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第一部分 简介、历史回顾与流行病学1

第1章 概述2

第2章 化学战剂的历史回顾4

2.1 简介4

2.2 第一次持续使用化学品作为战剂4

2.3 最初的对策6

2.4 第一次世界大战后的事件6

2.5 第二次世界大战7

2.6 第二次世界大战之后时期8

2.7 失能剂和毒素9

2.8 最近的经历9

2.9 恐怖分子使用10

2.10 结论和展望10

参考文献10

第3章 1945年前后化学战剂使用的世界影响12

3.1 简介12

3.2 背景12

3.3 化学武器的军事使用13

3.4 第一次世界大战与第二次世界大战之间14

3.5 第二次世界大战14

3.6 第二次世界大战后和冷战时期14

3.7 非故意使用有毒化学品16

3.8 恐怖分子使用化学武器16

3.9 谈判17

3.10 结论和展望17

参考文献17

第4章 东京地铁沙林袭击：毒理学真相19

4.1 简介19

4.2 沙林毒性和作用机制19

4.3 东京地铁沙林袭击概述19

4.4 沙林中毒的紧急处理20

4.5 沙林中毒的急性和慢性症状21

4.6 沙林毒性的化验检查结果23

4.7 结论和展望23

参考文献23

第5章 化学战剂的流行病学25

5.1 简介25

5.2 第二次世界大战之前25

5.3 第二次世界大战25

5.4 第二次世界大战以后26

5.5 两伊战争27

5.6 1991年海湾战争27

5.7 恐怖行动28

5.8 结论和展望29

参考文献29

第二部分 可被用作大规模杀伤武器的制剂31

第6章 有机磷神经性毒剂32

6.1 简介32

6.2 背景32

6.3 作用机制33

6.4 毒性36

6.5 风险评估43

6.6 治疗45

6.7 结论和展望47

参考文献47

第7章 俄罗斯VX55

7.1 简介55

7.2 背景55

7.3 作用机制和毒性61

7.4 毒性测定和卫生规则67

7.5 治疗原则68

7.6 结论和展望68

参考文献70

第8章 芥子气和糜烂剂75

8.1 简介75

8.2 历史背景77

8.3 毒物代谢动力学78

8.4 作用机制79

8.5 毒性80

8.6 风险评估83

8.7 治疗84

8.8 结论和展望84

参考文献85

第9章 砷剂：毒性、作为化学战剂的使用情况以及可能的治疗措施89

9.1 简介89

9.2 背景89

9.3 砷化氢90

9.4 有机砷剂93

9.5 无机砷99

9.6 治疗102

9.7 结论和展望104

参考文献105

第10章 失能剂BZ112

10.1 简介112

10.2 背景113

10.3 毒物代谢动力学及作用机制113

10.4 毒性113

10.5 风险评估114

10.6 治疗114

10.7 分析方法116

10.8 结论和展望116

参考文献116

第11章 onchidal和震颤素118

11.1 简介118

11.2 背景118

11.3 作用机制和生物学效应120

11.4 实验动物和人体毒性122

11.5 风险评估123

11.6 治疗124

11.7 结论和展望124

参考文献125

第12章 控暴剂127

12.1 简介127

12.2 历史127

12.3 背景128

12.4 作用机制132

12.5 毒物代谢动力学133

12.6 毒性134

12.7 风险评估140

12.8 治疗141

12.9 结论和展望141

参考文献142

第13章 氟代乙酸酯147

13.1 简介147

13.2 背景147

13.3 毒物代谢动力学147

13.4 作用机制149

13.5 毒性和风险评估157

13.6 治疗158

13.7 结论和展望159

参考文献160

第14章 番木鳖碱166

14.1 简介166

14.2 背景166

14.3 药物代谢动力学和毒物代谢动力学167

14.4 作用机制167

14.5 毒性168

14.6 风险评估169

14.7 治疗170

14.8 结论和展望170

参考文献170

第15章 超华法林类化合物（丙酮苄羟香豆素）172

