受量较大，因为兔体内有抗阿托品酶；乐果对鸡、奶牛毒性较大，因为它们对乐果水解少；氰化物对草食动物（牛、羊）毒性低，因为草食动物体内有较多的硫氰生成酶。

（2）年龄有关：幼畜、老年动物体内缺乏酶，易发生中毒，不同化学物对成年和新生动物的LD50比值一般波动于0.002～16之间。因此一般采用体重剂量来计算，从而减少年龄的差异。

（3）性别有关：一般与性激素有关，似乎雌性动物对毒物更敏感。 （4）健康状态有关：肝、肾疾病时毒性作用表现更严重。

（5）营养状况：机体缺乏蛋白质、辅酶类或其它有关物质（ATP、Aa）等，则各种酶活性降低而易中毒，特别是vitc明显。 （6）应激状态

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硕士研究生《动物毒理学》教案 2．毒物方面：

（1）接触途径有关：如对硫磷，口服时毒性大，肌注时毒性小；对氧磷则相反。 （2）时间有关：

（3）毒物的结合、储存有关：如与血浆蛋白结合后，游离量减少，延缓解毒，贮存于骨、脂肪中会延缓生物转化。 （4）生物转化酶的抑制作用。

几种毒物对同一种酶进行竞争性抑制，使某种毒性加强，另一种毒物减弱。 （3-甲基苯葸）抑制

CCl4 —————------→ 脱氯CCl3 —------→ 从而使CCl4毒性降低。

五、毒物的排泄：

排泄包括对化学物本身（母体）、其代谢产物以及结合物的排泄。排泄的主要途径是通过肾脏随尿液排出和经过肝脏胆汁混入粪便中排出。另外，还可经呼吸器官、汗液、乳汗、泪液、胃肠道分泌物等途径排出。

肾脏是主要的排泄器官，随同尿液排泄的化学物数量超过其它各途径排泄的总和，而其他途径往往是对某一特殊的化学物重要，例如：CO主要通过肺排出，由肝脏随同胆汁排泄DDT和铅等。 （一）肾脏排泄：

排泄机理有三：肾小球滤过（被动转运中的滤过）肾小班球简单扩散、肾小管主动转运。其中简单扩散和主动转运更为重要。

肾小球过滤：一般外来化合物大部分可以滤过，但与血浆蛋白结合的化学物不易通过。滤过以后，脂/水分配系数高的化合物易被重吸收，而极性、易电离的化合物以及离子将直接排入尿中。

肾小管主动转运：又称主动排泌（active secrection），在肾小管的近曲小管有两种不同的主动转运系统：一种供有机阴离子化合物质如苯甲酸等有机酸类，另一种供有机阳离子化合物（有机碱）转运。

当两种化合物通过同一转运系统时，可发生竞争 。

主动转运另一个特点是与蛋白质结合的外来化合物亦可通过主动转运而进入尿液中。

（二）胆汁排泄：

化合物被排泌入胆汁进入小肠后，有两种去路：

1．若易被吸收，则经门静脉系统返回肝脏，再次随胆汁排泌（肠肝循环）；

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2．若不易被吸收，则随胆汁混入粪便，排出体外。

外来化合物由肝实质细胞进入胆汗，主要通过主动转运，而简单扩散过程是次要的。现发现至少有三个以上转运系统转运：有机酸、有机碱类、中性化合物、金属类。 （三）经肺排泄：

主要机理是简单扩散，尚未发现有特殊转运系统。气态化合物和易挥发性液体经肺排泄的速度主要决定于气体在血液中的溶解度、呼吸速度和流经肺部的血流速度。 （四）其它途径：

1．经胃肠道排泄：经口未被吸收的、胆汁排泌的以及胃肠道排泄的。 2．经乳汁排泄： 3．汁液和唾液：

第二节 毒物动力学

毒物动力学是由药物动力学派生来的，它用数学方法描述外来化合物在体内的随时间变化规律，有助于用量的概念了解物质被机体吸收的速度和程度，物质在体内存留时间的长短、代谢转化的速度以及由机体清除的速度等。

由于哺乳动物机体构造复杂，外来化合物在体内的时间过程受到诸多因素的影响，一般为了便于用数学方法研究，就需要建立相适应的数学模型，目前将生物机体视为“室”（compartment）有利于以动力学性质模拟生物学过程，便于找到合适的参数。

“室”只是一个理论体积而已，而不是解剖上或生理上的某一器官或某一组织器官。动力学上认为在一个“室”内化合物浓度保持动态平衡。 一、一室模型：将机体认为一个室。 D CaVa Ka 一室 Ke Ke为消除速度常数 Ka为吸收速率常数

假设：物质从体内的清除速度与进入机体的外来化合物浓度成正比，即为“一级速率”过程：

静注： dc/dt=-ke·c

C=Co·e-ket LnC=Ke·t+lnCo t1/2=0.693/Ke

二、二室模型：

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实践证明外来化合物在机体内随时间变化呈一室模型的很少，它们在进入机体以后，并不是迅速和比较均匀地分布到全身，而是在血浆（包括体液）与组织脏器之间有一个逐步分布，逐渐达到平衡的过程。

