第五节 环境化学物的毒性作用机理
一、基本概念
1.毒物（ Toxicant),能引起机体暂时或永久性损
害，甚至导致死亡的物质。
2.毒性（ toxicity）,毒物引起生物体损害的性质
和能力。
3.中毒（ Toxication）,有害物引起生物机体出
现功能或器质性改变而出现的疾病状态。
4.危险性（ Risk）与危害性 (hazard),
危险性（危险度）,在特定接触条件下，对有
害物造成损害的可能性大小的定量估计。
危害性,化学物质对人群造成损害的可能性。
5,剂量 （ Dose）,机体接触的外源化学物的数量。
多种表示方法。
6,效应（ Effect)与反应 (Response)
效应,一定剂量的外源化学物与机体接触后所引
起的生物学变化。
反应,一定剂量的外源化学物与机体接触后，呈
现某种效应并达到一定程度的比率，或产生效
应的个体在群体中所占的比例。
常用毒理学剂量参数
(1),致死剂量（ Lethal dose,LD）,以死亡为观察指标的外源化
学物的量。
? 绝对致死剂量（ LD100)：能引起所观察的个体全部死亡的最
低剂量。
? 半数致死剂量（ LD50)：能引起所观察的个体 50%死亡的剂量。
半数致死浓度（ LC50）,能引起一群个体 50%死亡所需的浓度。
一般以 mg/m3空气和 mg/L水来表示。
半数耐受限量（ TLm）,也称半数存活浓度，是指在一定时间
内一群水生生物中 50%个体能够耐受的某种环境污染物在水
中的浓度，单位为 mg/L。
? 最小致死剂量（ MLD,LDmin,LD01),引起群体
中个别死亡的最低剂量。低于此剂量，不会出现
死亡。
? 最大耐受剂量（ MTD,LD0),一个群体中不会引
起死亡的最高剂量。
(2),半数效应剂量（ ED50),
外源物引起机体某项生物效应发生 50%改变所
需要的剂量。
⑶ 最小有作用剂量（ MEL）
也称 中毒阈剂量 或 中毒阈值,指外源化学物按
一定方式或途径与机体接触时，在一定时间内，
使某项灵敏的 观察指标 开始出现异常变化或机体
开始出现损害作用所需的 最低剂量 。
? MEL确切应称为 最低观察到作用剂量 (LOEL)
或 最低观察到有害作用剂量 (LOAEL)
? LOEL,观察到任何效应的最低剂量。
? LOAEL （ Lowest-observed-adverse-effect level）,
可观察到有害效应的最低剂量。
(3).最大无作用剂量（ MNEL）
又称 NOEL或称 NOAEL，指外源化学物在一定
时间内按一定方式或途径与机体接触后，用目前
最为灵敏的方法和观察指标,未能观察 到任何对
机体损害作用的 最高剂量 。
无可观察效应剂量（ No-observed-effect level,NOEL),
又称未观察到作用剂量，不能观察到任何效
应的最高剂量。
无可观察有害效应剂量（ No-observed-adverse-effect
level,NOAEL),
又称未观察到有害作用的剂量，不能观察到有
害效应的最高剂量。
二、急性毒理作用带 (Zac)
? 指毒性上限与毒性下限之比值。
上限值,LD50（ LC50）
下限值：急性阈值（ Limac)≈ MEL
即 Zac=LD50（ LC50）／ Limac
? Zac值大，引起急性中毒死亡的危险性小；
反之表明引起死亡的危险性大。
三、剂量效应（反应）关系
? 剂量 — 效应关系,描述外源性化学物的剂量水平与所引起
