第三节 污染物的毒性作用及其影响因素 一、基本概念 1.毒物 在日常接触条件下,较微量的化学物进入机体后,即能干扰或破坏机体的正 常生理功能,引起暂时的或永久性的病理改变,甚至危及生命,就称该物质为毒 物(toxicant)。由于毒物作用的结果,使机体发生各种病变,称为中毒 (toxication)。 2.毒性 一种化学物质接触或进入机体内部的易感部位后能引起有害生物学作用的 相对能力,称为该物质的毒性(toxicity)。一个物质对机体造成的损害愈大,则 其毒性也俞大。但是一个物质“有毒”与“无毒”是相对的,毒性的大小也是相 对的,关键是剂量或浓度。毒物的剂量与机体发生毒性反应之间存在着一定的关 系,即剂量-反应关系,毒性就是表示剂量-反应关系的,一般以化学物质引起 机体某种毒性反应所需的剂量来表示。 3.剂量 剂量的概念较为广泛,可指机体接触的剂量(外环境中的含量)或摄入量、外 来化学物被机体吸收的剂量及其在靶器官中的剂量等。化学物对机体的损害作 用,直接取决于其在靶器官中的剂量,但测定此剂量十分复杂,且一般而言,接 触或摄入的剂量愈大,靶器官中的剂量也愈大。因此,常以接触或摄入机体的剂 量,如单位体重(mg/kg)或环境中浓度(mg/m3 或mg/L)来衡量。 4.剂量-反应关系 生物体接触一定剂量的化学物质与其所产生反应之间存在一定的关系,称为 剂量-反应关系(dose-response relationship)。 在毒理学研究中常将剂量 反 应关系分为两类: 一类是指接触某一化学物的剂量与个体呈现某种生物学反应的关系,其反应 强度可被定量测定,用计量单位来表示。人们又将这一类剂量-反应关系称为剂 量效应关系。例如有机磷农药可抑制胆碱脂酶,四氯化碳可引起血中谷丙转氨酶 活性增高,其酶活性的高低,就以若干单位酶活力来表示。 另一类是指接触某一化学物的剂量与群体中出现某种反应的个体在群体中 所占比例的关系,其所占比例可以%或比值表示,如死亡率、肿瘤发生率等。其 观察结果只能以“有”或“无”、“异常”或“正常”等计数资料来表示。 5.时间-剂量-反应关系
第三节 污染物的毒性作用及其影响因素 一、基本概念 1.毒物 在日常接触条件下,较微量的化学物进入机体后,即能干扰或破坏机体的正 常生理功能,引起暂时的或永久性的病理改变,甚至危及生命,就称该物质为毒 物(toxicant)。由于毒物作用的结果,使机体发生各种病变,称为中毒 (toxication)。 2.毒性 一种化学物质接触或进入机体内部的易感部位后能引起有害生物学作用的 相对能力,称为该物质的毒性(toxicity)。一个物质对机体造成的损害愈大,则 其毒性也俞大。但是一个物质“有毒”与“无毒”是相对的,毒性的大小也是相 对的,关键是剂量或浓度。毒物的剂量与机体发生毒性反应之间存在着一定的关 系,即剂量-反应关系,毒性就是表示剂量-反应关系的,一般以化学物质引起 机体某种毒性反应所需的剂量来表示。 3.剂量 剂量的概念较为广泛,可指机体接触的剂量(外环境中的含量)或摄入量、外 来化学物被机体吸收的剂量及其在靶器官中的剂量等。化学物对机体的损害作 用,直接取决于其在靶器官中的剂量,但测定此剂量十分复杂,且一般而言,接 触或摄入的剂量愈大,靶器官中的剂量也愈大。因此,常以接触或摄入机体的剂 量,如单位体重(mg/kg)或环境中浓度(mg/m3 或mg/L)来衡量。 4.