食品毒理学·食品中化学毒物的一般毒性作用 PPT课件.ppt

第五章第五章 食品中化学毒物的食品中化学毒物的一般毒性作用一般毒性作用主要教学内容：主要教学内容：急性、亚慢性、慢性毒性作用的概念；急性、亚慢性、慢性毒性作用的概念；急性、亚慢性、慢性毒性试验的目的和急性、亚慢性、慢性毒性试验的目的和 方法。方法。化学毒物化学毒物：指在一定条件下，以较小剂量给予时，可与生指在一定条件下，以较小剂量给予时，可与生物体相互作用，引起生物体功能性或器质性损物体相互作用，引起生物体功能性或器质性损害的化学物质。害的化学物质。一般毒性作用一般毒性作用：外来化学物在一定剂量、一定接触时间和接触外来化学物在一定剂量、一定接触时间和接触方式下对试验动物产生的综合毒效应方式下对试验动物产生的综合毒效应。分类分类（根据接触毒物的时间长短）：（根据接触毒物的时间长短）：急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性。0 0 概述概述第六章第六章 化学毒物的一般毒性作用化学毒物的一般毒性作用一、急性毒性的概念一、急性毒性的概念二、急性毒性分级二、急性毒性分级三、急性毒性试验的目的三、急性毒性试验的目的三、急性毒性试验的方法三、急性毒性试验的方法第一节第一节 急性毒性的作用急性毒性的作用一、急性毒性的概念一、急性毒性的概念（acute toxicity）指机体（实验动物或人）一次或指机体（实验动物或人）一次或24h24h内多次接内多次接触外源化学物后，在短期内所发生的毒性效触外源化学物后，在短期内所发生的毒性效应，包括一般行为和外观改变、大体形态变应，包括一般行为和外观改变、大体形态变化以及死亡效应。化以及死亡效应。第一节第一节 急性毒性作用急性毒性作用1 1、急性接触的次数、急性接触的次数（一次或多次：一次或多次：经口、经注射；经呼吸道和经皮经口、经注射；经呼吸道和经皮肤染毒指一个特定期间内）肤染毒指一个特定期间内）2 2、中毒效应出现的时间、中毒效应出现的时间（一般为（一般为7-14d7-14d）急性毒性效应一般是指机体接触化学物后，在急性毒性效应一般是指机体接触化学物后，在较短时间内观察到的毒性症状。较短时间内观察到的毒性症状。3 3、中毒效应的强度、中毒效应的强度 与毒物性质和染毒剂量大小有关。与毒物性质和染毒剂量大小有关。急性毒性概念中的几个问题急性毒性概念中的几个问题二、急性毒性分级二、急性毒性分级二、急性毒性分级二、急性毒性分级表表5-3 我国农药的急性毒性分级我国农药的急性毒性分级二、急性毒性分级二、急性毒性分级表表2-1 化学物质的急性毒性分级化学物质的急性毒性分级1 1、测试和求出毒物的致死剂量，以及其他急、测试和求出毒物的致死剂量，以及其他急性毒性参数，通常以性毒性参数，通常以LDLD5050为最主要的参数。为最主要的参数。2 2、初步评估毒物对机体的毒效应特征、靶器、初步评估毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量官、剂量-反应关系，以及对人体产生损害的危反应关系，以及对人体产生损害的危险性。险性。3 3、为亚慢性、慢性毒性试验研究以及其他毒、为亚慢性、慢性毒性试验研究以及其他毒理试验提供接触剂量和观察指标选择的依据。理试验提供接触剂量和观察指标选择的依据。4 4、为毒理学机制研究提供线索。、为毒理学机制研究提供线索。三、急性毒性试验的目的三、急性毒性试验的目的四、急性毒性试验的方法四、急性毒性试验的方法（一）急性毒性参数1.皮肤皮肤-皮下系数皮下系数u指化学物对同一种系试验动物、相同年龄与指化学物对同一种系试验动物、相同年龄与性别条件下，经皮肤性别条件下，经皮肤LD50与皮下注射与皮下注射LD50的的比值（皮肤比值（皮肤LD50/皮下皮下LD50）。）。u比值越接近比值越接近1，化学物经皮肤吸收的危险性越，化学物经皮肤吸收的危险性越大。大。四、急性毒性试验的方法四、急性毒性试验的方法 2.2.经口经口-腹注系数腹注系数u化学物对同种系、同年龄、同性别的实验动物化学物对同种系、同年龄、同性别的实验动物经口经口LD50与腹注与腹注LD50的比值（的比值（经口经口LD50/腹注腹注LD50）。）。u比值越接近比值越接近1，化学物经口吸收越完全。