《金屬毒理學(xué)》共分三部分。第一部分總論,介紹金屬的化學(xué)性質(zhì),環(huán)境中金屬的來源與轉(zhuǎn)化,金屬的生物轉(zhuǎn)運,金屬毒性的劑量一反應(yīng)關(guān)系,影響金屬毒性的因素,評價金屬毒性的生物標(biāo)志物,金屬中毒的診斷和治療及常見金屬中毒,安全性評價和危險性評價,金屬的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及金屬納米材料及毒性。第二部分金屬的靶器官毒性,介紹金屬的神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和皮膚與骨骼毒性。第三部分金屬的遺傳毒性與致癌性,重點介紹了人類致癌物砷及其化合物,鈹及其化合物,鎘及其化合物,鉻及其化合物和鎳及其化合物,二氧化硅及石棉;可疑人類致癌物鉛及其化合物,汞及其化合物,焊接煙塵,鎳金屬制品和鐵復(fù)合物。
由于人們在生產(chǎn)和生活活動中,都可能接觸到金屬。而且金屬對人體健康的損害日益顯現(xiàn)。為此,編者們組織了國內(nèi)部分院校和疾病預(yù)防控制中心長期從事勞動衛(wèi)生、環(huán)境衛(wèi)生和工業(yè)毒理學(xué)的教學(xué)和科研的教授、研究員,以及毒理學(xué)工作者,共同編寫這本《金屬毒理學(xué)》。全書分三部分,共二十三章,主要介紹了環(huán)境中金屬的來源、遷移與轉(zhuǎn)化,評價金屬性的生物標(biāo)志物,安全性評估和危險度評定,金屬的神經(jīng)系統(tǒng)毒性,金屬的免疫系統(tǒng)毒性,金屬遺傳毒性總論等內(nèi)容。
猴年春節(jié)前夕,廣州醫(yī)學(xué)院吳中亮教授寄來快件,委托葉常青教授讓我為《現(xiàn)代毒理學(xué)叢書》寫個序。近年來因健康原因,一般的事情都不再處理,但這件事情我答應(yīng)下來。一是因為這套叢書編審委員會成員都是我國毒理學(xué)專家,其中有好幾位都是我的學(xué)長、老朋友,如呂伯欽教授、周炯亮教授等;二是因為這套叢書內(nèi)容頗為豐富,涉及現(xiàn)代毒理學(xué)的廣泛領(lǐng)域,而且是連續(xù)出版物,它將彌補我國的空白,促進我國毒理學(xué)的發(fā)展。以我微薄之力能為其做些搖旗吶喊之事也算盡了一名老毒理學(xué)工作者之心。事情總要通過比較才能認(rèn)清,我愿將此叢書與20世紀(jì)末以國際毒理學(xué)聯(lián)合會前主席Glenn sipes為首席主編而出版的一套題為《毒理學(xué)全集》(Comprelaensive Toxicology)的叢書相比較。Sipes的全集共14卷。本叢書第一批專著在內(nèi)容上已基本覆蓋了Si。pes全集的內(nèi)容。以本叢書的《現(xiàn)代毒理學(xué)概論》而言,它的第四部分有些內(nèi)容,如生態(tài)毒理學(xué)、比較毒理學(xué)、時間毒理學(xué)等均為sipes全集未涉及的;以本叢書的《現(xiàn)代毒理學(xué)常用實驗技術(shù)——原理與方法》而言,除了介紹傳統(tǒng)的急性/慢性毒性試驗、致突變、致癌、致畸試驗方法外,更多的是介紹現(xiàn)代分子生物學(xué)方法,如細胞凋亡、蛋白質(zhì)芯片、基因芯片等,它反映了當(dāng)今毒理學(xué)研究充分吸收了生命科學(xué)研究方法的最新成就;本叢書還專門編寫了《臨床毒理學(xué)》,這是國內(nèi)第一本臨床毒理學(xué)方面的專著,在Sipes全集的目錄中也未見到。它反映了中國當(dāng)今社會更應(yīng)從毒理學(xué)基礎(chǔ)上重視中毒及如何正確使用藥物的客觀需求;本叢書在靶器官毒理學(xué)方面單獨編寫了一本,增加了皮膚、眼、耳、軟骨、肌肉等內(nèi)容。所有這些說明,本叢書第一批專著與Sipes全集相比,總體上各有千秋,都反映了當(dāng)代毒理學(xué)進展。
