燃着卷烟的温度分布ppt课件

1、有选择地减少吸烟的有害成分赵保路中国科学院生物物理研讨所.目录1、吸烟产生有害自在基及其生物效应。2、吸烟有害自在基的去除作用。3、吸烟产生尼古丁的生物功能。.一支熄灭的香烟就是一个微型化工厂 820oC712oC616oC417oC304oC199oC99.5oC49.7oC.什么是自在基具有一个不成对电子的分子或原子团。活泼、反响性强超氧阴离子自在基O2-.羟基自在基.OH甲基自在基.CH3醌类自在基 Q.烷类自在基 L.烷氧自在基 LO.脂类自在基 L.脂过氧自在基 LOO.一氧化氮自在基 NO.二氧化氮自在基 NO2.吸烟直接产生的自在基.吸烟气相中的自在基是在不断构成和衰变的香烟最初

2、熄灭生成一氧化氮，一氧化氮.在烟气流中容易和氧气反响生成二氧化氮，二氧化氮很容易和烟气中的烯烃反响生成烷基自在基 ,烷基自在基非常容易氧化生成烷氧自在基 NRO2 - NO2NOO2-2NO2NO2+R - RO2+ R.R. +O2 - ROO.RO2. + NO - RO. + NO2.吸烟直接产生自在基的捕捉检测吸烟中产生的固相自在基的直接检测吸烟中产生的气相自在基的自旋捕捉PBN, DMPOESR检测.吸烟间接产生的自在基.吸烟间接产生自在基的捕捉检测巨噬细胞呼吸迸发产生的超氧阴离子自在基 DMPO-OOH吸烟引起细胞膜脂质过氧化产生的脂类自在基4POBN-L.吸烟有害自在基致病机理1

3、、吸烟使a1-抗蛋白酶抑制剂失活机理吸烟产生自在基进攻a1-抗蛋白酶使其失活蛋白酶活化，水解肺弹性蛋白酶引起肺气肿2、吸烟引起脂质过氧化损伤机理吸烟产生自在基进攻肺细胞膜，引起脂质过氧化脂质过氧化的细胞膜可以诱导巨噬细胞在肺部聚集并活化，产生呼吸迸发，释放大量活性氧自在基一、二级自在基共同产生细胞损伤作用.吸烟、脂质过氧化、自在基吸烟烟气引起细胞膜脂质过氧化脂质过氧化细胞膜刺激巨噬细胞在肺部聚集、活化产生活性氧自在基脂质过氧化量的影响.吸烟、脂质过氧化、自在基吸烟、脂质过氧化、自在基吸烟烟气引起细胞膜脂质过氧化脂质过氧化细胞膜刺激巨噬细胞在肺部聚集、活化产生活性氧自在基吸烟时间的影响.吸烟有害

4、自在基的去除现有技术四个专利中国科学院生物物理研讨所和北京烟厂 恳求号96116865、7。1995年恳求1997年公开2001年授权希腊黄金烟嘴公司和烟嘴研讨开发公司1999年发明的Biological Filter中国科学院生物物理研讨所和 Horphag公司(专利号：00130133.0,2000年公开，2003年授权)茶质滤觜烟台绿宝公司2002年授权国家局组织艰苦工程研制的产品.Scavenging effect of green tea polyphenols Scavenging effect on OH, O2-, PMA stimulated oxygen free radi

5、cals (Zhao BL : Cell Biophys. 14: 175.1989)protective effects on toxicological mechanisms of gas-phase cigarette smoke (Yang FJ. Res.Chem.Interm. 17:39,1992)Scavenging effects on lipid peroxidation in synaptosomes. (Guo Q Biochem.Biopphys.Acta 1304,210-222,1996)Scavenging effects of the structure-an

6、tioxidant activiity relationship of tea on 1O2. AAPH. DPPH (Guo Q Bichim Biophys Acta 1427,13-23,1999).Structures of green tea polyphenolsECEGCECGEGCG.The scavenging effect of green tea polyphenols on the free radicals produced by GPCS茶多酚(mg/ml)去除率 (%)-0.000.520.40.2031.545.01.3802.050.50.2332.560.5

