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食品毒理学复习资料
食品毒理学（周恒量编制）
1、绪论
1.食品毒理学：
是一门研究食品中的有毒有害物质的性质、来源及对人体的损害作用及作用机制，评价其安全性，并确定其安全限值，以及提出预防管理措施的一门学科。
2.外源化学物：
是在人类生活的环境中存在、可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质，又称为“外源生物活性物质”。
3.内源化学物：
是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。
4.食品毒理学的主要研究方法：
体内试验（整体动物）；体外试验（游离器官、细胞、细胞器）；限定人体观察；群体流行病学调查。
5.毒理学中最经典的两个模型是：
生理毒物动力学模型（PBPK）和生物剂量-反应关系模型（BBDR）
6.体外实验方法主要有微生物试验和哺乳动物体外试验。
2、食品毒理学基础
1.毒物：
在一定条件下，以较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能，引起暂时或永久性的病理改变，甚至危及生命的化学物质称为毒物。
2.毒素：
毒素是毒物的一种，特指由活的生物有机体产生的一类特殊毒物。
3.毒性：
指外源化学物与机体接触或进入体内的易感部位后，能引起损害作用的相对能力。
4.经静脉染毒时，化学物质直接入血，吸收系数为1，通常表现出的毒性也最高。
静脉以外途径染毒，一般吸收系数都小于1，表现出的毒性也相对较低。
5.急性毒性试验：
1次或24h内多次对实验动物高剂量染毒；亚急性毒性试验：
一周或数周内接触毒物；亚慢性毒性试验：
在1个月至3个月的重复染毒；慢性毒性试验：
至少1个月以上，甚至几代内对动物反复多次低剂量染毒。
6.选择毒性：
指一种化学物质只对某种生物产生损害作用，而对其他种类生物无害；或只对机体内某一组织器官发挥毒性，而对其他组织器官不具毒作用。
产生选择毒性的原因：
（1）物种和细胞学的差异；
（2）不同生物或组织器官对外源化学物生物转化过程的差异；
（3）不同组织器官度化学物质的亲和力不同；
（4）不同组织器官对化学物质所致损伤的修复能力不同。
7.毒性作用：
又称为毒效应，是化学物质对机体所致的不良或有害的生物学改变，故又可称为不良效应、损伤作用或损害作用。
8.毒作用的六种类型：
速发或迟发性作用、局部或全身作用、可逆或不可逆作用、超敏反应、高敏感性和高耐受性、特异体质反应。
9.毒效应谱：
指机体接触外源化学物后，由于化学物的性质和剂量不同，可引起机体多种生物学变化。
表现为：
机体对外源化学物的负荷增加→意义不明的生理和生化改变→亚临床改变→临床中毒（致癌、致突变和致畸作用）→死亡
10.靶器官：
外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或组织。
但是靶器官不一定是化学毒物在体内浓度最高的部位。
效应器官：
机体与外源化学物接触后引起毒性效应的器官。
效应器官与靶器官可以相同，也可以不同。
11.毒物选择靶器官的原因：
①该器官的血液供应；②存在特殊的酶或生化途径；③器官的功能和在体内的解剖位置；④对特异性损伤的易感性；⑤对损伤的修复能力；⑥具有特殊的摄入系统；⑦代谢毒物的能力和活化/解毒系统平衡；⑧毒物与特殊的生物大分子结合等。