剂量-反应关系 生物体接触一定剂量的化学物质与其所产生反应之间存在一定的关系,称为 剂量-反应关系(dose-response relationship)。 在毒理学研究中常将剂量 反 应关系分为两类: 一类是指接触某一化学物的剂量与个体呈现某种生物学反应的关系,其反应 强度可被定量测定,用计量单位来表示。人们又将这一类剂量-反应关系称为剂 量效应关系。例如有机磷农药可抑制胆碱脂酶,四氯化碳可引起血中谷丙转氨酶 活性增高,其酶活性的高低,就以若干单位酶活力来表示。 另一类是指接触某一化学物的剂量与群体中出现某种反应的个体在群体中 所占比例的关系,其所占比例可以%或比值表示,如死亡率、肿瘤发生率等。其 观察结果只能以“有”或“无”、“异常”或“正常”等计数资料来表示。 5.时间-剂量-反应关系
剂量-反应关系是从量的角度阐明毒物作用的规律性,而时间-剂量-反应 关系是用时间生物学或时间毒理学的方法阐明毒物对机体的影响。在毒理学实验 中,时间-反应关系和时间-剂量关系对于确定毒物的毒作用特点具有重要意 义。一般来说,接触毒物后迅速中毒,说明其吸收、分布快、作用直接;反之则 说明吸收缓慢或在作用前需经代谢转化。中毒后迅速恢复,说明毒物能很快被排 出或被解毒;反之则说明解毒或排泄效率低,或已产生病理或生化方面的损害以 致难以恢复。 在进行毒物的安全性或危险度评价时,时间-剂量关系是应当考虑的一个重 要因素。这是因为持续暴露时,引起某种损害所需要的剂量远远小于间断暴露的 剂量;另一方面,在剂量相同的条件下,持续暴露所引起的损害又远远大于间断 暴露的损害。 二、毒性作用的类型 污染物的毒性作用可按不同方法分类,根据毒性作用的特点、发生的时间和 部位,可将其分为: 1.变态反应(allergic reaction) 是指机体对化学物产生的一种有害免疫介导反应,又称过敏反应 (hypersensitivity)。变态反应与一般毒性反应不同,首先需要先接触过该化学 物,它作为一种半抗原,与内源性蛋白质结合而形成抗原,然后才能激发抗体的 形成。当再次接触该化学物时,形成抗原-抗体反应,产生典型的过敏反应。另 外变态反应其剂量-反应关系不是一般的 S 型曲线,但对特定的个体来说,变态 反应与剂量有关,例如一个经花粉致敏的人,其过敏反应强度与空气中花粉的浓 度有关。由于变态反应是一种不需要的有害反应,因此也是一种毒性反应,此种 反应有时很轻,仅有皮肤症状,有时可引起严重的过敏性休克,甚至死亡。 2.特异体质反应(idiosyncratic reaction) 是指遗传性特异体质对某种化学物的异常反应。例如有些病人接受一个标准 治疗剂量的琥珀酰胆碱后,呈现长时间的肌肉松驰和窒息。琥珀酰胆碱一般所引 起的骨骼肌松驰时间是很短的,因其能迅速被血浆中的假胆碱酯酶代谢降解。但 是具有特异体质反应的病人缺乏此种酶,因而对血清中各种胆碱的增高无降解能 力。同样,缺乏 NADH 高铁血红蛋白还原酶的人对亚硝酸盐和其他能引起高铁血 红蛋白症的化学物质异常敏感。 3.速发和迟发毒性作用 速发毒性作用(immediate toxic effect)是指某些化学物经一次接触后的短 时间内引起的即刻毒性作用。例如一氧化碳、硫化氢、氰化物等的急性中毒。迟
