第六章 一般毒性作用
合集下载
毒理学 第六章-一般毒性作用(人卫)
11
6. 生理与健康状况
健康、未产未孕 给药前检疫观察 大、小鼠、兔、豚鼠1周，犬、猴2~3周 ①适应新环境，减少环境和生理条件变化可 能对试验结果的影响 ②筛检健康状况不符合试验要求的动物
12
（二） 染毒方式
最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及注射途径。 ❖ 工业化学物：经皮肤和呼吸道 ❖ 农用化学物：经口、经皮肤和呼吸道 ❖ 药品：经口和注射 ❖ 食品：经口 ❖ 环境污染物：经口、皮肤和呼吸道
37
3.急性毒性分级法 （acute toxic class method）
选用剂量(25、200、2 000 mg/kg)之一，单性别3只动物进 行试验，确定动物的生死后再进行下一步试验。 有3种可能的结局：
a. 不需进一步试验即可分级， b.下一阶段以相同剂量再做另一性别试验， c.下一阶段以较高或较低的剂量水平进行。 根据在某一染毒剂量下，死亡发生的数量来判定大致的 LD50值范围，直接进行危害评估和毒性分级。
有关急性毒性试验设计及方法
曲线拟合：概率 单位法，即Bliss 法
插值法：寇氏法
中，不正确的是
A．采用寇氏法和 Bliss 法一般 设5～8组 B．寇氏法和 Bliss 法一般以
一般设5～8个剂量 组；霍恩法固定设4 个剂量组。
i=(LD100 –LD0 )/(n-1)公式计算 组距 C．使用霍恩氏法固定设4个剂 量组
种属和品系
性别、年龄、体重
微生物学等级 饲养环境
动物数目 实验前处理
26
实验动物
种属和品系 首选大鼠 还需选择一种非 啮齿动物：狗
性别、年龄、体重
雌雄各半 刚成年、健康、未曾 交配和受孕的动物
大鼠180～240g 小鼠18～25g 家兔2～2.5kg
第六章 化学毒物的一般毒性作用
外，一般急性毒性试验对动物性别要求为雌雄各
毒
半。如果在预试验时发现化学毒物(如农药)对雌、
性
雄动物毒效应的敏感性有明显差异，则应单独分
作
别求出雌性与雄性动物各自的LD50。如果试验是 为致畸试验作准备，也可仅作雌性动物的LD50测
用
试。
4/25/2020
10
二、急性毒性试验
急 性 毒 性 作 用
4.动物数量与随机分组：
性 大小的比较；受试物的性质和用途；各种受试
物毒性评价程序的要求等。
作 最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及
用 注射途径。
4/25/2020
13
二、急性毒性试验
急 经口(胃肠道)接触
性 毒
经呼吸道接触 经皮肤接触 注射途径接触
性
作
用
4/25/2020
14
二、急性毒性试验
经口(胃肠道)接触 :
4/25/2020
19
二、急性毒性试验
（四）染毒剂量与分组:
急 1．查阅文献
性 ①了解化学毒物的结构式、分子量、常温常压下的状 态、熔点、沸点、密度、闪点、挥发度、蒸气压、水
毒
溶性和脂溶性等理化特性，生产批号及纯度，杂质成 分与含量等。
性 ②确定使用哪一种计算方法求LD50，然后再设计剂量 分组。LD50的计算方法常用寇氏法、概率单位法、霍 思法等。
1~2周的检疫期
11
二、急性毒性试验
急
性 （二）试验动物的饲养环境
毒
恒定的温度：22±3℃
性
湿度：30~70%
作
照明：昼夜各半
用
饲料合格、饮水合格、垫料合格
4/25/2020
毒理学基础 第六章 化学物的一般毒性作用
〔四〕慢性实验设计要点
1.实验动物 2.染毒途径与期限
3.剂量分组: 高剂量组：1/5-1/2 LOAEL〔亚慢〕 中剂量组：1/50-1/10LOAEL 低剂量组：1/100 LOAEL或：1/1000-1/10LD50 阴性对照：
4.观察指标 同亚慢，但精，为亚慢显现靶的指标。
〔五〕结果评价
染毒使半数动物出现相同效应〔或死亡〕的剂量[ED50(1)]
的比值，K 即= 蓄ED5积0(n)系数。
ED50(l)
LD50(n
K
=
)
LD50(l
)
1)固定剂量法 2)剂量递增法
〔2〕生物半减期法
用毒物动力学原理描述化学毒物在机体内的蓄积作用 化学物的蓄积极限：
a.半减期的测定 b.计算蓄积极限
第六章 化学物的一般毒性作用
急性毒性 一般毒性亚慢性毒性
慢性毒性
急性毒性试验 亚慢性毒性试验 慢性毒性试验
第一节 急性毒性作用
一、急性毒性的概念
➢ 急性毒性(acute toxicity) ：是指机体〔实验动物或人〕 一次或24小时内屡次接触外源化学物后在短期内所引 起的毒性效应。
➢ 包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应 ➢ 说明： ➢ 1.接触的次数：一次/屡次 ➢ 2.毒效应出现时间： ➢ 3.中毒效应的强度：
〔二〕染毒途径
1.经消化道染毒 2.经呼吸道染毒 3.经皮肤染毒 4.经注射染毒
〔三〕剂量选择及分组
1.剂量范围确实定： 动物死亡率0％－100％ 〔或10％-90%〕的致死剂量范围
2.分组及剂量确实定： 窛氏法：6－8组为宜，各组剂量呈等比级数 霍恩氏法：4组，各组剂量呈等比级数
〔四〕毒作用观察