12.生物学标志：
外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液及其代谢产物后，对该外源化学物或其生物学后果的测定指标。
13.暴露生物学标志：
是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学物、其代谢物或与内源性物质的反应产物的含量，作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于接触外源化学物的信息。
分为内剂量标志和生物效应剂量标志。
14.首过效应：
外源化学物在从吸收部位转运到体循环的过程中已开始被消除。
15.易感性生物学标志（不引起疾病）：
是关于个体对外源化学物的生物易感性的指标，包括反映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生反应能力的指标。
16.效应生物学标志：
是指可以测出的机体生理、生化、行为等方面的异常或病理组织学方面的改变，可反映与不同靶剂量的化学物质或其代谢产物有关的健康有害效应的信息。
分为早期效应生物学标志、结构和（或）功能改变效应生物学标志和疾病效应生物学标志。
17.暴露生物学标志用于确定人体的暴露水平；效应生物学标志可为人体暴露与环境引起的疾病提供联系，可用于确定剂量-反应关系，有助于将高剂量暴露下获得的动物实验资料外推人群低剂量暴露的危险度；易感生物学标志可鉴定易感个体和易感人群，在危险度评价和危险度管理中应予以充分考虑。
18.剂量：
既可指机体接触化学物的量，或在实验中给予机体受试物的量，又可指化学毒物被吸收的量或在体液和靶器官中的量。
19.接触剂量-外剂量；吸收剂量-内剂量；到达剂量-靶剂量-生物有效剂量
20.效应：
化学物质与机体接触后引起的生物学改变。
21.反应：
指一定剂量的某一物质与机体接触后呈现某种效应程度的个体数在该群体中所占的比率。
一般以%表示。
22.效应通常用于表示化学物质在个体中引起的毒效应强度的变化；反应则用于表示化学物质在群体中引起的某种毒效应的发生比例。
23.剂量-效应关系表示化学物质的剂量与个体中发生的效应之间的关系；剂量-反应关系表示化学物质的剂量与某一群体中反应强度之间的关系。
24.当群体中的全部个体对某一化学物质的敏感性差异呈正态分布时，剂量与反应率之间的关系表现为对称S形曲线。
25.表示毒性作用的常用参数：
（1）致死剂量：
绝对致死剂量LD100：
是指化学物质引起受试对象全部死亡所需要的最低剂量或浓度。
最小致死剂量MLD或LD01指化学物质引起受试对象中的个别成员出现死亡的剂量。
最大耐受剂量MTD或LD0：
指化学物质不引起受试对象出现死亡的最高剂量。
半数致死剂量LD50：
指化学物质引起一半受试对象出现死亡所需要的剂量，又称致死中量。
（2）最小有作用剂量MED，也称为阈剂量。
指化学物质引起受试对象中的少数个体出现某种最轻微的异常改变所需要的最低剂量。
分为急性和慢性两种：
急性最小有作用剂量Limac：
为与化学物质一次接触所得；慢性最小有作用剂量Limch：
则为长期反复多次接触所得。
（3）损害作用的最低水平LOAEL：
在规定的暴露条件下，通过试验和观察，一种化学物质引起机体（人或实验动物）形态、功能、生长、发育或寿命发生某种有害改变的最低剂量或浓度。
（4）最大无作用剂量ED0：
