化学毒物在体内的生物转运-毒物在体内的生物转运ppt课件

1、生物转化(biotransformation)是指外源化学物在机体内经多种酶催化的代谢转化，生物转化是机体对外源化学物处置的重要的环节，是机体维持稳态的主要机制。对于外源化学物或毒物，“生物转化和“代谢两个名词经常作为同义词运用。第三章 毒物的代谢转化一、生物转化和毒物代谢酶. 外源化学物生物转化酶所催化的反响普通分为两大类，称为相反响和相反响。 相反响包括水解反响、复原反响和氧化反响，这些反响涉及暴露或引入一个功能基团，如-OH、-NH2、-SH或-COOH，通常仅导致水溶性少量的添加。.相反响包括葡萄糖醛酸化、硫酸化、乙酰化、甲基化，与谷胱甘肽结合以及与氨基酸结合，如甘氨酸、牛磺酸和谷氨酸

2、。这些反响的辅助要素与外源化学物功能基团反响，功能基团可以是外源化学物原有组成成分，也可以是经相反响引入或暴露的。大多数相反响可导致外源化学物的水溶性显著添加，且加速其排泄。 .外源化学物生物转化的另一结果是改动其毒效学性质。大多数情况是生物转化终止了药物的药效作用或降低了外源化学物的毒性，但对有的毒物却可使毒性加强，甚至产生致癌、致突变和致畸效应，又称为代谢活化(metabolic activation)或生物活化。 经代谢活化生成的活性代谢产物可以分为4类：. 生成亲电子剂，最为常见，苯并(a)芘和2-乙酰氨基芴的代谢活化； 生成自在基，如百草枯、硝化呋喃妥英经催化复原，四氯化碳复原脱卤，

3、醌经单电子复原，生成自在基等； 生成亲核剂，少见，如苦杏仁苷经肠菌群酶催化生成氰化物，二卤甲烷经氧化脱卤生成一氧化碳； 生成氧化复原剂，少见，如硝酸盐经肠菌群酶催化生成亚硝酸盐，复原酶催化Cr(VI)生成Cr(V)，Cr(V)再催化生成HO。 .(二)毒物代谢酶的根本特性 生物转化酶类底物特异性广泛，一类或一种酶可代谢几种外源化学物，而且还可代谢内源性化学物如乙醇、丙酮、甾体激素、维生素A和D、胆红素、胆酸、脂肪酸及花生酸等。 生物转化酶类在体内继续地少量表达，可称为构造酶；外源化学物可刺激(诱导)很多生物转化酶类合成，可称为诱导酶。.某些生物转化酶具有多态性，其构造(即氨基酸序列)和活性不同

4、。不同个体的生物转化酶多态性。呵斥外源化学物生物转化速度的个体差别。化学物生物转化酶中氨基酸改动对催化活力的影响通常存在底物依赖性，例如，生物转化酶的等位变体可与某些底物及抑制剂正常地相互作用，但对于其他底物那么反响异常。.有些外源化学物的生物转化具有立体选择性，即一种对映体(或立体异构体)的生物转化速率要快于另一对映体。例如，抗癫痫药物麦山妥英，它是R-和S-型外消旋混合物，其在人体 S-对映体迅速由细胞色素2C19羟化并排泄；而R-对映体那么较慢。有些手性外源化学物具有抑制生物转化酶的才干，也具有立体选择性。而且，在某些情况非手性分子(或非手性中心)可转变成对映体代谢物的混合物，代谢产物也

5、有立体选择性，即一种对映体要优于其另一对映体的构成。.外源化学物生物转化酶的命名，由于其具有广泛的和交叉的底物特异性，如按其催化反响来命名，不可防止地呵斥混乱。如今，许多生物转化酶已被克隆和测序，基于单个酶的氨基酸一级序列而建立的命名系统可防止在命名上的混乱。 .(三)毒物代谢酶的分布 毒物代谢过程主要在肝脏进展，但肝外组织也有一定代谢才干，如肾脏、小肠、肺脏和皮肤等(表3一1)。在脊椎动物，肝脏是含外源化学物生物转化酶最丰富组织，次之为皮肤、肺脏、鼻粘膜、眼及胃肠道。此外，其他组织如肾脏、肾上腺、胰、脾、心、大脑、睾丸、卵巢、胎盘、血浆、血细胞、血小板、淋巴细胞及大动脉等均有生物转化酶。肠道

