吸入毒理学
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作者（美）哈里·塞勒姆（Harry Salem）、（美）悉尼A.卡茨（Sidney A. Katz） 主编
出版社化学工业出版社
ISBN9787122410689
出版时间2022-09
装帧平装
开本其他
定价298元
货号9787122410689
上书时间2024-09-20
商品详情
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前言
人体受到外部环境中大量化学物质暴露的影响。大气作为环境中的最大组分，是人体三个毒性来源之一，而肺是该环境条件下的最大接触暴露器官。
保护肺部不受环境中有害化学物质的影响，往往比保护人体不受摄入和皮肤吸收的危害更困难。在职业和家庭环境中，有害化学物质通过肺部进入人体。在经常与空气一起吸入的物质中，有一系列自然和人为来源的气体、气溶胶和微粒。此外，有些人偶尔还会吸入治疗性药物和/或滥用药物。
《吸入毒理学》的目的是为有实践经验的专业人士和有抱负的学生提供实用的教科书，内容涵盖了学术、商业/工业和政府部门科学家的贡献，重点关注暴露和测试、测试设备和程序、呼吸道过敏和呼吸道刺激、风险评估、毒理学理论和毒理学建模及监管方面，以及某些个别毒物的毒性作用。这些贡献者来自中国、德国、以色列、斯洛文尼亚、瑞士和美国。
《吸入毒理学》指出，100m2的肺表面积和15L/min的呼吸速率为有毒的和治疗性化学品进入人体提供了一个重要的机会。通过肺泡-气体界面的转移是非常快速的，且常常以大的分配系数得以增强。
《吸入毒理学》英文版第三版包含了空气中颗粒物的收集和表征、石棉纤维和纳米颗粒的吸入毒理学、肺芯片技术的发展用于预测体内反应等主题章节。为了提高其教育效用，在每一章的末尾添加了一些发人深省的问题和答案。
我们对Phyllis Meltzer富有同情心的友谊深表感激。她的支持和鼓励使Harry Salem得以挺过失去亲人的痛苦，并继续专注于这个世界上的生活。
特别感谢Donna M. Hoffman和出版商，有了他们的帮助才使得该书得以顺利出版。
Harry Salem
Sidney A. Katz
商品简介《吸入毒理学》的目标是为实践者和有志学生提供一本实用的教材。它包括科学家在学术上的贡献、商业/工业及政府部门在监管方面的曝光和测试、测试设备和程序、呼吸道过敏和呼吸道的刺激、风险评估、毒理学和毒理学理论建模以及具有毒性作用的一些特殊有毒物质。内容涵盖了从空气中颗粒物的收集和表征，到石棉纤维和纳米颗粒吸入毒理学，到体内反应的肺芯片技术的发展等主题章节。为了加强它的教育用途，一些发人深省的问题和答案已经列在了每一章的结尾。
作者简介
Harry Salem，理学学士、理学硕士、理学博士，现任马里兰州阿伯丁试验场美国陆军埃奇伍德化学生物中心首席科学家。他曾担任Drexel University、Rutgers University、Temple University和the University of Pennsylvania的访问教授，并在制药行业和商业毒理学实验室担任多种职务。他也曾担任the Journal of Applied Toxicology的主编。他于2001年当选为the Society of Toxicology国会成员，也是the New York Academy of Sciences、the American College of Clinical Pharmacology、the American College of Toxicology和the Academy of Toxicological Sciences的成员。
Sidney A. Katz博士，新泽西州卡姆登罗格斯大学化学荣誉退休教授。在此期间，他被邀请到加拿大、英国、德国、匈牙利、斯洛文尼亚和南非担任客座教授。他曾在美国陆军埃奇伍德生化中心（Edgewood Chemical Biological Center）担任研究员，在伦敦大学反应堆中心（University of London Reactor Centre）担任北约高级研究员。他还获得了两项NSF/AEC博士后奖学金。在他的学术生涯之前，他曾在E.I. DuPont de Nemours and Company，Inc.和R.M. Hollingshead Corporation担任技术职务。从1997年到2002年，他担任新泽西州危险废物设施选址专员。他主要致力于环境生物分析化学的研究。