，化学物经口吸收越完全。四、急性毒性试验的方法四、急性毒性试验的方法 3.3.急性毒作用带急性毒作用带 指毒性上限（以指毒性上限（以LD50表示）与毒性下限（急性阈表示）与毒性下限（急性阈值）的比值，即值）的比值，即 Zac=LD50/Limac Zac的数值大小反映急性阈剂量距离的数值大小反映急性阈剂量距离LD50的宽窄的宽窄。该值越大，毒作用带越宽，引起急性中毒死亡的该值越大，毒作用带越宽，引起急性中毒死亡的危险性越小。危险性越小。因阈值很难求出，采用累积死亡率的因阈值很难求出，采用累积死亡率的15.9%和和84.1%来计算，即来计算，即LD84/LD16代替之。代替之。（二）急性毒性试验程序（二）急性毒性试验程序包括实验动物、染毒途径、染毒剂包括实验动物、染毒途径、染毒剂量、观察周期、观察指标的选择、量、观察周期、观察指标的选择、计算方法和评价等。计算方法和评价等。一般来说，一个新化学物在研制初一般来说，一个新化学物在研制初期就要进行急性毒性试验。期就要进行急性毒性试验。如果急性毒性试验通不过，则后面如果急性毒性试验通不过，则后面的所有试验都不必进行了。的所有试验都不必进行了。四、急性毒性试验的方法四、急性毒性试验的方法 1.1.试验动物试验动物 动物种类：大鼠、小鼠、兔、狗等。动物种类：大鼠、小鼠、兔、狗等。选定动物后，首先进行动物检疫，检疫期一般选定动物后，首先进行动物检疫，检疫期一般12周，狗应做肠道寄生虫检查或直接驱虫治疗。周，狗应做肠道寄生虫检查或直接驱虫治疗。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序（1 1）实验动物的个体选择）实验动物的个体选择通常要求刚成年的动物，且为健通常要求刚成年的动物，且为健康未曾交配和受孕的动物。康未曾交配和受孕的动物。小动物年龄与体重有关，故以体小动物年龄与体重有关，故以体重来表示，体重变异范围小于重来表示，体重变异范围小于20%20%。大鼠大鼠180180240g240g、小鼠、小鼠181825g25g、家兔家兔2 22.5kg2.5kg、豚鼠、豚鼠200200250g250g、狗、狗101015kg15kg。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序（2 2）实验动物的性别）实验动物的性别通常要求为雌雄各半。通常要求为雌雄各半。但如有资料或预试验发现化学物但如有资料或预试验发现化学物对雌、雄动物毒效应有明显的性对雌、雄动物毒效应有明显的性别差异，则应单独分别试验并求别差异，则应单独分别试验并求出雌、雄性动物各自的出雌、雄性动物各自的LDLD5050值。值。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序（3）试验动物的数量）试验动物的数量 根据组数和每组数量决定；根据组数和每组数量决定；不同的不同的LD50计算方法对组数要求不同，一般计算方法对组数要求不同，一般为为46组；组；大、小鼠等小动物：每组数量大、小鼠等小动物：每组数量10只，狗等大动只，狗等大动物为物为6只。只。（4 4）给药前禁食处理）给药前禁食处理u采用经口途径染毒，在试验给药前应采用经口途径染毒，在试验给药前应作禁食处理，减少食物的干扰。作禁食处理，减少食物的干扰。u大鼠在前一天傍晚下班时或晚间将饲大鼠在前一天傍晚下班时或晚间将饲料撤掉。料撤掉。u小鼠由于其消化吸收和代谢速度较快，小鼠由于其消化吸收和代谢速度较快，可隔夜禁食，也可禁食可隔夜禁食，也可禁食4h4h以上。以上。u大动物在染毒前不喂食，染毒后继续大动物在染毒前不喂食，染毒后继续禁食禁食34h34h。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序（5 5）随机分组）随机分组 依据统计学原则（随机分组表），依据统计学原则（随机分组表），进行随机分组；进行随机分组；目的目的：减少个体间差异对试验结果的干扰，减少个体间差异对试验结果的干扰，提高每组试验动物间的均衡性。提高每组试验动物间的均衡性。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序 2.2.