即应用二室模型表示：

Ka K12 化合物 中央室C1 周边室C2 K21

K10 K20

若符合一级速率过程：

dc1/dt=K21·C2－(K10＋K12)·C1 dc2/dt=－K21·C2＋K12·C1

静注： C=A·e口服： C= A·e

－αt

＋ B·e

－βt

－Kat

－αt

＋B·e

－βt

－(A＋B) e

t1/2α=0.693 /α t1/2β=0.693 /β t1/2ka=0.693/ka

三、非线性动力学模型：

以上介绍的一、二室模型是在一级速率过程，即外来化合物被机体吸收的初速度与剂量成比例，化合物从血浆和体液向组织转移速率也与其浓度成比例前提下，而且也假设组织吸收化合物是无限的，因此称为线性动力学模型。在实际上很多物质的吸收过程并不是直线，也不是无止境的，而是随剂量的加大可出现饱和现象。其原因主要有两种：

1．由于物质降解酶的反应速度低于物质的吸取收速度，从而降解酶被饱和： 2．主动转运物质的载体已被饱和。

此时可能出现两种速率过程：在吸收、转运的初期由于物质的量较少，为一级速率过程；而在物质增多情况下出现零级速率过程（即吸收、转运速率恒定，与剂量或浓度无关），这种具有饱和现象的速率过程称为非线性动力学或受酶活力限制的速率过程，或Michaelis-Menten过程，或剂量依赖性动力学。

非线性动力学的特点：

（1）药物消除不遵守简单的一级动力学过程，而是遵守Michaelis-Menten方程：

－dc/dt=VmC/km+C

Vm为该过程的最大速度（浓度/时间）

Km为米氏常数，相当于该过程最大速度一半时的药物浓度。即－dc/dt=1/2Vm。

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第二节 动物性食品药物残留分析

一、名词

1．兽药残留检测：利用微生物学或物理化学等测定方法，测定动物性食品中兽药的残留量是否超过法定允许量，并可检查临诊上是否存在非法应用禁用药品和不正确用药等现象，此外，用于制作奶酪、酸奶等乳制品的乳中也不允许抗生素残留的存在，以免在乳制品加工过程中影响微生物的正常作用。

2．分析方法（Analytical method）：分析方法一般分为两大类

（1）常规方法（Routine method）： 常现用于监督、检测食品中药物残留的方法。 1.筛选方法（screening method）：指用于快速筛选大量样品，检测一定浓度内的某种或某一组药物残留的分析方法，其目的在于检出潜在阳性物，并尽可能减少假阴性结果。（属于定性）

2.确证方法（confirmatory method）主要用于测定并确证经筛选方法检测为阳性的样品中是否存在药物残留，以提供一个肯定的鉴定，发生防止假阳性结果（属于定量）。 （2）参比方法（Reference method）：指已被某国家或国际机构验证和接受的法定性确证方法，目的是可用于验证有关分析方法的精确度、精密度等。 1.精确度（Accuracy）：指测定结果与其真值的接近程度。

2.精密度（precision）：用某种方法重复测定某一样品，每次测定的结果与其平均值的偏差程度，用变异系数表示。

3.重复性（重复条件，Repeatability）：指在短期内，在重复条件下（即在同一实验室里，同一操作者使用相同仪器，采用同样方法测定同一样品），各个互相独立的分析结果的符合程度。

4.重现性（重现条件，Reproducibility）：指在重现的条件下（在不同的实验室里，不同的操作者使用不同的仪器，采用同样方法测定同一样品），各个相互独立的分析结果的符合程度。

二、残留分析的基本要求： 1．筛选方法的要求：

（1）对方法没有固定的要求，但应将假阴性结果控制到最低水平； （2）必须限定筛选方法的特异性；

（3）精确度和精密度：不一定需要定量分析，可允许出现假阳性结果。

（4）检测限：对于已确定MRLs（最高残留限量）的检测，限定控制在足够低水平，以便检出该浓度。对于不允许用于食品动物的药物，其检测限应规定得尽可能的低。 （5）实用性：快速、实用、检测费用低。 2．确证方法的要求：

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（1）特异性：不允许有一种以上的化合物产生同样的响应，所以一般采用一组分析程序，以获得所需的特异性。如：

GC/MS（气相色谱—质谱分析）； LC/MS（液相色谱—质谱分析）

IAC/GC—MS（免疫亲和色谱/气相色谱—质谱分析） GC/IR（气相色谱—红外光谱分析） LC/IR（液相色谱—红外光谱分析） LC/IMG（液相色谱—免疫图谱分析）等等。

（2）精确度：假阳性和假阴性结果控制在最低程度。在用确证方法进行参比物（Reference material，指一种或几种特性已被法定方法所确证的物质，用于校正仪器或检测测定方法的灵敏度、精确度和精密度等）的重复分析时，其平均测定浓度（用回收率校正以后）与其真值的误差范围应符合下列标准。

精确度控制标准

参比物含量（μg/kg） 测定误差范围（%）

≤1 －50～＋20 1～10 －30～＋10 ＞10 －20～＋10

（3）精密度：在重现条件下，重复分析某参比物，根据Horwite等式计算出实验室间的变异系数 CV% = SD / X×100% 应符合下列要求：

精密度控制标准

参比物含量（μg/kg） （小于）CV（%）

1 45 10 32 100 23 1000 16

在重复条件下，实验室内CV%应加上述标准的1/2～2/3。

（4）检测限、测定限、灵敏度：无具体要求，但必须适合测定目的。

（5）实用性：与筛选方法比较，确证方法的测定速度和费用的意义相对较小，一般所需的试剂和仪器均需商品化。

3．克服干扰因素：应说明任何可影响分析结果的变异因素。如对于GC或LC方法时，要求受检物的波峰响应为最强，而且最高波峰的半高峰宽应在初始峰宽度的10%以内。对于TLC法，受检物斑点应为最强，而且外观不应发生变化，另外不应出现新斑点。