6、菌群在某些外源化学物生物转化中起着重要的作用。由胃肠道吸收的外源化学物，肝脏和肠道上皮限制了经口摄入外源化学物的全身生物活性作用，称为首过消除。 .不同的组织对外源化学物生物转化才干的显著区别对于解释化学物损伤的组织特异性具有重要的毒理学意义。 外源化学物生物转化酶广泛分布于全身组织，在细胞那么分布于几种亚细胞组分。在肝脏及大多数组织中，外源化学物生物转化酶主要位于内质网(微粒体)或脂质的可溶部分(胞浆)，在线粒体、细胞核及溶酶体那么较少分布。内质网富含生物转化酶是由于经尿液或胆汁排泄的外源化学物多为脂溶性，在内质网脂质双层中易于溶解进展生物转化。 . 生物转化的I相反响(phase biot

7、ransformation )主要包括氧化、复原和水解反响 二、相反响.反响胞 浆线粒体微粒体溶酶体其 他 氧化醇脱氢酶、脱氢酶、醛氧化酶、黄嘌呤氧化酶、双胺氧化酶 醛脱氢酶、 单胺氧化酶前列腺素H合成酶、黄素加单氧酶、细胞色素P-450 /复原偶氮和硝基复原、羰基复原、二硫复原、硫氧化物复原、醌复原 /偶氮和硝基复原、羰基复原、醌复原、复原性脱卤 /肠道菌群：偶氮和硝基复原血：羰基复原水解 酯酶、环氧水化酶 / 酯酶、环氧水化酶酯酶、肽酶血：酯酶、肽酶.(一)氧化作用 1细胞色素P-450酶系 微粒体细胞色素P-450酶系又称为微粒体混合功能氧化酶(microsomal mixed func

8、tion oxidasem，MFO)，或单加氧酶(monooxygenase)。该酶系主要由三部分组成，即血红素蛋白类(细胞色素P-450和细胞色素b5)、黄素蛋白类(NADPH-细胞色素P-450复原酶和NADH-细胞色素b5复原酶)和磷脂类。其中以细胞色素P-450(以下简称为P-450)最为重要。.用苯巴比妥(PB)和3-甲基胆蒽(3-MC)处置动物，对大鼠肝微粒体的药物氧化代谢有不同的作用，将诱导型P-450分为PB型和3-MC型。后者又称为 P-448，主要存在于肝外组织，其催化的底物及其他性质不同于P-450。目前已确定，P-450是一个蛋白质超家族，其每一种对底物专注性有特征性谱

9、，其中某些是P-450构外型的，其他的是诱导型的。很多P-450的cDNA和基因构造曾经阐明。这些蛋白质根据构造的类似性组成家族和亚族。.目前已定位了人类P-450基因组的17个基因亚族和小鼠的15个基因亚族，每个亚族代表着一严密衔接的基因簇。P-450的命名是用斜体词根CYP代表除小鼠之外一切物种的细胞色素P-450的基因和cDNA(小鼠用Cyp)，词根后的阿拉伯数字代表基因族，大写英文字母代表基因亚族，字母后的阿拉伯数字代表基因亚族中的一个基因。如 CYPlAl表示P-450的l基因族A亚族第1基因。一切物种P-450的mRNA和酶都用大写字母表示。人肝脏主要含15种以上不同的生物转化毒物

10、和(或)内源性底物的P-450(CYPlA2，2A6,286，2C8，2C9，2C18，2C19，2D6，2El，3A4，3A5，3A7，4A9，和4A11)。 .P-450的催化机制：氧化型细胞色素P-450(Fe3+)首先与RH结合构成一种复合物；再在NADPH细胞色素P-450复原酶的作用下，由NADPH提供一个电子使其转变为复原型细胞色素P-450(Fe2+)复合物；此复合物和一个分子氧结合构成含氧复合物；Fe2+O2复合物再加上一个质子(H+)和由NADPH-细胞色素P-450复原酶或由细胞色素 b5提供的第二个电子，转变成Fe2+OOH复合物；.第二个质子的参与使Fe2+OOH复合