7、0.101-.茶多酚对吸烟引起细胞损伤的维护作用吸烟时间(s) 细胞存活率% TBARS (nM/ml)-099.3 2.52.3 0.31083.0 3.23.2 0.22078.6 3.53.5 0.53058.5 2.54.1 0.64037.5 2.44.9 0.5-.茶多酚滤嘴对吸烟气相自在基的去除作用-浓度去除率-1.5%o 22.6%3%o27.6%5%o29.1%1%o20.0%-.茶多酚对吸烟急性毒性的影响1、实验方法 (中国中医研讨院，广安门医院，朝阳医院10只小鼠放35x35x20染毒箱中，染毒箱两侧各开1.5 mm2 小孔通气，将烟气通入染毒箱，每只烟2-3分钟，延续作

8、业，直到小鼠染毒致死。染毒箱中CO2和O2分压在正常范围内。2、实验结果两种香烟烟气对小鼠存活时间的影响-组别 只数体重 存活时间 毒性降低率-对照烟1128.7 1.9 60.0 18.4实验组11127.0 1.5 96.0 9.7 69.5%对照烟1119.7 1.9 52.4 9.7实验组11119.6 1.5 101.3 1.3 93.3%对照烟1123.7 1.9 37.4 5.1实验组21123.5 2.4 52.7 18.4 42.0%-.茶多酚对吸烟急性毒性的影响大体察看及组织病理检查1、对照组80%小鼠肺组织淤血明显，并见有肺出血，肾脏间质小血管扩张淤血，肝脏小叶中央静脉或

9、小叶间静脉轻度扩张出血，心、脾未见异常；2、吸食茶多酚香烟组小鼠40%小鼠肺组织亦出现间质小血管肾脏间质小血管扩张淤血，肝脏小叶中央静脉或小叶间静脉轻度扩张出血，心、脾未见异常；。.茶多酚对吸烟引起肺损伤的维护作用对照烟气处置烟气处置茶多酚维护.茶多酚对动物体内骨髓细胞微核率的影响实验方法：中国中医研讨院，广安门医院NIH雄性小鼠 ，体重20克左右，30只随机分为3组，每组10只。分别为正常组，对照卷烟组，茶多酚卷烟组。采用被动吸烟，一支接一支，每天吸烟20分钟，第一批实验延续2天；第二批实验延续11天；第三批实验延续75天。末次吸烟24小时处死全部动物，取骨髓放在载玻片上，加一滴小牛血清，用

10、推片使其混匀涂成薄膜，凉干后用甲醇固定10分钟，室温凉干，再用Ciemsa 运用液染色5分钟，自来水冲洗干净，记数嗜多染红细胞polychchromatic erythrocyte,PCE)及带微核的PCE(MNPCE)，每只记数1000个，计算微核千分率(=1 为正常。.香烟烟气对小鼠骨髓细胞微核率的影响批次组别动物数微核率 降低毒性-一对照组611 对照烟组101 1 低毒烟组81 1-二对照组600 对照烟组61 1 低毒烟组91 1-三对照组201.851.42 对照烟组2014.557.06 低毒烟组195.682.10 60%.碧萝芷pycnogenol)对自在基的去除作用碧萝芷是

11、从法国沿海松树皮提取物含70%原花青素procyanidin)及其它具有去除自在基的活性物质。碧萝芷平安无毒副作用，在世界各地作为保健食品广泛运用包括中国。可以有效去除活性氧自在基国际公认的最有效抗氧化剂之一可以有效去除氮氧自在基，减少亚硝酸盐积累可以促进细胞内抗氧化酶SOD 和catalase活性1. Zhang D-L, Tao Y, Duan S-J, Rohdwald P, Zhao B-L: Toxicol Indus Health 18,215-224,2002.碧萝芷的主要成分ProcyonidinCatachinB1B6.碧萝芷对吸烟气相自在基的去除作用-浓度去除率-1.5%o

12、o 22.6%3%oo27.6%5%oo29.1%1%o20.0%-.碧萝芷对吸烟急性毒性的影响1、实验方法(中国中医研讨院，广安门医院，朝阳医院10只小鼠放35x35x20染毒箱中，染毒箱两侧各开1.5 mm2 小孔通气，将烟气通入染毒箱，每只烟2-3分钟，延续作业，直到小鼠染毒致死。染毒箱中CO2和O2分压在正常范围内。2、实验结果两种香烟烟气对小鼠存活时间的影响-组别碧萝芷浓度只数体重用烟支数存活时间毒性降低率-对照烟01028.7 1.9 812.2 1.0实验组11,5%oo1027.0 1.5 1218.0 0.3 47.5%实验组25.0%oo1028.5 2.4 1420.8