的个体或群体的量效应之间的相互关系；
? 剂量 — 反应关系,描述外源性化学物的剂量水平与所引起
的效应发生率之间的相互关系。
1、剂量 — 效应（反应）关系的基本类型,
（ 1）直线型,仅在一些体外试验中一定剂量范围内存在。
（ 2）抛物线型,将剂量换成对数值后，可转化为直线。
（ 3） S-形曲线 （ Logistic growth curve),
图 3-1 剂量 -反应曲线图
图 3-1a （直线型） 图 3-1b （抛物线型）
图 3-1c （ S状线型） 图 3-1d 剂量 -反应曲线
2、毒性分级,
LD50或 ED50:环境化学物毒性评价的重要参数。
毒性等级 LD50 mg/kg 吸收途径,
极毒 <25 白鼠口服
<50 皮肤接触
<0.5 mg/l/4h 呼吸吸入
有毒 25-200 白鼠口服
50-400 皮肤接触
0.5-2 呼吸吸入
有害 200-2000 白鼠口服
400-2000 皮肤接触
2-20 呼吸吸入
欧共体有害物毒性分级指标
四、毒性作用的类型
1、局部和全身毒作用,
? 局部毒作用,在接触部位引起局部性直接损伤。
? 全身性毒作用,化学物被吸收后随血液循环分布于全身而
呈现的毒作用，主要危害靶组织和靶器官。
2、速发和迟发毒作用,
? 速发毒作用,在一次性接触化学物后短时间内出现毒害作
用。
? 迟发毒作用,接触化学物后在较长时间内才呈现的毒作用。
3、可逆和不可逆毒作用,
? 可逆,停止接触化学物后，毒性危害可逐步减轻或消失；
? 不可逆,毒害作用继续存在甚至加重。
与毒物性质和危害组织的再生能力有关。
4、变态反应（过敏性反应）,
通过机体免疫系统产生的危害。
化学物作为半抗原 ?与内源性蛋白质结合 ?激发抗体
形成。抗体 +抗原 ?过敏反应。
5、特异体质反应 (特发性反应 ),
由遗传决定的特异体质对某种化学物的异常反应。
五、毒性作用的机制
毒害作用过程涉及多个步骤,
接触 ?吸收 ?转运 ?靶部位 ?分子结构变化，
功能紊乱 ?修复 ?修复失调 ?毒性效应。
（一）毒物的转运
转运：毒物从接
触部位向其作
用部位的运输
过程。
（ 二）毒物对靶位点（分子）的作用
1、靶位点学说,
? 毒物产生毒性作用的位点，称为 靶位点 。
? 靶位点：接触污染物的部位；污染物转化、累积部位。
2、共价结合学说
? 毒物与靶分子的反应方式：
①共价结合：不可逆反应，
结构的永久性改变。
②非共价结合：可逆
? 毒物与生物反应活性中心共价结合,
⑴ 与核酸结合
☆核酸,RNA,DNA
☆ 结合方式：共价结合、氢键结合、嵌入碱
基对，导致遗传信息的错误表达。
☆亲电子结构：自由基,环氧化物
亲核结构：羰离子、硝离子等。
☆它们可攻击核酸碱基的不同位点,
N
N
N H
N
N H 2
N H
N H
O
O
CH 3
腺嘌呤,A
N
N H
N H 2
ON
N H
N H
N
N H 2
O
胞嘧啶,C鸟嘌呤,G
亲电子代谢产物：主要攻击鸟嘌呤的 N-7,C-8,与 C-6相连的 O和－ NH2基,
腺嘌呤的 N-1,N-3位点
胞嘧啶的氨基
亲核活性代谢产物：胞嘧啶 C-6位，胸腺嘧啶的 C-8位等．等。
(2) 与蛋白质和酶结合。 与酶的活性中心结合。
(3)脂质：能直接与脂质共价结合的化合物不
多．部分有机卤化物,
３、自由基作用学说
? 自由基,含有未配对电子的原子或分子。可通
过共价键均裂或电子浮获产生。
CH3:H?CH3?+H?