6 第6章 一般毒性作用及其试验与评价方法
2、剂量设计与分组
• 根据受试物或其近似物的物理、化学性质选择与本实 验相同动物物种或品系，相同染毒途径的LD50值作为 参考值，选择剂量系列。 • 一般分四组：高中低三个剂量组及一个阴性对照组
3、确定实验动物染毒方法： 灌胃
4、观察周期及观察内容
观察周期：一般为14天或24h，但计算出LD50时应注明
• 品种、品系的选择 • 健康状况：健康成年动物
小鼠、大鼠测半数致死量，狗观察毒性反应。
• 年龄：大鼠180-240g，小鼠18-25g（35-50日 龄），家兔2-2.5kg，豚鼠200-250g，狗10-15kg。 • 性别：雌、雄各半，雌性实验动物要求是未 经交配和受孕的。 • 各剂量组动物数： 小动物数量为每组 10 只，大动物也应每组 6 只。
‘一次接触’
(P122)
经口接触和各种方式的注射接触，“一次接触”，是指 在瞬间将受试化合物输入实验动物的体内；
而经呼吸道吸入与经皮肤接触，“一次接触”是指在一
个特定的期间内实验动物持续地接触受试化合物的过程; 此外，当化学物毒性较低时，需要给予动物较大剂量时， 可在 24 小时内分多次给予，这时的急性接触即为“多 次”。
免费茶水的重金属严重超标
一份外国学者的研究指出， 中国13个品牌的香烟重金属含量超标
第二节 蓄积毒性
一、基本概念 P138
当化学毒物连续、反复进入机体，而且进 入的速度（或总量）超过代谢转化与排出的速度 （或总量）时，物质就有可能在体内逐渐增加并 贮留的现象--蓄积作用（accumulation） 化学毒物容易蓄积的组织和器官——贮存库
急 以性 死毒 亡性 为的 终上 点限 参 数 急 非性 毒 作致 性 用死 的 为性 下 终急 限 点性 毒参 性数 ，
6 第6章 一般毒性作用及其试验与评价方法
粘膜
其它
结膜或口腔中分泌物增多，充血、苍白、黄疸
直肠或脚爪部皮肤温度降低或升高；姿势异常，消瘦等
5、LD50的计算方法：
（1）改进寇氏法 P127
• 改进寇氏法：计算简便，结果可靠。
• 试验设计要求：组内动物数相等、组间剂量等比例 设计、死亡率正态分布、最低剂量组死亡率 <20% ， 最大剂量组死亡率>80% • 计算公式：logLD50=Xκ- i(Σp - 0.5)
‘一次接触’
(P122)
经口接触和各种方式的注射接触，“一次接触”，是指 在瞬间将受试化合物输入实验动物的体内；
而经呼吸道吸入与经皮肤接触，“一次接触”是指在一
个特定的期间内实验动物持续地接触受试化合物的过程; 此外，当化学物毒性较低时，需要给予动物较大剂量时， 可在 24 小时内分多次给予，这时的急性接触即为“多 次”。
第一节
急性毒性作用及其评价
一、基本概念。（P122）
急性毒性（acute toxicity）是指机体(人或实验 动物)一次接触(或24小时内多次接触)受试物后， 在短期内所产生的效应及反应，包括一般行为、 外观改变及形态改变，甚至死亡效应。 观察时间：一般为7天，也可连续观察14～28天。
4日接触总剂量 （LD50）
累积接触总剂 量（LD50）
0.40
1.00
1.90
3.26
5.26
8.26
12.74
蓄积毒性试验的目的：
• 求出外源化学物的蓄积系数，了解蓄积毒性大小
• 为慢性毒性试验和其它有关毒性试验的剂量选择提 供参考依据 • 为制定有毒物质在食品中的卫生限量标准时，为安 全系数的选择提供参考 • 确定该受试物可否用于食品供人类长期食用
第六章 化学毒物的一般毒性作用-急性毒性
某化学物预实验剂量表
组别 1. 2. 3. 4. 5. 剂量(mg/kg) 剂量 15.625 25 40.0 64 102.4 对数剂量 1.6021-2×0.2 × 1.6021-0.2 1.6021 1.6021+0.2 1.6021+2×0.2 ×
2）按预实验求得大概剂量范围后（即10%-90%或0-100% ）再按下式 ）按预实验求得大概剂量范围后（ 或 求正式试验的组距。 求正式试验的组距。 i = log LD 90 − log LD10
3．有关急性毒性试验常见的参数
急性毒性上限参数，以死亡为终点： 急性毒性上限参数，以死亡为终点： 半数致死剂量或浓度（LD50或LC50）； 半数致死剂量或浓度（ 绝对致死剂量或浓度（ 绝对致死剂量或浓度（LD100或LC100）； 最小致死剂量或浓度（MLD，LD01或MLC，LC01）； 最小致死剂量或浓度（ ， ， 最大耐受剂量或浓度（ ），或称为 最大耐受剂量或浓度（MTD，LD0或MTC），或称为 ， ）， 最大非致死剂量（MNLD）。 最大非致死剂量（ ）。 急性毒性下限参数，以非致死性急性毒作用为终点： 急性毒性下限参数，以非致死性急性毒作用为终点： 观察到有害作用的最低水平（急性毒性 观察到有害作用的最低水平（急性毒性LOAEL）； ）； 未观察到有害作用的水平（急性毒性 未观察到有害作用的水平（急性毒性NOAEL）。 ）。
2．急性毒性试验的目的