染毒剂量选择与剂量分组染毒剂量选择与剂量分组 了解：化学物的化学结构、纯度、杂质成分、理了解：化学物的化学结构、纯度、杂质成分、理化性质特别是挥发性、溶解性等。化性质特别是挥发性、溶解性等。确定确定LDLD5050计算公式，再设计剂量分组。如寇氏法、计算公式，再设计剂量分组。如寇氏法、BlissBliss法，一般设法，一般设5 58 8个剂量组；霍恩氏法设个剂量组；霍恩氏法设4 4个剂量个剂量组。组。计算试验所需受试物的总量，一次备齐全部实验计算试验所需受试物的总量，一次备齐全部实验的用量。的用量。应以同一批号为宜。应以同一批号为宜。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序一般推荐，染毒最大量一般推荐，染毒最大量：经口经口20ml/kg20ml/kg（对空腹动物）；（对空腹动物）；经皮经皮2ml/kg2ml/kg（根据体表面积计算，（根据体表面积计算，限于染毒的准确性）；限于染毒的准确性）；静脉静脉1ml/kg1ml/kg（5min5min以上）；以上）；肌内注射肌内注射0.5ml/kg0.5ml/kg（一个部位）；（一个部位）；鼻：猴或犬每鼻孔鼻：猴或犬每鼻孔0.1ml0.1ml。以以改良寇氏法改良寇氏法经口染毒为例：经口染毒为例：u先查阅文献，找出与受试物的化学结构和理化性先查阅文献，找出与受试物的化学结构和理化性质相似的化学物的毒性资料，取其与本试验动物相质相似的化学物的毒性资料，取其与本试验动物相同品系或物种经口染毒的同品系或物种经口染毒的LD50LD50值作为预试验的估计值作为预试验的估计毒性中值；毒性中值；u再以剂量差再以剂量差4 4倍（其对数值倍（其对数值lg4=0.6lg4=0.6）设计剂量组，）设计剂量组，形成形成3535个剂量组。个剂量组。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序 四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序若待测化学物缺乏相应毒性资料，可参考其他途径染毒资料；若资料全无，可以1mg/kg为最低剂量组（lg1=0）。若经预实验表明，待测化学物致死剂量范围较窄，表5-5的剂量组间距可缩小至1.6倍，即lg1.6=0.2，则剂量范围缩小为15.9100.5mg/kg。当预实验表明化学物毒性很大或很小时，最低组剂量可下调或上调，再依以上原则分组进行再次预实验。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序通过以上方法找出待测化学物的大致致死剂量范围（从010%至90%100%）后，就可设计正式剂量分组。改良寇氏法最后设立5个剂量组，小鼠每个剂量组10只，雌雄各半。按下式计算剂量分组：四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序若试验动物给予高剂量5g/kg时，仍无明显中毒症状，或虽中毒但没死亡，此时可不再求其LD50，因此时表明化学物毒性不大。预试验也可先以5g/kg剂量为限度剂量进行试探，来决定是否需要正式求LD50。急性毒性试验除设立几个剂量组外，是否设正常和急性毒性试验除设立几个剂量组外，是否设正常和溶剂对照组，根据需要确定。溶剂对照组，根据需要确定。3.3.试验期及中毒效应观察试验期及中毒效应观察急性毒性试验一般是以急性毒性试验一般是以死亡死亡为主要记录内容。为主要记录内容。除此之外还要注意：除此之外还要注意：中毒体征及发生过程；中毒体征及发生过程；死亡情况和时间分布；死亡情况和时间分布；体重体重 病理形态学变化。病理形态学变化。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序（1 1）中毒体征及发生过程）中毒体征及发生过程A.A.应详细观察和记录动物出现的应详细观察和记录动物出现的中毒体征中毒体征、发发生时间生时间和和体征发展体征发展的经过。的经过。如活动增加，骚动、跳跃、呼吸困难、皮肤颜如活动增加，骚动、跳跃、呼吸困难、皮肤颜色变化，或者闭目静卧、四肢无力、步态蹒色变化，或者闭目静卧、四肢无力、步态蹒跚、口鼻青紫。跚、口鼻青紫。B.B.