目录
第1章 沉积颗粒物的收集和表征
1.1 引言1
1.1.1 颗粒物沉积1
1.1.2 科佩尔港1
1.1.3 扬尘排放2
1.1.4 公众健康影响3
1.1.5 工作目的3
1.2 材料与方法4
1.2.1 采样地点及采样方法4
1.2.2 重量分析6
1.2.3 金属测定法7
1.2.4 伽马射线光谱法7
1.2.5 扫描电子显微镜-X射线荧光光谱法7
1.2.6 质谱分析8
1.2.7 定向采样9
1.3 结果与讨论10
1.3.1 立法10
1.3.2 重量分析10
1.3.3 金属的测定20
1.3.4 γ射线的测定21
1.3.5 电子显微镜22
1.3.6 质谱分析24
1.3.7 颗粒物沉积与矿石和煤炭运动的相关性26
1.3.8 定向采样27
1.4 总结和结论33
习题33
致谢34
参考文献34
第2章 仅鼻气溶胶暴露系统的设计、操作和性能
2.1 引言37
2.2 仅鼻暴露38
2.3 历史39
2.4 减少动物应激40
2.5 呼吸数据的获取40
2.6 可吸入性41
2.7 气溶胶沉积43
2.7.1 气溶胶沉积测量43
2.7.2 气溶胶沉积实验43
2.7.3 气溶胶沉积预测44
2.7.4 实验与预测的气溶胶沉积44
2.8 仅鼻吸入系统的其他应用45
2.9 小结与讨论45
习题46
致谢47
参考文献47
第3章 芯片肺
3.1 引言51
3.2 为何建立芯片肺？51
3.3 常用的微加工技术52
3.3.1 光刻法52
3.3.2 软光刻53
3.4 小气道的微流体模型54
3.4.1 平行板模型54
3.4.2 微通道模型55
3.5 肺泡的微流体模型57
3.5.1 微通道模型57
3.5.2 微流控末端囊模型58
3.6 小结59
习题60
参考文献61
第4章 吸入性物质的人体健康风险评估
4.1 基本原则和定义62
4.1.1 风险和危害评估范例62
4.1.2 支持风险评估范式的基本假设62
4.1.3 基本定义63
4.2 风险评估流程65
4.2.1 规划和范围界定65
4.2.2 危害识别66
4.2.3 剂量反应评估77
4.2.4 暴露评估88
4.2.5 风险表征89
习题89
参考文献91
第5章 吸入毒理学概念在风险和后果评估中的应用
5.1 吸入毒理学在职业卫生中的应用93
5.2 吸入毒理学的应急响应94
5.3 吸入毒理学在风险和后果评估中的应用95
5.3.1 确定适当的损伤终点95
5.3.2 剂量-概率的数学解释96
5.3.3 包含统计不确定性101
5.4 小结103
习题103
参考文献105
第6章 剂量和反应时间的时间标度—毒性负荷指数
6.1 引言106
6.2 时间标度要求的背景107
6.3 毒理学结果的时间依赖性109
6.4 Haber法则和毒性负荷指数113
6.4.1 Haber法则、刺激和影响剂量测定的变量114
6.4.2 Haber法则、暴露方案和物种差异116
6.5 危险识别和风险评估的含义117
6.6 小结117
习题118
参考文献119
第7章 不当使用哈伯法则会导致预测模型错误地估计死亡率
7.1 引言121
7.2 方法123
7.3 结果125
7.4 讨论127
习题128
致谢128
参考文献128
第8章 基于生理学的吸入动力学建模
8.1 引言130
8.2 吸入PBPK模型的发展史131
8.3 挥发性化合物的PBPK建模133
8.4 CFD建模134
8.5 CFD-PBPK混合模型136
8.6 风险评估中的应用137
8.7 PBPK建模示例：氯乙烯137
8.8 CFD建模示例：丙烯醛142
8.9 结语147
习题147
参考文献148
第9章 基于纳米技术的消费产品的纳米材料吸入暴露
9.1 引言155
9.1.1 纳米技术及其在研究中的独特地位155
9.1.2 消费品中纳米材料的生产和使用156