15.1 简介172

15.2 背景172

15.3 超级华法林种类174

15.4 毒物代谢动力学176

15.5 作用机制176

15.6 毒性176

15.7 综合治疗建议179

15.8 结论和展望181

参考文献182

第16章 铊188

16.1 简介188

16.2 背景188

16.3 毒物代谢动力学188

16.4 作用机制188

16.5 毒性189

16.6 风险评估189

16.7 治疗189

16.8 结论和展望189

参考文献189

第17章 多环芳烃：源于废弃排放物和针对美国目标的恐怖袭击暴露，具有引起中枢神经系统毒性的危害性191

17.1 简介191

17.2 背景191

17.3 多环芳烃化合物在动物模型中引起的生理学和行为学毒性表现：中枢神经系统可能是目标靶点193

17.4 多环芳烃类神经毒性的潜在机制197

17.5 结论和展望199

参考文献200

第18章 多氯联苯、二噁英和呋喃类化合物：人类暴露和健康影响204

18.1 简介204

18.2 历史背景204

18.3 人体暴露PCBs、PCDDs和PCDFs205

18.4 理化性质和全球分布205

18.5 分析方法206

18.6 作用机制和毒性207

18.7 结论和展望208

参考文献208

第19章 氰化物的毒性和解救211

19.1 简介211

19.2 暴露源212

19.3 氰化物的毒性水平213

19.4 氰化物的检测和评价213

19.5 氰化物的毒物动力学214

19.6 作用机制215

19.7 氰化物中毒临床诊断特征216

19.8 氰化物中毒的解救216

19.9 结论和展望219

参考文献219

第20章 一氧化碳：从公共健康风险到无痛杀手225

20.1 简介225

20.2 历史背景225

20.3 流行病学分析226

20.4 毒物代谢动力学及毒物效应动力学227

20.5 毒性机制230

20.6 CO的毒性232

20.7 CO的生理作用234

20.8 CO过量的治疗236

20.9 结论和展望237

参考文献237

第21章 异氰酸甲酯：博帕尔气体245

21.1 简介245

21.2 背景245

21.3 灾难的发生246

21.4 异氰酸酯的毒物代谢动力学246

21.5 作用机制248

21.6 氰化物的争论：是MC还是HCN？249

21.7 异氰酸酯的毒性251

21.8 治疗255

21.9 超越博帕尔灾难的MIC毒性风险256

21.10 结论和展望256

参考文献256

第22章 氯263

22.1 简介263

22.2 历史背景263

22.3 毒物代谢动力学264

22.4 毒性机制264

22.5 毒性264

22.6 危险性评估266

22.7 治疗268

22.8 结论和展望268

参考文献268

第23章 光气270

23.1 简介270

23.2 背景270

23.3 毒物代谢动力学270

23.4 作用机制271

23.5 毒性271

23.6 风险评估272

23.7 治疗274

23.8 结论和展望275

参考文献275

第24章 其他可以作为潜在化学战剂的有毒化合物278

24.1 简介278

24.2 概述278

24.3 特殊化合物279

24.4 非致命武器282

24.5 结论和展望283

参考文献283

第25章 蓖麻毒素和相思子毒素285

25.1 简介285

25.2 有关背景285

25.3 毒物代谢动力学286

25.4 作用机制286

25.5 毒性287

25.6 风险评估292

25.7 治疗措施293

25.8 结论和展望293

参考文献293

第26章 单端孢霉烯族真菌毒素297

26.1 简介297

26.2 背景297

26.3 毒物代谢动力学299

26.4 作用机制300

26.5 毒性301

26.6 威胁评估305

26.7 处置306

26.8 结论和展望307

参考文献307

第27章 蓝细菌毒素311

27.1 简介311

27.2 背景311

27.3 蓝细菌毒素的结构、毒性与作用机制312

27.4 危险性评估314