机体对毒物作用的反应可以表现出各个系统机体对毒物作用的反应可以表现出各个系统的特征。的特征。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序（2 2）死亡情况和时间分布）死亡情况和时间分布 急性毒性试验中急性毒性试验中实验动物的死亡数实验动物的死亡数是计算是计算LDLD5050值值的依据，动物死亡数量每增加或减少一只都会对的依据，动物死亡数量每增加或减少一只都会对LDLD5050值产生明显影响，因此应认真观察和记录。值产生明显影响，因此应认真观察和记录。分析中毒死亡时间的分布规律，也可以提供重要分析中毒死亡时间的分布规律，也可以提供重要信息。信息。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序 （3 3）体重）体重实验动物体重变化指标，可以反映动物中毒后实验动物体重变化指标，可以反映动物中毒后综合性整体变化综合性整体变化，是一个比较客观简便的量化指，是一个比较客观简便的量化指标。标。因此在观察实验动物中毒体征的同时，对存活因此在观察实验动物中毒体征的同时，对存活动物动物应定期多次应定期多次称量动物的体重变化，一般为每称量动物的体重变化，一般为每周周1 1次或次或2 2次。次。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序（4 4）病理检查）病理检查 对死亡动物应及时进行大体对死亡动物应及时进行大体解剖解剖，肉眼观察大，肉眼观察大体病理变化，如脏器外观、大小、色泽的变化，体病理变化，如脏器外观、大小、色泽的变化，有无充血、出血、水肿或其他改变，如有改变须有无充血、出血、水肿或其他改变，如有改变须取材作组织病理学检查。取材作组织病理学检查。对存活动物在观察期结束时亦应进行解剖检查，对存活动物在观察期结束时亦应进行解剖检查，必要时做组织病理学检查。必要时做组织病理学检查。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序u 观察时间和周期观察时间和周期高剂量组动物染毒后常在高剂量组动物染毒后常在数分钟数分钟或或数十分钟数十分钟内内出现死亡，染毒以后应出现死亡，染毒以后应即刻开始观察即刻开始观察动物的动物的中毒表现和死亡情况。中毒表现和死亡情况。给药当天应连续或多次观察，以后可根据情给药当天应连续或多次观察，以后可根据情况，每天况，每天2 2次或多次观察直到试验周期结束。次或多次观察直到试验周期结束。急性毒性试验观察周期一般为急性毒性试验观察周期一般为7-147-14天天。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序 4.LD504.LD50的计算（平均法）的计算（平均法）也称阶梯法、上-下法。不将试验动物分组，先以一个剂量试验，若死亡，则以下一个较小剂量试探；若死亡，则继续下一个较小剂量试探；若出现存活，则再以较大的上一个剂量试探，以此类推。适用：快速发生中毒反应及死亡的化学物。特点：节省试验动物，一般1214只。四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序求解LD50的公式：LD50求解举例（教材求解举例（教材P73）u 某化学物给小鼠经口染毒，以10mg/kg剂量试探，预计使用4个剂量组，剂量组距为对数值0.2（即1.58倍），设计使用12只小鼠。结果如下表：计算过程计算过程这里n=12，xf=(12.59*2)+(10.00*5)+(7.94*4)+(6.31*1)=113.25 (xf)2=12 825.56 x2f=(12.592*2)+(10.002*5)+(7.942*4)+(6.312*1)=1109 nx2f=13 308 LD50=(xf)/n=113.25/12=9.44 mg/kg S=D/n2*(n-1)1/2=(13308-12825.56)/(144*11)=0.55即：此化学物小鼠经口LD50=（9.440.55）mg/kg1 1、经口（胃肠道）染毒、经口（胃肠道）染毒 灌胃灌胃 喂饲喂饲 吞咽胶囊吞咽胶囊 三、染毒方法三、染毒方法 2 2、经呼吸道染毒、经呼吸道染毒研究生产条件下以气体、蒸气、研究生产条件下以气体、蒸气、粉尘、烟、雾等形式存在于车粉尘、烟、雾等形式存在于车间空气中的工业毒物，评价环间空气中的工业毒物，评价环境空气污染物，以境空气污染物，以吸入吸入为给药为给药途径的药物，常常采用经呼吸途径的药物，常常采用经呼吸道染毒的途径。