9.1.3 纳米材料暴露的潜在影响156
9.2 消费品中的纳米材料158
9.3 基于纳米技术的消费产品中纳米材料暴露的可能性161
9.3.1 基于纳米技术的消费品的研究161
9.3.2 基于纳米技术消费品的分析技术概述164
9.3.3 调查基于纳米技术的消费品的潜在暴露时面临的挑战165
9.4 消费品定量吸入暴露评估167
9.5 小结171
习题173
参考文献173
第10章 理化性质对碳纳米管/纳米纤维和金属氧化物纳米颗粒生物活性的影响
10.1 引言180
10.2 碳纳米管和碳纳米纤维180
10.2.1 SWCNT的分散状态181
10.2.2 金属污染物和氧化应激181
10.2.3 SWCNT与CNF和石棉182
10.2.4 MWCNT长度183
10.2.5 与纤维厚度相关的多壁碳纳米管的团聚状态183
10.2.6 多壁碳纳米管功能化的影响183
10.2.7 单壁碳纳米管与多壁碳纳米管185
10.3 金属氧化物186
10.3.1 分散状态186
10.3.2 活性氧生成186
10.3.3 溶解度186
10.3.4 金属氧化物纳米颗粒形状和功能化的作用187
10.3.5 表面涂层187
10.4 小结188
习题188
参考文献189
第11章 控暴剂毒理学
11.1 引言192
11.1.1 控暴剂193
11.1.2 控暴剂历史193
11.2 控暴剂的化学性质194
11.2.1 CN：氯苯乙酮（MACE）194
11.2.2 CS：邻氯苯亚甲基丙二腈194
11.2.3 CR：二苯并氧氮杂?196
11.2.4 OC196
11.2.5 DM（AdAmSITE）198
11.2.6 芬太尼198
11.3 CS199
11.3.1 毒理学效应199
11.3.2 代谢200
11.3.3 不同条件下的人体暴露201
11.3.4 临床症状和体征202
11.3.5 人体暴露实例203
11.4 CR205
11.4.1 毒理学效应205
11.4.2 人体毒理学207
11.5 OC208
11.5.1 毒理学效应208
11.6 DM209
11.6.1 毒理学效应209
11.6.2 人体暴露210
11.7 芬太尼211
11.7.1 毒理学效应211
11.7.2 人体暴露212
11.8 小结213
习题214
免责声明215
参考文献215
第12章 失能剂
12.1 引言224
12.1.1 ICA定义225
12.2 BZ作为ICA225
12.2.1 毒代动力学和临床效应226
12.2.2 吸入毒理学226
12.2.3 临床检测227
12.3 芬太尼作为ICA227
12.3.1 毒代动力学和临床效应228
12.3.2 吸入毒理学229
12.3.3 临床检测229
12.4 小结和讨论229
习题230
免责声明231
参考文献231
第13章 氨气暴露的危害
13.1 引言234
13.2 动物毒性数据234
13.2.1 气味阈值234
13.2.2 肺/感官刺激237
13.2.3 急性致死性研究238
13.2.4 非致死效应240
13.3 氨气对人体的毒性240
13.3.1 人体暴露：意外暴露的结果（按时间顺序）241
13.3.2 志愿者的毒性研究（按时间顺序）243
13.3.3 建模研究248
13.4 基于人体数据的结论250
13.5 来自动物研究的急性疾病和刺激性补充数据252
13.5.1 肺部刺激数据252
13.5.2 急性致死率数据252
13.6 基于动物和人体暴露的结论255
13.7 环境注意事项260
13.7.1 北达科他州米诺特市的氨气泄露事件260
13.7.2 管道氨气泄露262
13.7.3 杰克兔项目氨气释放263
习题264
参考文献265
第14章 蛇纹石和角闪石石棉
14.1 引言270
14.1.1 温石棉特征271
14.1.2 角闪石特征274
14.2 影响纤维毒理学的因素275
14.3 体外毒理学276
14.4 体外生物耐久性276
14.5 生物持久性278
14.5.1 高温石棉与温石棉的清除机理281
14.5.2 短纤维清除281
14.6 慢性吸入毒理学研究282
14.6.1 纤维长度288