指化学物质在一定时间内，按一定方式与机体接触，用现代的检测方法和最灵敏的观察指标不能发现任何损害作用的最高剂量。
（5）未观察到损害作用的水平NOAEL：
在规定的暴露条件下，通过试验和观察，一种外源化学物不引起机体（人或实验动物）形态、功能、生长、发育或寿命等发生可检测到的有害改变的最高剂量或浓度。
（6）毒作用带：
是表示化学物质毒性和毒作用特点的重要参数之一，分为急性毒作用带与慢性毒作用带。
急性毒作用带Zac：
为半数致死剂量与急性最小有作用剂量Limac的比值。
慢性毒作用带Zch：
为急性最小有作用剂量Limac与慢性最小有作用剂量Limch的比值。
（7）每日容许摄入量ADI：
人终生每日摄入某种化学物质，对健康没有任何已知的各种急性、慢性毒害作用等不良影响的剂量。
单位用mg/（kg体重·d）表示。
（8）最高容许浓度MAC：
在劳动环境中，MAC是指车间内工人工作地点的空气中某种外源化学物不可超越的浓度。
在此浓度下，工人长期从事生产劳动，不致引起任何急性或慢性的职业危害；在生活环境中，MAC是指对大气、水体、土壤的介质中有毒物质的限量标准。
接触人群中最敏感的个体即刻暴露或终生接触该水平的外源化学物，不会对其本人或后代产生有害影响。
（9）阈限值TLV：
为绝大多数工人每天反复接触不致引起损害作用的浓度。
（10）参考剂量RfD或参考浓度RfC：
为环境介质（空气、水、土壤、食品等）中化学物质的日平均接触剂量的估计值。
人群（包括敏感亚群）在终生接触该剂量水平化学物质的条件下，预期一生中发生非致癌或非致突变有害效应的危险度可低至不能检出的程度。
26.外源化学物的一般毒性和致畸作用是有阈剂量的，而遗传毒性致癌物质和性细胞致突变物质的毒性作用在零以上的任何剂量均可发生，即不存在阈剂量。
3、外源化学物的生物转运
1.机体对化学毒物的处置可简单分为相互有关的四个过程（ADME）：
吸收、分布、代谢和排泄。
吸收：
外源化学物通过与机体接触进入循环系统的过程；
分布：
由循环系统分散到全身组织细胞的过程；
代谢：
在组织细胞内经酶类催化发生化学结构与性质变化的过程；
排泄：
外源化学物及其代谢物通过离开机体的过程。
2.生物转运（物理过程）：
吸收、分布和排泄。
是指外源化学物主要依据物理学规律，本身不发生化学结构改变，从接触部位吸收，转运进入血液，再转运至组织与脏器，最终转运到排泄器官离开机体的过程。
生物转化：
代谢。
指外源化学物的代谢变化过程，即外源化学物在代谢器官由一系列酶介入，发生化学结构的改变的过程。
代谢和排泄合称为消除。
3.生物转运的方式：
（1）被动转运：
外源化学物顺浓度梯度通过生物膜的过程，分为简单扩散（脂溶扩散）、滤过和水溶扩散以及易化扩散（载体扩散、促进扩散）。
（2）主动转运：
细胞在特殊的蛋白质介导下消耗能量，将物质从低浓度一侧转运到高浓度一侧的过程。
分为原发性主动转运（由ATP直接供能，逆浓度差转运，如钠钾泵）和继发性主动转运（由ATP间接供能，逆浓度差转运，如重吸收葡萄糖）注：
由同一载体转运的两种化学毒物间可出现竞争性抑制。
（3）膜动转运：
颗粒物和大分子物质的转运常伴有膜的运动。
分为胞吞（细胞以质膜凹入的形式从环境摄取大分子物质的过程，耗能，分为吞噬作用、胞饮作用和受体介导的胞吞作用）和胞吐（又称局浆分泌，耗能）
注：
因主动转运、易化扩散和膜动转运是外源化学物借助于载体或特殊转运系统而发生的跨膜运动，又称为特殊转运。
4.影响转运的主要因素：
外源化学物本身结构、分子量大小、脂-水分配系数、带电性、与内源性物质的相似性等。