11、物裂解，构成水和(FeO)3+复合物；(FeO)3+复合物将氧原子转移究竟物，生成ROH，并提供一个电子，使其中的O2活化，活化氧；释放ROH产物，此时P-450(Fe2+)变为P-450(Fe3+，可再次参与氧化过程。P-450的催化机制还有些附加反响，假设催化循环在不同的步骤中断(解偶联)，那么可分别产生单电子复原、生成超氧阴离子、生成过氧化氢和过氧化物旁路。 . 细胞色素P-450催化下面几种类型的氧化反响： (1)脂肪族或芳香族碳的羟基化； (2)双键的环氧化作用； (3)杂原子(S-、N-、I-)的氧化和N-羟 基化； (4)杂原子(O-、S-、N-和Si-)脱烷基作用 (5)氧化基

12、团的转运； (6)酯的裂解； (7)脱氢作用。 . P-450催化的反响类型举例如下。 (1)脂肪族和芳香族的羟化(hydroxylation of all aliphatic or aromatic carbon)：又可称为碳羟化反响。脂肪族在体内的羟化往往是末端的或倒数第二个碳原子被氧化成羟基。例如：有机磷农药八甲磷(schradane，OMPA)末位甲基羟化生成N-羟基八甲磷，后者在体内毒性增高，抑制胆碱酯酶的才干较八甲磷强10倍。大多数芳香族毒物被羟化为酚类。例如苯胺可氧化为对氨基酚、邻氨基酚或羟基苯胺。.(2)双键的环氧化(epoxidation of a double bond)：

13、黄曲霉毒素B1(AFBI)和氯乙烯等含双键的芳香族和烯烃类毒物氧化时，经常构成环氧化中间产物，环氧化物不稳定可重排而成酚类。如苯环上有卤素取代，或是多环芳烃进展环氧化时，那么能构成较稳定的环氧化物。很多环氧化物是亲电子剂，毒性高于母体毒物。.环氧化的解毒过程包括：非酶催化的水化；非酶催化的与 GSH反响；环氧化物水化酶催化的水化反响；谷胱甘肽s-转移酶催化的结合反响。 .终致癌物 .(3)杂原子(S-，N-和I-)氧化和N-羟化(heteroatom oxygenation and N-hydroxylation)：含有硫醚键(-C-S-C-)的有机磷毒物，可在MFO的催化下进展S-氧化反响，

14、转化成亚砜或砜，这些氧化产物毒性可增高5-10倍。例如内吸磷在体内经过此反响而毒性加强。 对芳香胺毒物，可在其NH3基上进展N-羟化生成羟氨基毒物，毒性往往较母体毒物高。如苯胺进展N-羟化生成N-羟基苯胺，后者可导致血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。.(4)杂原子(O-，S-和N-)脱烷基(heteroatom dealkylation)：氮、氧和硫原子上带有烷基的毒物，可以发生脱烷基反响。这些反响过程是先使烷基氧化为羟烷基毒物，后者又分解产生醛或酮。如：氨基比林的N-脱烷基过程，可以产生甲醛。 二甲基亚硝胺经过P-450的催化作用，进展N-脱烷基反响，进一步产生有亲电子剂CH3+(碳

15、宾离子)，可使DNA发生烷化作用，致癌和致突变。 . (5)氧化基团转移(oxidative group transfer)：氧化基团转移是经P-450催化的氧化脱氨、氧化脱硫、氧化脱卤素作用。如苯丙胺经P-450催化氧化脱氨生成苯丙酮，释出氨；氧化脱氨作用也可由单胺氧化酶(MAO)催化，但苯丙胺不是MAO的良好的底物。有机磷农药对硫磷经氧化脱硫后构成对氧磷，对氧磷的大鼠经口LD50值约为对硫磷的13，即毒性大3倍。.(6)酯裂解(cleavage of esters)：P-450催化磷酸酯裂解，如对硫磷氧化生成中间产物，此中间产物也可裂解生成对硝基酚和二乙基硫代磷酸。P-450催化羧酸酯裂解

