Đại cương về độc tố học

Phân loại chất độc:• Theo phương pháp phân tích chất độc: – Chất độc tan trong nước hay trong các dung môi khác axit, base – Chất độc có thể chiết tách được trong dung môi hữu cơ • Theo

Chương 1 – Đại cương về độc tố

học

I Khái niệm

Các nhánh của ngành nghiên cứu độc

‘Chất độc’

bất kỳ chất nào khi vào cơ thể trong những

điều kiện nhất định đều gây hại từ mức độ

nhẹ (đau đầu, nôn) đến mức độ nặng (co giật, sốt rất cao) và nặng hơn có thể dẫn đến tử

vong

Liều gây độc

• Liều lượng độc (dose): là một đơn vị biểu hiện

độ lớn sự xuất hiện tác nhân hóa học, vật lýhay sinh học

• Đơn vị: mg, g, ml/kg trọng lượng cơ thể

mg, g, ml/m2 bề mặt cơ thể ppm, ppb

– Các chất độc vô cơ: kim loại, á kim, axit, bazo

– Các hợp chất hữu cơ: aldehyd, este, các hợp chất chứa nito, các hợp chất chứa lưu huỳnh, các

alkaloid, glycosid…

Phân loại chất độc:

• Theo độc tính:

– Cực độc (extremely toxic)

– Độc tính cao (highly toxic)

– Độc tính trung bình (moderately toxic) – Độc tính thấp (slighly toxic)

– Không gây độc (practically nontoxic) – Không có hại (relatively harmless)

Phân loại chất độc:

• Theo phương pháp phân tích chất độc:

– Chất độc tan trong nước hay trong các dung môi khác (axit, base)

– Chất độc có thể chiết tách được trong dung môi hữu cơ

• Theo tác động của chất độc lên các cơ quancủa cơ thể: hệ thần kinh, hệ tiêu hóa, hệ hôhấp…

Phân loại chất độc:

• Theo tác dụng đặc biệt của chất độc:

– Chất độc gây ung thư: aflatoxin, nitrosamin, các amin dị vòng, hợp chất HC thơm đa vòng

– Chất độc gây đột biến gen, quái thai

• Theo mục đích sử dụng chất độc: thuốc trừsâu, dung môi, chất phụ gia thực phẩm…

Bảng 1 - Hệ thống phân loại độc tính dự trên LD50 liều đơn đường uống ở chuột

Nguồn: Độc chất học, Trần Thanh Nhãn

Độc tính

• ‘Độc tính’: khái niệm về liều lượng được dùng

để miêu tả tính chất gây độc của một chất đốivới cơ thể sống và được thể hiện bằng liều gâychết (lethal dose)

Liều gây độc

• ‘Liều độc’: lượng hóa chất vào trong cơ thể

một lần (dose)

• Liều nhỏ nhất gây độc gọi là ngưỡng của liều

• Liều độc cấp tính LD50 (lethal dose): liều có

thể giết chết 50% súc vật thử nghiệm

• ED50 (Effective dose): liều có tác dụng với 50% thú vật thử nghiệm

II Vai trò

2 Vai trò của độc tố học

• Góp phần xây dựng tiêu chuẩn vệ sinh môitrường, vệ sinh an toàn thực phẩm, phục vụcho việc phòng và điều trị bệnh

• Phục vụ cho công tác pháp lý

III Lịch sử ngành nghiên

cứu

Lịch sử của ngành độc tố học

• 1550 TCN – Các tài liệu cổ của Ai Cập mô tả

việc sử dụng nhiều loại chất độc như cây cầnđộc, cây phụ tử, cây thuốc phiện, chì và đồng

• 400 TCN – Hippocrates bàn luận về sinh khảdụng và sự quá liều

• Cây cần độc được sử dụng cho hình phạt tử

hình ở Hy Lạp (Socrates, 399BCE)

Lịch sử của ngành độc tố học

• 350 TCN– Theophrastus đề cập đến rất nhiềuchất độc từ thực vật trong tác phẩm đầu tay

‘De Historia Plantarum’

• 75 TCN – Vua Mithridates VI vùng Pontus bị

ám ảnh bởi các chất độc và đã sử dụng nhiềuloại chất độc khác nhau với liều lượng thấpnhằm hy vọng tạo ra các loại kháng thể chốnglại chúng

Lịch sử của ngành độc tố học

• 82 TCN – Lex Cornelia – bộ luật đầu tiên về

chống lại việc đầu độc

• Năm 20 – Dioscarides phân loại chất độc theonguồn gốc (thực vật, động vật, khoáng vật) và

đề ra những phương pháp chữa trị (ví dụ: sửdụng thuốc gây nôn)

Lịch sử của ngành độc tố học

Paracelsus (1493-1541)

All subtances are poisons;

there is none that is not a

poison The right dose

differentiates the poison from

a remedy.