4．允许残留量与分析方法检测限和测定限：对于不允许存在的药物，分析方法的检测限度应足够低，其检出概率至少为95 %；对于已确定MRLs的药物，分析方法的测定限加上

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3倍的标准偏差应不超过已确定的MRLs，并且该分析方法对检测MRLs，MRLs的半量和2倍量均有效。

三、兽药残留的快速筛选方法：

随着兽药应用的日益广泛，动物性食品中兽药残留的发生越来越普遍，但在实际工作中，不可能也无必要对所有动物性食品进行各种复杂的分析检测，而只需按一定的规范取样，采用筛选方法，对受检样品进行快速检测，然后再对经筛选为阳性的样品进行进一步的确证分析。

（一）动物组织中抗菌药物残留的检测方法： 1．微生物学检测法：

原理：根据抗微生物药对特异微生物的抑制作用，未定性或定量地确定受检样品中抗微生物药残留。

（1）四平皿试验方法（(Four-plate test, FPT)：FPT法是英国应用最广泛的一种筛选方法，并已为欧洲共同体系采纳为法定的检测方法。FPT法是一种琼脂扩散试验，具体操作如下：

将受试肉样置于分别接种枯草杆菌（Bacillus snbtilis）孢子的3个琼脂平皿（其pH值分别为6、7.2、8）和1个接种藤黄细球菌（Micrococcus luteus）的琼脂平皿（pH为8）上。在pH7.2的培养基中加入三甲氧苄氨嘧啶（TMP），以提高对磺胺类药物残留检测的灵敏度。由于肉样中含有的抗菌物质的扩散，可使一种或两种微生物的生长受到抑制，因而在培养基上形成抑菌圈。

检测范围：以FPT法检测β-内酰胺类抗生素、氨基糖甙类、大环内酯类和四环素类抗生素、新生霉素和多肽类抗生素杆菌肽是灵敏的，但用于检测氯霉素、呋喃唑酮和TMP时，则较不敏感；FPT法尚未用于多粘菌素、呋喃西林和多烯类抗生素等的检测。

应用FPT法时，可能有假阳性结果，其原因有：

A．肌肉中微生物降解所产生的长链脂肪酸的干扰，所以改用新鲜的样品；

B．检测冻肉（如猪肾）时，由于溶菌酶的存在，可在组织样和琼脂平皿之间放一层半透膜，以消除溶菌酶的存在和作用；

在FPT为其它阳性结果时，为了确定是那一种抗微生物药物，可将高压电泳（High-voltage electorphoresis, HVE）与FPT法结合运用，两者的联合应用，还可以检出如氯霉素和呋喃唑酮的残留。

近年来，在FPT法的基础上发展了12平皿（抑制）试验，原理和操作与FPT相似，只是采用了12个平皿系统，利用不同的培养基、培养基添加剂和试验菌株，使得每个活性组分分别产生其特异反应，从而能同时进行快速筛选和药物分类。 （2）拭子试验方法（swab test）：棉签形式，目前有以下几种： ①场内拭子试验(swab test on premises,STOP)

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②耐贮存拭子试验(shelf stable swab test ,SSST) ③动物活体拭子试验(live animal swab test,LAST) ④磺胺药拭子试验(sulfonamide swab test,STT)

STOP和SSST法均用于屠宰场内对宰后动物的肝、肾、肌肉等内的抗生素残留，也可检测较高量的磺胺药物，在24h内检测完毕。STOP与SSST法的区别在于：猪STOP试验的琼脂平皿已接种枯草杆菌芽胞，只有60天的冷藏期，60天后失效不能用，需重新换新的平皿；而SSST试验中，储存的琼脂培养皿事先不接种细菌芽胞，而是在试验前，用试验菌的芽胞悬浮液划线接种于琼脂的表面，分别包装贮存的平皿和芽胞悬浮液的有效期可达6个月，并可在常温下保存。

LAST试验用于检测屠宰前活体动物的尿中是否含有抗生素残留，其操作与STOP、SSST相似，其所需枯草杆菌芽胞悬浮液浓度较高。

SST试验的过程同前相似，只是其试验菌为Bacillus mezaterium，以增加对磺胺类药物检测的灵敏度。

2．荧光薄层色谱分析法：

该法主要用于检测组织中磺胺药残留，美国称它为定位磺胺药检测（sulfa-on-site,SOS）。美国农业部和食品安全与检验局（FSIS）已用于定性或半定量地检测猪的尿、血清及饲料的水提取液或甲醇提取液中磺胺药的残留。通过比较，受检样品和标准品荧光带的强度，可进行半定量分析。 （二）乳中抗菌药物残留的微生物学检测方法 1．纸片法：

（1）枯草杆菌纸片测定法：

将一吸满受检样的滤纸图放入一接种枯草杆菌的琼脂平皿上，并放入一含有标准抗生素的阳性对照图片。为确定是否为真阳性结果，需将乳样在82℃下加热2～3min，冷却，再重复试验，加热处理旨在消除自然产生的抑菌性物质的干扰作用，因而减少假阳性结果的产生。本法检测限为0.01 IU/ml。