16、可生成羧酸和醛，而酯酶水解生成羧酸和醇。 R1COOCH2R2+O-R1COOH+R2CHO (7)脱氢(dehydrogenation)：P-450也催化很多毒物的脱氢反响，如尼古丁，对乙酰氨基酚(acetaminophen，扑热息痛)。对乙酰氨基酚可脱氢活化成肝毒物N-乙酰苯醌亚胺。 . 2微粒体含黄素单加氧酶肝、肾、肺等组织微粒体含一种或几种含黄素单加氧酶(microsomal flavineontaining monoxygenase，FMO)可氧化多种毒物的亲核性氮、硫和磷杂原子。此酶以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅酶，需求NADPH和O2。由FMO催化的很多反响也可为P-450催

17、化。. 与P-450酶系的不同之处是此酶不能在碳位上催化氧化反响。FMO可催化亲电子的胺氧化生成N-氧化物，催化伯胺氧化生成羟胺和肟。如苯异丙胺、苄达明、氯丙嗪、氯氮平、胍乙啶、丙咪嗪、甲苯丙胺、奥氮平及三苯氧胺等含氮药物，可经FMO进展N-氧化，但大多数情况经细胞色素P-450进展N-氧化。FMO还可氧化含硫的外源化学物(如硫醇、硫醚、硫酮、硫代氨去甲酸盐、甲氰咪呱和舒林酸硫化物)和磷化氢分别生成S-和P-氧化物。肼类化合物、碘化物、硒化物和含硼化合物也是FMO的底物。.经NADPH将 FAD分子复原成FADH2后，氧化性辅助因子 NADP仍结合在酶上，FADH2然后结合氧产生过氧化物(即F

18、AD的4a-氢化过氧化黄素)这种过氧化物相对稳定，能够是由于FMO的活性中心由非亲核性，亲脂性氨基酸残基组成。在外源化学物氧化期间，4a-氢过氧化黄素蛋白转变成4a-羟基黄素蛋白，并将黄素蛋白过氧化物的氧转送究竟物上，FMO产生的代谢物是在外源化学物与过氧化物或过酸化物之间反响的产物。与P-450不同，FMO在与底物结合前就与分子氧结合并使之活化。催化循环的最后一步涉及4a-羟基黄素蛋白的脱氢作用，并释放NADP+。由于它是限速反响，且在底物氧化后完成。.3醇、醛、酮氧化-复原系统和胺氧化 (1)醇脱氢酶：醇脱氢酶(ADH)是一种含锌酶，位于胞浆，分布于肝脏(含量最高)、肾脏、肺脏及胃粘膜。人

19、ADH是由两个40kDa亚单位组成二聚体蛋白质，其亚单位有6个不同的基因位点(ADHl-ADH6)编码，它们是a、p、r、和以及第6个亚单位8与或者。 .ADH依不同的分子分为四类。I型(-ADH、-ADH和r-ADH)主要存在于肝脏和肾上腺等，包括ADHl、ADH2和ADH3，它们是同工酶，催化乙醇及其他短链脂肪醇的氧化过程，吡唑可抑制酶活性。 型(-ADH)主要表达在肝脏，而在胃的量较低。在肝脏它主要催化长链脂肪醇和芳香醇的氧化，型ADH对乙醇和甲醇的氧化几乎不起作用，且不受吡唑的抑制。.型ADH-(-ADH)的底物是长链醇(戊醇和更长)及芳香醇(如肉桂醇)。型ADH是普遍存在于全身组织，

20、包括脑，它在甲醛的解过程在起着重要作用。型和型ADH均不受吡唑的抑制。型 ADH在成人的肝脏中没有表达，它主要在胃肠道的上部，与慢性乙醇中毒者导致肿瘤有关。其缘由是型ADH使乙醇转变成乙醛(乙醛能够导致上胃肠道肿瘤)；乙醇中毒抑制型ADH代谢维生素A的活性，而维生素A在上皮细胞生长和分化中有重要作用。 .(2)乙醛脱氢酶：乙醛脱氢酶(ALDH)以NAD+为辅助因子将乙醛氧化成羧酸。几种ALDH酶类涉及醛类化合物的氧化过程，亦具有酯酶的活性。在人体，有12种ALDH基因被鉴定，即 ALDH l-10，SSDH和MMSDH。已在人体证明了ALDH的遗传多态性，在日本人、中国人、韩国人和越南人中约有