27.5 治疗措施315

27.6 结论和展望315

参考文献315

第28章 辐射与健康319

28.1 简介319

28.2 放射线的基本概念319

28.3 辐射与物质的相互作用320

28.4 吸收剂量320

28.5 DNA损害和遗传突变的机制322

28.6 动物暴露及辐射毒性322

28.7 人类暴露和辐射毒性324

28.8 辐射刺激作用326

28.9 辐射治疗的结果327

28.10 结论和展望327

参考文献327

第29章 贫铀330

29.1 简介330

29.2 背景330

29.3 贫铀的暴露途径和在体内的保留331

29.4 药物代谢动力学药物代谢动力学332

29.5 作用机制334

29.6 贫铀暴露后的毒性334

29.7 治疗336

29.8 结论和展望336

参考文献337

第30章 肉毒毒素342

30.1 简介342

30.2 背景342

30.3 流行病学345

30.4 发病机制348

30.5 毒物代谢动力学351

30.6 作用机制353

30.7 毒性355

30.8 威胁评估357

30.9 处置358

30.10 结论和展望359

参考文献360

第31章 炭疽364

31.1 简介364

31.2 历史364

31.3 流行病学365

31.4 发病机制366

31.5 毒物动力学370

31.6 毒性机制372

31.7 毒性376

31.8 检测和诊断377

31.9 威胁评估378

31.10 治疗处置379

31.11 结论和展望381

参考文献382

第三部分 靶器官毒性387

第32章 化学战剂的标靶：神经系统388

32.1 简介388

32.2 神经系统概述388

32.3 神经系统的特征389

32.4 神经毒剂的类型389

32.5 细胞的维持390

32.6 电压门控性离子通道391

32.7 神经递质系统392

32.8 可影响神经系统功能的化学战剂394

32.9 结论和展望398

参考文献398

第33章 神经性毒剂的行为毒理学404

33.1 简介404

33.2 神经性毒剂对行为影响的评价方法404

33.3 急性高剂量暴露于神经性毒剂对长期行为的影响407

33.4 单次或重复低剂量暴露于神经性毒剂对慢性行为的影响408

33.5 结论和展望410

参考文献410

第34章 化学毒剂的心血管靶毒性414

34.1 介绍414

34.2 背景414

34.3 心脏毒性416

34.4 化学毒剂的毒性指征417

34.5 与心脏毒性有关的化学毒剂419

34.6 其他恐怖剂423

34.7 结论和展望423

参考文献424

第35章 骨骼肌427

35.1 简介427

35.2 神经毒剂对行为的影响427

35.3 胆碱能系统427

35.4 非胆碱能系统432

35.5 肌活性——肌电图435

35.6 肌纤维组织病理学435

35.7 肌细胞毒的生物标志物438

35.8 骨骼肌及其耐受性的产生438

35.9 骨骼肌中间综合征439

35.10 肌病的预防和治疗439

35.11 结论和展望442

参考文献442

第36章 潜在化学战剂的生殖毒性和内分泌紊乱447

36.1 简介447

36.2 重要的定义和概念447

36.3 选择性毒剂的生殖毒性450

36.4 结论和展望456

参考文献456

第37章 化学战剂的肝脏毒性461

37.1 简介461

37.2 肝脏的组织结构461

37.3 肝毒性的影响因素462

37.4 化学战剂对肝的影响468

37.5 结论和展望469

参考文献469

第38章 肾脏毒性471

38.1 简介471

38.2 肾脏的解剖学与生理学471

38.3 肾脏的毒性作用473

38.4 结论和展望480

参考文献480

第39章 芥子气的眼睛毒性483

39.1 简介483

39.2 背景483

39.3 眼睛毒性和毒物代谢动力学485

39.4 作用机制488

39.5 危险评估491

39.6 治疗措施492

39.7 结论和展望495

参考文献496

第40章 免疫毒性500

40.1 简介500

40.2 免疫系统500