道染毒的途径。三、染毒方法三、染毒方法3 3、经皮肤染毒、经皮肤染毒 经皮肤染毒的方式：先使用化学经皮肤染毒的方式：先使用化学法脱毛（常用脱毛剂为硫化钡加滑法脱毛（常用脱毛剂为硫化钡加滑石粉石粉1 1：4 4或硫化钠加淀粉或硫化钠加淀粉1 1：4 4）或）或机械法脱毛（剪剃去毛），将动物机械法脱毛（剪剃去毛），将动物脊柱两侧背毛脱去，去毛面积常为脊柱两侧背毛脱去，去毛面积常为体表面积的体表面积的1010。局部涂敷受试物并以玻璃纸覆盖局部涂敷受试物并以玻璃纸覆盖固定一定时间接触染毒。固定一定时间接触染毒。三、染毒方法三、染毒方法4 4、经注射途径染毒、经注射途径染毒对注射药品或需作比较毒性对注射药品或需作比较毒性观察的药品进行急性毒性试验观察的药品进行急性毒性试验时，须作经注射途径染毒。时，须作经注射途径染毒。注射途径可分为静脉注射或注射途径可分为静脉注射或滴注、腹腔注射、肌内注射、滴注、腹腔注射、肌内注射、皮下注射、皮内注射、椎管内皮下注射、皮内注射、椎管内注射等。注射等。三、染毒方法三、染毒方法一、蓄积作用的概念一、蓄积作用的概念二、蓄积作用的研究方法二、蓄积作用的研究方法第二节第二节 蓄积作用蓄积作用第二节第二节 蓄积作用蓄积作用一、蓄积作用的基本概念一、蓄积作用的基本概念外源化学物进入机体后，经过代谢外源化学物进入机体后，经过代谢转化排出体外，或直接排出体外。转化排出体外，或直接排出体外。但是当其但是当其连续地、反复地连续地、反复地进入机体，进入机体，而且而且吸收速度或总量吸收速度或总量超过超过代谢转化代谢转化排出的速度或总量排出的速度或总量时，化学物质就时，化学物质就有可能在体内逐渐增加并贮留，这有可能在体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学物质的蓄积作用。种现象称为化学物质的蓄积作用。第二节第二节 蓄积作用蓄积作用二、蓄积作用的研究方法二、蓄积作用的研究方法试验目的：试验目的：求出外源化学毒物的蓄积系数，了解蓄积毒性的求出外源化学毒物的蓄积系数，了解蓄积毒性的强弱，并为慢性毒性试验及其他有关毒性试验的强弱，并为慢性毒性试验及其他有关毒性试验的剂量选择提供参考。剂量选择提供参考。常用研究方法：常用研究方法：蓄积系数法、生物半减期法。蓄积系数法、生物半减期法。第二节第二节 蓄积作用：蓄积作用：研究方法研究方法（一）蓄积系数法是一种以生物效应为指标，用经验是一种以生物效应为指标，用经验系数（系数（K K）评价蓄积作用的方法，即）评价蓄积作用的方法，即将多次染毒与一次染毒所产生的毒将多次染毒与一次染毒所产生的毒性效应（或死亡）进行比较。性效应（或死亡）进行比较。蓄积系数蓄积系数：多次染毒使半数动物出：多次染毒使半数动物出现效应（或死亡）的蓄积剂量现效应（或死亡）的蓄积剂量LDLD5050（n)n)与一次染毒使半数动物出现相与一次染毒使半数动物出现相同效应（或死亡）的剂量同效应（或死亡）的剂量LDLD5050（1 1）的比值，即：的比值，即：第二节第二节 蓄积作用：蓄积作用：研究方法研究方法K K值越小，表示化学毒物的蓄积性越大。值越小，表示化学毒物的蓄积性越大。实验动物对化学毒物发生过敏现象，则可能出现实验动物对化学毒物发生过敏现象，则可能出现K1K1。随着化学毒物蓄积作用减弱，随着化学毒物蓄积作用减弱，K K值增加，通常认值增加，通常认为为K5K5，其蓄积毒性极弱。，其蓄积毒性极弱。1 1、固定剂量法测定蓄积系数法、固定剂量法测定蓄积系数法 实验动物实验动物:大、小鼠；大、小鼠；染毒途径染毒途径：多用经口灌胃或腹腔注射。：多用经口灌胃或腹腔注射。具体步骤具体步骤：先求出某毒物的先求出某毒物的LDLD5050，然后选取相同条件的，然后选取相同条件的4040只只（或更多）实验动物，随机分为两组，一为染（或更多）实验动物，随机分为两组，一为染毒试验组，一为对照组，每组至少毒试验组，一为对照组，每组至少2020只，雌雄各只，雌雄各半。