5.毒物进入有机体的方式主要是扩散而不是主动运输。
对脂溶性毒物的无选择吸收。
大多数脂溶性物质（如DDT等农药残留等）主要通过在脂质双层中的简单扩散而通过生物膜。
水溶性较强的毒物主要通过细胞膜的水相膜孔进行扩散。
水溶性较弱的毒物和重金属离子化合物也可通过主动运输的方式通过生物膜。
6.吸收的主要途径是胃肠道、呼吸道和皮肤。
毒理学中特有的途径还有静脉注射、腹腔注射、皮下注射和肌肉注射。
7.影响胃肠道吸收的因素：
胃肠蠕动的快慢、溶解度和分散度、酸碱度、胃肠道内容物的状况。
简单扩散主要取决于外源化学物的脂溶性和pKa、胃肠道腔内的pH。
8.外源化学物经胃肠道吸收的规律如下：
双嗜性物质（亲水和亲脂）通过胃肠管壁是依据物理化学的基本原理；对于亲脂性较强的分子，静水层是限速屏障；而对于亲水性较强的分子，则上皮细胞膜是屏障；极端亲水性的分子部分可通过主动过程吸收，极端亲脂性分子则借助于其脂质通过微团和其后与脂类代谢相关的生物学过程而吸收。
9.气态物质在呼吸道吸收与作用的部位主要取决于其脂溶性和浓度。
气态物质到肺泡后，主要经简单扩散透过呼吸膜而进入血液，其吸收速度主要受肺泡和血液中物质的浓度差影响，还受其溶解度、肺通气量、血流量以及其水溶性。
气溶胶的吸收主要受脂溶性和吸入浓度，以及颗粒大小影响。
10.毒物经皮吸收必须通过表皮或附属物（汗腺、皮脂腺和毛囊）。
化学物质主要还是通过占皮肤表面积较大比例的表皮吸收。
经皮吸收的限速屏障是表皮的角质层。
非极性毒物的扩散速度与其脂溶性成正比，与其分子量成反比。
外源化学物经皮吸收的过程分为穿透阶段和吸收阶段。
经皮吸收第一阶段是毒物扩散通过角质层。
经皮吸收第二个阶段包括毒物扩散通过表皮较深层（颗粒层、棘层和生发层）及真皮，然后通过真皮内静脉和毛细淋巴管进入体循环。
11.器官或组织的血流量和对外源化学物的亲和力是影响外源化学物分布的最关键的因素。
在外源化学物的初始分布阶段主要取决于器官或组织的灌注速率。
影响分布的主要因素：
化学物与血浆蛋白结合；化学物与其他组织成分结合；化学物在脂肪组织和骨骼中贮存沉积；体内各种屏障的影响。
12.蓄积：
外源化学物以相对较高的浓度富集于某些组织器官的现象。
贮存库：
进入血液的外源化学物在某些器官组织蓄积而浓度较高，但对这些器官组织未显示明显的毒作用。
毒物在体内贮存具有的两重意义：
一方面对急性中毒具有保护作用，可减少在靶器官中的外源化学物的量；另一方面可能成为血液中游离型毒物的来源，具有潜在的危害。
13.几种贮存库：
（1）与血浆蛋白结合作为贮存库：
白蛋白结合力最高。
外源化学物与血浆蛋白结合是可逆的，与血浆中游离型外源化学物形成动态平衡。
与血浆蛋白结合的差异也可导致外源化学物分布的物种差异，主要是白蛋白浓度、结合亲和力或与内源性物质的竞争结合的物种差异。
（2）肝和肾作为贮存库：
肝、肾既是一些外来外源化学物贮存的场所，又是体内有毒物质转化和排泄的重要器官。
（3）脂肪组织作为贮存库：
脂溶性有机物易于分布和蓄积在体内脂肪内。
（4）骨骼组织作为贮存库：
由于骨骼组织中某些成分与某些外源化学物有特殊亲和力，因此这些物质在骨骼中的浓度很高。
骨是氟、铅、铬和锶等的贮藏部位，也是毒物侵害部位。
外源化学物与骨组织的结合也是可逆的，可以通过晶体表面的离子交换和破骨活动从骨中释放入血，使血浆浓度增加。
14.机体的屏障作用：
有些器官和组织的生物膜具有特殊的形态学结构和生理学功能，可以阻止或延缓某些外源化学物进入，称为屏障。
