2.一般毒理
一般毒性作用
5.生物膜替代法等方法
受试物+立体人类皮肤+MTT,用酶标仪测定提取 液中的MTT吸光度(MTT不能沉积在死细胞内)
二、皮肤刺激试验
皮肤刺激性(dermal irritation)指皮肤接触或涂敷 受试物后,局部产生的可逆性炎性变化。
观察指标:结膜(发红、球结膜水肿和分泌物),角膜(混 浊程度和范围),虹膜(充血、肿胀和角膜周围充血)。
实验期限:一般为7天,必要时延长至21天(观察期能足 已评价刺激是否存在可逆性)。
注意事项:
如72h眼刺激反应仍不消退时,需另取4只白兔观察洗眼效果,即滴 入受试物后分别在4s和30s时,用生理盐水洗眼5min,观察洗眼后的眼 睛反应。(洗眼效果试验)
死亡观察为48小时,存活动物观察14天。
特点:
① 节省动物(一般6-10只动物或以上); ② 适用于毒性反应快速的化学药物。
序贯法实验
计算公式:
LD50
1 n
xf
n
s[
x2f (
xf)2]1/2
n2(n1)
式中: n-使用动物总数; x-每个剂量组的剂量; f-每个剂量组动物数。
应用实例
(三)急性毒作用观察
某化学药物急性毒性试验剂量设置
组别
剂量对数
剂量(mg/kg)
1
2
2.821
662.2
5
3.181
1517.1
6
注:剂量对数组距,剂量组间的等比级数
LD50(或LC50)计算 1.改良寇氏 (Karber)法 –点斜 法
要求:
① 5~6个剂量组,每组动物数相等; ② 死亡率呈正态分布; ③ 最低剂量组死亡率<20%;
2 第二章 毒理学基本概念
二、靶器官(target organ)
• 外源化学物被吸收后可随血流分布到全身各 个组织器官,但其直接发挥毒作用的部位往 往只限于一个或几个组织器官,这样的组织 或器官就称为该物质的靶器官。
如:脑是甲基汞的靶器官,肾脏是镉的靶器官
• 毒作用的强弱,主要取决于该物质在靶器 官中的浓度。但靶器官不一定是该物质浓 度最高的场所。
损害作用(adverse effect) 应具有的特点: 机体的正常形态、生长发育过程受到严重的 影响,寿命亦将缩短 机体功能容量或对额外应激状态的代偿能力 降低 代偿能力:当体内组织或器官局部发生病变时,病变 机体维持内稳态能力下降
内稳态:是机体保护内在环境稳定不变的一种倾向或能力。
部位功能降低,此时健部组织通过自身功能的加强来弥补病变 部位的功能不足的能力。
All substances are poisons, there is none which is not a poison. The right dose differentiates a poison and remedy. No substance is a poison by itself. It is the dose that makes a substance a poison. Parcelsus(1493-1548)
• 毒效应谱(spectrum of toxic effect):是指机体接
触外源化学物后,由于化学物的性质和剂量不同,对机体 引起的毒效应的范围从微小的生理生化正常值的异常改变 到明显的临床表现,甚至死亡,这种化学物质对机体引起 的毒性作用的性质和强度的变化称为毒效应谱。
毒作用终点 的观察指标
死亡 指标 特异 指标
3、按毒作用损伤的恢复情况分类:
毒理学基础整理(第一、二章)
第一章绪论《毒理学基础》第5版,供预防医学类专业用人民卫生出版社主编:王心如(一)概念毒理学(Toxicology):研究外源性化学物质对生物机体的损害作用的学科(传统定义) 。
现代毒理学(modern Toxicology ):研究所有外源因素(如化学、物理和生物因素)对生物系统(living systems)的损害作用、生物学机制(biologic mechanisms)、安全性评价(safty evaluation)与危险性分析(risk analysis)的科学。
(二)研究内容毒理学两个基本功能:检测理化因素产生的有害作用的性质(危害性鉴定功能)评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性(危险度评价功能)三大研究领域:描述毒理学(descriptive toxicology)机制毒理学(mechanistic toxicology)管理毒理学(regulatory toxicology)第一章1.现代毒理学定义:研究所有外源因素(如化学、物理和生物因素)对生物系统的损害作用、生物学机制、安全性评价/危险性分析的科学。
(现代定义)研究范围扩大2.毒理学的三大领域:描述毒理学,机制毒理学,管理毒理学3.描述毒理学:毒性鉴定研究化学物的毒性表现,对外源化学物的毒性做到“知其然”。
4.机制毒理学:机制研究,研究外源因素对生物系统产生损害作用的细胞、生化和分子机制。
对外源化学物的毒性做到“知其所以然”。
