实验室试剂的危害与防护

1,徐立朋药学院新药研究所,实验室试剂的危害与防护,2,2009.7.327,3,4,5,6,一、化学因素致癌二、物理因素致癌三、有毒或危险的化学试剂四、实验室安全防护措施,内容,7,第一节化学因素致癌,一、化学致癌物的分类二、常见的化学致癌物三、化学致癌的特点四、化学致癌物的代谢活化五、DNA损伤与突变六、基因突变与肿瘤的形成,8,根据化学致癌物的作用方式：直接致癌物间接致癌物促癌物(肿瘤促进剂)根据化学致癌物与人类肿瘤的关系可分为：肯定致癌物可疑致癌物潜在致癌物,一、化学致癌物的分类,9,直接致癌物指进入机体后不需代谢就能与细胞直接作用，诱导正常细胞癌变的化学致癌物。这类化学致癌物化学性质活泼、致癌力较强、作用快速。如，亚硝酰胺、致癌性烷化剂。,作用方式的分类,10,间接致癌物是指进入体内后需经微粒体混合功能氧化酶代谢活化变成化学性质活泼的形式才具有致癌作用的化学致癌物。大多数化学致癌物属于这一类。促癌物(肿瘤促进剂)是指单独作用于机体时无致癌作用、但能促进其他致癌物诱发肿瘤形成的化学物质。如，巴豆油、糖精及苯巴比妥。,11,肯定致癌物：经过流行病学调查，临床和基础专家均认可，且具有肯定的量效关系。可疑致癌物：具有体外转化能力，且接触时间与癌症发生率相关，但动物致癌结果不稳定，缺乏流行病学证据。潜在致癌物：一般在动物实验中可能获得部分阳性结果，无资料证明对人具有致癌性。,根据与人类肿瘤的关系,12,与人类肿瘤有关的部分致癌物,13,人类致癌物与人类肿瘤,14,二、常见的化学致癌物,烷化剂（氮芥和硫芥类、环氧化物、已撑亚胺类等）亚硝胺类（亚硝酰胺类和亚硝胺类）多环芳香烃类（二恶英、苯并芘、双苯并芘等）芳香胺与偶氮染料（2-萘胺、联苯胺、二甲基偶氮苯等）生物毒素（植物毒素和微生物毒素）内原性致癌物（雌激素、肾上腺皮质激素、脱氧胆酸等）无机元素及其化合物,15,1、烷化剂,化学性质活泼、能直接与体内大分子发生烷化反应。人类与其接触主要为职业性接触。可诱发皮肤、呼吸系统、消化系统、造血系统等肿瘤环磷酰胺、氮芥既是抗癌药物，又可诱发继发性肿瘤,环磷酰胺,氮芥,16,2、亚硝胺类,亚硝胺亚硝酰胺,亚硝酰胺化学性质活泼，致癌作用强，是直接致癌物。亚硝胺类：间接致癌物，广泛存在于自然界；环境中存在很多可以合成致癌性亚硝胺的前体物质。主要致食道癌、胃癌、肝癌等,17,3、多环芳香烃类,最早认识的致癌物。含多个芳香环，为间接致癌物，以含45个环的致癌性最强。是煤焦油、煤烟、工业废气中的主要致癌成分。,18,4、芳香胺与偶氮染料,是一类含氮和苯环的化合物，主要存在于着色剂、除草剂、人工合成染料等中。致癌作用较强。致膀胱癌、肝癌。,奶油黄,2-萘胺,联苯胺,19,5、生物毒素,微生物毒素：霉菌毒素（黄曲霉毒素、杂色曲霉素等）放线菌毒素（阿霉素、放线菌素D、博来霉素、丝裂霉素C植物毒素：黄酮醇、苏铁素、黄樟素、甲基肼等。,如，黄曲霉毒素B1致癌性极强，致肝癌、胃腺癌、肾癌等,20,6、内原性致癌物,雌激素乳腺癌等肾上腺皮质激素促癌作用脱氧胆酸大肠癌,7、无机元素及其化合物,六价铬（Cr6+）、镍（Ni）、三价砷（As3+）、铍（Be）、氡等均有致癌作用；镉（Cd）、铅等对人类可能有致癌性。,21,三、化学致癌的特点,（一）存在明显的量-效关系（二）具有较长的潜伏期（三）各种致癌物之间存在协同性（四）积累性（五）受宿主因素影响遗传因素、种族、年龄、性别、精神状态等（六）可垂直传播（七）癌症的发生具有多阶段性,22,四、化学致癌物的代谢活化,活化活化降解或结合（II）前致癌物近致癌物终致癌物解毒产物DNA加合物排出体外蛋白质损伤DNA损伤损伤修复细胞损伤或死亡基因突变细胞死亡原癌基因激活抑癌基因失活细胞癌变,23,化学致癌物的代谢活化,生物转化是机体“解毒”或将代谢废物排出体外的重要步骤。一相反应：羟化、氧化、环氧化、氧化裂解、脱烷基。