（1）血-脑屏障：
并非是对毒物进入中枢神经系统的完全屏障，仅表现为较身体其他多数部位的通透性小。
该屏障防止了毒物分布到中枢神经系统，避免对中枢神经系统的毒性。
血脑屏障的基础：
①中枢神经系统的血管内皮细胞结合紧密，细胞间没有或仅有很小的孔隙。
②脑毛细血管内皮细胞含有一种ATP依赖的转运体，即多药耐受蛋白（mdr蛋白），它可将某些化学物质转运回血液。
③中枢神经系统的毛细血管很大程度上被胶质细胞（星状细胞）包围。
④中枢神经系统组织间液的蛋白质浓度较机体其他部位要低。
（2）胎盘屏障：
通过胎盘屏障的主要方式是简单扩散。
胎盘具有生物转化能力，这可防止某些有毒物质到达胎体。
胎盘还具有主动转运系统。
（3）血-眼屏障、血-睾屏障：
可以保护这些器官减少或免受外来外源化学物的损害。
15.毒物及其代谢产物从机体排出的主要途径是经肾脏随尿排出和经肝、胆通过肠道随粪排出。
其次，可随各种分泌液如汗液、乳汁和唾液排出。
挥发性物质还可经呼吸道排出。
16.肾脏是最重要的排泄器官，排泄机理有三种：
肾小球滤过、肾小管被动扩散（重吸收）和肾小管主动分泌。
肾阈值：
当尿中开始出现某物质时，血浆中该物质的浓度称为该物质的肾阈值。
肾小管通过分泌H+、NH3、重吸收HCO3-在调节机体酸碱平衡方面起着重要作用。
17.经过肝脏代谢转化，再随同胆汁排泄出体外可看作为经尿排泄的补充途径，是经粪便排外源化学物的主要来源。
小分子经肾排泄，较大分子经胆汁排泄。
18.肝肠循环：
外源化学物及其代谢物由胆汁进入肠道。
一部分可随粪便排出，一部分由于肠液或细菌的酶催化，增加其脂溶性而被肠道重吸收，重新返回肝脏，形成肝肠循环。
肝肠循环的结果引起生物半减期延长，毒作用持续时间延长。
19.肺排泄是通过单纯扩散进行的，排出速度大致与其吸收速度成反比。
在血液中溶解度低的气态物质，其排出速度受灌注限制，溶解度高的则受通气限制。
20.其他的排泄途径：
经乳汁等途径排出、通过汗腺和毛发排泄、脑脊液、毛发和指甲。
4、外源化学物的生物转化
1.生物转化是指外源化学物在机体内经一系列化学变化并形成其衍生物以及分解产物的过程。
或称代谢转化。
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。
最主要担负生物转化的器官是肝脏。
2.生物转化的过程：
两个阶段，I相反应和Ⅱ相反应。
I相反应：
包括氧化反应、还原反应和水解反应，这些反应将极性反应基团（-OH，-NH2，-SH，-COOH）引入母体分子，使其水溶性小幅度增加，并且成为Ⅱ相反应的合适底物。
Ⅱ相反应：
也称结合反应，包括葡萄糖醛酸化、硫酸化、乙酰化、甲基化反应以及与谷胱甘肽或氨基酸的结合反应。
通过Ⅱ相反应，在I相反应产物的基础上加入一个较大的取代基，如糖、硫酸盐或氨基酸，导致外源化学物的水溶性极大地增加，从而加速其排泄。
3.生物解毒（生物灭活）：
生物转化过程通常是将亲脂化学物转变为极性较强的亲水物质，从而加速其随尿液或随胆汁排出，所以多数毒物经生物转化变成低毒或无毒的产物。
4.生物活化：
原本无毒或低毒的物质经过生物转化后，变成有毒或毒性更大的代谢产物。
因此，外源化学物的生物转化在毒理学上有灭活和活化两种意义。
5.参与I相反应的酶类有：
细胞色素P-450酶系（CYP）、黄素单加氧酶（FMO）、醇和醛脱氢酶、还原酶和水解酶。
参与Ⅱ相反应的酶类有：