5.管理毒理学:将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物管理,根据描述和机制毒理学研究资料进行科学决策,协助政府部门制订相关法规条例和管理措施并付诸实施,以确保化学物、药品、食品、化妆品、健康相关产品等进入市场后足够安全,达到保护人民群众身心健康的目的6. 毒理学发展的特点?高度综合到高度分化、动物实验到替代实验、阈剂量到基准计量、构效关系到定量构效关系7. 系统毒理学的概念?是将毒物基因组学、传统毒理学和生物信息学融合形成的一个新体系,即以基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、表型组学等为技术平台,在细胞、组织、器官和生物整体水平研究结构和功能各异的各种分子及其相互作用,并通过计算生物学定量描述和预测生物功能、表型和行为等毒理学基础习题集1 第一章绪论【A 型题】1. 经典的毒理学研究对象是A.核素B.细菌C.病毒D.各种化学物质2.外源化学物的概念A.存在于人类生活和外界环境中B.与人类接触并进入机体C.具有生物活性,并有损害作用D.以上都是【B 型题】【名词解释】1.毒理学2.现代毒理学3.卫生毒理学4.管理毒理学【问答题】1.毒理学、现代毒理学及卫生毒理学的任务和目的2.卫生毒理学的研究方法有哪几种?3.描述毒理学、机制毒理学、管理毒理学研究内容及相互关系4.毒理学主要分支有哪些?【论述题】1. 试述毒理学发展趋势及有关进展。
毒理学基础整理(第一、二章)
第一章绪论《毒理学基础》第5版,供预防医学类专业用人民卫生出版社主编:王心如(一)概念毒理学(Toxicology):研究外源性化学物质对生物机体的损害作用的学科(传统定义) 。
现代毒理学(modern Toxicology ):研究所有外源因素(如化学、物理和生物因素)对生物系统(living systems)的损害作用、生物学机制(biologic mechanisms)、安全性评价(safty evaluation)与危险性分析(risk analysis)的科学。
(二)研究内容毒理学两个基本功能:检测理化因素产生的有害作用的性质(危害性鉴定功能)评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性(危险度评价功能)三大研究领域:描述毒理学(descriptive toxicology)机制毒理学(mechanistic toxicology)管理毒理学(regulatory toxicology)第一章1.现代毒理学定义:研究所有外源因素(如化学、物理和生物因素)对生物系统的损害作用、生物学机制、安全性评价/危险性分析的科学。
(现代定义)研究范围扩大2.毒理学的三大领域:描述毒理学,机制毒理学,管理毒理学3.描述毒理学:毒性鉴定研究化学物的毒性表现,对外源化学物的毒性做到“知其然”。
4.机制毒理学:机制研究,研究外源因素对生物系统产生损害作用的细胞、生化和分子机制。
对外源化学物的毒性做到“知其所以然”。
5.管理毒理学:将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物管理,根据描述和机制毒理学研究资料进行科学决策,协助政府部门制订相关法规条例和管理措施并付诸实施,以确保化学物、药品、食品、化妆品、健康相关产品等进入市场后足够安全,达到保护人民群众身心健康的目的6. 毒理学发展的特点?高度综合到高度分化、动物实验到替代实验、阈剂量到基准计量、构效关系到定量构效关系7. 系统毒理学的概念?是将毒物基因组学、传统毒理学和生物信息学融合形成的一个新体系,即以基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、表型组学等为技术平台,在细胞、组织、器官和生物整体水平研究结构和功能各异的各种分子及其相互作用,并通过计算生物学定量描述和预测生物功能、表型和行为等毒理学基础习题集1 第一章绪论【A 型题】1. 经典的毒理学研究对象是A.核素B.细菌C.病毒D.各种化学物质2.外源化学物的概念A.存在于人类生活和外界环境中B.与人类接触并进入机体C.具有生物活性,并有损害作用D.以上都是【B 型题】【名词解释】1.毒理学2.现代毒理学3.卫生毒理学4.管理毒理学【问答题】1.毒理学、现代毒理学及卫生毒理学的任务和目的2.卫生毒理学的研究方法有哪几种?3.描述毒理学、机制毒理学、管理毒理学研究内容及相互关系4.毒理学主要分支有哪些?【论述题】1. 试述毒理学发展趋势及有关进展。
2 毒理学基本概念
Effects of Amount on Dose
Increasing the amount of chemical for the same size of organism
Dose increases
卫生毒理学系
Effects of Size on Dose
A smaller size of organism with the same amount of chemical
可发生在物种之间、个体内器官或系统之间(易感器官为 靶器官)和群体内个体之间(易感人群为高危险人群)。
卫生毒理学系
靶器官(target organ)
• • • 外源化学物可以直接发挥毒作用的器官。 毒效应的强弱,主要取决于毒物在靶器官中的浓度。 成为靶器官的原因: ①器官在体内的解剖位臵和功能,毒物吸收和排泄器官; ②该器官的血液供应;
一、外源化学物和毒性 二、损害作用与非损害作用
卫生毒理学系
一、外源化学物和毒性