21、45-53的人由于点突变(Glu487 Ly8487)而缺乏ALDH2的活性。许多亚洲人在饮酒后易产生红晕综合征，其缘由是乙醛的迅速堆积，呵斥部分血管因释放儿茶酚胺而扩张。 . (3)二氢二醇脱氢酶：除几种羟化类固醇脱氢酶和醛糖复原酶外，醛-酮复原酶(AKR)超家族还包括几种二氢二醇脱氢酶。 (4)钼水解酶(molybdozymes)：醛氧化酶和黄素脱氢酶黄素氧化酶(XDXO)为有含钼酶，钼酶的最适底物不是细胞色素P-450的底物。醛氧化酶能氧化许多取代基团如吡咯、吡啶、嘧啶、嘌呤、蝶啶及碘离子。由醛氧化酶催化的外源化学物复原反响需求无氧条件或者有复原性底物，如N-甲基尼古丁胺、2-羟基嘧啶或

22、者苯甲醛的存在。.(5)单胺氧化酶、二胺氧化酶：在肝、肾、肠、神经等组织的线粒体中有单胺氧化酶，胞液中有二胺氧化酶，这些酶能使各种胺类氧化脱氨生成醛和氨。单胺氧化酶有两种方式，称为MAOA和MAO-B。MAO-A主要氧化5-羟色胺，去甲肾上腺素和萘心胺的脱烷基代谢物。Clorgyline可抑制MAO-A的活性。而MAO-B主要氧化-苯乙胺和苄胺，可受1-司来吉兰的抑制。 MAO-B敲除小鼠在给予MPTP后，未发现黑质纹状体多巴胺神经元的选择性损害，证明此观念。MAO-B是可影响帕金森病易感性的遗传要素之一。. 4过氧化物酶依赖性的共氧化反响 氧化物酶催化的外源化学物生物转化。它包括氢过氧化物的

23、复原和其他底物氧化生成脂质氢过氧化物，这一过程称为共氧化。 几种不同的过氧化物酶可催化外源化学物的生物转化，它们见于各种组织和细胞内。.例如，肾脏髓质、血小板、血管内皮细胞、胃肠道、脑、肺及尿膀胱上皮细胞含有前列腺素H合成酶(PHS)，乳腺上皮细胞的乳过氧化物酶，以及白细胞的髓过氧化物酶。PHS具有两个催化活性：一为环加氧酶，可将花生四烯的转变成环状内氢过氧化物PGG2，该过程涉及2个氧分子加到花生四烯酸的每个分子上；另一是过氧化物酶，将氢过氧化物转变成相应的醇PGH2，它经过外源化学物的氧化来完成。 .例如氨基比林的N-脱甲基反响、对乙酰氨基酚的脱氢反响、苯并(a)芘羟化反响和7，8-二氢二

24、醇苯并(a)芘的环氧化、黄曲霉毒素B1的8，9-环氧化反响等都可经过共氧化作用而完成。.肾髓质和膀胱上皮的P-450含量较低，而PHS含量相对较高。在肾髓质PHS活化黄曲霉毒素和乙酰胺基苯可产生肾毒性，尿膀胱上皮的PHS能活化芳香胺，如联苯胺、4-氨基联苯和乙-氨基蒽，构成DNA反响性代谢物，引起某些物种如人和狗的膀胱癌。 .(二)复原作用 在哺乳动物组织中复原反响活性较低，但在肠道菌群内复原酶的活性较高。 1硝基和偶氮复原偶氮复原和硝基复原是经肠道菌群和两种肝脏酶，如细胞色素P-450和NADPH醌氧化复原酶催化。在某些情况下，醛氧化酶也参与偶氮复原反响和硝基复原反响。其反响需求NAD(P)