测定毒物的致死剂量以及其他急性毒性参数， 测定毒物的致死剂量以及其他急性毒性参数，LD50为最主 要的参数，并根据LD 值进行急性毒性分级。 要的参数，并根据 50值进行急性毒性分级。其他毒性参 数还有LD 数还有 100、LD01、LD0等。 通过观察动物中毒表现，毒作用强度和死亡情况，初步评 通过观察动物中毒表现，毒作用强度和死亡情况， 价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量-反应 效应） 反应（ 价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量 反应（效应） 和对人类的潜在危险性程度。 和对人类的潜在危险性程度。 为重复剂量、 为重复剂量、亚慢性和慢性毒性研究及其他毒性试验提供 接触剂量的设计依据，并为观察指标的选择提出建议。 接触剂量的设计依据，并为观察指标的选择提出建议。 为毒理学机制研究提供初步线索。 为毒理学机制研究提供初步线索。
6 第六章 外源化学物的一般毒性作用解读
④ 经注射途径染毒（ingestion）： 腹腔注射、静脉注射、肌内注射、皮下注射。
5.染毒剂量与分组:
了解毒性资料可供参考者 近似化学物的LD50值 作预期毒性的中间 剂量，上下各设计12个剂量组进行预实 验
没有毒性资料可供查阅者 预试验
限量试验
染毒途径的选择:
③经皮肤染毒（dermal exposure）：
液态、固态的化学毒物。 首选大鼠，也可选用家兔和豚鼠。 试验开始前 24h ，采用动物脊柱两侧皮肤脱毛 （剪毛法、剃毛法、化学脱毛法）。 局部涂敷受试化学毒物并以塑料薄膜或玻璃纸 和两层纱布覆盖，再用无刺激性胶布或绷带加以 固定。24h后取下固定物和覆盖物，用温水或适当 的溶剂洗去皮肤上残留的受试样品。
（二）其他指标 1. 急性毒作用带 （Zac=LD50/Limac）： 可反应急性阈剂量距离 LD 50 的宽窄，即表示引 起实验动物的死亡剂量与最低毒作用剂量之间剂 量范围的宽窄。其越大，表示化学物引起急性死 亡的危险性越小。 2. LD84/LD16(或LC84/LC16)： 灵敏性好、重复性强而且容易求。 3. LD100、LD01 4. 剂量反应曲线斜率
染毒途径的选择: ②经呼吸道接触 （inhalation）: 研究生产条件下以气体、蒸气、粉尘、烟、雾等形 式存在的化学毒物和评价环境空气污染物以及吸 入给药途径的药物。
静式吸入 动式吸入 气管注入法
经呼吸道接触
静式吸入：将一定量的易挥发的静态化学毒物
或一定体积的气态化学毒物加入到具有一定体积 的密闭容器内，使实验动物吸入染毒。 • 优点：设备简单、操作方便、受试物消耗量少， 尤其适合于小鼠接触易挥发的液态或气态化学物 的急性毒性试验。 • 缺点：随时间延长氧含量下降、 CO 2增加；毒 物浓度不易长期保持稳定，实验动物有经皮吸收 的可能。故一般仅用于急性实验。
5.染毒剂量与分组:
了解毒性资料可供参考者 近似化学物的LD50值 作预期毒性的中间 剂量，上下各设计12个剂量组进行预实 验
没有毒性资料可供查阅者 预试验
限量试验
染毒途径的选择:
③经皮肤染毒（dermal exposure）：
液态、固态的化学毒物。 首选大鼠，也可选用家兔和豚鼠。 试验开始前 24h ，采用动物脊柱两侧皮肤脱毛 （剪毛法、剃毛法、化学脱毛法）。 局部涂敷受试化学毒物并以塑料薄膜或玻璃纸 和两层纱布覆盖，再用无刺激性胶布或绷带加以 固定。24h后取下固定物和覆盖物，用温水或适当 的溶剂洗去皮肤上残留的受试样品。
（二）其他指标 1. 急性毒作用带 （Zac=LD50/Limac）： 可反应急性阈剂量距离 LD 50 的宽窄，即表示引 起实验动物的死亡剂量与最低毒作用剂量之间剂 量范围的宽窄。其越大，表示化学物引起急性死 亡的危险性越小。 2. LD84/LD16(或LC84/LC16)： 灵敏性好、重复性强而且容易求。 3. LD100、LD01 4. 剂量反应曲线斜率
染毒途径的选择: ②经呼吸道接触 （inhalation）: 研究生产条件下以气体、蒸气、粉尘、烟、雾等形 式存在的化学毒物和评价环境空气污染物以及吸 入给药途径的药物。
静式吸入 动式吸入 气管注入法
经呼吸道接触
静式吸入：将一定量的易挥发的静态化学毒物
或一定体积的气态化学毒物加入到具有一定体积 的密闭容器内，使实验动物吸入染毒。 • 优点：设备简单、操作方便、受试物消耗量少， 尤其适合于小鼠接触易挥发的液态或气态化学物 的急性毒性试验。 • 缺点：随时间延长氧含量下降、 CO 2增加；毒 物浓度不易长期保持稳定，实验动物有经皮吸收 的可能。故一般仅用于急性实验。
毒理学-化学毒物的一般毒性作用
体外实验法
• 利用游离器官、原代培养细胞、细胞系和细胞器等进 行。
• 利用器官灌流技术可对肝脏、肾脏、肺和脑等进行灌 流，借此可使离体脏器在一定时间内保持生活状态， 与受试外来化合物接触，观察脏器出现的形态和功能 变化，同时还可观察受试物在脏器中的代谢情况。
▪ 生物效应剂量标志可以反映化学物质及其代谢产物与 某些组织细胞或靶分子相互作用所形成的反应产物含 量
效应生物学标志(biomarker of effect)
▪ 指机体中可测出的生化、生理、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 外源化学物或其代谢物有关联的对健康有害效应的 信息