• 外源化学物(xenobiotics)是在人类生活的外界环境中
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”。 (Gr. Xenos meaning “strange”)*
ห้องสมุดไป่ตู้
大鼠
大鼠 大鼠 大鼠
腹腔
静脉 静脉 静脉
2
1 0.5 0.1
二噁英(TCDD)
肉毒杆菌毒素
豚鼠
大鼠
静脉
静脉
0.001
0.00001
卫生毒理学系
毒物分类
分类方法:
依研究重点和需求分类,如按靶器官、用途、来源、效应进行分类
按用途和分布范围分为:
毒理学指标及试验操作汇总
.药物毒性试验指标1.急性毒性试验一、半数致死量(LD50)的测定(一)目的:观察受试物一次给予动物后,所产生的毒性反应和死亡情况。
(二)动物分组和剂量1.动物:一般用小白鼠8周龄,体重18---22g(同次试验体重相差不超过2g)大白鼠6~8周龄,体重120--150g,同次试验体重相差不超过10g。
2.受试物:溶于水的做成溶液,不溶于水的做成混悬液.(三)试验方法1.剂量:一般选用3一5个剂量,各剂量间剂距根据受试物情况和预试结果而定。
2.给药途径和容积:给药途径:应与临床试验的途径相一致。
口服药物应灌胃给药,一、二类新药应采用两种途径给药,其中一种应为推荐临床研究的给药途径。
水溶性好的药物还应测定静脉给药的急性毒性。
给药容积:小白鼠禁食(12~16小时),不禁水,按体重计算:灌胃(ig)不超过0. 4ml/ 10g体重。
大白鼠禁食(12~16小时),不禁水、灌胃(ig),不超过3ml/只。
3.测定LD:将动物按体重随机分组,每组至少10只(雌雄各半)。
给受试物后立即观察50动物反应情况,每天观察一次连续观察七天。
详细逐天记录动物毒性反应情况及死亡分布,并用适当的统计学方法(申报时应说明方法名称)计算出LD值及95%可信限。
504.观察毒性反应:给受试物后应严密观察反应情况,并记录动物的外观、行为活动、精神状态、食欲(饲料消耗量)、大、小便及其颜色、被毛、肤色、呼吸、鼻、眼、口腔有无异常分泌物,体重变化以及死亡等情况。
死亡动物应及时进行尸检,发现病变器官应做病理组织学检查。
若发现中毒反应或死亡率一与动物的性别有明显相关时,则应选择性别敏感的动物进行复试。
(四)试验报告和结果评价应详细具体,包括试验日期、动物的规格、性别、数量、受试物来源及含量、试验方法。
LD 值及其95%可信限,以及各剂量组的死亡率,或最大耐受量的值及其相当于临床剂量的50倍数.详细报告实验过程中动物出现的中毒表现及致死症状,综合评价受试物毒性大小。
第2章 毒理学基本概念 (150901)
一、外来化学物和毒性
中毒(poisoning)是指生物体受到毒物作用而 引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态
急性: 一次或24h 内多次 亚急性: 小于或等于1个月 亚慢性: 3个月左方 慢性: 大于6个月
10
一、外来化学物和毒性
任何一种化学物只要达到一定剂量,在一定 条件下都可能对机体产生损害作用。
31
二、剂量-反应关系和量反应、质反应
剂量-反应/效应关系 ( dose-response/effect relationship): 即 随着外源化学物的剂量增加,对机体的毒效应的程度增 加,或出现某种效应的个体在群体中所占比例增加。 剂量-效应关系 (dose--effect relationship): 表示化学毒物的 剂量与个体或群体中发生的量效应强度之间的关系。 剂量-反应关系 (dose--response relationship): 表示化学毒物 的剂量与某一群体中质效应的发生率之间的关系。
25
一、剂量和暴露特征
内剂量( internal dose) : 经吸收到机体血流的外源化学物的量; 靶器官剂量( target organ dose ):为发生损害作用部位的外源 化学物的量,可更好的反映剂量-效应之间的联系,又称到 达剂量( delivered dose) 或生物有效剂量( biologically effective dose) 。
第二章 毒理学基本概念
(Basic Concepts of Toxicology)
1
【目的要求】
掌握毒理学重要概念、剂量--反应关系 掌握常用毒性指标及意义 熟悉安全限值指标及意义 了解剂量--反应曲线的转换
2
【内容】
食品毒理学名词解释
食品毒理学名词解释一、基础毒理学1.外源性化合物 (Xenobiotics):人类生活的外界环境中,可与机体接触后进入体内,并且有生物活性,导致一定生物学作用的化学物质,2.毒物:一般认为,在一定条件下,较小剂量即能够对机体产生有害作用或使机体出现异常反应的外源化学物称为毒物。
3.毒性:是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。
选择毒性:一种外源化学物只对某一种生物有损害作用,而对其他种类的生物不具有损害作用,或者只对生物体内某一组织器官产生毒性,而对其他组织器官无毒性作用,这种外源化学物对生物体的毒性作用称为选择毒性。
毒性作用:是指外源化学物对生物体的损害作用。