作為讀者,應(yīng)從更大的范圍來獲取毒理學(xué)領(lǐng)域的各種分支信息。在2003年11月第五屆發(fā)展中國家毒理學(xué)會議期間獲悉,國際上毒理學(xué)的發(fā)展非?。在國內(nèi),雖然近年來毒理學(xué)專著出版的形勢也頗喜人,相繼出版了《細胞毒理學(xué)》(劉國廉主編,2001年),《動物毒理學(xué)》(史志誠主編,2001年),《實用生物毒素學(xué)》(陳率慶主編,2001年),《分子毒理學(xué)基礎(chǔ)》(夏世鈞、吳中亮主編,2001年),《遺傳毒理學(xué)》(印木泉主編,2002年),《環(huán)境毒理學(xué)》(孟紫強主編,2003年)以及《英漢毒理學(xué)詞匯》(黃吉武主編,2003年)等。當(dāng)然還會有不少書名不直接冠以“毒”字而與毒理學(xué)有關(guān)的專著,但與學(xué)科的發(fā)展相比還遠遠不夠。毫無疑問,本叢書編審委員會發(fā)起組織我國毒理學(xué)專家編寫《現(xiàn)代毒理學(xué)叢書》將為我國毒理學(xué)事業(yè)增輝,為我國毒理學(xué)這片知識園地帶來繁榮,這正是我們大家應(yīng)該高興的一件大事。我相信中國毒理學(xué)會理事會和我國的毒理學(xué)家一定會積極支持和參與。
第一部分 總論
第一章 金屬化學(xué)性質(zhì)
第一節(jié) 金屬性質(zhì)與人類健康
一、金屬與健康需求
在目前人們所發(fā)現(xiàn)的自然存在與人工合成的109種元素中,按照組成這些元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的不同,把它們分為金屬(87種)和非金屬(22種)兩大類。金屬的原子最外層電子數(shù)較少(一般為1~3個);而非金屬的原子最外層電子數(shù)較多(一般大于4)。在化學(xué)反應(yīng)中,金屬的原子容易失去電子,表現(xiàn)出還原性;金屬原子結(jié)構(gòu)、半徑的不同,表現(xiàn)的還原性強弱也不同。非金屬的原子容易得到電子,表現(xiàn)出氧化性。
在地殼、巖石和環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的金屬和類金屬可通過飲水、攝食、呼吸等進人人體,它們與人體的健康關(guān)系密切。現(xiàn)已證實,人類生命活動必需的金屬有鉀(K)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鋇(Ba)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、銅(Cu)、鈷(Co)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鍶(Sr)等。這些元素有的在體內(nèi)含量很少,但它們在生命過程中的作用非常重要。有些金屬參與構(gòu)成人體組織、維持正常生理功能和肌肉興奮性;有些金屬是維持機體酸堿平衡、調(diào)節(jié)正常滲透壓的必要因子;有些金屬還參與了酶的活動。例如,宏量金屬鈣(約占成人體重的1.5%~2%)有助于骨骼和牙齒的生長,可促進肌肉和神經(jīng)的正常興奮,促進血液凝固。鉀、鈉用以調(diào)節(jié)人體體液的各種平衡,維持肌肉和神經(jīng)的功能,維持肌肉的正常興奮和細胞的通透性。鎂能促進蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)的合成,促進骨骼發(fā)育等。成人每天必需的常量金屬的日攝人量為:鈣800~1200mg,鉀1850~5600mg,鈉2000~2500mg,鎂300~400mg。