接触生物学标志(biomarker of exposure)
▪ 是对各种组织、体液或排泄物中存在的化学物质及其 代谢产物，或它们与内源性物质作用的反应产物的测 定值，可提供有关化学物质暴露的信息
▪ 包括体内剂量标志和生物效应剂量标志
▪ 体内剂量标志可以反映机体中特定化学物质及其代谢 物的含量，即内剂量或靶剂量。如检测人体的某些生 物材料如血液、尿液、头发中的铅、汞、镉等重金属 含量可以准确判断其机体暴露水平
第六章 化学毒物的 一般毒性作用
（common toxicity of chemical poison）
一、基础毒性
1 急性毒性作用 2 亚急性毒性作用 3 亚慢性毒性作用 4 慢性毒性作用
外源化学物一般毒性评价 和研究的主要目的
确定受试物毒作用的表现和性质
确定受试物毒作用的剂量－反应（效应）关系
• 体外实验：筛选和预测急性毒性和机制研究
• 人体实验和流行病学调查：进一步深化和证实在动物实 验中所得到的资料
整体动物实验 （in vivo）
6章 化学毒物的一般毒性作用
（五）毒效应观察: 急 2.体重 性 在观察实验动物中毒症状的过程中，应同时观察体重 的变化。体重可以反映动物中毒后的整体变化。对存 毒 活动物尤其是对低于LD 剂量组的存活动物．应在观 察期14天内称量其体重的变化．以便了解受试物引起 性 毒效应的持续时间。 作 用
50
2/6/2017 49
一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡
效应。
实验周期：14天
2/6/2017 5
一、急性毒性和急性毒性实验的目的
目的
①确定化学毒物对一种或几种实验动物的致死量 (以LD50 ②初步评价对人体产生损害的危险性。为亚慢性、慢性
表示 ) 以及其它的急性毒性参数，了解急性毒作用强度。 毒性作用实验的染毒剂量设计提供参考依据。
第六章 化学毒物的一般毒性作用
2/6/2017
1
一般毒性作用：
外源化学物在一定剂量、一定接触时间 和接触方式下对实验动物产生的综合毒效应 称为一般毒性作用，又称基础毒性。
2/6/2017
2
一般毒性作用
§1 急性毒性作用
§2 蓄积毒性 §3 亚慢性毒性和慢性毒性作用
2/6/2017
（四）实验分组和剂量设计
亚慢性毒性的剂量选择
阴性对照组 低剂量组 中剂量组 高剂量组 急性毒性的阈剂量 1/20~1/5 LD50 组距：3~10倍，最低 不小于2倍
慢性毒性的剂量选择
阴性对照组 低剂量组 中剂量组 高剂量组 亚慢性阈剂量1/5~1/2 1/10 LD50 组距：2~5倍，最低不 小于2倍
2/6/2017 55
2/6/2017
56
§3 亚慢性和慢性毒性
50
2/6/2017 49
一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡
效应。
实验周期：14天
2/6/2017 5
一、急性毒性和急性毒性实验的目的
目的
①确定化学毒物对一种或几种实验动物的致死量 (以LD50 ②初步评价对人体产生损害的危险性。为亚慢性、慢性
表示 ) 以及其它的急性毒性参数，了解急性毒作用强度。 毒性作用实验的染毒剂量设计提供参考依据。
第六章 化学毒物的一般毒性作用
2/6/2017
1
一般毒性作用：
外源化学物在一定剂量、一定接触时间 和接触方式下对实验动物产生的综合毒效应 称为一般毒性作用，又称基础毒性。
2/6/2017
2
一般毒性作用
§1 急性毒性作用
§2 蓄积毒性 §3 亚慢性毒性和慢性毒性作用
2/6/2017
（四）实验分组和剂量设计
亚慢性毒性的剂量选择
阴性对照组 低剂量组 中剂量组 高剂量组 急性毒性的阈剂量 1/20~1/5 LD50 组距：3~10倍，最低 不小于2倍
慢性毒性的剂量选择
阴性对照组 低剂量组 中剂量组 高剂量组 亚慢性阈剂量1/5~1/2 1/10 LD50 组距：2~5倍，最低不 小于2倍
2/6/2017 55
2/6/2017
56
§3 亚慢性和慢性毒性
第六章 外源化学物的一般毒性作用 PPT精品课件
根据接触毒物的时间长短，可分为： 急性毒性——急性毒性试验
重复剂量毒性——重复剂量毒性试验 亚慢性毒性——亚慢性毒性试验 慢性毒性——慢性毒性试验
首都医科大学
毒理学基础
毒理学意义： 为毒理学实验设计，尤其是剂量设计提供参考； 描述和确定外源性化学物的急慢性毒性； 毒理学安全性评价和危险度评定的重要组成部分； 为制订卫生标准和进行管理毒理学决策提供依据。
为了有利于预测化合物对人的危害，要求选择两种以上的实验动物， 最好一种为啮齿类，一种为非啮齿类，分别求出其急性毒性参数。
首都医科大学
毒理学基础
实验动物的种属和品系
❖ 啮齿类（rodent species）
✓ 小鼠：昆明种、NIH、ICR ✓ 大鼠：Sprague-Dawley（SD）、Wistar
❖ 非啮齿类（nonrodent species）
✓ 犬或猴
❖ 根据接触途径选择实验动物
✓ 急性经口和吸入毒性试验：大鼠、小鼠 ✓ 急性经皮毒性试验：成年大鼠、豚鼠、家兔
首都医科大学
毒理学基础