*速发性毒作用:某些外源化学物在一次接触后的短时间内所引起的即刻毒性作用称为速发性毒作用。
*迟发性毒作用:在一次或多次接触某种外源化学物后,经一定时间间隔才出现的毒性作用称为迟发性毒作用。
*局部毒性作用:是指某些外源化学物在机体接触部位直接造成的损害作用。
*全身毒性作用:是指外源化学物被机体吸收并分至全身后所产生的损害作用。
4.*可逆作用:是指停止接触后可逐渐消失的毒性作用。
*不可逆作用:是指在停止接触外源化学物后其毒性作用继续存在,甚至对机体造成的损害作用可进一步加深。
5.*外源化学物对形态的作用:是指机体组织形态发生的肉眼或镜下可见的病理变化。
6.*外源化学物对功能性的作用:通常是指外源化学物引起靶器官功能的可逆性变化。
7.过敏性反应:也称为变态反应或超敏反应,是指机体对某些抗原初次应答后,再次接受相同抗原刺激时,发生的一种以机体生理功能紊乱或组织细胞损伤为主的特异性免疫应答。
8.*特异体质反应:通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常反应。
9.靶器官:外源化学物可以直接发挥毒作用的器官或组织就称为该物质的靶器官。
10.生物学标志:是指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后,对该外源化学物或其生物学后果的测定标准,可分为接触生物学标志,效应生物学标志和易感性生物学标志。
毒理名词解释(1)
一、名词解释1.外源化学物:在人类生活的外界环境中存在、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化学物质。
2.toxicity(毒性):指化学物能够引起机体损害作用的固有的能力。
3.效应:是量反应, 表示暴露于一定剂量外源化学物后,引起的一个生物个体、器官或组织的生物学改变。
4.反应:是质反应,指暴露于某外源化学物的群体中出现某种效应的个体在群体中所占的比率,一般以百分率或比值表示。
5.靶器官:因为选择性毒性的存在,外源物质进入机体,对体内各器官的毒作用不同,其可以直接发挥毒作用的器官就称为该物质的靶器官。
6.阈值:为一种物质使机体开始发生效应的剂量或浓度,即低于阈值时效应不发生,而达到阈值时效应将发生。
7.吸收:毒物从接触部位进入血液循环的过程,称为毒物的吸收。
8.蓄积:化学毒物的吸收速度超过代谢和排泄的速度,以相对较高的浓度富集于某些组织器官的现象。
9.终毒物:直接与内源靶分子反应或引起机体生物学微环境的改变、导致机体结构和功能素乱井表现毒物毒性的物质。
10.增毒:外源化学物在体内经生物转化为终毒物的过程11.解毒:消除终毒物或阻止终毒物生成的生物转化过程12.first pass effect(首过效应):经口给药时,外源化学物在胃肠道吸收后经门静脉系统到达肝脏而被代谢。
13.细胞凋亡:指细胞在一定的生理或病理条件下,受内在遗传机制的控制自动结束生命的过程。
14.variation (变异):是由遗传和遗传外因素控制的外观变化,或由于分化改变而引起的差异。
15发育毒性:指出生前后接触有害因素,子代个体发育为成体之前诱发的任何有害影响。
16.母体毒性:是指化学毒物对妊振母体的有害效应,表现为增重减慢、功能异常、临床症状甚至死亡。
17.危害:是指当机体、系统或人群暴露时可能产生有害作用的某一种因子或场景的固有性质。
18.危险度:也称为危险性或风险度,系指在具体的暴露条件下,某一种因素对机体、系统或人群产生有害作用的概率。
第2章 毒理学的基本概念汇总
3
一、毒物及其分类
1. 毒物的概念:
Paracelsus 的毒物观点 实际上所有的物质都有引起机体损伤的可能,如药物在 治疗剂量范围内能够发挥疗效,超过此范围就可能变成 毒物;另一方面,铅汞等重金属都有毒性,但人体内含 有微量时并不能引起中毒。再如,乙醇。 可见毒物与非毒物并没有一个明显的界限。
物机体。改变条件可能影响毒作用。
毒物的暴露条件变化影响的是毒性or毒作用?
16
3. 损害作用与非损害作用
化学物质对机体产生的生物学作用,既有损害作用,又有非 损害作用。损害作用是外源性化学物毒性的具体表现,毒理 学主要研究外源性化学物的损害作用。 损害作用(adverse effect)的特点
① 剂量 ② 接触途径 ③ 接触期限 ④ 接触速率 ⑤ 接触频率
2019/1/17
29
剂量
一个物质的“有毒”与“无毒”是相对的,毒性作用的
大小也是相对的,关键是此种物质与机体接触的量。
剂量是影响化学物质毒效应的决定性因素。只有达到一 定剂量才具有毒性效应,低于某一剂量则不引起毒性效 应。
2019/1/17
第二章 毒理学基本概念
山东大学毒理学研究所
主要内容
第 1节
第 2节
毒物、毒性和毒作用
剂量、剂量-反应关系
第 3节
第 4节
表示毒性常用指标
安全限值
2019/1/17
2
第一节 毒物、毒性和毒作用
1. 毒物及其分类
2. 毒性与毒作用
3. 选择毒性 4. 靶器官 5. 生物学标志
2019/1/17
1-2 毒理学主要基本概念
第二节毒理学主要基本概念一、毒性毒性是一种物质对机体造成损害的能力。
毒性较高的物质,只要相对较小的数量,则可对机体造成一定的损害;而毒性较低的物质,需要较多的数量,才呈现毒性。