40.3 免疫毒性的靶标502

40.4 对自身抗原和相关共刺激信号的解释502

40.5 炎症诱导和非关联T-B协同作用503

40.6 免疫应答的调节503

40.7 化学战剂的免疫毒性504

40.8 结论和展望509

参考文献510

第41章 芥子气的皮肤毒性513

41.1 简介513

41.2 背景513

41.3 发病机制514

41.4 皮肤硫芥子气暴露模型517

41.5 治疗学520

41.6 结论和展望523

参考文献523

第四部分 特别专题531

第42章 兴奋性中毒、氧化应激和神经元损伤532

42.1 简介532

42.2 兴奋性毒性及神经退行性疾病533

42.3 氧化损伤534

42.4 脂质过氧化和氧化损伤的体内标志物535

42.5 高能磷酸536

42.6 氧化亚氮（NO/NOS）536

42.7 树突状损伤536

42.8 胆碱酯酶抑制剂诱导癫癎发作、氧化损伤和神经退行性疾病537

42.9 卡因酸（KA）诱导兴奋性中毒的氧化损伤和树突状变性539

42.10 癫癎发作诱导氧化损伤的抑制和神经退行性变540

42.11 NMDA受体拮抗剂（美金刚）541

42.12 结论和展望542

参考文献543

第43章 化学战剂神经病理学效应548

43.1 简介548

43.2 背景548

43.3 症状性暴露的急性效应548

43.4 症状性暴露的延长效应550

43.5 有机磷引起的迟发性神经毒性551

43.6 与有机磷暴露相关的肌无力552

43.7 神经性毒剂暴露的亚症状影响552

43.8 结论和展望552

参考文献552

第44章 沙林暴露的分子水平和转录水平的响应557

44.1 简介557

44.2 背景557

44.3 沙林诱发的细胞功能与分子修饰的临床变化559

44.4 结论和展望569

参考文献569

第45章 有机磷对人体肌肉再生早期阶段的影响573

45.1 简介573

45.2 人体骨骼肌再生过程573

45.3 异氟磷对人体骨骼肌再生过程的影响574

45.4 结论和展望577

参考文献577

第46章 有机磷中毒：分子作用、机制和解决方案580

46.1 简介580

46.2 人乙酰胆碱酯酶：共同的作用核心580

46.3 人胆碱酯酶的多种分子形式581

46.4 乙酰胆碱酯酶基因表达的调控582

46.5 乙酰胆碱酯酶在神经肌肉连接处的定位和功能582

46.6 丁酰胆碱酯酶为乙酰胆碱酯酶天然的保护者582

46.7 急性毒性引起功能的短期丧失583

46.8 AChE-R过表达的长期效应585

46.9 下一代抗胆碱酯酶毒性的预防589

46.10 结论和展望593

参考文献593

第五部分 化学战剂对牲畜及野生动物的危害603

第47章 化学战剂及其对动物的危害604

47.1 简介604

47.2 化学战剂604

47.3 结论和展望614

参考文献614

第48章 污染动物饲料和恐怖活动的潜在试剂619

48.1 简介619

48.2 产毒真菌及其毒素619

48.3 细菌毒素620

48.4 植物毒素620

48.5 常见的速效致死物质622

48.6 持久稳定的有机化合物622

48.7 重金属623

48.8 被污染的运输工具623

48.9 结论和展望623

参考文献623

第49章 化学战剂对野生动植物的威胁626

49.1 简介626

49.2 背景626

49.3 恐怖袭击后出现的野生生物问题626

49.4 受管制的非法物品626

49.5 氰化物627

49.6 蓖麻毒素（蓖麻子）627

49.7 杀虫剂628

49.8 结论和展望628

参考文献628

第六部分 毒物动力学与基于生理学的药代动力学631

第50章 神经毒剂和糜烂剂的毒物代谢动力学632

50.1 简介632

50.2 化学战剂侵入过程概述632

50.3 神经毒剂635

50.4 糜烂剂648

50.5 结论和展望654

参考文献655

第51章 化学战剂代谢动力学的生理模型662

51.1 简介662

51.2 PBPK模型的发展662

51.3 改进化学战剂暴露的评估手段，并应用PBPK分析该数据663