❖ 根据实验研究目的选择实验动物
A 研究气体或蒸汽对呼吸道的刺激作用，最好选猫。 B 研究化学物质的致敏作用，最好选用豚鼠。常用动物对化学致
急性毒性分级法（acute toxic class method） 上-下移动法（up/down method）
首都医科大学
毒理学基础
急性毒性试验的目的
1. 通过试验测定毒物的致死剂量以及其他急性毒性参数，以 LD50为最主要的参数，并根据LD50值进行急性毒性分级。
2. 通过观察动物中毒表现，毒作用强度和死亡情况，初步评 价对人体产生损害的危险性。
毒理学基础
F 大鼠、家兔、狗易建立高血压病理模型，适于研究能致血压 变化的实验；
重复剂量毒性——重复剂量毒性试验 亚慢性毒性——亚慢性毒性试验 慢性毒性——慢性毒性试验
首都医科大学
毒理学基础
毒理学意义： 为毒理学实验设计，尤其是剂量设计提供参考； 描述和确定外源性化学物的急慢性毒性； 毒理学安全性评价和危险度评定的重要组成部分； 为制订卫生标准和进行管理毒理学决策提供依据。
为了有利于预测化合物对人的危害，要求选择两种以上的实验动物， 最好一种为啮齿类，一种为非啮齿类，分别求出其急性毒性参数。
首都医科大学
毒理学基础
实验动物的种属和品系
❖ 啮齿类（rodent species）
✓ 小鼠：昆明种、NIH、ICR ✓ 大鼠：Sprague-Dawley（SD）、Wistar
❖ 非啮齿类（nonrodent species）
✓ 犬或猴
❖ 根据接触途径选择实验动物
✓ 急性经口和吸入毒性试验：大鼠、小鼠 ✓ 急性经皮毒性试验：成年大鼠、豚鼠、家兔
首都医科大学
毒理学基础
❖ 根据实验研究目的选择实验动物
A 研究气体或蒸汽对呼吸道的刺激作用，最好选猫。 B 研究化学物质的致敏作用，最好选用豚鼠。常用动物对化学致
急性毒性分级法（acute toxic class method） 上-下移动法（up/down method）
首都医科大学
毒理学基础
急性毒性试验的目的
1. 通过试验测定毒物的致死剂量以及其他急性毒性参数，以 LD50为最主要的参数，并根据LD50值进行急性毒性分级。
2. 通过观察动物中毒表现，毒作用强度和死亡情况，初步评 价对人体产生损害的危险性。
毒理学基础
F 大鼠、家兔、狗易建立高血压病理模型，适于研究能致血压 变化的实验；
第六章_化学毒物的一般毒性作用(食品毒理学)
定的遗传性能。
2、动物种属选择
啮齿类：大鼠、小鼠、兔子； 非啮齿类：猫、狗、猪、猴等。
急性皮肤毒性试验可选用成年大鼠、豚鼠或家兔，优 先考虑白色家兔。
而急性吸入毒性试验和经口急性毒性试验则优先考虑
大鼠。
另外，由于不同种属动物其生理状况 不一，在做实验时要根据实验需要注意：
啮齿类动物：无呕吐反应 猫、狗：呕吐反射灵敏，可用于研究引发呕吐 的实验。 兔、豚鼠：多用于经皮肤接触的毒作用研究。 猴：用于一些特殊的实验。
无菌动物（Germ free animals）
是指机体内外均无任何寄生物（微生物和寄生虫） 的动物。此种动物在自然界中并不存在，必须用人为的 方法培育出来。 其法：一般将临产前的健康动物用麻醉药品或颈椎 臼法处死后，立即浸泡在37℃灭菌液中，送进无菌室 （或无菌隔离器），按无菌手术进行剖腹，切除带胎子 宫（子宫内首先应无菌），将其浸入消毒液里并输送到 另一隔离器中，切开子宫取胎，经用灭菌纱布揩拭仔体 并断脐（电刀切断）后，放隔离器内人工喂乳或用其它 品系的无菌母鼠作保姆供养。
实验动 物编号 随机 数字 归组
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1、选择原则
基本要求：
①动物对化学物的毒性反应与人基本一致； ②操作方便、易于饲养管理、易于获得且价格较低。
③此外，应选用纯品系的初成年动物，雌雄各半；
④要求选用两种或两种以上的实验动物，一种为啮齿类， 另一种为非啮齿类。
品系指用计划交配的方法获得的起源
于共同祖先的一群动物。 同一品系的动物具有共同的遗传来源、 相似的外貌特征、独特的生物学特性及稳
提供接触剂量的设计依据，并为观察指标的选择提出建议。
第六章化学毒物的一般毒性作用ppt课件
Toxicology
三、急性毒性试验设计
对于和人类生活密切接触的化学物如新的食品、 药品、农药、化妆品、工业毒物等毒理学安全 性评价，通常是必做的试验，是评估毒性大小 的第一步工作。
总体原则和要点: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。
Toxicology
急性毒性： 亚急（慢）性毒性： 慢性毒性： 按接触化学毒物时间长短所进行的哺乳动物 试验以观察毒效应、评价化学毒物综合毒性的试 验即为急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒 性试验。
Toxicology
• 根据以上试验结果对化学毒物的毒性进行评 价称为一般毒性评价（evaluation for general toxicity）。
受孕的动物。 大鼠 180～240 g 小鼠 18～25 g 家兔 2～2.5 k g 豚鼠 200～250 g Beagle犬 4～6 kg 杂种犬 8～15 kg