CCl4+e ?CCl3?+Cl-
★ 具有极高的反应活性。 可攻击核酸、蛋白质、
脂质等生物大分子，导致结构和功能的异常，
出现癌变、畸变、细胞死亡等。
(1) 生物体内自由基的产
生,
? 可产生自由基的污染
物：硝基、氨基化合
物，芳香族化合物，
喹啉,CCl4等。
? 催化酶,MFOS酶系
统中的 NADPH-
CytP450还原酶，或
NADH-CytB3还原酶
? MFOS诱导剂,增强 MFOS酶系统活性，使另一些污染物
的自由基产生量及损伤作用大大增加。
? 活性氧系统,
氧自由基,
羟基自由基（ OH?）,超氧化阴离子自由基（ O2-?）
氢过氧 自由基（ HO２ -?）、单线态氧（ 1O2）
过氧化氢（ H2O2）等,
?可导致细胞膜破坏，心脏毒性，神经毒性，氧化胁迫，癌
症等,
醌、半醌等
氧化还原活
性物质及一
些污染物可
使体内活性
氧增加。
（２）自由基的危害
A 自由基对核酸的攻击
? 导致,DNA主链断裂、单股 DNA链断裂，碱基降解、氢
键断裂。
? 靶位点：腺嘌呤、鸟嘌呤的 C8位，嘧啶的 C5＝ C6双键
等,
? 当 DNA损伤不能修复时，即产生突变,
B 自由基对蛋白质的攻击
? 酶：分子交联或断解。
? 膜蛋白：干扰细胞内离子稳态。特别是钙稳态。
C 自由基对脂质的攻击
? 对不饱和脂肪酸的攻击，导致脂质过氧化，损害细胞膜的
结构和功能,
（ 3） 体内防御系统,
SOD歧化酶，过氧化氢酶（ CAT），谷光苷肽过氧化酶
(GSH-Px),GSH,VA,VE,Vc、胡萝卜素等。
例如,SOD歧化酶催化,
O2-?+SOD-Cu2+ ?O2+ SOD-Cu+
O2-?+SOD-Cu2+ +2H+?H2O2+ SOD-Cu+
（ 4）污染物对自由基防卫系统的影响
A.重金属
B,有机毒物
C,有害气体和粉尘的自由基作用
４、受体学说
受体,存在于细胞膜上对特定生物活性物质
具有识别能力并可选择性地与其结合的大
分子蛋白质。
生物活性物质,能引起生物效应的各种物质。
包括污染物。
配体,对受体具有选择性结合能力的生物活
性物质。
（三）毒物引起的细胞功能障碍
六、影响毒性作用的因素
? 环境化学物的结构和性质
? 机体状况
? 接触条件
? 环境因素
（一）环境化学物的结构和性质
1、化学结构与毒性：构效关系研究
★影响其毒作用的性质
★影响毒作用的大小。
（ 1）化学结构与毒作用性质
苯,麻醉作用、抑制造血机能；
甲基苯、二甲基苯：对造血机能抑制作用不明显；
苯胺、硝基苯：形成高铁血红蛋白、肝脏毒性。
多环芳香烃,
三环以下的无致癌活性；
五环的具有明显致癌活性；
七环以上的母体化合物无致癌活性
（ 2）化学结构与毒性大小
a、同系物的碳原子数
碳氢化合物（烷、醇、酮等）,
◆当碳原子数在 2~7之间时：随 C数的增加毒性增加。
◆超过一定限度 (7 ~9个 )后：随 C数的增加毒性下降。
◆当碳原子数相同时：直链的 >支链的；成环的 >不成环
的；
b、卤代
常使毒性作用增强。
如,肝脏毒性,CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl
麻醉作用,CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl> CH4
c、羟化
芳香族化合物及 脂肪烃 羟化，毒性增强。
d、烃基：毒性增强或减少。
e,构型,
①同分异构体：一般对位 >邻位 >间位
②旋光异构
2,物理性质与毒性
① 脂 ∕水分配系数
一般, 脂溶性高, 毒性较大 。
② 电离度,
弱酸或弱碱有机化合物, 一般, 电离度越低,
毒性较大
③ 挥发度和蒸气压,
④ 分散度,
粉尘, 烟和雾状
粒子越小, 分散度越大, 生物活性越强 。
⑤ 纯度
（二）机体的状况
1、种属、年龄、性别、营养与健康状况、遗
传因素、生物节律
（三）接触条件
接触途径,
一般对于同种毒物：呼吸道（静脉注射） >
腹腔注射 >胃肠道 >皮肤吸收
（四）环境因素
温度、湿度、气压等
七、环境化学物的相互作用（联合毒性作用）
? 凡两种或两种以上的化学物同时或短期内先
后作用于机体所产生的综合毒性作用，称为化学
物的 联合毒性作用 。
(一 )联合毒性作用发生阶段,
1、接触暴露阶段,在环境或食品中发生物理、化学反应,
A+B?A?B(C) (new toxicity)
2、毒物动力学阶段,一种物质的存在可影响另一种物质
的毒质动力学过程。
?吸收
? 转化
?分配排泄
?体内化学反应
3、毒效阶段 ?生理拮抗
（二）联合作用的类型
相加作用
协同作用
增强作用
拮抗作用
联
合
作
用
独立作用
2、联合作用类型
（ 1）相加作用（ Addition）,M=M1+M2
化学性质相近或属同系，靶器官相同，作用
机理相似物质，如：丙稀晴、乙晴
（ 2）协同作用（ Synergism）,M>M1+M2
稻瘟净、马拉硫磷
1、基本概念
毒性单位（ Toxic Unit）,T=D/ED50
ED50：半数效应剂量
（ 3）拮抗作用（ Antagonism）,
M<M1+M2
二氯乙烷与乙醇
（ 4）独立作用
M=M1+M2（ 1-M1）
（ 5）增强作用（ Potentiation）,
无毒性物质加强另外一种物质的毒性
3、联合作用类型的评定
（ 1）毒性指数法
MTI=(logM0-LogM)/LogM0
??