（2）嗜热脂肪杆菌纸片测定法：这种方法可分为定性和定量两类：

定性法：仅限于检测β-内酰胺类抗生素（如青霉素），并能暗示是否存在其他抑菌物质，检测限可达到0.008 IU/ml以下，一般在4h内可得到结果。

定量法：与定性法相似，主要用于测定青霉素定量。 2．溴甲酚紫比色定性检测法：

又称为细菌抑制定性比色检测法（colormetric bacterial inhibition test），此法可测定乳中的β-内酰胺类抗生素。本试验原理是根据嗜热脂肪杆菌的变种（calidolactis）的快速生长，以及在其生长过程中同时产生酸的特点。酸的产生与否可用溴甲酚紫染料来指示，若样品中不含抗菌物质，或浓度不足时，细菌可生长，在培养基中产生酸，用染料指示时变为黄色，

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本法对β-内酰胺类抗生素特别敏感，但不能用于检测其他抗生素。 3．Charm检测法：

全称为磺胺药残留Charm抑菌检测法，原理与上述溴甲酚紫比色定性检测法相同。本法至少能检测≤10ppb的磺胺二甲嘧啶和磺胺间二甲氧嘧啶。

四、兽药残留的确证性测定方法：

（一）免疫化学测定法（immunochemical method）：

优点：快速、选择性和灵敏度高的特点，既适合于快速筛选，又可用于确证性分析。多数情况下，样品只需相对精提之后可进行测定，甚至不需进行预选分离，高浓度残留≥10ng/kg(10ppb)时；就可采用免疫学测定作为一种常规的检测方法。

测定原理：抗原抗体的竞争性结合。分析系统中有3种成分：（1）样品中的待测药物或标准管中的标准药物；（2）试剂中的标记药物；（3）特异性抗体。待测药物（Ag）与标记药物（Ag*）相互竞争性地与特异性抗体（Ab）进行结合，生成药物-抗体复合物Ag－Ab或Ag－Ag*）。比较待测药物抑制标记药物与抗体结合的程度可求出被测药物的含量。在免疫化学测定系统中，Ag*和Ab的数量是固定的，而Ag与Ag*之和大于Ab上的有效结合点数量。

以上特异性抗体在自然界中一般不存在，需通过给动物注射免疫原后在动物体内产生。动物为家兔或山羊。由于药物是小分子物质（半抗原），不能直接引起动物产生抗体反应，所以必须使药物与截体蛋白共价结合后，动物的免疫系统才会产生与抗载体蛋白各种表位（包括结合的药物）结合的抗体。

免疫化学测定中的抗原—抗体反应不能直接测定，也不能用肉眼看到，需要在反应系统中加入一种标记物，目前，常用的标记物有放射性同位素、酶和荧光剂等，其测定技术分别称为放射免疫性分析（RIA）、酶免疫分析（EIA）和荧光免疫分析（FIA），近年来也有用此法抑制免疫分析及发光免疫分析。

在兽药残留检测中，常用的有RIA和EIA。RIA由于仪器昂贵，测定放射性强度时，需有同位素防护设备。EIA不用放射同位素，测定成本低，速度也快，设备简单，可制成常规测试盒，其中酶联免疫吸附分析（enzyme linked I immunosorbent assay, ELISA）与单克隆抗体技术的联用，可建立适用于屠宰场和农场的快速、灵敏及准确的残留测定方法。 （二）物理化学测定法：

常用的物理化学测定法可分为光学分析法和色谱分析法两大类。

1．光学分析法：根据供试品的光学性质测定其含量的方法，有吸收光谱分析法（可见和紫外分光光度法，红外分光光度法），发射光谱分析法（发射光谱法，荧光分光光度法、火焰分析法（发射光谱法、荧光分光光度法、火焰分光光度法）、质谱法、折光分析法和旋光分析法。

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（2）药物消除半衰期随剂量的增加而延长；

（3）AUC与剂量不成正比，当剂量增加时，AUC显著增加： （4）平均稳态血药浓度也不与剂量成正比。 四、毒物动力学实验设计注意事项：

1．动物选择：一般选择药物（毒物）实际应用的动物，如猪、禽等，或选用毒理作用与

人相近的动物（狗、兔），而且样品易采集，最好在同一动物身上采集完整数据。

2．剂量选择：保证在收集到完整样品前动物不能死亡，一般在0.2～0.8LD50剂量，而出

现中毒症状，一是可以引起轻微中毒的剂量，另一个是机体实际接触的剂量。

3．采样选择：时间准确，血液采集量尽可能少，尿液采取时，以放导管为宜； 4．观察时间：实验期不要小于2～3个半衰期，即相当于80%的化学物质的消除。

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第三章 毒作用机理

中毒机理是目前国内外毒理学研究焦点之一，这是因为它不但有很大理论意义，而且也有实际价值。研究毒作用机理对阐明毒物的毒作用部位、毒作用过程，探讨早期中毒诊断指标，中毒防治，发展新的检测技术以及促进毒理学的发展等都具有重大的理论和实际意义。

根据现有研究，由于对机理有不同的理解，因而对同一毒物中毒，因解释角度不同，即从整体水平→器官水平→细胞水平→亚细胞水平→分子水平解释中毒机理，而众说不一。一般认为中毒机理要能说明以下三个问题：