14.6.2 样品纯度289
14.7 流行病学289
14.8 小结292
习题293
参考文献294
第15章 一种新型细胞培养系统共培养肺原代细胞，集成离散多细胞型共培养系统（IdMOC）：八种卷烟烟气冷凝物和尼古丁的肺细胞毒性
15.1 引言302
15.2 材料和方法303
15.2.1 IdMOC实验系统303
15.2.2 卷烟烟气冷凝物304
15.2.3 烟碱304
15.2.4 原代人体细胞304
15.2.5 其他化学品304
15.2.6 细胞培养和处理304
15.2.7 活性测量305
15.2.8 数据分析305
15.3 结果305
15.3.1 CSC的细胞毒性305
15.3.2 烟碱308
15.4 讨论308
习题310
参考文献311
第16章 慢性阻塞性肺疾病动物模型（COPD）
16.1 引言315
16.2 吸烟在慢性阻塞性肺疾病动物模型中的影响317
16.3 慢性阻塞性肺疾病动物模型概述317
16.4 人和动物肺的解剖对比分析318
16.5 卷烟烟气暴露319
16.6 卷烟烟气暴露的响应评估320
16.6.1 肺气肿320
16.6.2 小气道重塑321
16.6.3 肺动脉高压322
16.6.4 炎症322
16.7 对卷烟烟气反应的品系差异322
16.8 Nrf2和NF-κB在吸烟诱发肺癌中的影响324
16.8.1 主要抗氧化转录因子Nrf2324
16.8.2 主要促炎症转录因子NF-κB325
16.9 小结及未来研究方向326
习题327
参考文献327
第17章 毒物吸入性损伤的处理及医学治疗
17.1 引言335
17.2 毒物吸入性损伤：一般注意事项336
17.2.1 问题描述336
17.2.2 毒性吸入性损伤的发病机制337
17.2.3 毒物吸入性损伤和ALI/ARDS338
17.2.4 管理原则和医疗处理339
17.3 特定毒物的性质和治疗357
17.3.1 氯357
17.3.2 光气363
17.3.3 烟气吸入伤害371
17.4 小结378
习题379
参考文献380
第18章 结晶二氧化硅暴露的转录组学反应
18.1 引言400
18.1.1 结晶二氧化硅暴露400
18.1.2 结晶二氧化硅暴露对健康的影响400
18.1.3 转录组：一个灵敏且机制相关的毒性靶点401
18.2 结晶二氧化硅暴露的转录组学反应401
18.2.1 结晶二氧化硅暴露的转录组反应与二氧化硅诱导的毒性一致401
18.2.2 结晶二氧化硅和氧化应激405
18.2.3 结晶二氧化硅和DNA损伤406
18.2.4 结晶二氧化硅和细胞凋亡413
18.2.5 结晶二氧化硅和炎症414
18.2.6 结晶二氧化硅和肺纤维化416
18.2.7 结晶二氧化硅和癌症417
18.2.8 结晶二氧化硅致肺毒性的新机制418
18.3 结晶二氧化硅暴露/毒性预测419
18.3.1 血液转录组学和结晶二氧化硅的致肺毒性419
18.3.2 大鼠血液转录组学变化反映结晶二氧化硅的致肺毒性420
18.3.3 血液转录组的生物信息学分析揭示结晶二氧化硅致肺毒性的分子机制421
18.3.4 血液基因表达标记预测大鼠亚毒性浓度的结晶二氧化硅暴露425
18.3.5 血液转录组学监测人体结晶二氧化硅暴露426
习题426
参考文献427
第19章 光气吸入毒性的机制
19.1 引言436
19.2 光气和光气类物质437
19.2.1 理化性质和化学反应性437
19.2.2 急性吸入致死毒性比较438
19.3 实验模型439
19.3.1 急性吸入毒性和哈伯法则439
19.3.2 急性吸入毒性和病理生理学443
19.3.3 中性粒细胞的致病机理449
19.3.4 肺部炎症和一氧化氮450
19.4 光气诱导ALI的推测机理451
19.5 毒性及物种差异453
19.6 对策及药物干预454
19.7 展望456
习题456
参考文献458
第20章 化学战剂和核武器
20.1 引言465
20.2 化学战简史465
20.3 化学战剂分类467
20.3.1 致命化学战剂471
20.3.2 非致命性化学战剂475
20.4 美国和俄罗斯联邦的化学战剂储备476