Toxicology
3.实验动物的性别：通常要求为雌雄各半。 4.实验动物分组与数量 ：急性毒性试验所用
动物的数量根据组数和每组数量来决定。 分组必须遵循随机化原则。 5.实验动物的预检 ：大鼠、小鼠、啄鼠、 兔的检疫期为1周，犬、猴等适当地延长至 2～3周。
最常用的参数是： • 半数致死量（LD50）: • 急性毒作用带（Zac）: • LD84／LD16 的比值: • 化学毒物的剂量--反应曲线斜率:
Toxicology
(一)实验动物的选择和要求 急性毒性试验选择动物的主要原则：尽量 选择急性毒性反应与人近似的动物；易于 饲养管理、试验操作方便的动物；繁殖生 育力较强，数量较大能够保障供应；价格 较低，易于获得的动物。 寿命相对较短。
三、急性毒性试验设计
对于和人类生活密切接触的化学物如新的食品、 药品、农药、化妆品、工业毒物等毒理学安全 性评价，通常是必做的试验，是评估毒性大小 的第一步工作。
总体原则和要点: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。
Toxicology
急性毒性： 亚急（慢）性毒性： 慢性毒性： 按接触化学毒物时间长短所进行的哺乳动物 试验以观察毒效应、评价化学毒物综合毒性的试 验即为急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒 性试验。
Toxicology
• 根据以上试验结果对化学毒物的毒性进行评 价称为一般毒性评价（evaluation for general toxicity）。
受孕的动物。 大鼠 180～240 g 小鼠 18～25 g 家兔 2～2.5 k g 豚鼠 200～250 g Beagle犬 4～6 kg 杂种犬 8～15 kg
Toxicology
3.实验动物的性别：通常要求为雌雄各半。 4.实验动物分组与数量 ：急性毒性试验所用
动物的数量根据组数和每组数量来决定。 分组必须遵循随机化原则。 5.实验动物的预检 ：大鼠、小鼠、啄鼠、 兔的检疫期为1周，犬、猴等适当地延长至 2～3周。
最常用的参数是： • 半数致死量（LD50）: • 急性毒作用带（Zac）: • LD84／LD16 的比值: • 化学毒物的剂量--反应曲线斜率:
Toxicology
(一)实验动物的选择和要求 急性毒性试验选择动物的主要原则：尽量 选择急性毒性反应与人近似的动物；易于 饲养管理、试验操作方便的动物；繁殖生 育力较强，数量较大能够保障供应；价格 较低，易于获得的动物。 寿命相对较短。
第6章外源化学物的一般毒性作用
能的影响，应选用雄性动物。 如为受试物的致畸形试验作准备，则可只选 用雌性动物。 如一般地阐明受试物毒性的大小与性质，则 应雌雄各半。
1/16/2019 12
1.3.1.4 动物年龄与体重选择
动物年龄一般选用初成年者。
最常用的是出生2-3月龄、体重分别为200克
和20克左右的大、小鼠；犬则需喂养1年左右； 豚鼠体重200-250克；家兔2000-2500克；猫 1500-2000克。 如需研究受试物急毒作用的年龄差别，则应 选用不同年龄组动物。
1.4.1 固定剂量法
与经典方法不同的是它不以动物死亡作为观察终点， 可以利用预先选定的或固定的一系列剂量染毒，从 而观察化学物的毒性反应来对化学物的毒性进行分 级。实践证明可大量节省试验动物。 实验选择的剂量范围是5、50、500mg/kg，最高限 量是2000mg/kg。 欧共体（EEC）的急性经口毒性分级标准是：高毒 （LD50＜25mg/kg），有毒（LD50为25-200mg/kg）， 有害（LD50为200-2000mg/kg），不分级（LD50＞ 2000mg/kg）4个等级。
急性毒性（acute
toxicity）是指机体一次 接触或在24小时内多次接触外来化学物后所 引起的快速剧烈的中毒效应（结构与功能变 化）。 一次接触因给予途径不同定义不同：口服和 注射指瞬间将受试物给予机体；吸入和皮肤 接触指在特定期间内（24小时）机体持续接 触受试物。
1/16/2019 3
1.2 急性毒性试验的目的
确定受试物使一种或几种实验动物死亡的剂量水平（LD50， LD100，LD01 ），以初步估计该化合物对人类毒害的危险性。 为进一步的蓄积毒性试验、亚慢性与慢性毒性试验及特殊毒 性试验提供剂量和判断指标的依据。 阐明一种化合物的相对毒性、作用方式和特殊毒性表现，找 出量-效关系，以便其毒性包括临床症状、生理生化和病理 变化、毒性性质和可能的靶器官等有初步了解。为毒理学机 制研究的初步探索。 确定机体在环境中接触的受试物侵入机体的途径，研究受试 物的代谢动力学过程。 研究受试物急性中毒的预防和急救治疗措施。
第6章外源化学物的一般毒性作用
1.3.3 动物喂养环境
实验动物喂养室室温应控制在22±3℃，家兔
可控制在20±3℃，相对湿度30%-70%，无对 流风。每笼动物数以不干扰动物个体活动及 不影响试验观察为度，必要时单笼喂养。 饲养室采用人工昼夜为好，早6点至晚6点进 行12小时光照，其余时间黑暗。 一般食用常规试验饲料，自由饮水。