1．中毒机理应能说明毒物的启动作用； 2．应能说明多种毒物中毒，甚至化学致癌机理； 3．应能依此说明随后发生的病理生理过程。

目前，还没有一种理论能完全符合上述要求，从分子水平提出的三种中毒机理似乎更接近，因而普遍受到重视。从分子水平解释中毒机理：（一）共价结合理论；（二）脂质过氧化；（三）钙流学说。

下面从两个角度来阐述中毒机理：

第一节 从整体水平至亚细胞水平解释中毒机理

一、对机体物质代谢和能量代谢的影响： （一）糖代谢：有些化合物干扰糖元的合成与分解

1、 糖元合成障碍，糖元量减少：黄磷、CCl4 →损害肝细胞线粒体 2、 加速糖元分解：硝基酚

3、降低肝组织贮存糖元的能力：CCl4抑制糖元转移酶，导致肝糖元量减少。 4、使糖元增加：镍化合物→垂体→抑制胰岛素分泌→高血糖→糖尿病 5、金属有机化合物阻碍脑中葡萄糖的氧化：

（二）脂质代谢：

1、毒物引起肝脏病理性的脂肪沉积：CCl4→损害肝脏亚细胞结构（内质网、线粒体）→导致蛋白质合成障碍→脂蛋白减少→甘油三酯堆积。

2、起血管粥样硬化：CS2与一系列脂质变化有关，产生酯化胆固醇在血管壁的沉积。

（三）蛋白质和核酸代谢：许多化合物损害细胞器，从而干扰蛋白质和核酸代谢，如CCl4、

黄曲霉毒素B1。

（四）维生素代谢：

1、妨碍消化道对维生素的吸收：铜、钼、钒等

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2、某些化合物与某些维生素的结构相似，而相互之间有抑制作用：氨丙啉与VitB1。 3、增加机体对VitB1的排泄，从而引起VitB1的缺乏：锰、苯等。

（五）微量元素代谢：SO2 导致脑脊髓液中Cu的含量减少，出现神经症状；砷与锶之间有拮

抗作用。 （六）能量代谢：

1、线粒体的损害：线粒体中有与生物氧化供能有关的酶，如cytaa3、MAO等，在线粒体中将ADP（二磷酸腺苷）进行氧化磷酸化形成ATP，并以高能磷酸键形式储存，因此损害线粒体的物质均可影响能量代谢。

2、生物氧化呼吸链障碍：抑制生物氧化呼吸链中任何一个环节或抑制氧化磷酸化过程均可造成细胞呼吸障碍。 （1）氰化物与氧化型cytaa3 Fe（2）CO与cytaa3 Fe

磷酸化。

二、生物膜结构和功能的损害：

（一）细胞生物膜的损害：最易受到毒物的损害。

1、毒物与膜蛋白或脂质反应，改变膜的完整性和转运功能，引起一系列的生理、生化功能

变化：

2、毒物使生物膜发生脂质过氧化作用：毒物形成自由基而产生过氧化。 （二）亚细胞结构生物膜的损害

线粒体、溶酶体和内质网结构最易被损害。如Zn、Hg、Cd、Cu、Ag、Pb和Sn等易与线粒体上的膜蛋白结合，改变其构型及稳定性，使其功能发生改变（底物运输、三羧酸循环、电子输送系统、各种离子的通透性、氧化磷酸化过程）。

三、对机体免疫功能的影响： （一）对免疫功能的抑制作用：

1、改变吞噬细胞的吞噬活性：许多农药（如DDT、代森锌）、苯使人和动物周围血的吞嗜指数下降。

2、降低血清内补体水平：DDT连续使用后，补体水平下降。 3、降低溶菌酶产生数量：

4、降低体液免疫反应，干扰特异性抗体形成：某些毒物可直接作用于淋巴细胞、浆细胞及一些辅助细胞，抑制其体液免疫反应。

5、降低细胞免疫反应，减弱机体对异体或异常组织的反应能力：四氯二苯-对位-二恶烷（TCDD）直接作用于胸腺，使其皮质萎缩，淋巴细胞、胸腺细胞减少，故对细胞免疫产生明显的抑制作用。

（二）对免疫功能的诱导兴奋作用：

1、毒物引起机体的变态反应（Allergy）：有以下几个特点：

＋＋

＋＋＋

结合→→失去传递电子的能力；

结合→→阻碍cyt的再氧化和对氧的利用；

（3）解偶联物质如农药、二硝基酚类→→使氧化和磷酸化的偶联被解除，不能用于ADP的

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硕士研究生《动物毒理学》教案

（1）表现不同于该种特质的一般毒性反应，病理改变亦不同，多属炎性反应； （2）有明显的致敏-发敏两个阶段反应； （3）无明显的剂量反应关系； （4）作用专一性；

（5）毒物为半抗原，与体内蛋白结合形成全抗原。 2、毒物引起机体的自身免疫疾病（Autoimmuno disease）：

在毒物作用下，机体对自身组织成分的自我识别能力受到破坏，机体会出现直接对抗自身的免疫反应，使组织损害或功能破坏。只有在毒物引起组织出现“微妙”的分子结构改变，即改变组织的抗原结构程度不大时，才易于破坏机体的自我识别能力，如氯乙烯。 四、毒物对酶的作用：

