食品毒理学· 食品中化学毒物的一般毒性作用

第二节 蓄积作用
•一、蓄积作用的概念 •二、蓄积作用的研究方法
第二节 蓄积作用
•一、蓄积作用的基本概念
•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。 但是当其连续地、反复地进入机体， 而且吸收速度或总量超过代谢转化 排出的速度或总量时，化学物质就 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。
急性毒性概念中的几个问题
•1、急性接触的次数
（一次或多次：经口、经注射；经呼吸道和经皮 肤染毒指一个特定期间内）
•2、中毒效应出现的时间（一般为7-14d） 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。 •3、中毒效应的强度
与毒物性质和染毒剂量大小有关。
二、急性毒性分级
二、急性毒性分级
• 求解LD50的公式：
LD50求解举例（教材P73）
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
• 这里n=12， • ∵ ∑xf =(12.59*2)+(10.00*5)+(7.94*4)+(6.31*1)
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0~10%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
➢ 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 溶剂对照组，根据需要确定。
四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序
3.试验期及中毒效应观察
➢急性毒性试验一般是以死亡为主要记录内容。 ➢ 除此之外还要注意： • 中毒体征及发生过程； • 死亡情况和时间分布； • 体重 • 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
1.试验动物
➢ 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 1~2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
（1）实验动物的个体选择
➢通常要求刚成年的动物，且为健 康未曾交配和受孕的动物。
表5-3 我国农药的急性毒性分级
二、急性毒性分级
表2-1 化学物质的急性毒性分级
三、急性毒性试验的目的
•1、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LD50为最主要的参数。 •2、初步评估毒物对机体的毒效应特征、靶器 官、剂量-反应关系，以及对人体产生损害的危 险性。 •3、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。 •4、为毒理学机制研究提供线索。
第二节 蓄积作用
二、蓄积作用的研究方法
•试验目的： 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 剂量选择提供参考。
• 常用研究方法： 蓄积系数法、生物半减期法。
第二节 蓄积作用：研究方法
（一）蓄积系数法
•是一种以生物效应为指标，用经验 系数（K）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 性效应（或死亡）进行比较。
•以改良寇氏法经口染毒为例： 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 同品系或物种经口染毒的LD50值作为预试验的估 计毒性中值； 再以剂量差4倍（其对数值lg4=0.6）设计剂量组， 形成3~5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
危险性越小。
➢ 因阈值很难求出，采用累积死亡率的15.9%和 84.1%来计算，即LD84/LD16代替之。
四、急性毒性试验的方法
（二）急性毒性试验程序
•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、 计算方法和评价等。 •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。 •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。
（2）死亡情况和时间分布 ➢急性毒性试验中实验动物的死亡数是计算LD50值 的依据，动物死亡数量每增加或减少一只都会对 LD50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 信息。
四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序
（3）体重 ➢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，是一个比较客观简便的量化指 标。 ➢因此在观察实验动物中毒体征的同时，对存活 动物应定期多次称量动物的体重变化，一般为每 周1次或2次。
➢ 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12~14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
（1）中毒体征及发生过程 A. 应详细观察和记录动物出现的中毒体征、发
生时间和体征发展的经过。
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 蹒跚、口鼻青紫。
B. 机体对毒物作用的反应可以表现出各个系统 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
（一）急性毒性参数
1. 皮肤-皮下系数 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LD50与皮下注射LD50的 比值（皮肤LD50/皮下LD50）。
比值越接近1，化学物经皮肤吸收的危险性越 大。
四、急性毒性试验的方法
2. 经口-腹注系数 化学物对同种系、同年龄、同性别的实验动物
第五章 食品中化学毒物的 一般毒性作用
•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、慢性毒性试验的目的和 方法。