葡萄糖醛酸转移酶、磺基转移酶、甲基转移酶、谷胱甘肽-S-转移酶、N-乙酰基转移酶和氨基酸-N-酰基转移酶。
6.毒物代谢酶的基本特性：
专一性相对较差，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等；外源化学物可刺激（诱导）很多生物转化酶类合成；某些生物转化酶具有多态性，其结构（即氨基酸序列）和活性不同；有些手性外源化学物的生物转化具有立体选择性。
7.I相反应：
（1）氧化反应：
分为由细胞色素P-450酶系催化的氧化反应、含黄素单加氧酶催化的氧化反应、非微粒体酶催化的氧化反应、前列腺素合成过程中的共氧化作用。
前两种反应又称微粒体混合功能氧化酶（MFO）催化的反应。
1.微粒体混合功能氧化酶（MFO）催化的反应：
公式：
底物RH+氧气+NADPH+H+→NADP++ROH+H2O
特点是需要一个氧分子。
在这个过程当中还需要NADPH提供电子。
P-450能直接激活氧分子，其中一个氧原子加入底物分子中，另一氧原子被还原为水。
细胞色素P-450酶系的催化多样性最高，广泛分布于各种组织，其中以肝脏细胞内质网中的含量最高。
（1）脂肪族碳的羟化：
也称脂肪族氧化，是脂肪族、脂肪族环状化合物或芳香族化合物的烷烃侧链R末端倒数第一个或第二个碳原子发生氧化，形成羟基。
（2）芳香族碳的羟化反应：
芳香环上的氢被氧化形成酚类化合物。
（3）N-羟化反应：
外源化学物的氨基上氮原子进行的羟化反应，形成羟胺。
（4）环氧化反应：
含双键的烯烃类或芳香族外源化学物氧化时常常形成环氧化物。
环氧化物的毒性通常高于母体。
（5）杂原子脱烷基反应：
氮、氧和硫原子上带有烷基的毒物，氧化后脱去与氮、氧和硫原子相连的烷基。
（6）氧化基团转移：
外源化学物经P-450酶系催化，发生氧化脱氨、氧化脱硫、氧化脱卤素的反应，在这些反应中，杂原子被氧取代。
（7）S-氧化反应：
多发生于硫醚类化合物，通过S-氧化反应生成硫氧化合物，进一步代谢形成亚砜或砜类。
（8）其他：
金属脱烷基反应、酯裂解、脱氢反应。
2.非微粒体混合功能氧化酶催化的反应：
这些酶有：
醇脱氢酶、醛脱氢酶、单胺氧化酶、双胺氧化酶、过氧化氢酶、黄嘌呤氧化酶等，存在于肝组织胞液、血浆和线粒体中。
（1）醇脱氢反应：
醇脱氢酶（存在于胞液中）催化醇转化成醛或酮。
该反应可逆。
醛的毒性和亲脂性，所以该反应是个活化反应。
而进一步氧化成酸，则是去毒反应。
（2）醛脱氢反应：
醛脱氢酶（存在于肝细胞线粒体和胞液中）催化脂肪醛和芳香醛形成酸。
乙醇作为最常见的进入人体的外源化学物，经由醇脱氢酶催化形成乙醛后，若机体由于遗传缺陷导致醛脱氢酶活力较低，乙醛在机体中堆积，造成局部血管因释放儿茶酚而扩张，这就是许多亚洲人在饮酒后易产生红晕综合征的原因。
（3）胺氧化：
胺氧化酶（主要存在于线粒体）可催化单胺类和二胺类氧化形成醛类。
3.前列腺素的合成中共氧化反应：
此氧化过程不需要NADPH和NADH的参与。
前列腺素H合成酶（PHS）
（2）还原反应：
还原酶主要存在于肝脏中，血浆和肠道菌群中也含有。
含有硝基、偶氮基和羰基的外源化学物以及二硫化物、亚砜化学物在机体内可被还原。
还原反应发生条件：
①存在局部性还原环境②某些酶可在有氧条件下催化还原反应③氧化还原反应中的可逆反应
（1）硝基还原：
最后还原成相应的胺类，NADPH和NADH是供氢体。
（2）偶氮还原：
最后形成胺。
脂溶性偶氮化合物易被肠道吸收，主要在肝微粒体和肠道中还原；非脂溶性偶氮化合物不易吸收，主要在肠道中被肠道菌丛还原。