半。在在1/201/201/5 LD1/5 LD5050的范围内选定一个剂量，每日的范围内选定一个剂量，每日以固定剂量，定时和相同途径对试验组进行染毒，以固定剂量，定时和相同途径对试验组进行染毒，观察记录动物死亡数。观察记录动物死亡数。1 1、固定剂量法测定蓄积系数法、固定剂量法测定蓄积系数法 当试验组累积发生当试验组累积发生一半动物死亡一半动物死亡即可终止试验。即可终止试验。此时，计算累积总接触剂量，根据公式计算此时，计算累积总接触剂量，根据公式计算K K值，值，然后依上表进行评价。若接触剂量已累积达到然后依上表进行评价。若接触剂量已累积达到5 5个个LDLD5050剂量，也可终止试验，此时计算出剂量，也可终止试验，此时计算出K K5 5。固定剂量法试验期为固定剂量法试验期为2525100100天。天。2 2、定期递增剂量法、定期递增剂量法 u 试验方案同上，以试验方案同上，以4 4天为一期，实验开始时按天为一期，实验开始时按0.1LD0.1LD5050剂量给予试验组染毒，每期增加剂量给予试验组染毒，每期增加1.51.5倍。倍。第一个四天按第一个四天按0.1LD0.1LD5050 4 4天天第二个四天按第二个四天按0.15LD0.15LD5050 4 4天天第三个四天按第三个四天按0.22LD0.22LD5050 4 4天天依次类推。依次类推。这一方案试验期最长这一方案试验期最长2828天。天。2 2、定期递增剂量法、定期递增剂量法在试验期间，当化学毒物引起动物累积死亡一半时在试验期间，当化学毒物引起动物累积死亡一半时即可终止试验，计算即可终止试验，计算K K值进行评价。值进行评价。一般来说，在试验一般来说，在试验第第2121天天也可结束试验，因为这之也可结束试验，因为这之前如果动物前如果动物没有死亡或死亡数不足一半没有死亡或死亡数不足一半，说明其累，说明其累积量已达积量已达5.26LD5.26LD5050，即，即K K5 5。本方法剂量设计方案见表本方法剂量设计方案见表6-66-6。二、蓄积作用：研究方法二、蓄积作用：研究方法（二）生物半减期法（二）生物半减期法（t t1/21/2）u 是用毒物动力学原理描述化学毒物在机体内是用毒物动力学原理描述化学毒物在机体内的蓄积作用。的蓄积作用。u 化学毒物在体内蓄积的化学毒物在体内蓄积的速度和量速度和量与机体单位与机体单位时间内时间内吸收吸收该物质的该物质的速度速度以及以及清除速度清除速度有关。有关。（二）生物半减期法（二）生物半减期法 t tl/2l/2较短较短的化学物达到的化学物达到蓄积极限蓄积极限所需的所需的时间也短时间也短，t t1/21/2长者达到蓄长者达到蓄积极限的时间也长。积极限的时间也长。（二）生物半减期法（二）生物半减期法一种化学毒物若以一种化学毒物若以t tl/2l/2相等的时间间距染毒，其在相等的时间间距染毒，其在体内经过体内经过6 6个个t t1/21/2的接触期就可以基本上达到蓄积的接触期就可以基本上达到蓄积的极限，此时理论蓄积量达到极限的的极限，此时理论蓄积量达到极限的98.498.4。此后即使继续接触该物质，机体内的蓄积量基本此后即使继续接触该物质，机体内的蓄积量基本上也不会增加。上也不会增加。一、亚慢性毒性一、亚慢性毒性二、慢性毒性作用二、慢性毒性作用第三节第三节 亚慢性、慢性毒性作用亚慢性、慢性毒性作用一、亚慢性毒性作用一、亚慢性毒性作用(一一)亚慢性毒性的概念亚慢性毒性的概念u 指人或试验动物连续接触较长时间、较大剂量的指人或试验动物连续接触较长时间、较大剂量的外源化学物所出现的中毒效应。外源化学物所出现的中毒效应。u 接触时间：介于单次染毒和动物寿命的范围接触时间：介于单次染毒和动物寿命的范围。u 较大剂量：大于慢性染毒的低剂量，小于急性毒较大剂量：大于慢性染毒的低剂量，小于急性毒性剂量。性剂量。（二）亚慢性毒性试验的目的（二）亚慢性毒性试验的目的1、研究受试物亚慢性毒性剂量、研究受试物亚慢性毒性剂量-反应（效应），确定反应（效应），确定（NOAEL)和（和（LOAEL)，提出安全限量参考值。，提出安全限量参考值。2、观察受试物亚慢性毒性效应谱、毒作用特点和毒作、观察受试物亚慢性毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官。