涉及的最重要的酶是混合功能氧化酶二相反应：水解、结合（与葡萄糖醛酸、谷胱甘肽、硫酸根等结合）生物转化的一相反应是间接致癌物活化的基础。混合功能氧化酶系统（包括细胞色素P450和P448）。,24,化学致癌物的代谢活化,25,四、DNA的损伤与突变,26,插入DNAreplication,27,插入ProteinSynthesis,28,（一）DNA加合物的形成与DNA损伤,1、致癌物DNA加合物的形成非共价结合（常见于体外实验）平面型芳香烃平行地插入两个碱基对之间；另一些致癌物与碱基中不参与碱基配对的部位结合。共价结合（体内方式）导致DNA烷化、DNA交联、DNA单、双链断裂等；,29,2、DNA损伤加合物的形成导致碱基替代、缺失、插入、颠换等DNA损伤。致癌物不仅与核DNA结合，还可与线粒体DNA结合。,30,插入AdditionandDeletionMutations,31,（二）DNA损伤的修复,直接修复（光修复）：光复活酶（原核、低等真核生物，鸟类，而高等哺乳动物无）嘧啶二聚体。切除修复：DNA单链断裂修复嘧啶二聚体切除修复糖苷酶介导的碱基切除修复核甘酸切除修复,32,3.重组修复,PCR,33,3.重组修复,34,4.错配修复识别出正确的链，切除掉不正确的部分，然后通过DNA聚合酶和DNA连接酶的作用，合成正确配对的双链DNA。,35,（三）基因突变和染色体突变,基因突变原癌基因活化和抑癌基因失活如，原癌基因Ras的突变、活化抑癌基因p53的失活或转变为癌基因DNA修复基因的突变致癌物导致的DNA损伤无法修复基因突变DNA复制时错配碱基无法纠正基因突变,36,基因突变的种类动画,37,染色体突变染色体重排染色体片段丢失非整倍体的形成,38,第二节物理因素致癌,一、致癌物理因素的主要种类电离辐射（微波、放射性元素产生的各种射线、紫外线等）粒子辐射（粒子、电子、中子、射线、射线、X射线、紫外线等）电磁辐射（极低频或极高频的电磁场可能对人体有致癌作用）固体和胶体致癌物（与其物理形状有关，而与其化学性质无关）,39,各种粒子的能量质子2MeV；电子11000MeV；粒子5MeV；中子2.514MeV；,40,二、物理因素致癌的机制电离辐射：粒子经过之处产生许多离子对和自由基，这些物质可直接与DNA分子结合，导致DNA损伤。紫外线：UVA(320400nm)产生活性氧UVB(290320)、UVC(240290)直接断裂DNA链固体和胶体致癌的机理不清。长度8m，直径1.5m的纤维致癌性最强。假说：物体表面因子对细胞的非特异性刺激。,41,第三节有毒或危险的化学试剂,1、实验室危险化学品分类：第1类爆炸品：本类化学品系指在外界作用下（如受热、受压、撞击等），能发生剧的化学反应，瞬时产生大的气体和热，使周围压急骤上升，发生爆炸，对周围环境造成破坏的物质。如高氯酸、过氧化氢：强氧化剂，在加热的条件下会引起爆炸。,42,VEGF&angiogenesis-Cancer,43,第2类压缩气体和液化气体气体经压缩后贮存于耐压钢瓶内，具有危险性。钢瓶如果在太阳下曝晒或受热，当瓶内压升高至大于容器耐压限时，即能引起爆炸。,44,第3类燃液体丙酮(Acetone)：燃、有激性乙腈(Acetonitrile)：燃、有毒氯仿(Chloroform)：有毒、有激性、致癌环己烷(Cyclohexane)：高燃、有激性、有毒乙醇(Ethanol)：燃乙酸乙酯(Ethylacetate)：燃、有激性乙醚(Ether)：燃、有毒甲醇(Methanol)：燃、有毒,45,第4类固体、自燃物品和遇湿燃物品赤磷，磺。白磷。属钾，钠，电石等。,46,第5类氧化剂和有机过氧化物氧化剂具有强的氧化性，按其同的性质遇酸、碱、受潮、强热或与燃物、有机物、还原剂等性质有抵触的物质混存能发生分解，引起燃烧和爆炸。,47,第6类毒害品指进入肌体后，积达一定的，能与体液和组织发生生物化学作用或生物物学变化，扰乱或破坏肌体的正常生功能，引起暂时性或持久性的病改变，甚至危及生命的物品。