剂量-反应关系是从量的角度阐明毒物作用的规律性,而时间-剂量-反应 关系是用时间生物学或时间毒理学的方法阐明毒物对机体的影响。在毒理学实验 中,时间-反应关系和时间-剂量关系对于确定毒物的毒作用特点具有重要意 义。一般来说,接触毒物后迅速中毒,说明其吸收、分布快、作用直接;反之则 说明吸收缓慢或在作用前需经代谢转化。中毒后迅速恢复,说明毒物能很快被排 出或被解毒;反之则说明解毒或排泄效率低,或已产生病理或生化方面的损害以 致难以恢复。 在进行毒物的安全性或危险度评价时,时间-剂量关系是应当考虑的一个重 要因素。这是因为持续暴露时,引起某种损害所需要的剂量远远小于间断暴露的 剂量;另一方面,在剂量相同的条件下,持续暴露所引起的损害又远远大于间断 暴露的损害。 二、毒性作用的类型 污染物的毒性作用可按不同方法分类,根据毒性作用的特点、发生的时间和 部位,可将其分为: 1.变态反应(allergic reaction) 是指机体对化学物产生的一种有害免疫介导反应,又称过敏反应 (hypersensitivity)。变态反应与一般毒性反应不同,首先需要先接触过该化学 物,它作为一种半抗原,与内源性蛋白质结合而形成抗原,然后才能激发抗体的 形成。当再次接触该化学物时,形成抗原-抗体反应,产生典型的过敏反应。另 外变态反应其剂量-反应关系不是一般的 S 型曲线,但对特定的个体来说,变态 反应与剂量有关,例如一个经花粉致敏的人,其过敏反应强度与空气中花粉的浓 度有关。由于变态反应是一种不需要的有害反应,因此也是一种毒性反应,此种 反应有时很轻,仅有皮肤症状,有时可引起严重的过敏性休克,甚至死亡。 2.特异体质反应(idiosyncratic reaction) 是指遗传性特异体质对某种化学物的异常反应。例如有些病人接受一个标准 治疗剂量的琥珀酰胆碱后,呈现长时间的肌肉松驰和窒息。琥珀酰胆碱一般所引 起的骨骼肌松驰时间是很短的,因其能迅速被血浆中的假胆碱酯酶代谢降解。但 是具有特异体质反应的病人缺乏此种酶,因而对血清中各种胆碱的增高无降解能 力。同样,缺乏 NADH 高铁血红蛋白还原酶的人对亚硝酸盐和其他能引起高铁血 红蛋白症的化学物质异常敏感。 3.速发和迟发毒性作用 速发毒性作用(immediate toxic effect)是指某些化学物经一次接触后的短 时间内引起的即刻毒性作用。例如一氧化碳、硫化氢、氰化物等的急性中毒。迟
发性毒作用(delayed toxic effect)是指一次或多次接触某种化学物后,需经一 段时间间隔才显现的毒性作用。化学物对人的致癌作用一般在接触后 10~20 年 才发生肿瘤。又如一些有机磷农药具有迟发性神经毒性。 4.可逆和不可逆毒作用 可逆毒作用(reversible toxic effect)是指停止接触化学物后,可逐渐消 失的毒作用,一般而言机体接触化学物的浓度较低,时间较短,损伤较轻,则脱 离接触后其作用即可消失。不可逆毒作用(irreversible toxic effect) 是指停 止接触化学物后,其作用继续存在,甚至损伤可进一步发展。例如化学物质的致 突变、致癌作用,一旦发生,被认为是不可逆的。 化学物的毒性作用是否可逆,在很大程度上还取决于受损伤组织的再生能 力。例如肝脏具有较高的再生能力,因此大多数肝损伤是可逆的,而中枢神经系 统的损伤,多数是不可逆的。 5.局部和全身毒作用 某些化学物质可引起机体直接接触部位的损伤,称为局部毒作用(local toxic effcet)。例如接触或摄入腐蚀性物质或吸入刺激性气体就可损伤皮肤、 胃肠道或呼吸道。污染物被机体吸收后,随血液循环分布至全身,或到达远离吸 收部位的器官而产生有害作用,称为全身毒作用(systemic toxic effect)。如 一氧化碳可引起全身缺氧和窒息。 