物质毒性的高低仅具有相对意义。
在一定意义上,只要达到一定数量,任何物质对机体都具有毒性;在一般情况下,如果低于一定数量,任何物质都不具备毒性;关键是此种物质与机体接触的量。
除物质与机体接触的数量外,还与物质本身的理化性质以及其与机体接触的途径有关。
二、剂量剂量是决定外来化合物对机体损害作用的重要因素。
剂量的概念较为广泛,可指给予机体的数量,或与机体接触的外来化合物的数量、外来化合物吸收进入机体数量、外来化合物在靶器官作用部位或体液中的浓度或含量。
由于内剂量不易测定,所以一般剂量的概念,系指给予机体的外来化合物数量或机体接触的数量。
剂量的单位是以每单位体重接触的外来化合物数量表示,例如mg/kg体重。
1、致死量致死量即可以造成机体死亡的剂量。
但在一群体中,死亡个体数目的多少有很大程度的差别,所需的剂量也不一致,因此,致死量又具有下列不同概念。
⑴、绝对致死量(LD100)系指能造成一群体全部死亡的最低剂量。
⑵、半数致死量(LD50)系指能引起一群个体50%死亡所需剂量,也称致死中量。
表示LD50的单位mg/kg体重,LD50数值越小,表示外来化合物毒性越强;反之,LD50数值越大,则毒性越低。
2、最大无作用剂量(maximal no-effect level)最大无作用剂量即在一定时间内,一种外来化合物按一定方式或途径与机体接触,根据现今的认识水平,用最灵敏的试验方法和观察指标,亦未能观察到任何对机体的损害作用的最高剂量。
最大无作用剂量的确定系根据亚慢性毒性或慢性毒性试验的结果,是评定外来化合物对机体损害作用的主要依据。
以此为基础可制订一种外来化合物的每日容许摄入量(acceptable daily imtarie, intake,ADI)和最高容许浓度(maximal allowable concentration, MAC)。
毒理学知识点总结
毒理学知识点总结毒理学这门学问,听起来好像有点吓人,但其实它在咱们的生活里可有着不少的用处呢!先来说说啥是毒理学吧。
简单来讲,毒理学就是研究那些有毒物质对咱们身体会产生啥样影响的学问。
比如说,咱们平常吃的食物里可能会有一些微量的毒素,像发芽的土豆里就有龙葵素,那毒理学就能告诉咱们吃多少会对身体不好。
毒理学里有个很重要的概念叫剂量反应关系。
这就好比咱们吃药,吃一片可能能治病,吃多了反而可能有害。
比如说维生素 C 吧,适当吃对身体好,可要是一下子吃太多,说不定也会肚子疼呢。
还有毒物的代谢过程,这也特别有意思。
咱们的身体就像一个超级工厂,毒物进来后会被各种加工处理。
有的毒物能很快被排出体外,可有的就会留在身体里捣乱。
我记得有一次,我家孩子不小心喝了一点过期的牛奶。
当时可把我急坏了,赶紧查各种资料,这才知道过期牛奶里可能会产生一些有毒的物质。
但好在他喝得不多,而且身体很快就把这些不好的东西处理掉了,没啥大问题。
从那以后,我对毒理学就更关注了,生怕孩子再不小心接触到什么有害的东西。
毒理学还会研究毒物的作用机制。
比如说,有些毒物会破坏咱们细胞的结构,有的会影响身体里的化学反应。
就像有些农药,能让害虫的神经系统出问题,从而达到杀虫的效果。
但要是人不小心接触多了,自己的神经系统也可能会受影响。
在环境毒理学方面,咱们得关注空气、水和土壤里的有毒物质。
像工厂排放的废水废气,如果不处理好,里面的毒物就会进入到环境中,影响咱们的健康。
另外,毒理学在药物研发中也起着关键作用。
新药在上市前,都得经过严格的毒理学测试,确保对人体的危害降到最低。
总之,毒理学虽然名字听起来有点让人害怕,但它真的是在默默守护着咱们的健康,帮助咱们避开生活中的各种“毒”陷阱。
咱们多了解一点毒理学的知识,就能更好地保护自己和家人啦!。
毒理学知识点
毒理学知识点毒理学是一门研究毒物对生物体产生的危害及其机制的学科,它是毒物学的一个重要分支,主要研究的内容包括毒物的种类、毒素的性质、毒物对生物体的毒性研究等。
在现代化的社会中,毒物对人类造成的威胁日益增加,因此了解毒理学知识点对于保护人类健康具有重要意义。
本文将就毒理学的若干知识点进行介绍和探讨。
一、毒物的分类根据毒物的来源和性质,毒物可以分为化学毒物、生物毒物和物理性毒物。
化学毒物是指那些由化学物质引起中毒的物质,如重金属、农药、有机溶剂等;生物毒物是指那些由生物体产生的具有毒性的物质,如蛇毒、植物毒素等;而物理性毒物则是指那些由物理性因素引起的中毒,如辐射、高温等。
不同种类的毒物对生物体的影响也各有不同,因此在毒理学研究中需要对毒物的种类进行分类和研究。
二、毒素的性质毒素是导致生物体受损害的物质,其性质和作用机制是毒理学研究的重点之一。
毒素的性质包括毒性的强弱、毒性的类型、毒素的生物活性等。
根据毒素的作用机制和生物活性,毒素可以分为致命毒素、致畸毒素、致癌毒素等不同类型。
了解毒素的性质有助于预防和治疗毒物中毒事件,也为对毒物进行合理评估提供了参考依据。
三、毒物对生物体的毒性作用毒物对生物体产生的毒性作用是毒理学研究的核心内容之一。
毒物可以通过不同途径进入生物体内,如呼吸道、消化道、皮肤等,然后在体内发挥作用,导致生物体的中毒反应。
毒物对生物体产生毒性作用的机制主要包括直接作用于生物分子、改变生物体内环境、破坏细胞结构等。