n
iTM
1 m a x
0 T
MM ?
MTI 效应类型
<0 拮抗作用
=0 独立作用
0~1 部分可加性
=1 可加性
>1 效应加强
（ 2）联合作用系数法
50
50
LD
LDK
混合物实测
混合物预期?
50505050
1
N L D
n
B L D
b
A L D
a
LD ???????混合物预期
a,b,c....n— 混合物中 A,B...N化合物所占的重量百分比
K与联合作用类型
方法 拮抗作用 相加作用 协同作用
Smyth法 <0.4 0.4~2.7 >2.7
Keplinger
法
<0.57 0.57~1.75 >1.75
(3)等效应线图法
只能评定两个化合物的联合作用
方法,
? 相同试验条件和接触途径下分，求化合物甲、乙
的 LD50及其 95%可信限，作等效应线。
? 相同条件下求甲、乙的等毒性剂量 (如各取 0.5
LD50 )混合物的 LD50。
? 以混合物中甲、乙的实际剂量在图中各做垂线，
以交点位置评价类型。
联合作用的等效应曲线
1— 拮抗作用 2— 相加作用 3— 协同作用
甲
化
合
物(mg
/kg
)
乙化合物 (mg/kg)
LD50
LD50
上限
上限
下限
下限
3
2
1
一、基本概念
1.毒物（ Toxicant),能引起机体暂时或永久性损
害，甚至导致死亡的物质。
2.毒性（ toxicity）,毒物引起生物体损害的性质
和能力。
3.中毒（ Toxication）,有害物引起生物机体出
现功能或器质性改变而出现的疾病状态。
4.危险性（ Risk）与危害性 (hazard),
危险性（危险度）,在特定接触条件下，对有
害物造成损害的可能性大小的定量估计。
危害性,化学物质对人群造成损害的可能性。
5,剂量 （ Dose）,机体接触的外源化学物的数量。
多种表示方法。
6,效应（ Effect)与反应 (Response)
效应,一定剂量的外源化学物与机体接触后所引
起的生物学变化。
反应,一定剂量的外源化学物与机体接触后，呈
现某种效应并达到一定程度的比率，或产生效
应的个体在群体中所占的比例。
常用毒理学剂量参数
(1),致死剂量（ Lethal dose,LD）,以死亡为观察指标的外源化
学物的量。
? 绝对致死剂量（ LD100)：能引起所观察的个体全部死亡的最
低剂量。
? 半数致死剂量（ LD50)：能引起所观察的个体 50%死亡的剂量。
半数致死浓度（ LC50）,能引起一群个体 50%死亡所需的浓度。
一般以 mg/m3空气和 mg/L水来表示。
半数耐受限量（ TLm）,也称半数存活浓度，是指在一定时间
内一群水生生物中 50%个体能够耐受的某种环境污染物在水
中的浓度，单位为 mg/L。
? 最小致死剂量（ MLD,LDmin,LD01),引起群体
中个别死亡的最低剂量。低于此剂量，不会出现
死亡。
? 最大耐受剂量（ MTD,LD0),一个群体中不会引
起死亡的最高剂量。
(2),半数效应剂量（ ED50),
外源物引起机体某项生物效应发生 50%改变所
需要的剂量。
⑶ 最小有作用剂量（ MEL）
也称 中毒阈剂量 或 中毒阈值,指外源化学物按
一定方式或途径与机体接触时，在一定时间内，
使某项灵敏的 观察指标 开始出现异常变化或机体
开始出现损害作用所需的 最低剂量 。
? MEL确切应称为 最低观察到作用剂量 (LOEL)
或 最低观察到有害作用剂量 (LOAEL)
? LOEL,观察到任何效应的最低剂量。
? LOAEL （ Lowest-observed-adverse-effect level）,
可观察到有害效应的最低剂量。
(3).最大无作用剂量（ MNEL）
又称 NOEL或称 NOAEL，指外源化学物在一定
时间内按一定方式或途径与机体接触后，用目前
最为灵敏的方法和观察指标,未能观察 到任何对
机体损害作用的 最高剂量 。
无可观察效应剂量（ No-observed-effect level,NOEL),
又称未观察到作用剂量，不能观察到任何效
应的最高剂量。