化学物进入机体后,对体内各器官的毒作 用并不一样,往往只对一、二个器官发挥主要毒作用,这些器官就称为该物质的 靶器官。如脑是甲基汞的靶器官,肾脏是镉的靶器官。对机体毒作用的强弱,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。 例如铅浓集在骨中,毒作用却主要是造血系统、神经系统和胃肠道等。 三、影响污染物毒性作用的因素 毒性作用是污染物与机体相互作用的结果。但是,机体接触化学物后是否表 示出毒作用,以及毒作用的性质和强度受到很多因素的影响。因此,了解污染物 毒作用的影响因素,对于设计化学物的毒性研究方案,全面评价毒理学资料具有 重要意义。 从毒理学角度,可将影响污染物毒性作用的因素,概括为下列四个方面: 1.毒物因素 污染物毒性的大小与其化学结构和理化特性有密切关系,物质的化学结构决 定其理化特性与化学活性,而后者又可影响物质的生物活性。 1)化学结构
发性毒作用(delayed toxic effect)是指一次或多次接触某种化学物后,需经一 段时间间隔才显现的毒性作用。化学物对人的致癌作用一般在接触后 10~20 年 才发生肿瘤。又如一些有机磷农药具有迟发性神经毒性。 4.可逆和不可逆毒作用 可逆毒作用(reversible toxic effect)是指停止接触化学物后,可逐渐消 失的毒作用,一般而言机体接触化学物的浓度较低,时间较短,损伤较轻,则脱 离接触后其作用即可消失。不可逆毒作用(irreversible toxic effect) 是指停 止接触化学物后,其作用继续存在,甚至损伤可进一步发展。例如化学物质的致 突变、致癌作用,一旦发生,被认为是不可逆的。 化学物的毒性作用是否可逆,在很大程度上还取决于受损伤组织的再生能 力。例如肝脏具有较高的再生能力,因此大多数肝损伤是可逆的,而中枢神经系 统的损伤,多数是不可逆的。 5.局部和全身毒作用 某些化学物质可引起机体直接接触部位的损伤,称为局部毒作用(local toxic effcet)。例如接触或摄入腐蚀性物质或吸入刺激性气体就可损伤皮肤、 胃肠道或呼吸道。污染物被机体吸收后,随血液循环分布至全身,或到达远离吸 收部位的器官而产生有害作用,称为全身毒作用(systemic toxic effect)。如 一氧化碳可引起全身缺氧和窒息。 化学物进入机体后,对体内各器官的毒作 用并不一样,往往只对一、二个器官发挥主要毒作用,这些器官就称为该物质的 靶器官。如脑是甲基汞的靶器官,肾脏是镉的靶器官。对机体毒作用的强弱,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。 例如铅浓集在骨中,毒作用却主要是造血系统、神经系统和胃肠道等。 三、影响污染物毒性作用的因素 毒性作用是污染物与机体相互作用的结果。但是,机体接触化学物后是否表 示出毒作用,以及毒作用的性质和强度受到很多因素的影响。因此,了解污染物 毒作用的影响因素,对于设计化学物的毒性研究方案,全面评价毒理学资料具有 重要意义。 从毒理学角度,可将影响污染物毒性作用的因素,概括为下列四个方面: 1.毒物因素 污染物毒性的大小与其化学结构和理化特性有密切关系,物质的化学结构决 定其理化特性与化学活性,而后者又可影响物质的生物活性。 1)化学结构