用靶器官。3、观察受试物亚慢性毒性作用的可逆性。、观察受试物亚慢性毒性作用的可逆性。4、为慢性试验的剂量设计和观察指标选择提供依据。、为慢性试验的剂量设计和观察指标选择提供依据。5、为在其他试验（急、亚急、其他动物物种的亚慢性、为在其他试验（急、亚急、其他动物物种的亚慢性试验等）中发现的或未发现的毒作用提供新的信息。试验等）中发现的或未发现的毒作用提供新的信息。二、亚慢性毒性作用：试验目的二、亚慢性毒性作用：试验目的 1 1、实验动物的选择、实验动物的选择（l l）物种和品系）物种和品系u物种：啮齿类物种：啮齿类(大鼠、家兔大鼠、家兔)，非啮齿类，非啮齿类(狗、猴狗、猴)。u 大鼠：常用大鼠：常用WistarWistar和和Sprague-Sprague-DawleyDawley。u 犬：多使用犬：多使用BeagleBeagle犬。犬。（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计（2）性别、年龄和动物数）性别、年龄和动物数 性别：一般每组雌雄各半；性别：一般每组雌雄各半；年龄：大鼠年龄：大鼠6 68 8周龄（体重周龄（体重8080100g100g）动物数：大鼠、小鼠每组不少于动物数：大鼠、小鼠每组不少于2020只；只；犬、猴每组不少于犬、猴每组不少于6 6只。只。（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计（3 3）微生物学寄生虫学等级和饲养环境：）微生物学寄生虫学等级和饲养环境：实验动物分四级：普通级、清洁级、无特定病原体实验动物分四级：普通级、清洁级、无特定病原体级（级（SPFSPF级）、无菌级。级）、无菌级。犬和猴分为普通级和犬和猴分为普通级和SPFSPF两级。两级。亚慢性毒性试验，应使用清洁级及以上等级大小鼠，亚慢性毒性试验，应使用清洁级及以上等级大小鼠，并饲养在屏障环境内进行试验。并饲养在屏障环境内进行试验。（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计 2 2、染毒途径和染毒期限、染毒途径和染毒期限u要求：要求：尽量选择和人类接触途径相似的方式；尽量选择和人类接触途径相似的方式；与预期进行的慢性毒作用研究的接触途径相一致。与预期进行的慢性毒作用研究的接触途径相一致。u途径：以经口、经呼吸道和经皮染毒为多。途径：以经口、经呼吸道和经皮染毒为多。染毒频率：每日一次，连续给予，如试验期为染毒频率：每日一次，连续给予，如试验期为3 3个个月或超过月或超过3 3个月时，也可每周个月时，也可每周6 6次。次。（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计 3 3、剂量分组和剂量设计、剂量分组和剂量设计u 一般至少应设一般至少应设3 3个剂量组和个剂量组和1 1个阴性（溶剂）对个阴性（溶剂）对照组。照组。u高剂量组应能引起明显的毒性或少量动物的死亡高剂量组应能引起明显的毒性或少量动物的死亡（少于（少于10%10%）。低剂量组应无中毒反应，相当于未）。低剂量组应无中毒反应，相当于未观察到有害作用剂量观察到有害作用剂量（NOAELNOAEL）。高低剂量组间设。高低剂量组间设置置1 1个中剂量组，比较理想的中剂量组约相当于观个中剂量组，比较理想的中剂量组约相当于观察到有害作用的最低剂量（察到有害作用的最低剂量（LOAELLOAEL）。）。（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计u 高剂量：采用急性毒性的阈剂量，或高剂量：采用急性毒性的阈剂量，或1/51/51/201/20的的LDLD5050剂量。剂量。u 高、中、低剂量组距以高、中、低剂量组距以3 35 5倍为宜，一般不倍为宜，一般不少于少于2 2倍。倍。（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计 4 4、观察指标、观察指标 u 包括：一般性指标和特异性指标。包括：一般性指标和特异性指标。u 一般性指标一般性指标：指非特异性指标，能综合反应化学物对机体的毒指非特异性指标，能综合反应化学物对机体的毒 性反应。性反应。