安全毒理学六原理
1.安全最小剂量原理
安全最小剂量原理源于毒理学中的重要概念之一:剂量-反应关系。剂量-反应关系可用于对化学、物理等有害因素进行毒性预测,公共卫生管理部门以此为基础进行有害因素的危险度评价,并制定相应的管理法规和控制措施。对于所有有毒有害物质,剂量将它们区分为毒物和药物。毒理学中的剂量通常指的是机体接触化学物质的量或给予机体化学物质的量。一般来说,化学物质的剂量越大,所致的量反应强度应该越大,或者出现的质反应发生率应该越高(排除实验干扰以及某些化学物质的低剂量刺激效应)。
安全最小剂量原理中最小剂量指的是化学物质能引起受试对象中的个别成员出现损伤的剂量,即从理论上讲,低于这一剂量的化学物质不会引起机体损伤。在一定条件下,化学物质以较小剂量进入机体,干扰正常的生化过程或生理功能,引起暂时或永久性的病理改变,甚至危及生命的损害作用都可称作机体损伤。安全最小剂量原理从剂量的角度出发,研究的是剂量与反应的关系。理论而言,低于最小剂量的化学物质与机体接触,机体不会受到损伤。
2.结构活性相关安全原理
结构活性相关安全原理主要可从以下2个方面加以理解:①狭义的化学物质结构活性相关性,即化学物质的代谢转化类型以及可能参与的生化过程由化学物质的分子结构决定,而这些又进一步决定了化学物质的毒性作用和大小;②广义的化学物质结构活性相关性,不仅包括化学物质分子结构,还包括其理化性质、不纯物和化学物质的稳定性等,这些性质对于化学物质进入人体的可能性及其在体内的代谢转化过程均有重要影响。
化学物质的结构决定其性质进而影响化学物质生物活性,结构活性相关安全原理是通过研究化合物的分子结构与其性质或活性之间的关系进而掌握其理化性质和生物活性,建立起结构-性质-活性之间的关系纽带,从而对已进入环境的污染物及尚未投入使用的新化合物的环境过程机制和行为规律进行预测、评价和筛选。通过对化学物质作用机制和行为规律的研究,亦可寻求作用相同的惰性物质代替原本毒性效应较强的化学物质。
3.染毒条件影响安全原理
染毒条件包括染毒途径(如经静脉染毒、经口染毒、经呼吸道染毒等)和染毒时间(接触期限、速率和频率)。多数情况下,化学物质都是流经血液并随血液到达作用部位而发挥其毒性作用。同一种化学物质在经由不同的染毒途径时,其机体吸收率是不同的,因此,对机体造成的毒性大小也是不同的。在毒理学研究中,一般按染毒时间长短分为急性、亚慢性和慢性毒性试验。许多化学物质因染毒时间长短的不同而有强度和性质的差异。
染毒条件影响安全原理是指不同的染毒方式对机体的安全影响大小不同,可为某些疾病或中毒的主要途径提供科学依据,为制定疾病或中毒预防措施提出可靠论证。如由于地方性氟中毒严重影响我国人民健康,而氟化物主要通过呼吸道和消化道进入机体,但何种途径在致病过程中起主要作用并不得而知。
4.毒物叠加效应安全原理
毒物叠加效应指的是同时接触2种或2种以上的化学物质所产生的毒性效应,也称联合作用。长期的毒理学研究已揭示出众多单一化学物质的物理化学性质及环境毒性效应,许多检测标准都是以单一化学物质的毒性效应为依据建立起来的[12]。但是多数情况下,2种及2种以上化学物质共同作用于生物时,可体现出与各有毒物质单独作用下毒性反应完全不同的毒性。化学物质的联合作用有交互作用和非交互作用2类,其中非交互作用有简单的相加作用和独立作用2种,而交互作用则分为协同作用、加强作用和拮抗作用。
毒物叠加效应安全原理主要研究的是化学物质的相加作用、加强作用以及协同作用(也作相乘作用),其对毒物联合作用职业危害分级的法律法规的制定具有指导意义。
5.机体因素影响安全原理
动物的不同物种、品系和个体,对同一剂量的同一化学物的毒性反应有量和质的差异。个体接触相同剂量的同一化学物质出现的这种从无到严重损伤以至死亡的效应差异叫做个体差异。而主要引起个体差异的机体因素有:物种间遗传学的差异、个体间遗传学的差异以及机体的其他因素(健康状况、年龄、性别、营养条件等)。如果只考虑化学物质对人的作用,机体因素影响安全原理所涉及的机体因素主要是后2项,即遗传因素和其他因素。
机体因素影响安全原理主要研究机体因素对化学物质毒性效应的影响,对确定并替换某些作业条件下的易感人群具有理论价值。
6.环境因素影响安全原理
环境的变化可能影响化学毒物的活性以及其代谢速率从而影响其效应。这里的环境因素主要有气象条件(温度、气湿、气压)和季节或昼夜节律。例如,高温作业可使苯、二甲苯、甲苯等有机溶剂挥发加快,从而使空气中毒物的浓度增加,人体吸入中毒的可能性也显著增加。另外,高温还可使毒性较小的化合物生成毒性较大的化合物,如过氧化纳和氢氧化钠在高温下与三氯乙烯相互作用,生成毒性极高的二氯乙炔。
环境因素影响安全原理中的环境因素主要指狭义的环境因素,研究这些环境因素对化学物质毒性效应的影响可以为作业环境标准的制定提高理论支撑。
参考文献:
张丹,吴超,陈婷. 安全毒理学的核心原理研究[J].中国安全科学学报,2014, 24(6):3-7
吴超,杨冕. 安全科学原理及其结构体系研究[J]. 中国安全科学学报, 2012,22(11): 3-10
吴超, 杨冕. 25条安全学原理的内涵[J]. 湖南安全与防灾, 2013, (2): 42-45
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