毒物的化学结构是决定毒性的重要物质基础,研究环境毒物的化学结构与毒性作 用的关系,有利于预测同系物的生物活性、毒作用机理以及估计其容许限量的范 围。 (1)同系物的碳原子数目 在脂族烃中随着碳原子的增加,其毒性增强。例 如醇类中丁醇、戊醇的毒性较乙醇、丙醇大;烷烃中甲、乙、丙、丁到庚烷,毒 性依次增大。但上述规律只适用于庚烷以下烃类。此外,甲醇由于在体内转化成 甲醛和甲酸,其毒性反比乙醇高。 (2)分子饱和度 分子中不饱和键增多,其毒性增大。例如对结膜的刺激作 用,丙烯醛>丙醛,丁烯醛>丁醛。这是由于不饱和键的存在,使化学物的活性 增加。 (3)卤族取代 各种卤代化学物中,其毒性随卤素原子数目的增加而增强。 例如氯化甲烷对肝脏的毒性依次为:CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl>CH4。因结构中 增加卤素就会使分子的极化程度增加,更易与酶系统结合而使毒性增加。 (4)基团的位置 一般认为化学同系物中三种异构体的毒性依次为: 对位> 邻位>间位,如硝基酚、氯酚等。但也有例外,如邻硝基苯醛的毒性大于其对位 异构体。 (5)其它 一些有机氯和有机磷杀虫剂的毒性也随化学结构而异。如 DDT 结 构中三氯甲基上的氯为氢原子取代,其毒性降低,故 DDD 的毒性小于 DDT。有机 磷农药烷基中碳原子增加其毒性增加,故对硫磷的毒性大于甲基对硫磷。与硫键 结合的氧为硫取代其毒性降低,如对硫磷的毒性小于对氧磷。 化学结构除可影响毒性大小外,还可影响毒作用的性质。如苯有抑制造血机 能的作用,当苯环中的氢原子为氨基或硝基取代时就具有形成高铁血红蛋白的作 用。噻二唑类农药敌枯双因对动物具有强烈致畸作用(1mg/kg 引起大鼠严重畸形) 而禁止生产使用,但在其第 51 位碳原子上增加两个巯基,形成巯基敌枯双(商品 名为叶枯宁),则其致畸效应明显下降(100mg/kg 对大鼠不致畸)。 近年来对化学物结构与效应关系的研究日益深入,其特点是应用多参数法综合考 虑各种理化常数,以回归分析方法找出化学物结构和生物效应之间的定量关系, 称为定量构效关系法。即用数学模型来定量地描述化学物的结构与活性的关系, 其中使用最多的是 Hansch 分析法。该法的理论根据是化学物在体内生物活性主 要取决于其到达作用部位或受体表面的浓度及其在体内生物转运情况有关,后者 又与化学物本身的理化性质有密切关系。 2)理化性质 影响毒性作用大小的理化特性主要有溶解度、挥发度、分散度和纯度。 (1)溶解度 毒物在水中,特别是在体液中的溶解度愈大,其毒性愈大。例 如As2O3 在水中的溶解度比As2S3大 3 万倍,因而其毒性远较后者为大。某些有害
毒物的化学结构是决定毒性的重要物质基础,研究环境毒物的化学结构与毒性作 用的关系,有利于预测同系物的生物活性、毒作用机理以及估计其容许限量的范 围。 (1)同系物的碳原子数目 在脂族烃中随着碳原子的增加,其毒性增强。例 如醇类中丁醇、戊醇的毒性较乙醇、丙醇大;烷烃中甲、乙、丙、丁到庚烷,毒 性依次增大。但上述规律只适用于庚烷以下烃类。此外,甲醇由于在体内转化成 甲醛和甲酸,其毒性反比乙醇高。 (2)分子饱和度 分子中不饱和键增多,其毒性增大。例如对结膜的刺激作 用,丙烯醛>丙醛,丁烯醛>丁醛。这是由于不饱和键的存在,使化学物的活性 增加。 (3)卤族取代 各种卤代化学物中,其毒性随卤素原子数目的增加而增强。 例如氯化甲烷对肝脏的毒性依次为:CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl>CH4。