（一）竟争性抑制：抑制机理为破坏酶蛋白，使其变性或失活。 1.可逆性抑制：磺胺类药物，抗代谢药物；

2.不可逆性抑制：金属类，有机磷酸酯类，氨基甲酸酯类。

（二）非竟争性抑制：改变酶的功能团，使酶失活。例如金属类与酶的-SH基结合，-COOH或-NH3 结合，使之失去与正常底物作用的能力。

（三）使辅酶的形成减少：例如烟酸是辅酶Ι（NAD）和辅酶Ⅱ（NADP）的重要成分，Pb中毒时可使体内的烟酸量减少，CoI合成受阻，可导致溶血。

（四）抑制酶的激活剂（间接抑制作用）：Mg是变位酶的激活剂，但氟进入体内后与Mg形成复合物，使需要Mg与cytaa3 中的Fe

五、其它影响：

（一）直接物理性刺激和化学性损伤：例如强酸、强碱。 （二）破坏组织供氧和氧的利用：

1、降低肺泡中的氧分压而窒息：如吸入大量惰性气体N2、CO2、CH4可降低肺泡中的氧分压而窒息。

2、破坏氧的运输能力：例如CO、Hb结合形成碳氧Hb而破坏氧的运输。

3、细胞内窒息：例如氰化物、H2S均可与氧化型cytaa3的含铁辅基结合，使呼吸链无法传递电子，致使细胞内缺氧。 （三）改变神经元的传递作用：

1、阻断正常神经递质的释放，使其不能作用于突触后膜的递质受体部位。 2、起假递质作用：

3、影响递质合成、贮存、释放和再摄取过程，或使有关的酶失活从而改变递质的正常浓度。

＋＋

激活的三磷酸腺苷酶和烯醇酶的作用受抑制。

-

（五）与酶的活性中心（金属离子）结合：有些酶的活性中心是金属离子，如氰化物CN

＋＋＋

结合，使氧化过程中电子传递受阻。对cytaa3 Fe

＋＋＋

有作用的还有

CO、H2S、叠氮钠化合物。

第二节 从分子水平解释中毒机理

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硕士研究生《动物毒理学》教案

以毒作用的三种后果：1．有无特异的毒作用部位（靶器官）；2．有无特异的全身或器官的生理功能异常表现；3．有无特异的器官组织损伤，从三个方面概述有关机理。 一、决定毒物的靶器官的机理：

绝大多数毒物对各个器官产生不同程度的影响，有的作用于单一靶器官，有的作用于若干个靶器官，其决定因素有以下： 1．器官的结构特点：

靶器官是毒物在体内分布时容易进入和容易浓集的部位，因而取决于它的结构特点。例如：中枢神经系统是脂质含量丰富并有血脑屏障保护的器官，而甲基汞为脂溶性物质，可以透过屏障并贮留于脑组织中产生毒作用；无机汞则不能透过。总的来说，器官的结构和特点与毒物的理化性质“一拍即合”。 2．器官的生理功能特点：

肝脏是外来物质生物转化的主要部位，并易受到活性代谢物的直接作用；肾脏是排泄毒物及其代谢物的主要器官，也是它们的浓集之所，因此肝、肾易受到毒物损伤。 3．器官的敏感性：

器官组织对某些毒物的毒作用的敏感性有极大的差别，往往存在着特殊的影响因素，有待进一步阐明。例如：甲醇对视神经特别敏感，是由于局部神经视网膜部位缺乏一种将其中代谢物甲醛转化为甲酸的酶。又如甘薯黑斑霉毒素（4-薯萜醇）能引起肺的严重损伤肺水肿，是由于肺中分泌细胞-Clara细胞具有高度活性混合功能氧化酶，可使毒素转化为活性烷化剂而与细胞大分子发生共价结合。 4．受体学说：

受体学说不仅可在分子水平上阐明毒效应问题，而且还可以解释多种毒物对靶器官具有特殊亲和性的问题。当外来化合物的分子构型与受体上结合部位的外形呈互补时，两者可发生紧密结合导致明显生理功能障碍，即毒作用。例如：DDT认为是与存在于轴突的受体起作用。

二、引起生理功能异常的机理：

一般毒物的初始反应都发发生在分子水平以至细胞水平上，但必须直至在组织与器官水平上引起明显的正常生理功能的紊乱时，才出现系统性的功全身性的临床中毒表现。

系统性功全身性的临床中毒表现

组织与器官水平上正常生理功能的紊乱

毒物的初始反应（分子水平或细胞水平上）启动。

（一）抑制酶的活性：

有5种作用方式：

1、破坏酶的蛋白质部分的金属或活性中心，使之失去催化能力。如氰化物CN－与cytaa3Fe

＋

3

结合，使氧化过程中由于传递受阻，对cytaa3Fe作用的还有CO、H2S、叠钠化合物。 2、与基质竞争同一种酶而产生抑制。如单氨基酰胺类化合物能与5-羟色胺氧化受到抑制

3＋

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硕士研究生《动物毒理学》教案 少。

3．致畸物(teratogen)：凡能通过母体干扰胚胎或胎儿正常发育，使其出生时具有畸形的化合物。大多数先天性畸形并不具有遗传性，只有外来化合物损害生殖细胞所引起的先天性缺陷或异常，才具有遗传性。

4.生殖毒理学(Reproductive toxicology)：生殖是生物延续种族的生理过程。生殖过程包括了生殖细胞（粒子和卵子）的形成与发育、交配、受精、受精卵的形成与着床，胚胎形成与发育到分娩，这一过程的每一阶段都可能成为某些毒物作用的靶子，研究这过程各类毒作用的规律称为生殖毒理学。生殖过程受毒作用后，所出现的后果是多方面的，包括：不育、死胎、后代发育迟缓、畸变（功能或结构畸变），幼龄期的肿瘤等。 二、简史