25、H，可被氧抑制。胃肠道下段的无氧条件很适宜偶氮复原和硝基复原反响，所以这些反响主要由肠道菌群催化的。而在低氧分压时，细胞色素P-450也能催化外源化学物的复原反响。 .二硝基甲苯经肝P-450氧化后与葡萄糖醛酸结合成葡糖苷排入胆汁，由肠道菌群进展生物转化，一个或两个硝基被硝基复原酶复原成胺，葡糖苷为-葡糖苷酶水解。水解后的代谢物被重吸收转运至肝，新生成的氨基由P-450催化N-羟化，并可乙酰化或与硫酸结合。这些结合物可裂解生成高度反响性的氮宾离子，氮宾离子可攻击DNA，引起肝细胞突变和肝癌。.因此，某些化学致癌物的代谢活化涉及几个不同的生物转化酶，并可需求几个器官组织的配合。因此，2，6-二硝

26、苯甲苯与DNA反响并引起突变，在大多数评价化学物遗传毒性的短期实验中是察看不到的。由于这些体外的遗传毒性实验缺乏肠道菌群的生物转化或者相(结合)酶的作用。. 2羰基复原作用 某些醛类复原成伯醇和酮类复原成仲醇的过程是经醇脱氢酶和羰基复原酶催化。羰基复原酶是单聚体，依赖NADPH的酶，分布于血液和肝脏、肾脏、大脑及其他神经细胞的胞浆中。经羰基复原酶复原的外源化学物有氟哌啶醇(抗精神病药物)、己酮可可碱、乙酰苯磺环乙脉、柔红霉素、依他尼酸、华法林、甲萘醌以及4-硝基苯乙酮等。前列腺素能够是羰基复原酶的生理性底物。 肝脏的羰基复原酶活性主要在胞浆，而在微粒体那么有不同的羰基复原酶。胞浆和微粒体羰基复

27、原酶的区别在于它们立体选择由酮复原成仲醇的程度不同。 . 3二硫化物、硫氧化物和N-氧化物复原 含硫基团复原反响在体内较少。二硫化物复原并裂解成巯基毒物，如戒酒硫由肝、肾细胞胞浆中硫氧化复原依赖性酶催化复原。 在肝、肾细胞胞浆中硫氧还蛋白依赖性酶类可复原硫氧化物(如亚砜)，硫氧化物又可经过 P-450或FMO而构成的，经过这些相反作用的酶系统的再循环能够延伸某些外源化学物的生物半减期。 N-氧化物本身毒性不高，由细胞色素P-450和NADPH细胞色素P-450复原酶催化经单电子复原迅速活化生成氧化性氮氧的自在基，转变成细胞毒性或与DNA结合的毒物。 .4醌复原 醌由NAD(P)H-醌氧化复原酶

28、催化复原成氢醌，此酶是黄素蛋白，又称为DT-黄递酶，催化醌双电子复原。醌双电子复原还可由羰基复原酶催化。醌的双电子复原是无毒性的。但醌经NADPH-P-450复原酶催化单电子复原，生成半醌自在基。半醌自在基可经自氧化，伴有氧化应激，生成具有细胞毒性的超氧阴离子、过氢氧自在基、过氧化氢、羟基自在基(图3-13)。氧化应激是某些含醌或可转变为醌的毒物毒作用的重要机制，如多柔比星和柔红霉素的心脏毒性、百草枯和硝基呋喃妥因的肺毒性、6-羟基多巴胺的神经毒性。.5脱卤反响 有三种机制涉及脱卤素反响，即复原脱卤反响、氧化脱卤反响和脱氢脱卤反响。复原脱卤反响和氧化脱卤反响由P-450催化，脱氢脱卤反响由P-

29、450和GSH S-转移酶催化。这些反响在一些卤代烷烃的生物转化和代谢活化中起重要的作用。如肝脏毒物四氯化碳经复原脱卤反响代谢活化，单电子复原生成三氯甲烷自在基(CCl3)，后者启动脂质过氧化作用并产生各种其他代谢物。.(三)水解作用 外源化学物的水解作用(hydrolysis)主要由酯酶和酰胺酶、肽酶、环氧水化酶催化。 1酯酶和酰胺酶 哺乳动物含有许多种水解酶，包括各种酯酶(esterase)和酰胺酶(amidabe)，可水解含有羧酸酯(普鲁卡因)、酰胺(普鲁卡因酰胺)、硫酯(螺甾内酯)、磷酸酯(对氧磷)及酸酐等功能基团的外源化学物。酯类毒物被酯酶催化水解生成醇和酸，酰胺被酰胺酶催化水解成酸

