环境中的毒物及其危害.ppt
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1、1,刘起展南京医科大学毒理学系Department of Toxicology,Nanjing Medical University,Nanjing 210029现代毒理学教育部重点实验室Key Laboratory of Modern Toxicology,Ministry of Education,China,环境中的毒物及其危害,2,已注册化学物5500万种,每年新增化学物400万种,已进入环境的常见化学物10万种,在全球性环境问题中,约70%由化学物污染所引起,3,说起化学中毒,许多人第一时间想到的是高氟饮用水导致氟骨症、氯气泄漏,这些电视上看到的“外地新闻”事实上,由于化学品充斥着我
2、们的生活,所以化学中毒距离我们每个人并不遥远化妆品汞超标、蔬菜过多农药残留、装修建材毒气化学品在造福我们生活的同时,也对我们的健康造成了威胁,4,南京雾霾,5,无处不在的化学品污染,种类繁多的污染源工业废水、生活污水工业废气固体废弃物广泛存在于环境中地表水、地下水空气(室内空气)土壤、沉积物,造成一定的食品污染动物饲料人类食品,6,Bird Flu,AIDS,Bovine Spongiform Enceohalopathy(BSE),Dioxin Crisis,Streptococcus Suis,SARS,重大传染性疾病和中毒事件严重威胁人类的生存,7,臭氧层耗损与破坏,温室效应,森林锐减,
3、淡水污染,海洋污染,酸雨,环境化学污染(水俣病),大气污染,生物多样性减少,土地沙漠化,1.环境安全,8,历史上十件重大公害事件,9,严重的环境污染导致众多中毒事件发生,10,全球的环境状况目前正在急剧地恶化我国正面临着严峻的环境污染问题,WHO呼吁:Our Planet,Our health,!,11,三聚氰胺超标奶粉,金浩茶油被曝致癌物(BaP)超标,“红心鸭蛋”事件,“横纹肌溶解症”事件,农药残留“毒韭菜”,农夫山泉“砒霜门”事件,“瘦肉精”猪肉中毒事件,谁来保证“食品安全”?,2.食品安全,12,3.药品安全,13,2009年我国新发各类职业病1.8万余例,其中尘肺病约占80%,在尘肺
4、病新病例中,煤工尘肺和矽肺占91.9%。,2009年共报告各类急性职业中毒552例、慢性职业中毒1912例。,职业病病例数前三位的行业依次为煤炭,有色金属和冶金。引起慢性职业中毒的化学物质排在前3位的分别是铅及其化合物、苯、砷及其化合物。,4.职业安全,14,5.新材料安全,纳米材料技术才刚刚起步,大量的科学问题有待发现,技术有待开发!,一些纳米材料可以透过血脑屏障,对呼吸系统、心血管系统、中枢神经系统和免疫系统造成影响。另外纳米材料透过血睾屏障、胎盘屏障的研究也偶有报道。一旦透过生殖系统的屏障,则可对精子生成过程、精子形态以及精子活力产生不良影响,还可以对胚胎早期的组织分化和发育产生不良影响
5、,从而威胁人类的自身繁衍。,2009年,The European Respiratory Journal(ERJ)报道中国工厂操作纳米颗粒涂料的工人死亡的病例。后经证实致死的主要因素并非产品中添加的TiO2颗粒,但是纳米颗粒的生物安全性任然引起的各界的广泛关注。,Eur Respir J,2009,15,山西朔州毒酒事件:1998年春节前,山西文水县一不法分子用甲醇勾兑散装白酒,批发给外地个体户。这些散装白酒流向社会后,被山西省朔州市、大同市部分群众饮用,从1月26日开始有人中毒,触目惊心的中毒案例,16,经省技术监督局事发后测定,这些勾兑的散装白酒每升含甲醇361克,超过国家标准902倍患者
6、呕吐、头痛、呼吸困难,没等救治便相继死亡。短短几天时间,朔州、大同等地先后发现数百名群众饮假酒中毒住院,其中近30人死亡,17,苏丹一号事件:2004年,中国内亨氏美味源公司、湖南长沙坛坛香调料食品有限公司和中国肯德基餐厅销售的新奥尔良烤翅和烤鸡腿堡调料被发现含有苏丹一号成分,高露洁牙膏事件:高露洁全效牙膏含三氯生被疑致癌?,18,芬达、美年达致癌争论:英国食品标准局认为:如果汽水同时含有苯甲酸纳(防腐剂)与维生素C(抗氧化剂)这两种成分,可能产生相互作用生成苯,苯是致癌物包括芬达汽水、美年达橙汁等众多流行软饮料在内,都含有防腐剂和抗氧化剂,可能构成致癌危险,可口可乐、百事可乐两大国际饮料巨头