无可观察有害效应剂量（ No-observed-adverse-effect
level,NOAEL),
又称未观察到有害作用的剂量，不能观察到有
害效应的最高剂量。
二、急性毒理作用带 (Zac)
? 指毒性上限与毒性下限之比值。
上限值,LD50（ LC50）
下限值：急性阈值（ Limac)≈ MEL
即 Zac=LD50（ LC50）／ Limac
? Zac值大，引起急性中毒死亡的危险性小；
反之表明引起死亡的危险性大。
三、剂量效应（反应）关系
? 剂量 — 效应关系,描述外源性化学物的剂量水平与所引起
的个体或群体的量效应之间的相互关系；
? 剂量 — 反应关系,描述外源性化学物的剂量水平与所引起
的效应发生率之间的相互关系。
1、剂量 — 效应（反应）关系的基本类型,
（ 1）直线型,仅在一些体外试验中一定剂量范围内存在。
（ 2）抛物线型,将剂量换成对数值后，可转化为直线。
（ 3） S-形曲线 （ Logistic growth curve),
图 3-1 剂量 -反应曲线图
图 3-1a （直线型） 图 3-1b （抛物线型）
图 3-1c （ S状线型） 图 3-1d 剂量 -反应曲线
2、毒性分级,
LD50或 ED50:环境化学物毒性评价的重要参数。
毒性等级 LD50 mg/kg 吸收途径,
极毒 <25 白鼠口服
<50 皮肤接触
<0.5 mg/l/4h 呼吸吸入
有毒 25-200 白鼠口服
50-400 皮肤接触
0.5-2 呼吸吸入
有害 200-2000 白鼠口服
400-2000 皮肤接触
2-20 呼吸吸入
欧共体有害物毒性分级指标
四、毒性作用的类型
1、局部和全身毒作用,
? 局部毒作用,在接触部位引起局部性直接损伤。
? 全身性毒作用,化学物被吸收后随血液循环分布于全身而
呈现的毒作用，主要危害靶组织和靶器官。
2、速发和迟发毒作用,
? 速发毒作用,在一次性接触化学物后短时间内出现毒害作
用。
? 迟发毒作用,接触化学物后在较长时间内才呈现的毒作用。
3、可逆和不可逆毒作用,
? 可逆,停止接触化学物后，毒性危害可逐步减轻或消失；
? 不可逆,毒害作用继续存在甚至加重。
与毒物性质和危害组织的再生能力有关。
4、变态反应（过敏性反应）,
通过机体免疫系统产生的危害。
化学物作为半抗原 ?与内源性蛋白质结合 ?激发抗体
形成。抗体 +抗原 ?过敏反应。
5、特异体质反应 (特发性反应 ),
由遗传决定的特异体质对某种化学物的异常反应。
五、毒性作用的机制
毒害作用过程涉及多个步骤,
接触 ?吸收 ?转运 ?靶部位 ?分子结构变化，
功能紊乱 ?修复 ?修复失调 ?毒性效应。
（一）毒物的转运
转运：毒物从接
触部位向其作
用部位的运输
过程。
（ 二）毒物对靶位点（分子）的作用
1、靶位点学说,
? 毒物产生毒性作用的位点，称为 靶位点 。
? 靶位点：接触污染物的部位；污染物转化、累积部位。
2、共价结合学说
? 毒物与靶分子的反应方式：
①共价结合：不可逆反应，
结构的永久性改变。
②非共价结合：可逆
? 毒物与生物反应活性中心共价结合,
⑴ 与核酸结合
☆核酸,RNA,DNA
☆ 结合方式：共价结合、氢键结合、嵌入碱
基对，导致遗传信息的错误表达。
☆亲电子结构：自由基,环氧化物
亲核结构：羰离子、硝离子等。
☆它们可攻击核酸碱基的不同位点,
N
N
N H
N
N H 2
N H
N H
O
O
CH 3
腺嘌呤,A
N
N H
N H 2
ON
N H
N H
N
N H 2
O
胞嘧啶,C鸟嘌呤,G
亲电子代谢产物：主要攻击鸟嘌呤的 N-7,C-8,与 C-6相连的 O和－ NH2基,
腺嘌呤的 N-1,N-3位点
胞嘧啶的氨基
亲核活性代谢产物：胞嘧啶 C-6位，胸腺嘧啶的 C-8位等．等。
(2) 与蛋白质和酶结合。 与酶的活性中心结合。
(3)脂质：能直接与脂质共价结合的化合物不
多．部分有机卤化物,
３、自由基作用学说
? 自由基,含有未配对电子的原子或分子。可通
过共价键均裂或电子浮获产生。
CH3:H?CH3?+H?