51.4 PBPK模型模拟乙酰胆碱酯酶抑制和GB再生665

51.5 结论和展望666

参考文献667

第52章 化学战剂的代谢668

52.1 简介668

52.2 神经毒剂代谢的化学过程668

52.3 酯酶在神经毒剂和其他有机磷化合物代谢过程中的作用669

52.4 影响神经毒剂代谢和解毒作用的其他机制674

52.5 结论和展望675

参考文献675

第七部分 分析方法、生物传感器和生物标记物679

第53章 对化学战剂的现场检测680

53.1 简介680

53.2 化学战剂的属性680

53.3 现场检测的概念680

53.4 检测技术的现况683

53.5 对现有现场检测方式的比较687

53.6 发展新的现场检测技术687

53.7 结论和展望689

参考文献690

第54章 生物医学样品中化学战剂及其代谢物的实验室分析692

54.1 简介692

54.2 神经毒剂692

54.3 芥子气和路易氏剂695

54.4 结论和展望696

参考文献697

第55章 用于检测有机磷神经战剂的生物传感器700

55.1 简介700

55.2 生物传感器700

55.3 用于有机磷化合物检测的电化学传感器701

55.4 用于OP检测的其他类型生物传感器705

55.5 结论和展望706

参考文献707

第56章 有机磷毒剂暴露染毒的生物标记物：在未含有丝氨酸活性位点的蛋白质中鉴定酪氨酸共价加合物的新思路708

56.1 简介708

56.2 作为生物标记物的乙酰胆碱酯酶与丁酰胆碱酯酶在临床上的应用708

56.3 检测乙酰胆碱酯酶（丁酰胆碱酯酶）有机磷加合物的方法709

56.4 为什么我们还需要新的生物标记物？711

56.5 动物体内新的生物标记物712

56.6 有机磷毒剂与酪氨酸的共价结合713

56.7 有机磷毒剂共价结合酪氨酸的模式713

56.8 有机磷毒剂共价结合酪氨酸的特性分析714

56.9 有机磷毒剂结合酪氨酸的检测方法715

56.10 结论和展望715

参考文献7716

第57章 迟发神经病变毒剂的生物标记物和生物传感器719

57.1 简介719

57.2 有机磷化合物719

57.3 OPIDN721

57.4 NTE721

57.5 有机磷抑制剂与丝氨酸水解酶相互作用的动力学723

57.6 生物标记物726

57.7 生物传感器729

57.8 结论和展望731

参考文献731

第58章 暴露于神经毒剂的受测人员血液中胆碱酯酶活性的检测736

58.1 简介736

58.2 胆碱酯酶活性的测定736

58.3 影响胆碱酯酶活性的因素737

58.4 有机磷中毒诊断738

58.5 对于接触神经毒剂的工作者的血液胆碱酯酶活性检测740

58.6 结论和展望741

参考文献741

第八部分 预防、治疗与其他救治措施745

第59章 平民经受化学战剂危害后加强医学救治的策略746

59.1 简介746

59.2 研究范围746

59.3 项目结构组成746

59.4 平民威胁的毒剂范围和特殊问题747

59.5 预处理措施747

59.6 染毒后作用靶标前疗法748

59.7 染毒后作用靶标后疗法748

59.8 诊断技术749

59.9 基础/机制研究和靶标鉴定749

59.10 用于进行效能筛选的体外试验和动物模型749

59.11 进一步的临床前及临床研究进展750

59.12 结论和展望750

参考文献750

第60章 芥子气中毒的医学对策和其他治疗策略752

60.1 简介752

60.2 皮肤洗消753

60.3 皮肤损伤的处理754

60.4 肺损伤的治疗757

60.5 眼睛损伤的治疗758

60.6 全身效应的治疗758

60.7 芥子气造成的氧化应激和它的保护作用761

60.8 结论和展望765

参考文献765

第61章 化学战剂的儿科医疗管理771

61.1 简介771

61.2 背景771

61.3 儿科化学伤害历史772

61.4 儿科化学伤亡救治的挑战772

61.5 特效药的效果776

61.6 儿童的洗消方法791

61.7 化学事件的防备792

61.8 结论和展望793

参考文献793

第62章 基于生理学的神经毒剂中毒救治药物的代谢动力学/药效学模型797