20.5 核武器478
20.5.1 主要的核武器类型478
20.5.2 核爆炸的能量分布479
20.5.3 电离辐射的化学和生物学效应482
20.5.4 电离辐射暴露引起的急性放射综合征和癌症482
20.5.5 辐射激效假说485
20.5.6 1950～2020年寿命研究和LNT模型487
20.6 放射性扩散装置（RDD，脏弹）及放射性爆炸装置487
20.6.1 放射性爆炸造成的健康危害和污染488
20.6.2 应对放射性扩散装置袭击的准备工作489
20.7 蓄意放射性中毒489
20.7.1 1957年尼古拉·科赫洛夫中毒事件490
20.7.2 2003年约瑞·舍科钦中毒事件490
20.7.3 2004年罗曼·采波夫中毒事件490
20.7.4 2006年亚历山大·利特维年科中毒事件491
20.8 小结491
习题491
参考文献492
第21章 应急计划指南
21.1 引言498
21.1.1 社区保护的背景和需要498
21.1.2 1986年是否有适用于应急计划的健康数据？499
21.2 制定应急计划指南500
21.2.1 应急计划指南的诞生500
21.2.2 组织资源顾问的角色500
21.2.3 美国工业卫生协会的作用500
21.2.4 关注的程度是什么？501
21.2.5 什么时段是合适的？502
21.2.6 这些数字是如何推导出的？503
21.2.7 化学品选择和数据要求503
21.2.8 评审过程504
21.2.9 审查中的ERPG发表评论策略504
21.3 ERPG在应急响应指南中的应用505
21.3.1 如何使用数据？505
21.3.2 使用ERPG数据的506
21.3.3 未来会怎样？506
习题507
参考文献508
第22章 呼吸系统给药途径的安全性评价
22.1 引言510
22.2 治疗性吸入气体和蒸气的肺部给药512
22.3 吸入性气溶胶的肺部给药512
22.4 吸入性气溶胶的吸收和清除514
22.5 吸入性气溶胶、气体和蒸气的药物毒性514
22.6 鼻腔给药治疗515
22.6.1 鼻—脑传递518
22.6.2 配方的优点519
22.7 吸入疗法的安全性评估方法522
22.7.1 毒性评价参数524
22.7.2 呼吸安全药理学529
22.8 治疗性药物的吸入暴露技术536
22.9 监管指南539
22.10 毒性数据的作用539
习题540
术语解释540
参考文献541
内容摘要
《吸入毒理学》的目标是为实践者和有志学生提供一本实用的教材。它包括科学家在学术上的贡献、商业/工业及政府部门在监管方面的曝光和测试、测试设备和程序、呼吸道过敏和呼吸道的刺激、风险评估、毒理学和毒理学理论建模以及具有毒性作用的一些特殊有毒物质。内容涵盖了从空气中颗粒物的收集和表征，到石棉纤维和纳米颗粒吸入毒理学，到体内反应的肺芯片技术的发展等主题章节。为了加强它的教育用途，一些发人深省的问题和答案已经列在了每一章的结尾。
主编推荐
Dorato（1990）在总结他对吸入研究的材料和方法的回顾时指出，吸入研究已经进行了100多年。虽然基本原理可能变化不大，但吸入技术一直处于不断发展的状态。他的概述描述了在暴露室的设计、试验材料的引入和浓度的测定、毒性评估以及受试者的护理方面取得的重大进展。
除了《吸入毒理学概述》（Dorato, 1990）中描述的进展外，用于毒理学测试的动物替代品的研究已逐渐成为一个热点领域。用无血清培养基培养正常人气管上皮细胞，形成与呼吸道上皮组织极为相似的三维组织样结构。这种材料可从Mat Tek Corporation（马萨诸塞州阿什兰德）以EpiAirways?的形式商购获得。EpiAirways?用于吸入毒理学研究的众多用途包括：在职业领域检测引发哮喘的药物，通过鼻腔途径评估药物的递送效率（Quay et al. 2001）以及与牛鼻外植体进行鼻腔药物运输的比较（Chemuturi et al. 2005）。尽管EpiAirways?已在吸入毒理学研究中得到广泛应用，但作为一个静态模型来描述动态系统还是有所不足。肺芯片模型没有受到这种障碍的困扰。
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