30、和胺，硫酯被分解为羧酸和硫醇。 . 羧酸、酰胺及硫酯的水解主要由位于各种组织和血清中羧酸酯酶和血液中真性乙酰胆碱酯酶及假性胆碱酯酶催化。真性乙酰胆碱酯酶位于红细胞膜上，与神经组织中的为同一酶类。有机磷农药及氨基甲酸酯杀虫剂的中毒机制是经过修饰大脑的乙酰胆碱酯酶活性中心的丝氨酸抑制其活性，该酶水解神经递质乙酰胆碱。 假性胆碱酯酶又名丁酰胆碱酯酶，位于血清中，可水解琥珀酰胆碱、肌肉松弛剂米库氯铵、普鲁卡因、丁卡因、可卡因、二醋吗啡及其他药物等。 .2肽酶 在血液和组织中有许多肽酶(peptidase)可水解肽类。例如，氨基肽酶和羧基肽酶，分别在N-末端和C-末端水解氨基酸，而内肽酶那么在肽内部特定

31、部位裂解肽类，如胰蛋白酶水解肽类C-末端的精氨酸残基或者赖氨酸残基。肽酶可裂解临近氨基酸之间的酰胺键，因此其功能是酰胺酶。. 3环氧水化酶环氧水化酶(epoxide hydrodase，EH) 催化由环氧化物与水的反式加成物，其水合产物是具有反式构型的邻位二醇。 在哺乳动物，环氧水化酶有五种方式：微粒体环氧水化酶(mEH)、可溶性环氧水化酶(sHE)、胆固醇环氧水化酶、LTA4水解酶及hepoxilin水解酶，后三种酶似乎仅仅水解内源性氧环化酶。mEH与sEH在氨基酸序列上完全不同，故在免疫化学方面，亦是完全不同的蛋白质。虽然两种酶可以水解广谱化合物，但它们有本人的底物特异性。. EH在苯并(

32、a)芘4，5-氧化物解毒过程中起主要作用，但在苯并(a)芘转变成终致癌物苯并(a)芘-7，8-二氢二醇-9，10-氧化物的过程还是起一定的作用。 环氧水化酶是肝脏微粒体中可诱导的酶类之一，几种细胞色素P-450诱导剂均可诱导环氧水化酶的活性。.相反响(phase biotransformation)又称为结协作用(conjugation)。相反响中，毒物原有的功能基因或由I相反响引入(暴露)的功能基因与内源性辅因子反响。除了甲基化和乙酰化结合反响外，其他相反响显著添加毒物的水溶性，促进其排泄。葡糖醛酸结合、硫酸结合、乙酰化作用、甲基化作用涉及活结合那么是与活化的毒物反响。 三、相反响.相反响可

33、引起代谢活化，如致癌物2-乙酰氨基芴(2-acetylaminofluorene，2-AAF)和2-氨基芴，可以在N-乙酰转移酶和脱乙酰酶催化相互转化，并均可经P450和黄素加单氧酶催化构成 N-羟基芳酰胺和N-羟基芳胺。这两种毒物是近致癌物，与硫酸结合、乙酰化和葡糖苷酸结合(反响途径见图3-14)，结合物在酸性pH尿可水解或由小肠菌丛的-葡糖苷酸酶催化水解，生成N-羟基芳香胺，后者可自发性生成芳基氮宾离子(亲电子剂)，攻击DNA，引起膀胱癌和结肠癌。.(一)葡糖醛酸结合 葡糖醛酸结合(glucuronidation)是相反响中最普遍进展的一种，由UDP-葡糖醛酸基转移酶(UDP-glucur