因结构中 增加卤素就会使分子的极化程度增加,更易与酶系统结合而使毒性增加。 (4)基团的位置 一般认为化学同系物中三种异构体的毒性依次为: 对位> 邻位>间位,如硝基酚、氯酚等。但也有例外,如邻硝基苯醛的毒性大于其对位 异构体。 (5)其它 一些有机氯和有机磷杀虫剂的毒性也随化学结构而异。如 DDT 结 构中三氯甲基上的氯为氢原子取代,其毒性降低,故 DDD 的毒性小于 DDT。有机 磷农药烷基中碳原子增加其毒性增加,故对硫磷的毒性大于甲基对硫磷。与硫键 结合的氧为硫取代其毒性降低,如对硫磷的毒性小于对氧磷。 化学结构除可影响毒性大小外,还可影响毒作用的性质。如苯有抑制造血机 能的作用,当苯环中的氢原子为氨基或硝基取代时就具有形成高铁血红蛋白的作 用。噻二唑类农药敌枯双因对动物具有强烈致畸作用(1mg/kg 引起大鼠严重畸形) 而禁止生产使用,但在其第 51 位碳原子上增加两个巯基,形成巯基敌枯双(商品 名为叶枯宁),则其致畸效应明显下降(100mg/kg 对大鼠不致畸)。 近年来对化学物结构与效应关系的研究日益深入,其特点是应用多参数法综合考 虑各种理化常数,以回归分析方法找出化学物结构和生物效应之间的定量关系, 称为定量构效关系法。即用数学模型来定量地描述化学物的结构与活性的关系, 其中使用最多的是 Hansch 分析法。该法的理论根据是化学物在体内生物活性主 要取决于其到达作用部位或受体表面的浓度及其在体内生物转运情况有关,后者 又与化学物本身的理化性质有密切关系。 2)理化性质 影响毒性作用大小的理化特性主要有溶解度、挥发度、分散度和纯度。 (1)溶解度 毒物在水中,特别是在体液中的溶解度愈大,其毒性愈大。例 如As2O3 在水中的溶解度比As2S3大 3 万倍,因而其毒性远较后者为大。某些有害
气体由于其水溶性不同,其作用部位与速度不同。如氯气、SO2等易溶于水,能 迅速引起粘膜及上呼吸道刺激,而NO2的水溶性较低, 常要经一定潜伏期才引起 深部呼吸道病变(肺水肿)。汞的盐类在肠道内的吸收与脂溶性有关,脂溶性愈大, 在肠道内吸收的量愈多,引起的毒性作用愈大。氯化高汞的吸收度为 2%,醋酸 汞为 50%,苯基汞 50~80%,甲基汞在 90%。后者脂溶性高,易渗入神经系统, 毒性很大。 (2)挥发度 液态有毒物质的挥发度愈大,其在空气中的浓度愈高,愈易通 过呼吸道或皮肤吸收进入机体。如溴甲烷、二硫化碳、四氯化碳、汽油等因具有 挥发性而易通过空气对人体引起危害。 (3)分散度 飘尘、烟雾等化学物污染空气,其毒性与分散度有关。化学物 的分散度愈大,表示其颗粒愈小,生物活性也愈强,且易进入呼吸道深部。一般 小于 10μm 的颗粒物进入呼吸道引起的毒性较大。 (4)纯度 在研究污染物的毒性时,一般应首先考虑用纯品,以避免杂质的 干扰。当没有纯品或要确定工业品或商品的毒性时,必须了解其中杂质或污染物 质的含量,因试样中的杂质不仅可影响毒性的大小,还可影响毒作用的性质。例 如有机氯农药 2,4,5-T 的致畸性主要是由于难以去除的杂质四氯二苯二恶英 (TCDD)所致,并非由于农药本身所引起。 2.接触(染毒)条件 1)染毒容积与浓度 在动物实验中一次经口染毒的容积一般为体重的 1%~2%。静脉注射的上 限,鼠类为 0.5ml,较大动物为 2ml。容积过大可影响毒性反应。在慢性实验中 把毒物混入饲料染毒时,如果受试物毒性很低,要防止其容积过大而防碍食欲, 影响营养状况。 相同剂量的毒物,由于稀释度不同也会造成毒性差异。