13、0.08 70.5%正常组1030.1 2.1 -.碧萝芷对吸烟急性毒性的影响大体察看及组织病理检查1、对照组80%小鼠肺组织淤血明显，并见有肺出血，肾脏间质小血管扩张淤血，肝脏小叶中央静脉或小叶间静脉轻度扩张出血，心、脾未见异常；2、吸食1.5%oo碧萝芷香烟组小鼠40%小鼠肺组织亦出现间质小血管肾脏间质小血管扩张淤血，肝脏小叶中央静脉或小叶间静脉轻度扩张出血，心、脾未见异常；3、吸食5%oo碧萝芷香烟组小鼠，无一例小鼠出现任何异常病理学改动。.碧萝芷对吸烟引起细菌致突变的影响Ames实验1、实验方法(中国中医研讨院，广安门医院，卫生部食品卫生监视检验所用冷丙酮搜集吸烟气相凝集物菌株：选用合

14、格的组氨酸营养缺乏型鼠伤寒沙门氏杆菌突变株TA98Ames 实验方法2、结果碧萝芷香烟烟气凝聚物对TA98的Ames实验结果-剂量(mg对照烟 含1.5%oo碧萝芷烟突变抑制率 含5%oo碧萝芷烟突变抑制率-50 29.23.8 28.24.673.5% 26.52.910.1%150 38.75.5 34.69.511.9% %500 67.58.1 49.811.435.4% 48.48.639.5%-.碧萝芷对动物体内骨髓细胞微核率的影响实验方法：中国中医研讨院，广安门医院Wistar大鼠 40只随机分为4组，每组10只。分别为正常组，对照卷烟组，含1.2mg 碧萝

15、芷卷烟组，含4.0mg碧萝芷卷烟组。采用被动吸烟，每天吸烟2次，每次14只，2次之间间隔4小时，延续75天。末次吸烟24小时处死全部动物，取骨髓放在载玻片上，加一滴小牛血清，用推片使其混匀涂成薄膜，凉干后用甲醇固定10分钟，室温凉干，再用Ciemsa 运用液染色5分钟，自来水冲洗干净，记数嗜多染红细胞polychchromatic erythrocyte,PCE)及带微核的PCE(MNPCE)，每只记数1000个，计算微核千分率(=1 为正常。.碧萝芷对动物体内骨髓细胞微核率的影响动物PCEPCE/NRBC 微核率 抑制率 p(与对照-对照1000 1.024.2对照烟 1000 0.8810

16、0 0.010.12Py 1000 0.887.624% 0.05-.碧萝芷对吸烟引起肺损伤的维护作用对照烟气处置烟气处置碧萝芷维护.小结吸烟产生的自在基是吸烟导致机体损伤和引起疾病的重要有害物质，该当尽量减少和去除；天然抗氧化剂可以有效去除吸烟产生的有害自在基，减少吸烟对机体的危害。.吸烟产生尼古丁的生物功能 国家局工程流行病学调查显示吸烟和parkinson disease (PD) 和Alzheimer disease (AD)成反比关系.科学实验阐明尼古丁减轻parkinson disease (PD) 和Alzheimer disease (AD)病症加强记忆、减少PD震颤(trem

17、ors)和运动缓慢(bradykinasis)，提高AD留意力和区分力抑制dopamine氧化生成 6-hydroxydopamine尼古丁的毒副作用重要研讨课题：如何控制尼古丁含量？如何利用尼古丁？.尼古丁 赵保路：尼古丁的功与过。北京烟草34，23-24，2001。 尼古丁是吸烟过程烟草不完全熄灭产生的一种油状物质。尼古丁是由一个吡啶环和一个吡咯烷组成的分子。是吸烟者有快感和上瘾的主要物质。实验阐明尼古丁也确实有一些毒性的物质，食入少量即可引起腹泻，呕心和痉挛，过量甚至导致神志不清。但是尼古丁也可以被用于预防和治疗一些疾病。吸烟者血液中尼古丁的顶峰浓度可达0.5mM, 稳态浓度大约为0.1