IV Nguyên lý độc tố học

Liều lượng – phản hồi

• ED: effective dose

• TD: toxic dose

• LD: Lethal dose

• NOAEL: no observed

adverse effect level

• LOAEL: lowest observed adverse effect level

Hiệu lực

• Định nghĩa: phản hồi

mà có lợi ở liều thấp nhưng gây độc ở liều cao hơn

• Ví dụ: rượu, các vitamin

Hormesis

• Giới hạn an toàn (MS) = LD1/ED99

• Chỉ số điều trị (TI) = LD50/ED50

Sự hấp thụ

• Phơi nhiễm: khi tiếp xúc với chất độc

• Đường phơi nhiễm/ đường hấp thu: cách chấtđộc xâm nhập vào cơ thể

– Qua da và niêm mạc

– Qua đường tiêu hóa

– Qua đường hô hấp

– Qua đường tiêm chích

Sự phân bố trong cơ thể

• Sau khi hấp thu vào máu, chất độc được phân

bố đến các tổ chức gây độc, vận chuyển đếncác mô dự trữ, hoặc các cơ quan khử độc vàcuối cùng là bị thải trừ

Hệ vi sinh vật đường ruột

• ~1011 vi khuẩn của gần 400 loài

• Chuyển hóa nhiều hợp chất ngoại sinh

• Thường xúc tác các phản ứng thủy phân, phản ứng khử

• Lưu ý: chu trình ruột gan, có thể đảo lộn vaitrò của gan

Rào chắn máu-não

• Tạo các điều kiện tối ưu cho tình trạng nội cânbằng bên trong môi trường não

• Cho phép việc vận chuyển rất chọn lọc các

chất từ máu đến não và từ não ra máu

• Tuy vậy, một số chất tan trong lipid và chất

độc vẫn có thể thâm nhập vào bên trong CSF

– Ví dụ: nicotine, heroin, chloramphenicol

Sự hấp thụ các chất độc vào bạch

huyết

• Sự hấp thụ các chất độc trong hệ bạch huyết của ruột non có thể ảnh hưởng mạnh mẽ đến khả

năng gây độc và tính chọn lọc ở các cơ quan

• Đa phần chất độc tan trong lipid có nguồn gốc từ thực phẩm có xu hướng được hấp thụ chọn lọc vào trong hệ bạch huyết

• Điều kiện phơi nhiễm cũng ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự hấp thụ chất độc trong hệ bạch huyết

Sự chuyển vị/hoán vị

• Sự di chuyển liên cơ quan của các chất độcbên trong dịch cơ thể và hoạt tính của chấtđộc trong một mô mà không phải là nơi phơinhiễm ban đầu

• Tốc độ chuyển vị phụ thuộc cơ bản vào thểtích máu lưu thông và tốc độ khuyếch tán

Phân phối

Vd = Doseiv/Cp

• Dose iv: lượng độc chất được tiêm vào

• Cp: nồng độ độc chất vào huyết tương

Lưu trữ

• Nhiều chất độc có thể tích tụ ở các mô với

nồng độ cao hơn ở dịch ngoại bào và máu

• Tốc độ tích tụ phụ thuộc lớn vào khả năng

phân cực của độc chất

– HC hữu cơ càng phân cực gắn với proteins

trong máu và mô mềm

– HC vô cơ  gắn protein mang kim loại trong gan, thận, xương

– HC ưu mỡ: tích tụ trong mô mỡ

Lưu trữ

• Lưu trữ ở các cơ quan:

– Gan và thận là 2 cơ quan có vai trò thứ yếu

• Lưu trữ ở mỡ:

– Nơi tập kết của các chất độc tan trong mỡ

– Khá bền vững do dòng máu lưu thông thấp - thời gian lưu lại của chất độc lâu

Sự loại thải

• Các chất độc và sản phẩm chuyển hóa của nó

có thể được đưa ra khỏi cơ thể bằng nhiềucon đường khác nhau:

Chức năng của thận

• Loại thải các chất độc qua nước tiểu

• 3 quá trình cơ bản gồm: lọc, tiết ravà tái hấpthụ

Sự đào thải chất độc qua phân

• Đóng vai trò quan trọng

• Đào thải trong mật và đào thải trực tiếp trongkhoang ruột

Tài liệu tham khảo

Introduction to Food Toxicology (2nd edition)Takayuki Shibamoto

Leonard F Bjeldanes