7、遭遇棘手问题,19,南京汤山中毒事件(9.14事件):2002年9月14日上午,在南京汤山镇从早上6点开始就有多人前来位于汤山1号的南京军区总院汤山门诊就诊,患者出现腹痛、腹泻、恶心和呕吐等症状,甚至昏迷和死亡,而且患者越来越多,到上午12点达到300多人,死亡几十人2002年9月14日造成395人因食用有毒食品而中毒,经医院抢救无效死亡42人,2002年9月13日晚11时许,南京市江宁区汤山镇经营“菊红”面食店的陈正平潜入“正武”面食店,将所携带的剧毒鼠药“毒鼠强”投放到该店食品原料内,20,这起食物中毒造成的危害巨大,后果特别严重陈正平已于当年10月被执行死刑,21,由此我们可知毒物是:,
8、无时不在无处不有无人不及,22,毒理学肩负着保护人体健康、保护生态环境的重大责任,它是人类生活最贴近的学科之一有人把它作为一个“警察”学科,既要对进入环境的各类化学品签发护照,又要对进入环境的化学品的危害性进行评价,Toxicology is a science for the wellbeing of mankind,23,【主要内容】,现代毒理学概况 毒理学一些基本概念 毒理学展望毒理学重点实验室和网络资源,24,一、现代毒理学概况,25,毒理学(Toxicology)Toxon(弓箭)古希腊词toxikon(毒物)Toxic-拉丁语toxious(poisonous)logy-古希腊词l
9、ogous(描述),毒理学是研究毒物的科学,也有人译为毒物学,26,毒理学是现代医学的一门基础学科,其发展与生命科学同步,毒理学(toxicology)是从生物医学角度研究环境因素(包括化学、物理和生物因素)对生物体的损害作用及其机制的科学,27,现代毒理学(Modern toxicology):研究外源因素(化学、物理或生物因素)及内源因素(由外源和内源化学物形成的氧自由基、活性中间体等)对生物体(living organisms)和生态系统(ecosystem)的损害作用(adverse or harmful effects)与机制,以及中毒的诊断、治疗和预防的科学,28,现代毒理学基础学
10、科:与其他学科尤其是生命科学广泛联系和渗透应用学科:与经济建设、人民生活和生态环境保护密切相关,29,毒理学的任务,研究化学物质的损害作用及其机理,从而推动医学生物学的发展对化学物的有害作用的诊断、预防、治疗措施提供科学依据对外源化学物质进行定量的安全评价,包括制定卫生法规、标准及管理条例等,30,毒理学研究内容,毒理学的两个基本功能,检测理化因素产生有害作用的性质(危害性鉴定功能),评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性(危险度评价功能),31,毒理学主要三大研究领域,描述毒理学(descriptive toxicology)机制毒理学(mechanistic toxicology)管理毒理学
11、(regulatory toxicology),虽然每个领域都有其鲜明特征,但三者紧密关联,构成毒理学研究的核心危险度评定/风险评估,32,由于具有基础科学与应用学科的双重属性,现代毒理学已被应用于安全性评价(safety evaluation)、危险度评定(risk assessment)、危险性管理与交流(risk management and communication),对于预防、控制和消除威胁人类生存环境质量和生命质量的危险因素,改善卫生状况,促进人群健康,维护国家安全至关重要,32,毒理学的应用和意义,33,(一)描述毒理学(descriptive toxicology),直接研究
12、的是毒性鉴定(毒性实验),以期为安全性评价和危险度管理提供信息;还可为化学物的毒作用机制研究提供重要线索,34,识别和了解外源和内源因素对生物系统(biological systems)产生损害作用的细胞、生化和分子机制机制毒理学,特别是毒理基因组学(toxicogenomics)和药物基因组学(pharmacogenomics)的研究成果,对于应用毒理学许多领域非常重要,(二)机制毒理学(mechanistic toxicology),35,证实与人类直接相关的实验动物中所观察到的损害作用(e.g.Organophosphate insecticide inhibition of acety
13、lcholinesterase)验证可能与人类无关的发生于实验动物中的有害效应(e.g.,Artificial sweetener saccharin to cause bladder cancer in rats),机制毒理学研究成果在应用毒理学(Applied Toxicology)领域的主要用途,36,设计和生产较为安全的化学物以及合理治疗化学中毒和临床疾病(e.g.,Thalidomide)准确了解人类与实验动物间毒性反应的差异,识别和保护遗传上易感的个体免遭因环境暴露引起的危害进一步加深对生理学、药理学、细胞生物学、生物化学等基础学科的了解(e.g.,Tetrodotoxin),37