CCl4+e ?CCl3?+Cl-
★ 具有极高的反应活性。 可攻击核酸、蛋白质、
脂质等生物大分子，导致结构和功能的异常，
出现癌变、畸变、细胞死亡等。
(1) 生物体内自由基的产
生,
? 可产生自由基的污染
物：硝基、氨基化合
物，芳香族化合物，
喹啉,CCl4等。
? 催化酶,MFOS酶系
统中的 NADPH-
CytP450还原酶，或
NADH-CytB3还原酶
? MFOS诱导剂,增强 MFOS酶系统活性，使另一些污染物
的自由基产生量及损伤作用大大增加。
? 活性氧系统,
氧自由基,
羟基自由基（ OH?）,超氧化阴离子自由基（ O2-?）
氢过氧 自由基（ HO２ -?）、单线态氧（ 1O2）
过氧化氢（ H2O2）等,
?可导致细胞膜破坏，心脏毒性，神经毒性，氧化胁迫，癌
症等,
醌、半醌等
氧化还原活
性物质及一
些污染物可
使体内活性
氧增加。
（２）自由基的危害
A 自由基对核酸的攻击
? 导致,DNA主链断裂、单股 DNA链断裂，碱基降解、氢
键断裂。
? 靶位点：腺嘌呤、鸟嘌呤的 C8位，嘧啶的 C5＝ C6双键
等,
? 当 DNA损伤不能修复时，即产生突变,
B 自由基对蛋白质的攻击
? 酶：分子交联或断解。
? 膜蛋白：干扰细胞内离子稳态。特别是钙稳态。
C 自由基对脂质的攻击
? 对不饱和脂肪酸的攻击，导致脂质过氧化，损害细胞膜的
结构和功能,
（ 3） 体内防御系统,
SOD歧化酶，过氧化氢酶（ CAT），谷光苷肽过氧化酶
(GSH-Px),GSH,VA,VE,Vc、胡萝卜素等。
例如,SOD歧化酶催化,
O2-?+SOD-Cu2+ ?O2+ SOD-Cu+
O2-?+SOD-Cu2+ +2H+?H2O2+ SOD-Cu+
（ 4）污染物对自由基防卫系统的影响
A.重金属
B,有机毒物
C,有害气体和粉尘的自由基作用
４、受体学说
受体,存在于细胞膜上对特定生物活性物质
具有识别能力并可选择性地与其结合的大
分子蛋白质。
生物活性物质,能引起生物效应的各种物质。
包括污染物。
配体,对受体具有选择性结合能力的生物活
性物质。
（三）毒物引起的细胞功能障碍
六、影响毒性作用的因素
? 环境化学物的结构和性质
? 机体状况
? 接触条件
? 环境因素
（一）环境化学物的结构和性质
1、化学结构与毒性：构效关系研究
★影响其毒作用的性质
★影响毒作用的大小。
（ 1）化学结构与毒作用性质
苯,麻醉作用、抑制造血机能；
甲基苯、二甲基苯：对造血机能抑制作用不明显；
苯胺、硝基苯：形成高铁血红蛋白、肝脏毒性。
多环芳香烃,
三环以下的无致癌活性；
五环的具有明显致癌活性；
七环以上的母体化合物无致癌活性
（ 2）化学结构与毒性大小
a、同系物的碳原子数
碳氢化合物（烷、醇、酮等）,
◆当碳原子数在 2~7之间时：随 C数的增加毒性增加。
◆超过一定限度 (7 ~9个 )后：随 C数的增加毒性下降。
◆当碳原子数相同时：直链的 >支链的；成环的 >不成环
的；
b、卤代
常使毒性作用增强。
如,肝脏毒性,CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl
麻醉作用,CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl> CH4