如动物体重、食物利用率、中毒症状、血液学和如动物体重、食物利用率、中毒症状、血液学和 生化检查、脏器系数和病理学检查。生化检查、脏器系数和病理学检查。（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计（三）亚慢性毒性试验设计u 特异性指标特异性指标：指反映化学物对机体毒性作用本质的指标，利指反映化学物对机体毒性作用本质的指标，利 于取得中毒机制的线索。于取得中毒机制的线索。如：化学物的化学结构、急性或亚急性毒作用如：化学物的化学结构、急性或亚急性毒作用 的特征。的特征。（四）亚慢性毒作用评价（四）亚慢性毒作用评价u 评价指标：亚慢性最大无作用剂量（NOAEL）、观察到损害作用的最低剂量（LOAEL）。二、慢性毒性作用二、慢性毒性作用（一）慢性毒性的概念（一）慢性毒性的概念（chronic toxicity）指实验动物或人长期（甚至终生）反复接触指实验动物或人长期（甚至终生）反复接触外源化学物所产生的毒性效应。外源化学物所产生的毒性效应。所谓所谓“长期长期”，一般是指，一般是指2 2年。年。对大鼠相当于终生染毒，对兔相当于生命期对大鼠相当于终生染毒，对兔相当于生命期的的36%36%，对犬为，对犬为20%20%，对猴为，对猴为1313。1 1、确定慢性毒性参数：如、确定慢性毒性参数：如 LOAELLOAEL、NOAELNOAEL。2 2、阐明化学物毒性作用的性质、靶器官和中毒、阐明化学物毒性作用的性质、靶器官和中毒 机制。机制。3 3、为制定该化学物的人类接触的安全限量标准、为制定该化学物的人类接触的安全限量标准 及进行危险度评价提供毒理学依据。及进行危险度评价提供毒理学依据。（二）慢性毒性试验的目的（二）慢性毒性试验的目的（三）慢性毒性试验设计（三）慢性毒性试验设计 1 1、实验动物的选择、实验动物的选择 大多用大鼠、犬和猴，经皮染毒也可使用豚鼠大多用大鼠、犬和猴，经皮染毒也可使用豚鼠和家兔。和家兔。动物数量要明显多于亚慢性试验，每组大鼠动物数量要明显多于亚慢性试验，每组大鼠40406060只，犬只，犬8 81010只，雌雄各半。只，雌雄各半。啮齿类动物数不少于啮齿类动物数不少于1010只，非啮齿类不少于只，非啮齿类不少于4 4只。只。（三）慢性毒性试验设计（三）慢性毒性试验设计 2 2、染毒途径和期限、染毒途径和期限途径：与亚慢性相同。途径：与亚慢性相同。研究工业毒物一般认为染毒研究工业毒物一般认为染毒6 6个月或更长时个月或更长时间，环境毒物与食品的慢性毒性试验染毒间，环境毒物与食品的慢性毒性试验染毒期则要求期则要求1 1年以上或年以上或2 2年。年。也有学者主张动物终生染毒。也有学者主张动物终生染毒。（三）慢性毒性试验设计（三）慢性毒性试验设计 3 3、剂量设计与分组、剂量设计与分组 分组分组：一般设：一般设3 3个染毒剂量组和个染毒剂量组和1 1个对照组，个对照组，必要时另设必要时另设1 1个溶剂对照组。个溶剂对照组。剂量剂量：高剂量：应有轻微可见的毒性反应或某项指高剂量：应有轻微可见的毒性反应或某项指 标出现明显而轻微的改变。标出现明显而轻微的改变。最低剂量：阈剂量或无作用剂量。最低剂量：阈剂量或无作用剂量。（三）慢性毒性试验设计（三）慢性毒性试验设计4 4、观察指标、观察指标 与亚慢性指标基本相同。与亚慢性指标基本相同。以亚慢性毒性试验所提供的毒效应和靶器官为基以亚慢性毒性试验所提供的毒效应和靶器官为基础，重点观察在亚慢性毒性试验中已经显现的阳础，重点观察在亚慢性毒性试验中已经显现的阳性指标。性指标。优先采用亚慢性毒性试验筛选出来的敏感指标或优先采用亚慢性毒性试验筛选出来的敏感指标或特异性指标。特异性指标。（四）慢性毒性作用评价（四）慢性毒性作用评价u 评价指标：评价指标：慢性毒性NOAEL和LOAEL。u 对于易挥发液态化合物，还应考虑慢性吸入中毒可能指数（Ich）进行危险性评价。Ich越大，慢性吸入中毒的危险性就越大。思考题1.什么是急性毒性？什么是急性毒性？2.急性毒性怎么分级？急性毒性怎么分级？3.急性毒性试验的方法有哪些？急性毒性试验的方法有哪些？4.蓄积作用的研究方法有哪些？蓄积作用的研究方法有哪些？5.亚慢性毒性和慢性毒性有何不同？亚慢性毒性和慢性毒性有何不同？欢迎批评指正