一般认为浓溶液较稀 溶液吸收快,毒作用强。例如氰化钾等四种化学物,随稀释度增大小鼠死亡数依 次减少。 2)溶剂 染毒前往往要将毒物以不同溶剂配成适当的剂型。常用的溶剂有水、生理盐 水、植物油、二甲亚砜等,如选择不当有可能加速或减缓毒物的吸收、排泄而影 响其毒性。如DDT的油溶液对大鼠的LD50为 150mg/kg,DDT水混悬液的LD50为 500mg/kg,这是由于油能促进该毒物的吸收所致。但用油作溶剂也可因用量过大 而导致腹泻,影响吸收,有时溶剂也可与受试物发生化学反应而影响毒性。如有 人测试敌敌畏和二溴磷的毒性时,用吐温-80 和丙二醇作溶剂,所得结果有显 著差异,后者毒性比前者高。这可能由于丙二醇的烷氧基与这两种毒物甲氧基发 生置换,形成新的毒性更高的产物所致。因此,在选择溶剂时不仅应注意其本身 无毒,还应不与受试物起化学反应
气体由于其水溶性不同,其作用部位与速度不同。如氯气、SO2等易溶于水,能 迅速引起粘膜及上呼吸道刺激,而NO2的水溶性较低, 常要经一定潜伏期才引起 深部呼吸道病变(肺水肿)。汞的盐类在肠道内的吸收与脂溶性有关,脂溶性愈大, 在肠道内吸收的量愈多,引起的毒性作用愈大。氯化高汞的吸收度为 2%,醋酸 汞为 50%,苯基汞 50~80%,甲基汞在 90%。后者脂溶性高,易渗入神经系统, 毒性很大。 (2)挥发度 液态有毒物质的挥发度愈大,其在空气中的浓度愈高,愈易通 过呼吸道或皮肤吸收进入机体。如溴甲烷、二硫化碳、四氯化碳、汽油等因具有 挥发性而易通过空气对人体引起危害。 (3)分散度 飘尘、烟雾等化学物污染空气,其毒性与分散度有关。化学物 的分散度愈大,表示其颗粒愈小,生物活性也愈强,且易进入呼吸道深部。一般 小于 10μm 的颗粒物进入呼吸道引起的毒性较大。 (4)纯度 在研究污染物的毒性时,一般应首先考虑用纯品,以避免杂质的 干扰。当没有纯品或要确定工业品或商品的毒性时,必须了解其中杂质或污染物 质的含量,因试样中的杂质不仅可影响毒性的大小,还可影响毒作用的性质。例 如有机氯农药 2,4,5-T 的致畸性主要是由于难以去除的杂质四氯二苯二恶英 (TCDD)所致,并非由于农药本身所引起。 2.接触(染毒)条件 1)染毒容积与浓度 在动物实验中一次经口染毒的容积一般为体重的 1%~2%。静脉注射的上 限,鼠类为 0.5ml,较大动物为 2ml。容积过大可影响毒性反应。在慢性实验中 把毒物混入饲料染毒时,如果受试物毒性很低,要防止其容积过大而防碍食欲, 影响营养状况。 相同剂量的毒物,由于稀释度不同也会造成毒性差异。一般认为浓溶液较稀 溶液吸收快,毒作用强。例如氰化钾等四种化学物,随稀释度增大小鼠死亡数依 次减少。 2)溶剂 染毒前往往要将毒物以不同溶剂配成适当的剂型。常用的溶剂有水、生理盐 水、植物油、二甲亚砜等,如选择不当有可能加速或减缓毒物的吸收、排泄而影 响其毒性。如DDT的油溶液对大鼠的LD50为 150mg/kg,DDT水混悬液的LD50为 500mg/kg,这是由于油能促进该毒物的吸收所致。但用油作溶剂也可因用量过大 而导致腹泻,影响吸收,有时溶剂也可与受试物发生化学反应而影响毒性。如有 人测试敌敌畏和二溴磷的毒性时,用吐温-80 和丙二醇作溶剂,所得结果有显 著差异,后者毒性比前者高。这可能由于丙二醇的烷氧基与这两种毒物甲氧基发 生置换,形成新的毒性更高的产物所致。因此,在选择溶剂时不仅应注意其本身 无毒,还应不与受试物起化学反应