毒品分为剧毒品和有毒品。凡生物实验半数致死（LD50）在50mg/kg以下者均称为剧毒品。溴化乙锭（EB）：强效致突变剂甲叉双丙烯酰胺：经毒性四甲基二乙胺（TEMED）：经毒性,48,第7类放射性物品本类化学品系指放射性比活大于7.410Bq/kg的物品。人体受到过照射或吸入放射性粉尘能引起放射病。,49,第8类腐蚀品本类化学品系指能灼伤人体组织并对属等物品造成损坏的固体或液体。与皮肤接触在4小时内出现可见坏死现象,或温在55时，对20号钢的表面均匀腐蚀超过6.25mm的固体或液体。,50,2、其他潜在危害物,临床生物样品：血样、细菌、细胞核蛋白等。经过高温处理后可按常规废物处理。尖锐的固体废弃物：普通固体废弃物如碎玻璃、针头等要收集到尖锐物专用垃圾箱等待处置。,51,第四节实验室安全防护措施,级屏障：个人防护，室内防护装置级屏障：建筑严格的实验室管理制度标准操作规程（SOP）,52,一、个人防护,安全意识，个人保健：容易疏忽，嫌麻烦等了解工作性质及病原特点：不同病原体熟悉实验室及仪器设备：严格执行SOP良好的操作习惯严格执行各项制度：避免形式主义防护用品：防护服（普通服，正压服），手套，口罩，防护镜，洗眼器等,53,54,CO2培养箱使用注意事项,（1）组织培养皿需放在塑料盘内进行孵育。（2）培养瓶和碟不能叠放。（3）定期清洁和消毒。（4）防止漏气（CO2）。（5）专人管理，每天检查CO2，管道，温度等。（6）避免在仪器上堆积物品。,55,离心机：最易导致污染的设备！,（1）在离心感染性材料时要把其放在密封的离心桶内。（2）离心桶在使用后要消毒其表面。（3）如果怀疑离心机内有破损情况发生，需要等转头停止30分钟后再进行消毒。（4）避免使用质量差的离心管。（5）专人定期维修、保养、检定。（6）仪器放置位置要平，可承重，仪器上避免放置物品。,56,液氮罐,（1）要小心避免直接接触液氮，当把样品管移出液氮罐时要小心其会爆裂。（2）选用优质冻存管。禁止用玻璃管保存样品。（3）存取样品时需注意防护。应戴防护镜，手套，口罩，穿防护服。,57,高压灭菌器,（1）定期检查排水桶。（2）注意防护，防止烫伤，待温度降下后再开盖。（3）一次高压物不宜过多。（4）检查压力和时间。,58,显微镜,（1）注意安全使用载玻片（2）按正确方向缓慢调解镜头（3）一次观察样品不宜过多（4）注意劳逸结合,59,冰箱,（1）安全存放样品（2）专人管理制度（3）定期检查（4）相对分区,60,二、实验室管理程序及制度,生物安全实验室管理程序成立生物安全委员会编写生物安全手册编写各种标准操作程序（）人员培训实验室管理制度,61,生物安全手册,1、生物安全委员会名单、职责、人员分工及工作机制2、微生物危害评估：针对研究的病原体的危害3、实验室管理制度4、毒种及样品管理制度5、实验室使用和操作规程6、实验微生物操作规程7、实验室事故处理及报告规程,62,8、工作人员（含本人签字）实验室准入登记表9、实验室使用登记表10、实验室内仪器设备清单及设备安全注意事项11、仪器设备使用登记表12、工作人员培训记录13、工作人员体检（含血清检查）和免疫接种登记表,63,“三废”处理,废气:1.产生少量有毒气体的实验应在通风橱内进行。通过排风设备将少量毒气排到室外；2.产生大量有毒气体的实验必须具备吸收或处理装置。废渣：少量有毒的废渣应埋于地下固定地点。,64,废液1.对于废酸液，可先用耐酸塑料网纱或玻璃纤维过滤，然后加碱中和，调PH值至6-8后可排出，少量废渣埋于地下。2.对于剧毒废液，必须采取相应的措施，消除毒害作用后再进行处理。3.实验室内大量使用冷凝用水，无污染可直接排放。,65,4.洗刷用，污染不大，可排入下水道。5.酸、碱、盐水溶液用后均倒入酸、碱盐污水桶、经中和后排入下水道。6.有机溶剂回收于有机污桶内，采用蒸馏、精馏等分离办法回收。7.重金属离子（包括）沉淀法等集中处理.,66,实验室伤害的预处