19世纪末，女工接触Pb引起流产增多；20世纪60年代，反应停事件：西德孕妇口服后引起婴儿短肢（海约畸形）；60—70年代日本的水俣病：Hg中毒引起45例胎儿畸形；70年代美国农药人工在接触二溴氯丙烷，引起不育。

在我国自然流产率一般为10—20％之间。关于出生缺陷，全国29省市124万例围产儿，共有16172例缺陷，总发生率为1.3％。

在动物上，也已发现以下畸变：猴脸羔羊；羔羊骨化延缓和上皮形成不完善；头颈、臂、尾、四肢等无被毛；猪头部水肿、肠道水肿、死胎及木乃伊；牛脑干出血液化灶；脑实质血管周围间隙白细胞浸润。

三、化学物对生殖过程的损害作用和机制： （一）化学致畸作用机理：

机理目前尚未完全阐明，根据研究，认为有以下几种可能：

1．致突变作用：畸胎形成与细胞突变关系十分密切，约有1／5—1／3的人类发育缺陷是由于生殖细胞的突变，主要作用于DNA。DNA结构受损使器官形成过程受到干扰，发生障碍，出现畸形。如果是生殖cell受到损害，则具有遗传性，可遗传给后代，若是体cell受到损害，则不具有遗传性。目前常规致畸实验中，由于胚胎进入器官形成期才接触受试物，故仅作用于体细胞。经证明，86种化学致畸物与体内致突变试验符合率达62％；也有人证明60种化学物致畸试验与体内致突变符合率为72％，经Ames试验符合率达76％，这也说明致畸与致突变间有一定关系。

2．对细胞生长分化较为重要的酶受到抑制：胚胎发育中，需要许多专一性的酶如核糖核

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硕士研究生《动物毒理学》教案

苷酸还原酶、二氢叶酸还原酶、DNA聚合酶、碳酸酐酶等受到破坏，则必影响胚胎的正常发育过程。

3．生物合成中能量和前体物(precursor)的供给和代谢受到干扰：胚胎组织细胞增殖极快，在短时间内需耗大量能量，若能量代谢（三羧酸循环）受到破坏，则出现致畸。有些外来化合物对生物合成前体物呈现竞争性抑制作用，也影响胚胎正常发育。

4．激素受体改变：在胎儿组织内含有各种激素，用以调节不同胚胎组织细胞的分化和成熟。每种激素在其靶细胞都有相应的受体和载体蛋白，受体的数目与功能状态决定了激素的反应，当受体数目减少或缺失时，都可能改变细胞对相应激素的反应与调节。

5．细胞分裂过程的障碍：有些化合物可以干扰细胞的正常分裂过程，如生殖细胞减数分裂中的不分离（non-disjunction）和细胞有丝分裂中的障碍都可使细胞死亡。 （二）化学物对生殖过程损害的类型及结局： 1． 影响配子形成：

○ 化学物作用于精子形成的每一阶段：

（1）引起睾丸萎缩，曲细精管变性：叠氮化钠、苯磷、硼。

（2）作用于生精细胞（精原cell，精母cell），使分裂减低，停止分裂：如棉酚。 （3）影响精子在附睾内成熟与贮存：如2－氯代甘油。

（4）使DNA合成减低，酶改变，染色体损伤，基因突变：如环磷酰胺，胺草磷。 （5）影响精子生成：二溴氯丙烷（DBCP）、苯硼、氯丁二烯。

结局：1.不育（不能受精）

2.DNA受损精子（突变）：可以受精，死亡或不着床、死亡、流产、胎儿遗传

性疾病。

○化学物对卵子生成功能的作用

（1）影响神经内分泌调节（下丘脑－垂体－卵巢功能），抑制排卵，如避孕药物：炔诺酮、醋炔诺酮、Cd、Hg、Pb等。

（2）作用于卵巢，使初级卵母cell加速退化变性，如接触Pb、Hg、As、P、TNT、苯、甲苯等。

（3）对卵母cell遗传物质的损害，如环磷酰胺．丝裂毒素C，秋水仙素。

（4）影响月经周期，也是通过下丘脑－垂体－卵巢轴心。如CS2、Pb、Hg、Mn、Cr等可使初经期、绝经期提前。 2．影响性功能和受精：

（1）对性功能影响：通过直接作用于性激素的分泌，或作用于与性功能有关的中枢或周围

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硕士研究生《动物毒理学》教案

神经系统或影响精神心理状态而间接作用。如：CS2、Mn（导致睾丸酮分泌降低）、氯乙烯、氯丁二烯。

（2）影响受精，胚胎植入：如一些避孕药有抗着床作用，如乙炔雌二醇，DDT等。精子与卵子受损后，相互之间不能受精，受精后，化学物可改变垂体与／或卵巢激素的分泌，则影响卵泡的着床（因为子宫内膜能否接受精卵着床是受卵巢激素所影响）。 3．影响胚胎的正常发育：

（1）引起流产、早产或死产发生率增高：如氯乙烯、氯丁二烯、CS2、Pb、Hg、Mn、As。 （2）毒物可阻碍或改变胎儿发育，导致结构和功能缺陷。即致畸（teratogenesis）。如胎儿死亡、畸形、发育迟缓、功能缺陷。