（3）醛和酮的还原
（4）醌还原：
催化酶为NADPH-醌氧化还原酶（DT-黄递酶）
（5）亚砜的还原：
毒性增加的反应。
（6）还原脱卤
（3）水解反应
有许多毒物，如酯类、酰胺类和含有酯式键的磷酸盐取代物极易水解，水解后毒性大为降低。
另外含有不饱和双键的环氧化物可经环氧化物水化酶催化生成二氢二醇。
水解反应不需要消耗代谢能量。
在血浆、肝、肾、肠粘膜、肌肉和神组织中有许多水解酶，微粒体中也存在。
酯酶、酰胺酶是广泛存在的水解酶。
（1）酯类水解：
很多外源化学物在体内主要通过酯类水解而解毒。
是许多有机磷杀虫剂在哺乳动物体内的主要代谢方式。
（2）酰胺类水解
（3）水解脱卤反应：
DDT水解脱卤使毒性降低。
（4）环氧化物的水化反应：
一般而言，环氧化物水解是其自身的解毒过程，但对于某些外源化学物，环氧化物水解具有活化和失活的双重性。
8.Ⅱ相反应（结合反应）：
是进入机体的外来化合物在代谢过程当中与某些其他内源性化合物或基团发生的生物合成反应。
在结合反应中需要辅酶与转移酶的参与。
并消耗能量，因此结合反应常与肝脏等组织中营养物质的代谢及供能有关。
一般而言，结合产物比母体化合物相比，其极性更强，毒性更低，且易于排出或消除，仅有极少数例外。
（1）葡萄糖醛酸结合反应：
葡萄糖醛酸结合是第二阶段反应中最普遍进行的一种，由葡萄糖醛酸基转移酶（UGT）催化对毒物的代谢（解毒和活化）具有重要的作用。
葡萄糖醛酸基的直接供体是尿苷二磷酸葡萄糖醛酸（UDPGA）
葡萄糖醛酸结合作用主要是在肝微粒体中进行，此外肾、肠黏膜和皮肤中也可发生。
（2）硫酸结合反应：
外来化合物及其代谢物中的醇类、酚类或胺类化合物在磺基转移酶的作用下可与内源性硫酸结合，形成硫酸酯。
内源性硫酸的来源是含硫氨基酸的代谢产物，但必须先经过ATP的活化，成为3’-磷酸腺苷-5’-磷酰硫酸（PAPS），再在磺基转移酶的作用下与酚类、醇类或胺类结合为硫酸酯。
苯酚与硫酸结合较为常见。
硫酸结合的代谢容量较葡萄糖醛酸结合的代谢容量低，但硫酸结合的亲和力较高。
而硫酸结合反应往往与葡萄糖醛酸结合反应同时存在，当机体接触的外源化学物剂量较低时，则首先进行硫酸结合；随着剂量增加，葡萄糖醛酸结合渐渐处于主要地位，硫酸结合则逐渐减少。
（3）乙酰化结合反应：
外源化学物中的芳香胺类、磺胺类、肼类的氨基或羟氨基可通过其氨基与乙酰辅酶A反应，经过乙酰转移酶催化生成乙酰衍生物。
虽然乙酰化结合产物水溶性较母体化合物低，但他们的毒性通常减小。
（4）氨基酸的结合反应：
羧酸和芳香羟胺与氨基酸的结合反应。
（5）甲基结合反应：
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节有重要的意义，仅当毒物符合这些酶的底物要求，甲基化作用才有重要性，甲基化反应不是毒物结合的主要方式。
最普遍的甲基化供体是S-腺苷甲硫氨酸（SAM）。
这些反应可能会降低水溶性，但一般是去毒化反应。
（6）谷胱甘肽结合反应：
谷胱甘肽S-转移酶（GST）催化还原性GSH（亲核剂）与含有亲电子C、N、S、O的毒物反应，生成结合物。
其中以环氧化物与谷胱甘肽的结合较为常见。
谷胱甘肽转移酶主要存在于肝、肾细胞的胞液中，在微粒体内含量较低。
（7）甘氨酸结合反应：
羧酸必须首先经酰基辅酶A合成酶催化，需要ATP和
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