14、,根据描述和机制毒理学的研究资料进行科学决策,协助政府部门制定相关法规条例和管理措施并付诸实施,以确保化学物、药品和食品等进入市场足够安全,达到保护人民群众身心健康的目的,(三)管理毒理学(regulatory toxicology),38,其他研究领域,法医毒理学(forensic toxicology)临床毒理学(clinical toxicology)环境毒理学(environmental toxicology)生态毒理学(ecotoxicology),39,毒理学科学与艺术,“科学(science)”是毒理学研究中观察和收集资料,即获得论据和事实“艺术(art)”是指如何应用这些毒性资
15、料(事实和数据),来预测对人群、动物和其他环境生物的潜在危害从而形成假说和外推,即从动物外推到人体,从个体外推到群体的过程,40,Toxicology,like medicine,is both a science and an art.,41,the science of toxicology is defined as the observational and data-gathering phase the art of toxicology consists of the utilization of the data to predict outcomes of exposure
16、in human and animal populations and effects of ecological environment,42,二、毒理学基本概念,43,(一)毒物,毒物(toxicant/poison)是指在一定条件下,以较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能,引起暂时的或永久性的病理改变,甚至危及生命的化学物质,44,45,(二)毒性,毒性(toxicity):是化学物质能够造成机体 损害的能力,毒性较高的物质,只要相对较小的数量,则可对机体造成一定的损害;而毒性较低的物质,需要较多的数量,才呈现毒性,46,某些化学物的半数致死剂量(LD50),47,常用以表示
17、急性毒性的大小。LD50数值越小,表示外源化学物的毒性越强,反之,LD50数值越大,则毒性越低,48,(三)毒作用,毒作用(toxic effect):又称毒效应,是化学物质对机体所致的不良或有害的生物学改变,故又称不良反应、损伤作用或损害作用,49,毒作用是指化学物质本身或代谢产物在作用用部位达到一定数量并停留一定时间,与组织大分子成分互相作用的结果,50,(四)毒效应谱,毒效应谱(spectrum of toxic effect):是指机体接触外源化学物后,由于化学物的性质和剂量不同,可引起机体多种变化,表现为:机体对外源化学物的负荷增加意义不明的生理和生化改变亚临床改变临床中毒(致癌、致
18、突变和致畸胎作用)死亡,51,死亡,临床中毒,亚临床改变,意义不明的生理、生化改变,机体对外源化学物的负荷增加,外源化学物对机体的毒效应谱,52,是指外源化学物可以直接发挥毒作用的器官,(五)靶器官(target organ),毒作用的强弱,主要取决于该物质在靶器官中的浓度,但靶器官不一定是该物质浓度最高的场所,53,化学物进人机体后,对体内各器官的毒作用并不一样,往往有选择性,(六)选择性毒作用是指在接触条件完全相同的情况下,化学物对某种生命物质的毒性较大,而对另一种生命物质的毒性较小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有毒作用的现象,54,形成选择性毒性的原因,物种和细胞
19、学差异不同生物或组织器官对化学物质生物转化过程的差异不同组织器官对化学物质亲和力的差异不同组织器官对化学物质所致损害的修复能力的差异,55,选择毒性的意义给毒理学中用某一种属(实验动物)来预测化学物对另一种属(人类)毒性效应时,造成一定困难或障碍人们又利用生物的多样性和选择毒性,研究开发杀灭非期望型生命物质而对期望型生命物质无损害作用的新产品,如农药、抗生素,56,(七)生物学标志,生物学标志(biomarker):又称生物学标记或生物学标志物,是针对通过生物学屏障并进入组织或体液的化学物及其代谢产物,以及它们引起的生物学效应而采用的检测指标通常把生物学标志分为接触标志、效应标志和易感性标志,
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- 环境 中的 毒物 及其 危害
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