0 概述
• 化学毒物：
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 害的化学物质。
• 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 方式下对试验动物产生的综合毒效应。
=113.25 (∑xf)2 = 12 825.56 ∑x2f = (12.592*2)+(10.002*5)+(7.942*4)+(6.312*1)
= 1109 n∑x2f = 13 308 ∴ LD50= (∑xf) /n=113.25/12=9.44 mg/kg
S=[D/n2*(n-1)]1/2=[(13308-12825.56)/(144*11)] ½ = 0.55
四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序
（4）病理检查 ➢ 对死亡动物应及时进行大体解剖，肉眼观察大 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 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， 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
•一般推荐，染毒最大量： •①经口20ml/kg（对空腹动物）； •②经皮2ml/kg（根据体表面积计算， 限于染毒的准确性）； •③静脉1ml/kg（5min以上）； •④肌内注射0.5ml/kg（一个部位）； •⑤鼻：猴或犬每鼻孔0.1ml。
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15.9~100.5mg/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。
经口LD50与腹注LD50的比值（ 经口LD50/腹注 LD50）。
比值越接近1，化学物经口吸收越完全。
四、急性毒性试验的方法
3. 急性毒作用带 ➢ 指毒性上限（以LD50表示）与毒性下限（急性阈
值）的比值，即 Zac=LD50/Limac
➢ Zac的数值大小反映急性阈剂量距离LD50的宽窄。 ➢ 该值越大，毒作用带越宽，引起急性中毒死亡的
三、染毒方法
•3、经皮肤染毒 •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 石粉1：4或硫化钠加淀粉1：4）或 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 体表面积的10％。 •局部涂敷受试物并以玻璃纸覆盖 固定一定时间接触染毒。
三、染毒方法
•4、经注射途径染毒 •对注射药品或需作比较毒性 观察的药品进行急性毒性试 验时，须作经注射途径染毒。 •注射途径可分为静脉注射或 滴注、腹腔注射、肌内注射、 皮下注射、皮内注射、椎管 内注射等。
四、急性毒性试验的方法：急性毒性试分组表）， 进行随机分组； • 目的： 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。
四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序
2.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 化性质特别是挥发性、溶解性等。 ➢ 确定LD50计算公式，再设计剂量分组。如寇氏法、 Bliss法，一般设5～8个剂量组；霍恩氏法设4个剂 量组。 ➢ 计算试验所需受试物的总量，一次备齐全部实验 的用量。 ➢ 应以同一批号为宜。
即：此化学物小鼠经口LD50=（9.44±0.55）mg/kg
三、染毒方法
1、经口（胃肠道）染毒
• 灌胃 • 喂饲 • 吞咽胶囊
三、染毒方法
• 2、经呼吸道染毒 •研究生产条件下以气体、蒸气、 粉尘、烟、雾等形式存在于车 间空气中的工业毒物，评价环 境空气污染物，以吸入为给药 途径的药物，常常采用经呼吸 道染毒的途径。
• 分类（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。
第六章 化学毒物的一般毒性作用
第一节 急性毒性的作用
•一、急性毒性的概念 •二、急性毒性分级 •三、急性毒性试验的目的 •三、急性毒性试验的方法
第一节 急性毒性作用
一、急性毒性的概念（acute toxicity）
•指机体（实验动物或人）一次或24h内多次 接触外源化学物后，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 变化以及死亡效应。
➢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20%。
➢大鼠180～240g、小鼠18～25g、 家兔2～2.5kg、豚鼠200～250g、狗 10～15kg。
四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序
（2）实验动物的性别
•通常要求为雌雄各半。 •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 别差异，则应单独分别试验并求 出雌、雄性动物各自的LD50值。
观察时间和周期
➢高剂量组动物染毒后常在数分钟或数十分钟 内出现死亡，染毒以后应即刻开始观察动物的 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 况，每天2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7-14天。
四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序
4. LD50的计算（平均法）
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
➢ 根据组数和每组数量决定； ➢ 不同的LD50计算方法对组数要求不同，一般
为4~6组； ➢ 大、小鼠等小动物：每组数量10只，狗等大动
物为6只。
四、急性毒性试验的方法：急性毒性试验程序
（4）给药前禁食处理
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。 大鼠在前一天傍晚下班时或晚间将饲 料撤掉。 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4h以上。 大动物在染毒前不喂食，染毒后继续 禁食3~4h。