急性毒性试验除计算受试物的LD50/LC50外，
还需要通过观察实验动物的中毒症状判断受 试物的毒作用性质，推断中毒的靶器官等。 因此，试验周期一般为2周。
2019/1/29
21
1.3.7 观察指标
应根据急毒试验的目的来确定观察指标。
1.3.7.1 1.3.7.2 1.3.7.3 1.3.7.4 1.3.7.5
2019/1/29 8
猫和犬
因试验成本较高，不适于样本量大的试验如
测定LD50。 仅仅用来验证对毒性或对受试物的毒效应做 深入研究时以及对某些毒作用的种属敏感性 进行比较。 猫和犬有高度发达的呕吐反射系统，有催吐 效应的化合物在经口接触时应注意。
2019/1/29 9
猪和灵长目
猪的食谱及皮肤结构与人接近，是一种用来
4
2019/1/29
1.3 急性毒性试验设计
1.3.1
1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7
2019/1/29
试验动物的选择 动物分组及样本例数 动物喂养环境 剂量选择 染毒途径 试验周期 观察指标
5
1.3.1 试验动物的选择
原则是所选动物应使试验的结果能反映或预
2019/1/29 13
1.3.2 动物分组及样本例数
第六章-一般毒性作用
◆ 结果
举例
◆ 结果 联合作用评价结果
举例
举例
◆ 讨论 LD50 ： 四 硼 酸 钠 对 雌 、 雄 性 大 鼠
1470mg/kg 。 亚 硒 酸 钠 对 雄 性 大 鼠 14.70mg/kg ， 对 雌 性 大 鼠 6.81mg/kg 。 联 合对大鼠的急性毒性，雄性大鼠为 1727.10mg/kg，雌性大鼠1717.94mg/kg
常用大鼠
染毒方式： • 脱毛：化学或机械法脱毛（体表面积 的10%） • 染毒：局部涂敷或大鼠、小鼠浸尾法
染毒方法
经注射途径染毒 注射药品、机制研究、毒物代谢动力学 分类：
（四） 剂量选择
参考新化学物的理化性质
参考相关资料
先用少量动物，以较大的剂量间隔染毒，找 出10%-90%（或0%-100%）的致死剂量范 围，然后设计正式实验的剂量和分组
根据试验所选的LD50计算方法确定剂量组数
剂量选择
各组剂量的计算
i =（lgLD90-lgLD10）/（n-1） 或 i =（lgLD100- lgLD0）/（n-1）
i为组距，n为设计的剂量组数。以最 低剂量值（LD0或LD10）的对数剂量加上 一个i值，即是第二个剂量组的对数剂量， 依次类推直至最高剂量组
举例
1 Introduction 2 Method and materials 3 Results 4 Discussions
举例
◆ 前言 单独的硒、单独的硼均有抗氟作用，有研 究表明硼硒联合作用使氟中毒大鼠的康复 效果较好。因此，我们在硼硒抗氟药效实 验研究的基础上，为了解硼硒联合毒性作 用，为现场人群应用硼硒联合防治氟中毒 提供试验依据，我们就硼硒联合对大鼠的 急性毒性及亚慢性毒性进行试验研究
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(三) 染毒方法
染毒途径的选择应考虑的因素： 模拟人实际接触的途径和方式 有利于不同化学物之间结果的比较 受试物的性质和用途 受试物毒性评价程序的要求
染毒方法
染毒途径 消化道、呼吸道、皮肤、注射 工业毒物：经呼吸道、皮肤 农用化学物：经口、皮肤、呼吸道
药品：经口、注射、皮肤
举例
◆ 材料与方法
主要试剂：四硼酸钠、亚硒酸钠
急性毒性试验：参照霍恩氏（ Horn ）法，
选用 80 只成年大鼠，雌、雄各半，平均
体重220g，随机分为8组。受试物用蒸馏
水溶解，动物禁食 16 小时，经口灌胃一
次染毒，观察两周内动物的死亡数，查表 计算LD50
举例
◆ 材料与方法
四硼酸钠与亚硒酸钠联合对大鼠的急性
分析中毒死亡时间的分布规律可以提供重
要信息 ：原形，代谢
毒性作用观察
体重 反映动物中毒后综合性整体变化，比较客 观简便的量化指标 应定期多次称量动物的体重变化，一般为 每周1次或2次 对体重指标的变化要仔细观察和分析
毒性作用观察
体重变化的原因 • 影响食欲或消化系统的功能 • 影响食物的吸收和利用 • 影响水的摄取 • 肾功能急性损伤
毒性实验：根据亚硒酸钠和四硼酸钠的
半数致死量，将受试物按比例混合并用
蒸馏水溶解， 40 只，随机分为 4 组。应 用预测与实测 LD50 的对比法评价两种毒 物之间的联合作用性质
举例
◆ 结果
急性毒性试验：急性硒中毒动物在服药
5min后出现急性硒中毒症状，最初表现为
呕吐、腹泻，然后呼吸困难，四肢痉挛， 直至死亡。急性硼中毒动物在服药 60min 后出现急性中毒症状，表现为不好动、腹 泻、口鼻出血，甚至惊厥死亡
急性毒性分级和评价
急性毒性分级和评价
按照急性毒性分级标准评价毒性大小是相
对粗略的分级
报告：LD50、急性毒性级别；中毒体征、
出现体征时间、死亡前征兆、死亡时间和
剂量组间分布、存活动物的体重变化和恢
复情况、死亡动物的病理变化
举例
文献：曹静祥, 治洪, 余淑懿, 等. 硼硒联合对 大鼠的急性毒性和亚慢性毒性研究. 卫生研究,
2002,31(4):297-299.