62.1 简介797

62.2 背景797

62.3 当前的对策798

62.4 新的治疗措施798

62.5 PBPK/PD模型799

62.6 PBPK/PD模型的开发800

62.7 试验性和定量的结构-活性关系（QSAR）方法学预测血液和组织分配系数801

62.8 神经毒剂和救治措施相互作用的PBPK/PD模型802

62.9 健康影响评估和救治优化805

62.10 结论和展望805

参考文献806

第63章 神经毒剂中毒的预防和治疗方法809

63.1 简介809

63.2 背景809

63.3 作用机制809

63.4 预防措施810

63.5 治疗措施813

63.6 结论和展望816

参考文献816

第64章 神经毒剂中毒后的药物预防研究：实验研究和实际应用819

64.1 简介819

64.2 保护胆碱酯酶不受抑制819

64.3 清除剂820

64.4 利用已有的抗毒药物进行预防821

64.5 用于预防的其他药物821

64.6 结论与展望822

参考文献823

第65章 吡啶肟类化合物作为胆碱酯酶复能剂用于有机磷中毒的救治826

65.1 简介826

65.2 有机磷化合物与胆碱酯酶之间的相互作用826

65.3 高毒性有机磷化合物中毒后的临床处理827

65.4 可用于有机磷化合物中毒治疗的解毒药827

65.5 吡啶肟类化合物用于神经毒剂治疗以及这类化合物的药效830

65.6 吡啶肟类化合物在农药中毒解救中的功效832

65.7 结论和展望833

参考文献833

第66章 新型肟制剂837

66.1 简介837

66.2 有机磷乙酰胆碱酯酶抑制剂837

66.3 乙酰胆碱酯酶（AChE；EC 3.1.1.7）838

66.4 用于AChE抑制性有机磷中毒的解毒剂838

66.5 新型AChE激活剂的合成839

66.6 选定AChE激活剂的体外活性评价方法849

66.7 AChE激活剂的结构与活性之间的联系849

66.8 具有开发前途的肟制剂852

66.9 AChE激活剂的发展趋势852

66.10 结论和展望852

参考文献853

第67章 对氧磷酶和神经毒剂的解毒857

67.1 简介857

67.2 PON 1多态性：界定PON1的作用857

67.3 PON 1和有机磷杀虫剂的毒性858

67.4 PON 1与神经毒剂的毒性859

67.5 PON 1用于治疗860

67.6 结论和展望861

参考文献861

第68章 羧酸酯酶在神经毒气中毒中的治疗干预作用865

68.1 简介865

68.2 酶学865

68.3 血清羧酸酯酶的由来867

68.4 血浆羧酸酯酶的作用868

68.5 结论和展望870

参考文献870

第69章 保护乙酰胆碱酯酶预防有机磷毒性：生物清除剂的动力学研究872

69.1 简介872

69.2 保护性生物清除剂872

69.3 保护试验的动力学进展875

69.4 保护作用中动力学-功效相关性877

69.5 结论和展望879

参考文献879

第70章 基于催化型生物清除剂——下一代生物清除剂的治疗对策881

70.1 简介881

70.2 剂量配比的清除剂882

70.3 催化型清除剂882

70.4 要求882

70.5 候选酶883

70.6 结论和展望887

参考文献887

第九部分 化学战剂的洗消893

第71章 化学战剂的快速洗消894

71.1 简介894

71.2 人类皮肤的特性894

71.3 有机磷神经毒剂895

71.4 糜烂性毒剂（蒸馏硫芥，HD；未精制的硫芥，H；路易氏剂，L）896

71.5 用于测定吸附、消除和洗消效果的动物模型896

71.6 洗消要求897

71.7 洗消方案898

71.8 结论和展望902

参考文献902

第72章 砷类化合物的消毒906

72.1 简介906

72.2 环境中的砷906

72.3 砷的生物学特性907

72.4 微生物对砷的转化907

72.5 与砷抗性机制有关的基因914

72.6 在微生物细胞中增强砷的蓄积916

72.7 具有砷抗性的蛋白质916

72.8 对于污染区域进行生物消除的潜在应用917

72.9 结论和展望918

参考文献918

索引923