目前已知对人类致畸的化学物：反应停、雄雌激素、孕酮、抗甲状腺药，乙烯雌酚、有机汞。

4．引起儿童期肿瘤：经母体胎盘进入胎儿，对发育期间体cell作用，为致癌物。在动物试验中，发现氯乙烯、乙烯雌酚、二乙基亚硝胺、氨基甲酸乙酯可以致癌。 5．对子代智力发育的影响：如Pb、CS2、苯系混合物等。

四、影响生殖过程损害作用的因素：

（一）不同生殖时期接触毒物受到的损害不同：

1． 各期敏感性不同：以胚胎发育过程的器官形成期最敏感（Organogenesis）。

不同动物胚胎发育时间（妊娠天数）

动 物 人 大鼠 着 床 7－8 5.5－6 器官形成 10－56 6－15 平均妊娠期 270 21－22 38

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小鼠 小免 狗 猪 豚鼠 2．

4.5－5 7 13－14 10－12 6 6－15 6－18 － 7－35 6－20 19－20 32 63 114 67

不同器官在器官形成期发育的时期顺序不同，因此在此期内时间给予致畸物，可出

现不同类型的畸变。

给药时期 （妊娠后天数） 腭 9 10 11 12 13

3．同一剂量，但给药持续时间不同，结果不一致：一次给药量比多次接触更易产生致畸。 4．同一种致畸物在不同时间与胚胎接触，可出现不同的畸变结果：如PbNO3(25mg/kg)iv大鼠怀孕9．5天时引起胚胎后部畸形，在10天时给予，引起胚胎死亡。 （二）不同接触方式与剂量致畸表现不同：

1.接触方式：如反应停口服时致畸，腹注时不出现畸形。

2.剂量：能致畸的剂量一般范围比较窄，约为母体的LD50的1／8－1／2，但也有例外， 3.在剂量－效应关系中是对数剂量关系，例如致畸作用的最大无作用剂量与10％致畸剂量间距离小，约为1倍；最大无作用剂量与100％胚胎死亡的最低剂量间仅差2－3倍。 （三）种属及品系不同，致畸表现不同：

主要可以为：1．不同品系、不同种属对致畸物代谢不同；2．胎盘构造不同；3．基因型的差异。如乙酰水扬酸对小鼠畸形，对猴、豚鼠不畸形，又如乙酰唑胺对SWR／J系不畸形，对CBA／J系畸形出现率达80％。 （四）动物与人的关系：

1．对人有致畸反应的，对某些种类动物亦有相似反应：如二溴氯丙烷可引起人睾丸萎缩，精子数目减少，生育能力下降，与鼠、大鼠一样的反应。

2．在人所见的反应，在某些动物不一定能见到：如反应停不能引起10类大鼠、15类小

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脂鼠畸变发生率％ 唇 0 1 30 0 0 趾 0 14 30 0 0 眼 2 0 0 0 0 四肢 0 14 0 0 0 下颌 0 0 23 13 14 0 1 38 6 12 硕士研究生《动物毒理学》教案

鼠、11类兔子、2类犬、3类地鼠、8种灵长类产生致畸，但能引起某些种类兔和灵长类出现畸形。

3.一般人对致畸物的敏感性比动物大10倍，但也有例外，如CS2，动物敏感性反而比人大。

第二节 化学致癌作用

肿瘤是严重危害人类健康的常见疾病，在多种动物上也常发生肿瘤。据估计，人类肿瘤的80－90％与环境因素有关，包括物理因素、化学因素和生物因素等，而以化学因素居首要地位（占90％）。 一、定义

1．癌：以前主要从病理学角度理解，现在随着科学发展，对癌的发生机理的认识已深入到分子生物学水平，癌指组织或细胞相对自主生长形成肿块并危害机体的新生物（neoplasm）。它具有侵害周围正常组织的能力（浸润），并可向远离肿瘤的部位移行（转移，metastasis）。病理学上所指的癌（carcinoma）在狭义上指上皮组织的恶性肿瘤，而广义上泛指一切肿瘤，包括病理学上的癌和间质细胞恶性变（如肉瘤）以及临床上一切良好肿瘤在内。

2．化学致癌物(chemical Carcinogen)：指能诱发肿瘤的化学物质（有机、无机、天然或合成的化学物）。鉴定化学物的致癌性一般可根据以下几点：

（1）该物质诱发试验动物肿瘤发生率明显高于对照组动物肿瘤自发发生率； （2）该物质诱发肿瘤发生的日期比对照组自发肿瘤明显提前，即潜伏期缩短； （3）试验组动物出现对照组动物未出现的肿瘤； （4）试验组的个别动物出现多种类型肿瘤。

3．直接致癌物：指不经体内活化，而直接作用于细胞而发生癌变，如直接与体内大分子物质起亲电反应，此例有烷化剂、金属类。

4．间接致癌物：在体内发生活化后才具有致癌性。发生变化后形成的中间产物，称为半致癌物，活化型称为终致癌物(ultimate carcinogen)。大多数物质为前致癌物，结构特点是活化后都具有亲电结构，能够与大分子物质形成共价键。

5. 促癌物（cocarcinogen）：在致癌物作用后能增加致癌反应强度的物质，如SO2、乙醇、儿茶酚、芘和十二烷，激素、糖精、巴豆油等，这类物质本身不致癌。

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