34、onytransferase，UDPGT)催化对毒物的代谢(解毒和活化)具有重要的作用。 葡糖醛酸结合反响中葡萄糖醛酸供体是来自胞液的尿苷二磷酸葡萄糖醛酸(ufidine diphos- ophate glucuric acid，UDPGA)。外源性底物包括羟基、羧基、胺基和巯基毒物。UDPGT催化的结合反响中，UDPGA的葡糖醛酸部分C-1碳原子被活化遭究竟物中O、N、S或C原子的亲核攻击，构成有构型的糖苷酸结合物,并释出UDP。葡糖苷酸结合物是高度水溶性，易于从尿和胆汁排泄。 .(二)硫酸结合 硫酸结合(sulfate conjugation)反响的供体是3-磷酸腺苷-5-磷酰硫酸(PAP

35、S)在磺基转移酶(sulfotransferase)作用下，生成硫酸酯： 此反响从PAPS转移-SO3-(不是-S04-)至毒物。结合反响涉及亲核性氧或氮原子攻击 PAPS分子中的亲电性硫原子，磷硫脂链断裂。磺基转移酶不被典型的诱导剂(PB和3MC)所诱导。 .由于PAPS的前体自在半胱氨酸浓度有限，细胞PAPS浓度(75 mol/L)显著低于UDPGA(350mol/L)和GSH(0 m mol/L)。硫酸结合与葡糖醛酸结合的底物功能基团类似，对于酚类，硫酸结合亲和力高、代谢容量低，而葡糖醛酸结合亲和力低、代谢容量高。因此同一种毒物与硫酸和葡糖醛酸结合的相对量取决于染毒剂量。在低剂量时主要的

36、代谢产物为硫酸结合物，剂量添加那么与葡糖醛酸结合的比例添加。外源外学物的硫酸结合物主要经尿排泄，少部分从胆汁排泄。毒物与硫酸结合后尿中有机硫酸酯与无机硫酸盐比值明显添加，可以用作一些毒物的接触目的。.(三)乙酰化作用 乙酰化作用(acetylation)涉及酶催化或非酶催化的从乙酰辅酶A将乙酰基转移到含伯胺、羟基或巯基的毒物。这些酶分布在很多器官，但肝是N-乙酰化作用的主要器官。芳香伯胺和肼的伯胺基乙酰化作用是这些毒物的主要生物转化途径。 人类的乙酰化也有多态性，根据对异烟肼乙酰结合反响的速度，将人群分为快乙酰化型和慢乙酰化型。.(四)氨基酸结合 与氨基酸结合(amino acid conju

37、gation)有两类毒物，即羧酸和芳香羟胺。羧酸必需首先经酰基辅酶A合成酶催化，需求ATP和乙酰辅酶A，活化生成酰基辅酶A硫酯，再由N-乙酰转移酶-催化与氨基酸如甘氨酸、谷氨酸、牛磺酸的氨基反响，构成酰胺键。例如苯甲酸与甘氨酸结合生成马尿酸。羧酸的氨基酸结合是解毒反响。芳香羟胺那么由氨酰tRNA合成酶催化并需求ATP，与氨基酸的羧基反响，生成N-酯，后者可构成亲电子的氮宾离子和碳宾离子，因此是活化反响。 .(五)甲基化作用 内源性底物的甲基化如组胺、氨基酸、蛋白、糖和多胺对细胞的正常调理有重要的意义，仅当毒物符合这些酶的底物要求，甲基化作用(methylation)才有重要性，甲基化反响不是毒

38、物结合的主要方式。甲基化反响由S-腺嘌呤蛋氨酸(SAM)供应甲基。甲基化反响可分为N-，O-，S-甲基化。这种结合构成的产物虽然能够比母体毒物水溶性降低，但普通都能使毒物解毒。 .(六)谷胱甘呔结合 谷胱甘肽S-转移酶(gutathione S-transferase，GST)催化复原性GSH(亲核剂)与含有亲电子 C、N、S、0的毒物反响，生成结合物。GST的底物的共同点为：有一定疏水性，含有亲电子原子，并可与GSH发生非酶反响。GSH结合物具有极性和水溶性，可经胆汁排泄，并可经体循环转运至肾。在肾内GSH结合物经一系列酶催化反响转变为硫醚氨酸(mercapturic acid)衍生物，由尿排泄。GST在细胞内含量很高，可高达