通过研究毒物的毒性作用机制,可以更好地了解毒物对生物体的危害程度,为制定毒物防治策略提供理论依据。
四、毒物代谢和解毒机制毒物在体内往往需要经过代谢过程才能被排出体外,而毒物的代谢过程往往与其毒性有密切关系。
毒物代谢主要发生在肝脏中,它通过酶促反应将毒物转化为更容易排出体外的代谢产物,从而减轻毒物对生物体的危害。
此外,生物体还有各种解毒机制来清除体内的毒物,如肝脏解毒酶、抗氧化酶等。
毒理学 第二章 毒理学基本概念
效应(effect)
表示接触一定剂量的环境污染物后,引 起的机体生物学变化,分为质效应和量效应, 多用计量单位表示。量效应和质效应。
反应(response)
表示接触一定剂量的环境污染物后,产 生生物物学变化(效应)的个体在接触群体 中所占的比例。一般以百分比(%)表示。 如阳性率、死亡率、发病率等。
第二章 毒理学基本概念
1
一、毒物及分类
毒物(toxicant / poison)
是指在 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,引起暂时的或永久 性的病理改变,甚至危及生命的化 学物质。
2
毒物分类的目的
➢ 有助于了解毒物的化学和生物 学特性
➢ 有助于制定法规 ➢ 有助于管理 ➢ 有助于毒理学研究
致畸物根据致畸指数大小分为强致畸 性、具致畸性、无致畸性3个等级对受试 物进行评价。
22
反映毒作用终点的观察指标
➢ 特异指标:指标的出现与特定化学 物质之间有着明确的因果关系,常有助 于中毒机制的阐明是其优点。
➢ 死亡指标:简单、客观、易于观察, 虽然比较粗糙,不能反映毒作用的本质, 但可作为衡量不同作用部位和作用机制 的化学物质毒性大小的标准。
18
化学物质出现选择毒性的原因
➢物种和细胞学差异:如植物、细菌 ➢不同生物或组织器官对化学物质生物转
化过程的差异:如细菌、哺乳动物。 ➢不同组织器官对化学物质亲和力的差
异:如CO、除草剂百草枯。 ➢不同组织器官对化学物质所致损害的修
复能力的差异:如脑组织、肝、肾 19
选择毒性反映了生物现象的多样 性和复杂性,使毒理学动物试验结果 外推至人发生困难。也正是由于选择 毒性的存在,人类才得以发明各种特 异性药物用于临床医疗、农业和畜牧 业等领域,并从中获益。
毒理学——2
P-450
(活化)
O2
P-450
e¯
(加氧)
23
药物(毒物)RH在细胞色素 P450药物代谢酶系的作用下, 进行如下反应 P450
RH +O2
ROH +H2O
NADPH + H+
NADP+
24
常见的肝药酶诱导剂
Phenytoin 苯妥英 Phenobarbitone 苯巴比妥 Carbamazepine 卡马西平 Rifampicin 利福平 Griseofulvin 灰黄霉素 Chronic alcohol intake 长期饮酒 Smoking 吸烟
3
低
体液pH对毒物被动转运的影响
酸性
pKa:弱酸或弱 碱类毒物在50% 解离时的溶液的 pH 值。
Ka =
[ H+ ] [ A ]
[HA] [ A ] [HA]
pKa = pH - log 10pH-pKa =
[ A ]
[HA]
碱性
pKa-pH
4
膜两侧不同pH状态,弱酸类毒物被动运转达平衡时, 膜两侧浓度比较:
9
(二) 经肺吸收
气体、挥发性溶剂或颗粒可经由肺部吸收,如吸人给药(吸入麻醉)、喷雾 给药 (喷雾剂),因此药物可通过肺泡壁吸收产生毒性作用。呼吸道表面积30~ 100M2,毛细血管网的总长度约2000km
毒 物 鼻 咽
血 液
支 气 管
胃 肠 道
肺泡
10
(三) 经皮肤吸收
成人的体表面积约1.8平方米 毒物通过皮肤吸收的途径
二房室模型:药物在某些部位的药物浓度和血液中 的浓度迅速达平衡,而在另一些部位中的转运有一 速率过程,但彼此近似,前者被归并为中央室,后 者则归并成为外周室。 三房室模型:转运到外周室的速率过程有较明显快 慢之分。
毒理学基础知识
毒理学基础知识毒理学是研究化学物质对生物体(包括人类、动物和植物)的毒性效应和作用机制的学科。
以下是毒理学的一些基础知识。
1.毒性(Toxicity):毒性是指化学物质对生物体产生不良影响的性质。
毒性可以是急性的,也可以是慢性的,取决于剂量和暴露时间。
2.剂量(Dose):剂量是指化学物质进入生物体的量。
剂量通常以毫克(mg)或微克(μg)来衡量,并且与毒性效应的强度有关。
3.急性毒性(Acute Toxicity):急性毒性是指化学物质在短时间内对生物体产生的毒性效应。
急性毒性试验通常包括口服、皮肤接触或吸入染毒。
4.慢性毒性(Chronic Toxicity):慢性毒性是指化学物质在长期暴露下对生物体产生的毒性效应。
慢性毒性试验通常涉及长期喂食或重复剂量。
5.致突变性(Mutagenicity):致突变性是指化学物质引起基因或染色体突变的潜力。
致突变性通常通过体外试验来评估。
6.生殖发育毒性(Reproductive and Developmental Toxicity):生殖发育毒性是指化学物质对生殖系统和发育中的胚胎的毒性效应。
这通常通过体内试验来评估,包括对怀孕动物的研究。
7.致癌性(Carcinogenicity):致癌性是指化学物质引起癌症的潜力。
致癌性通常通过长期动物实验和流行病学研究来评估。