c、羟化
芳香族化合物及 脂肪烃 羟化，毒性增强。
d、烃基：毒性增强或减少。
e,构型,
①同分异构体：一般对位 >邻位 >间位
②旋光异构
2,物理性质与毒性
① 脂 ∕水分配系数
一般, 脂溶性高, 毒性较大 。
② 电离度,
弱酸或弱碱有机化合物, 一般, 电离度越低,
毒性较大
③ 挥发度和蒸气压,
④ 分散度,
粉尘, 烟和雾状
粒子越小, 分散度越大, 生物活性越强 。
⑤ 纯度
（二）机体的状况
1、种属、年龄、性别、营养与健康状况、遗
传因素、生物节律
（三）接触条件
接触途径,
一般对于同种毒物：呼吸道（静脉注射） >
腹腔注射 >胃肠道 >皮肤吸收
（四）环境因素
温度、湿度、气压等
七、环境化学物的相互作用（联合毒性作用）
? 凡两种或两种以上的化学物同时或短期内先
后作用于机体所产生的综合毒性作用，称为化学
物的 联合毒性作用 。
(一 )联合毒性作用发生阶段,
1、接触暴露阶段,在环境或食品中发生物理、化学反应,
A+B?A?B(C) (new toxicity)
2、毒物动力学阶段,一种物质的存在可影响另一种物质
的毒质动力学过程。
?吸收
? 转化
?分配排泄
?体内化学反应
3、毒效阶段 ?生理拮抗
（二）联合作用的类型
相加作用
协同作用
增强作用
拮抗作用
联
合
作
用
独立作用
2、联合作用类型
（ 1）相加作用（ Addition）,M=M1+M2
化学性质相近或属同系，靶器官相同，作用
机理相似物质，如：丙稀晴、乙晴
（ 2）协同作用（ Synergism）,M>M1+M2
稻瘟净、马拉硫磷
1、基本概念
毒性单位（ Toxic Unit）,T=D/ED50
ED50：半数效应剂量
（ 3）拮抗作用（ Antagonism）,
M<M1+M2
二氯乙烷与乙醇
（ 4）独立作用
M=M1+M2（ 1-M1）
（ 5）增强作用（ Potentiation）,
无毒性物质加强另外一种物质的毒性
3、联合作用类型的评定
（ 1）毒性指数法
MTI=(logM0-LogM)/LogM0
??
n
iTM
1 m a x
0 T
MM ?
MTI 效应类型
<0 拮抗作用
=0 独立作用
0~1 部分可加性
=1 可加性
>1 效应加强
（ 2）联合作用系数法
50
50
LD
LDK
混合物实测
混合物预期?
50505050
1
N L D
n
B L D
b
A L D
a
LD ???????混合物预期
a,b,c....n— 混合物中 A,B...N化合物所占的重量百分比
K与联合作用类型
方法 拮抗作用 相加作用 协同作用
Smyth法 <0.4 0.4~2.7 >2.7
Keplinger
法
<0.57 0.57~1.75 >1.75
(3)等效应线图法
只能评定两个化合物的联合作用
方法,
? 相同试验条件和接触途径下分，求化合物甲、乙
的 LD50及其 95%可信限，作等效应线。
? 相同条件下求甲、乙的等毒性剂量 (如各取 0.5
LD50 )混合物的 LD50。
? 以混合物中甲、乙的实际剂量在图中各做垂线，
以交点位置评价类型。
联合作用的等效应曲线
1— 拮抗作用 2— 相加作用 3— 协同作用
甲
化
合
物(mg
/kg
)
乙化合物 (mg/kg)
LD50
LD50
上限
上限
下限
下限
3
2
1