18、mM, 尼古丁在血液中的半寿期大约为2小时。 .尼古丁受体(nAHhRs) 在脑中存在着尼古丁乙酰胆碱受体(nAHhRs)，nAHhRs是一种配体结合的阳离子通道，有8个a-，4个b-，1个g-，d- 和e-亚型。不同激动剂激活不同nAHhRs亚型。乙酰胆碱与a/b对亚型有高结合力，尼古丁与a-7有高结合力。尼古丁可以活化神经元的突出前体或突出后体的nAHhRs，释放乙酰胆碱和非胆碱神经递质；尼古丁还可以添加脑葡萄糖吸收，进而改善老年痴呆症患者的认知才干；服用尼古丁还可以添加部分脑血流量，有利神经细胞的功能和生存。.胆碱能体系是AD最初靶位置研讨发现nAHhRs在脑中的缺失是AD患者的早期病症

19、，而且和患者的认知才干的丧失明显相关。AD病人脑组织中a4 nAHhRs 受体亚型明显减少，而a7和a3 亚型并未减少。吸烟者脑组织中a4 nAHhRs 受体亚型未减少。 .尼古丁可以激活单胺氧化酶尼古丁可以激活单胺氧化酶逆转a7nAHhRs缺损，起到治疗精神分裂症的作用。脑神经中的尼古丁受体能够是尼古丁发扬作用的重要根底。特别是海马中的a7nAHhRs受体对学习和记忆起者重要作用。海马与学习和记忆亲密相关，尼古丁有利海马突出体活化和添加长程电位。在海马中发现高浓度尼古丁受体。.尼古丁对自在基的去除作用1、尼古丁对羟基自在基的去除作用；2、尼古丁对超氧阴离子自在基的去除作用；3、尼古丁对烟气自

20、在基的去除作用。Liu Q, Tao Y, Zhao B-L: Appl Mag Reson. 24,105-112,2003. .The scavenging effect of nicotine on the hydroxyl free radicals generated from Fenton reaction. The scavenging effect of nicotine on the superoxide free radicals system.Scavenging effect of nicotine on the free radicals generated from

21、 GPCS .老年痴呆症目前，我国60岁以上的老人有1.26亿，到本世纪中叶，将到达4.1亿。我国是在社会、经济不太兴隆，各地域开展程度又不平衡的情况下进入老龄化社会的，这种社会矛盾将给我国带来比兴隆国家更多、更严重的一系列医疗和社会问题。 b.A b引起氧化应激A b引起细胞膜脂质过氧化A b引起蛋白质氧化A b抑制关键氧化酶，运输离子ATP酶运输体系A b导致产生过氧化氢和活性氧自在基A b导致Ca2+积累A b可以将Cu2+复原成Cu +并构成肽自在基.尼古丁对老年痴呆症的预防和治疗作用 Liu Q and Zhao B-L: Brit J. Pharmocol 141，746-754，

22、2004 尼古丁对细胞活性的维护作用；尼古丁对A诱导海马细胞凋亡的维护作用；尼古丁对A诱导的caspase-3活化的抑制造用；尼古丁对A诱导海马细胞凋亡内产生活性氧的抑制造用。尼古丁对转基因小鼠老年痴呆症的预防和治疗作用。.尼古丁可以明显减少A诱导的海马细胞活性减少.尼古丁可以明显减少A诱导的海马细胞凋亡DNA断裂的减少.尼古丁可以明显减少A诱导的caspase-3活性减少.尼古丁可以明显减少A诱导的ROS积累减少. .甲氨乙酰胆碱拮抗剂对尼古丁抑制A-诱导caspase-3 活性的作用.甲氨乙酰胆碱拮抗剂对尼古丁去除A-诱导活性氧的作用.免疫化学发现尼古丁可以明显减少海马部位A堆积斑.Western Blot发现尼古丁可以明显减少大脑皮层和海马部位A蛋白堆积.尼古丁可以明显减少大脑皮层、脑干、小脑和海马部位NO 自在基产生.尼古丁可以明显减少大脑皮层、脑干、小脑和海马部位NOS活性.尼古丁可以明显减少大脑皮层、脑干、小脑和海马部位NOS表达.尼古丁