中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研
究所
举例
1
Introduction Method and materials
2
3 4
Results Discussions
举例
◆ 前言
单独的硒、单独的硼均有抗氟作用，有研 究表明硼硒联合作用使氟中毒大鼠的康复 效果较好。因此，我们在硼硒抗氟药效实 验研究的基础上，为了解硼硒联合毒性作 用，为现场人群应用硼硒联合防治氟中毒 提供试验依据，我们就硼硒联合对大鼠的 急性毒性及亚慢性毒性进行试验研究
围不应超过平均体重的20% 大鼠：180-240g
小鼠：18-25g
家兔：2-2.5kg
实验动物的性别 雌雄各半 如雌、雄动物毒效应有明显差异，应
分别并求出雌性和雄性动物的LD50值
特殊的试验研究可仅作单一性别的急 性毒性试验
实验动物分组与数量 根据组数和每组数量来决定数量 LD50，一般为4-6组 大、小鼠每组10只，犬类6只 严格遵循随机化的原则
毒性作用观察
病理检查 死亡动物：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
存活动物：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
（六） 观察时间和周期
染毒以后应即刻开始观察动物中毒表
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次或多次观察直至
举例
◆ 结果
举例
◆ 结果
联合作用评价结果
举例
◆ 讨论
LD50 ： 四 硼 酸 钠 对 雌 、 雄 性 大 鼠
1470mg/kg 。 亚 硒 酸 钠 对 雄 性 大 鼠
14.70mg/kg ， 对 雌 性 大 鼠 6.81mg/kg 。 联
合对大鼠的急性毒性，雄性大鼠为 1727.10mg/kg，雌性大鼠1717.94mg/kg
三、急性毒性试验方法的要点
总体原则 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
（一）实验动物的选择和要求 主要原则 急性毒性反应与人近似 易于饲养、操作方便 繁殖力较强，数量较大
价格较低，易于获得
实验动物的物种和品系 啮齿类（rodent species） 小鼠：昆明种、NIH、ICR 大鼠：Sprague-Dawley（SD）、Wistar
染毒方法
灌胃法 鼠类的灌胃法：用左手固定鼠，右手持灌 胃器，将灌胃针从鼠的口腔插入，压迫鼠 的头部，使口腔与食道成一直线 , 将灌胃针 沿咽后壁慢慢插入食道，可感到轻微的阻 力 , 此时可略改变一下灌胃针方向，以刺激 引起吞咽动作，顺势将药液注入。一般灌 胃针插入小鼠深度为 3 ～4cm，大鼠或豚鼠 为 4 ～ 6cm 。常用灌胃量小鼠为 0.2～ 1ml ， 大鼠1～4ml，豚鼠1～5ml
急性毒性的参数 TD
急性毒性的参数
急性毒作用带：Zac=LD50/Limac
LD50的几种计算方法
霍恩法（Horn） 平 均 移 动 内 插 法 （ moving average interpolation） 改进寇氏法 Bliss法 最 大 似 然 性 法 （ maximum likelihood method），最精确的计算方法
试验周期结束
观察时间和周期
观察周期一般为14天
LD50(LC50)计算时以观察周期内各组
动物的总死亡数为依据
不同化学物质引起动物死亡的时间存
在个体差异
速杀型化学毒物仅计算24h的死亡率
四、急性毒性分级和评价
急性毒性试验求出LD50(LC50)值，通 过LD50值进行急性毒性分级(acute toxicity classification)，评价毒物的急性毒性强弱， 比较毒物的急性毒性大小
食品：经口
环境污染物：经口、呼吸道、皮肤
染毒方法
染毒途径影响受试物急性毒性 不同途径的吸收量和吸收速率 吸收速率：静脉注射>呼吸道>肌肉注射>
腹腔注射>皮下注射>消化道>皮内注射>
经皮
同一受试物不同染毒途径LD50的大小通常
符合上述规律
染毒方法
经口（胃肠道）染毒 LD50值来比较不同化学物急性毒性大小 灌胃：溶液或混悬液，以注射器经导管注 入胃内，等容量灌胃法 吞咽胶囊：将受试物装入胶囊中，放至舌 后部，迫使动物咽下。犬、猴 喂饲：将受试物掺入动物饲料或饮水中供 实验动物自行摄入
二、急性毒性试验的目的
求出致死剂量及其他急性毒性参数 观察中毒表现、毒作用强度和死亡情况， 初步评价毒物的毒效应特征 为其他毒理试验提供接触剂量和选择观 察指标的依据 为毒理学机制研究提供线索
急性毒性的参数 半数致死剂量：LD50
急性毒性的参数 剂量-反应曲线
急性毒性的参数 ED,TD
（二）受试物及处理
水溶液、混悬液、油溶液
水溶性受试物，蒸馏水、去离子水、生
理盐水，保持与体内渗透压一致
水不溶性受试物，溶于或悬浮于适当的
有机溶剂中 受试物一般应临用药量较小
毒性较低的受试物常需较大量的染毒 给药容积根据染毒途径和实验动物 • • • 经口：20ml/kg(空腹动物) 经皮：2ml/kg 静脉：1ml/kg(5min以上)
机械通风系统
配气系统
动式吸入染毒设备
染毒方法
动式吸入染毒方式分类
动式吸入接触（动式染毒） 面罩接触（面罩吸入染毒）
染毒方法
动式吸入染毒优缺点
优点：受试物浓度和氧分压比较稳定 缺点：设备要求高，消耗受试物量很 大，操作比较复杂，费时费工
染毒方法
经皮肤染毒
农药、化妆品、工业、环境、外用药物
收，不适合稍大动物，挥发性
染毒方法
动式吸入染毒 将实验动物处于有空气流动的染毒柜
中，新鲜空气不断流入，污染空气不断流
出。温度、湿度、氧及二氧化碳分压相对
恒定，并有随时补充受试物，维持浓度稳
定。可采样监测受试物浓度，可持续接触 受试物，无时间限制
染毒方法
动式吸入染毒装置的组成
染毒柜
剂量选择
各组剂量的计算 i =（lgLD90-lgLD10）/（n-1）
或 i =（lgLD100- lgLD0）/（n-1）
i 为组距， n 为设计的剂量组数。以最 低剂量值（ LD0 或 LD10 ）的对数剂量加上 一个i值，即是第二个剂量组的对数剂量， 依次类推直至最高剂量组
剂量选择
不必计算LD50
非啮齿类（nonrodent species）
犬或猴
实验动物的物种和品系
根据接触途径选择实验动物
急性经口和吸入毒性试验 大鼠、小鼠 急性经皮毒性试验
成年大鼠、豚鼠、家兔
实验动物的年龄和体重
刚成年、健康、未曾交配和受孕的动物
小动物根据体重
同一次试验同一批实验动物体重变异范
举例
◆ 讨论
我国工业毒物急性毒性分级标准评价：
本实验四硼酸钠与亚硒酸钠混合毒物属
染毒方法
经呼吸道染毒 吸入染毒 静式吸入染毒
动式吸入染毒
气管内注入
染毒方法
静式吸入染毒
方法：一定体积的密闭容器，加入易挥