8.毒理学测试方法:毒理学测试方法包括体外试验(如细胞培养试验)和体内试验(如动物实验)。
体外试验通常用于快速筛选和评估化学物质的潜在毒性,而体内试验则用于更深入的研究。
9.安全限值(Safety Limits):安全限值是指化学物质在食品、药品、化妆品等中的允许最大浓度。
这些限值通常由监管机构设定,以确保产品的安全性。
10.毒理学研究的应用:毒理学研究用于评估化学物质的安全性,指导化学物质的使用,以及在发生中毒事件时提供科学依据。
了解这些基础知识有助于更好地理解毒理学的基本概念和原则,以及在评估化学物质对人类和环境的潜在影响时的应用。
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mg/kg,通常隔日给予下一个高剂量,剂量逐渐加大,直到出现
动物死亡时或达到剂量上限时止。
亚慢性和慢性毒性研究
概念:
亚慢性毒性(subehronic toxicity):动物连续(1-3个月)重复染毒所引起的毒 性效应
慢性毒性(chronic toxicity): 实验动物长期染毒引起的毒性效应
目的:
采用两种啮齿类动物或一种啮齿类动物加一种非啮齿类动物的严 格设计的、单次给药的、逐渐增加剂量的耐受性研究,取代啮齿 类动物或非啮齿类动物半数致死量(LD50)测定的要求。 在1997 年进行的第二次ICH会议中,又对支持单次给药临床
试验的动物急性毒性试验进行了讨论。
急性毒性研究
我国在1993 年和2001 年分别发布了两版有关急性
2、判断出现的各种反应可能涉及的器官、组织或系统等。 3 、根据大体解剖中肉眼可见的病变和组织病理学检查的结果,初步判断可能的 毒性靶器官。
4 、根据不同剂量组各种反应的发生率、动物死亡情况等,确定动物对受试物的 最大无反应剂量、最小毒性反应剂量、最大耐受剂量、最小致死剂量等,初步判 断药物的安全范围。
一般毒理学研究
国家上海新药安全评价研究中心 马 璟
2007-9
一、一般毒理学的概念
毒性作用类型
-按毒作用发生时间分类:急性毒作用(acute toxic action) 慢性毒作用(chronic toxic action) 迟发性毒作用(delayed toxic action) 远期毒作用(remote toxic action) -按毒作用部位分类:局部毒作用(local toxic action)
的一般原则是在获得尽量多信息的前提下,使用尽量少的动物数。
动物数应符合结果分析评价的要求。 5、体重:动物初始体重不应超过或低于平均体重的20%。
应符合国家有关规定的等级要求,并具有实验动物质量合格证。
急性毒性研究
给药途径
给药途径不同,受试物的吸收率、吸收速度和暴露量会有所不 同,因此需要采用多种给药途径进行急性毒性试验。另外,通过 不同途径给药所得结果的比较,可以获得一些初步的生物利用度 信息。通常,给药途径应至少包括临床拟用途径和一种能使原型 药物较完全进入循环的途径(如静脉注射)。如果临床拟用途径 为静脉给药,则仅此一种途径即可。
①发现受试物可能引起的临床不良反应,包括不良反应的性质、程度、量效和时效关 系、可逆性等; ②判断受试物反复给药的毒性靶器官或靶组织;
③推测临床试验的起始剂量和重复用药的安全范围;
④提示临床试验中需重点监测的安全性指标; ⑤对毒性作用强、毒性症状发生迅速、安全范围小的化合物,长期毒性研究还可以为
临床试验中的解毒或解救措施提供参考。
急性毒性研究
3、半数致死量法
4、固定剂量法(Fixed-dose procedure)
该方法最初于1984年由英国毒理学会提出,不以死亡作为观 察终点,而是以明显的毒性体征作为终点进行评价。 选择5、50、500和2000mg/kg四个固定剂量进行实验,特殊情 况下可增加5000 mg/kg剂量。实验动物首选大鼠,采用一次给药 的方式进行。如无资料证明雄性动物对受药试物更敏感,首先用 雌性动物进行预试。正式试验每个剂量至少用10只动物,雌雄各 半。根据预试的结果,由前面所述的四种剂量中选择一个可能产 生明显毒性但又不引起死亡的剂量进行试验,如预试结果表明, 5.0mg/kg引起死亡,则降低一个剂量档次进行试验。
急性毒性研究
急毒上限参数:以死亡为检测终点
绝对致死剂量(LD100)
半数致死剂量(Median lethal dose, LD50 ):在一定试验条件下引 起50%动物死亡的剂量。 最小致死剂量(Minimal lethal dose, MLD):引起个别受试动物 出现死亡的剂量 最大耐受剂量(Maximal tolerance dose, MTD):不引起受试对象 死亡的最高剂量。 急毒上限参数:以非致死性急性毒作用为终点 最小毒性反应剂量(LOAEL):观察到有害作用的最低剂量 最大无反应剂量(NOAEL) :未观察到有害作用的剂量
一般毒理学的概念
一般毒理学(基础毒性):研究化学物质在一定的
剂量范围内经不同染毒期限时间产生的毒效应。包括 系统毒性和局部毒性的研究。
意义:是化学品安全性评价和危险性评价的重要组成部
分;可发现毒性作用的靶器官。
一般毒理学的概念 一般毒理学分类: 急性毒性研究 亚急性毒性研究(亚慢性毒性研究) 长期毒性研究
基础上,根据化合物的结构特点和理化性质,遵循“具
体问题具体分析”的原则进行。
B.随机、对照、重复的原则
急性毒性试验应符合一般动物试验的基本原则,即随
机、对照和重复的原则。
急性毒性研究
试验条件
必须执行《药物非临床研究质量管理规范》(GLP)。
受试物
与临床试验受试物和上市药品符合同一质量标准。受试物应标 明名称、批号、来源、理化性质、纯度、稳定性、保存条件和配制 方法,并附有研制单位的自检报告。所用辅料、溶剂、试剂等应标 明批号、规格和生产厂家,并符合试验要求。 如果受试物为复方制剂,建议进行各成分单独给药的试验和按复 方制剂比例联合给药的试验,以提示有无增毒作用,或是否出现新 的毒性。 如果受试物在贮存条件下易发生降解,建议以含降解产物量最 高的受试物进行急性毒性试验,并与临床样品的急性毒性试验结果 比较。
亚慢性和慢性毒性研究
基本原则 整体性原则 新药的开发是一个连续的、渐进的系统工程,长期性研究是新药开发
的一个有机组成部分。长期毒性研究不能与药理学、药代动力学和其它毒理学研究割 裂,试验设计应充分考虑其它药理毒理研究的试验设计和研究结果。长期毒性研究的 结果应该力求与其它药理毒理试验结果互为印证、说明和补充。
具体问题具体分析 长期毒性研究的试验设计应该在对受试物的认知基础上,遵循
“具体问题具体分析”的原则进行。试验设计应根据化合物的结构特点和理化性质、 同类化合物在国内或国外的临床使用情况、临床适应症和用药人群、临床用药方案、
急性毒性研究
动物 1、种属:急性毒性试验应采用至少两种哺乳动物,根据药物的特点, 可选用一种啮齿类动物加一种非啮齿类动物进行试验。 2、性别:通常采用两种性别的动物进行试验。 3、年龄:通常采用健康成年动物进行试验。如果受试物拟用于儿童, 建议考虑采用幼年动物进行相应的毒理试验。 4、动物数:对于所用的动物数,应根据动物的种属和试验目的来确 定,通常小动物的每组数目相对多于大动物的数目。动物数选择
急性毒性研究
给药剂量
急性毒性试验的重点在于观察动物出现的毒性反应,应以近
似致死剂量下观察出现的毒性和剂量间的量效关系为主。可选择 适当的方法进行急性毒性评价,对于非啮齿类动物给予出现明显
毒性的剂量即可,给药剂量没有必要达到致死水平。
对于毒性较大的或需要参考LD50值来估计临床初始剂量的药物, 研究者根据药物的具体情况设计给药剂量水平,可采用适当的方 法求算LD50值。 总体上,给药剂量应从未见毒性剂量到出现严重毒性 ( 危及 生命的) 剂量,同时设阴性对照组(溶剂对照组)。
对于所有的试验动物均应进行大体解剖,包括实验过程中因濒
死而处死的动物、死亡的动物以及试验结束时仍存活而处死的动 物。任何器官出现体积、颜色、纹理改变时,均应记录并进行组 织病理学检查。
急性毒性研究
数据分析及评价
1 、根据所观察到的各种反应出现的时间、严重程度、持续时间等,分析各种反
应在不同剂量时的发生率、严重程度。根据观察结果归纳分析,判断每种反应的 量效关系及随时间的变化。
蓄积毒性研究
局部毒性研究
1.急性毒性研究
概念: 是指动物一次或24 小时内多次给予受试物后,一定 时间内所产生的毒性反应。
1927年由Trevan引入LD50的概念,现国内、外均有法规。
目的: 确定或估算LD50,进行毒性分级
提示化学物可能的靶器官及特殊毒作用,为机理研 究提供线索
为长期毒性研究提供方案设计依据
实验和主实验。限度试验主要用于有资料提示受试物可能没有毒
性的情况,最多用 5 只动物进行的一个序列试验。试验剂量为 2000 mg/kg,特殊情况下也可使用5000 mg/kg。
急性毒性研究
6、近似致死剂量法 (Approximate Lethal Dose – ALD) 该方法主要用于 非啮齿类的动物试验。 一般用6只健康的Beagle犬或猴。根据小动物的毒性试验结果、 受试物的化学结构和其它有关资料,估计可能引起毒性和死亡的剂量 范围。 按50%递增法,设计出含数个剂量的剂量序列表。 根据估计, 由剂量序列表中找出可能的致死剂量范围,在此范围内,每间隔一个 剂量给一只动物,测出最低致死剂量和最高非致死剂量,然后用二者 之间的剂量给一只动物。如果该剂量下动物未发生死亡,则该剂量与 最低致死剂量之间的范围为近似致死剂量范围;如果该剂量下动物死 亡,则该剂量与最高非致死剂量间的范围为近似致死剂量范围。
5、对于需要测定LD50值的药物,采用合理的统计学方法求算LD50值。
6、说明所使用的计算方法和统计学方法,提供所选用方法合理性的依据
急性毒性研究
急性毒性试验常用试验方法
1.最大耐受量法
一般使用10-20只动物,连续观察14天。 2.最大给药量法 对于某些低毒的受试物可采取该方法。在合理的给药浓度及 合理的给药容量的条件下,以允许的最大剂量单次给药或24小时 内数次给药(一般不超过5g/kg体重),观察动物出现的反应。一般 使用10-20只动物,连续观察14天。
急性毒性研究
5、上下法(阶梯法,序贯法,Up and Down Method) 该方法由 Dixon 和 Mood 首次提出, 1985 年 Bruce 进行了改进, 目前是OECD 和 EPA推荐的方法之一。其最大的特点是节省实验 动物,同时,不但可以进行毒性表现的观察,还可以估算LD50及 其可信限,适合于能引起动物快速死亡的药物。该方法分为限度