农药登记毒理学代谢和毒物动力学试验

农药登记毒理学代谢和毒物动力学试验1 范围GB/T 15670的本部分规定了代谢和毒物动力学试验的基本原则、方法和要求。

本部分适用于为农药登记而进行的代谢和毒物动力学试验。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 14925 实验动物环境及设施3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1毒物动力学toxicokinetics研究化学物质在体内量变规律的科学。

它从速度论的观点出发，研究化学物质在吸收、分布、生物转化和排泄过程中随时间发生的量变规律，用数学模式系统地分析和阐明化学物质在体内的位置、数量与时间的关系，探讨这种动力学过程与毒作用强度和时间的关系。

3.2速度rate机体或机体某部位在单位时间内转运或消除化学物质的量或浓度的变化，用dx/dt表示。

对恒速过程，可用平均速度△x/△t表示。

单位是mg·h-1或μg·min-1。

3.3速率常数rate constant机体或机体某部位化学物质转运或消除的速度与该部位化学物质的量或浓度的比值，即（dx/dt）/X。

单位是时间的倒数h-1或min-1。

3.4零级速度过程zero order rate process化学物质转运或消除的速度与化学物质的量或浓度的零次方成正比，即（dx/dt）=KX0。

因为X0＝1，所以（dx/dt）＝K，即零级速度过程就是恒速过程，与化学物质的量或浓度无关，可用速度来衡量。

3.5一级速度过程first order rate process化学物质转运或消除的速度与化学物质的量或浓度的一次方成正比，即（dx/dt）=KX1，可用速率常数来衡量，单位为时间的倒数即h-1或min-1。

3.6混合速度过程mix order rate process化学物质转运或消除的速度过程随化学物质的量或浓度而变。

当化学物质的量或浓度高时，运转或消除的机能被饱和，呈零级速度过程；化学物质的量或浓度随时间降到一定水平后，呈一级速度过程。

混合速度过程可用（dx/dt）=Vmax C/(Km+C)表示。

3.7毒-时曲线和毒-时半对数曲线以时间为自变量，毒物的数量特征为应变量所作的算术坐标图为毒-时曲线，以毒物的数量特征的自然对数为应变量所作的图为毒-时半对数曲线。

它们除能反映毒物在体内的配置状态、毒物量的经时变化和速度特征外，毒-时曲线下面积还能反映进入体循环的毒物量。

毒-时半对数曲线可被用作按残数法求解毒物动力学参数的工具。

3.8房室和房室模型compartment and compartment model在毒物动力学研究中，为研究和数学推导的方便，将机体划分成若干“部分”，将动力学即速度特征相似的体液、脏器、组织划归同一“部分”，并称之为房室。

它只是毒物动力学中的抽象划分，不一定有直观的生理解剖学意义。

它描述了毒物在体内的配置状况。

把各房室借助各种流向速度串接起来，构成一种反映毒物配置的具有速度论特征的模型称为房室模型。

它是毒物动力学研究中的主要模型。

3.9吸收absorption化学物质由染毒部位或经染毒途径进入体循环的过程。

3.10分布distribution进入体循环的化学物质向机体各可分布的体液、组织、脏器转运的过程。

3.11代谢metabolism进入体内的化学物质在体液pH、酶系统或肠道菌丛等的作用下发生化学结构变化的过程。

代谢又称生物转化。

3.12排泄excretion已被吸收的化学物质和/或其代谢产物排出体外的过程。

3.13消除elimination化学物质原形从机体或机体某部位消失的过程，它是所有的代谢和排泄作用的总和。

3.14生物利用度bioavailability化学物质由染毒部位进入体循环的速度（即吸收速度）和程度（吸收的相对量，吸收率）。

3.15表观分布容积apparent volume of distribution化学物质在体内的分布达动态平衡后，体内化学物质的量与血浆中该化学物质浓度的比值，即V＝Xt/Ct，单位是L·kg-1或mL·kg-1。

它不是一个真实的生理或解剖学空间，只具有表观的意义，它反映化学物质在体内分布的广度。

3.16生物半减期biological half life化学物质在体内的量或浓度减少一半所需的时间，单位是h或min。

4 试验目的代谢和毒物动力学研究的主要目的在于了解、阐明、测定受试物（有时包括其代谢产物）的下述内容：——进入机体的途径，吸收的速度和程度（生物利用度）；——在体内各脏器、组织和体液间的分布特征，与血浆蛋白的可逆性结合；——生物转化的速度和程度，鉴定主要代谢产物的化学结构，探索生物转化的通路；——消除或排泄的途径、速度和能力；——在体内蓄积的可能性及其程度和持续时间；——比较不同剂量水平，单次和多次重复染毒时吸收、分布、生物转化和消除或排泄的动力学特征；——比较不同种属、品系动物间毒物动力学的异同，为根据动物资料外推到人提供可能的依据；——寻找富集的脏器、组织，探索它们与作用靶器官之间的关系；——探索毒物动力学过程与毒效强度和时间的关系；——为其他毒性、毒理学试验选择动物、剂量提供有益的资料。

综合上述试验结果，将可能为阐明受试物在人体内的转归、毒作用的机理、安全性评价、卫生标准制定乃至改善中毒的防、诊、治提供科学依据。

5 试验概述受试物通过恰当的途径染毒。

根据研究的目的对一组或几组实验动物分别给予一次染毒或在规定的时间内重复多次染毒。

然后按研究的要求，测定体液、脏器、组织、排泄物中受试物和/或其代谢产物的量或浓度的经时变化。

进而选择或提出受试物在体内配置的合适的模型和数学表达式，进行毒-时曲线拟合，求出有关的毒物动力学参数，探讨其毒理学意义。

代谢和毒物动力学研究涉及多种不同类型、不同深度的研究领域，不能要求对每一个受试物都进行以下所有的各项试验。

具体的研究内容和项目将取决于研究的目的和受试物的种类、用途、预期人类可能接触的广度、理化性质、毒性和毒理学特征、以及建立适用的生物样品中受试物分离、测定方法的实际可能性等因素。

但无论怎样，研究的结果应对受试物的吸收、分布、生物转化、消除或排泄的特征有一个基本的阐明。

6 试验方法6.1 受试物6.2 受试物的纯度不应低于98%。

如果采用放射性同位素标记的受试物，其放化纯度不应低于95%。

如杂质含量≥20%，应对杂质的种类和含量进行分析鉴定。

6.3 应将放射性同位素标记在受试物分子的骨架上或具有重要功能的基团上。

在某种情况下，受试物的分子上有多个部位被同种或异种同位素标记，对探讨该受试物的生物转化是有益的。

6.4 如只观察生物样品中总放射活性的动态变化，由于不能确定所测的是什么化学物质，因此除了能获得一个总放射活性的表观消除半减期外，其他毒物动力学参数都可能是不可靠的。

当然，对由此而引出来的任何结论都必须持慎重的态度。

6.5 为满足染毒剂量的需要，可将受试物溶解或均匀悬浮于适当的溶媒或介质中。

6.6 实验动物6.7 动物种类和品系的选择可用一种或数种实验动物进行代谢和毒物动力学研究。

尽可能选用与人类具有相似代谢途径的种系或选用与其他毒理学试验相同、并能出现受试物典型毒作用的动物。

选择受试动物还应考虑到最好能在同一动物身上取得完整的毒-时曲线。

一般首选大鼠，但根据试验的需要也可选用其他动物。

6.8 年龄和体重一般应选用初成年动物。

选用啮齿类动物时，试验开始时实验动物体重的个体差异不超过同性别平均体重的±20%。

有特殊需要时，可设不同的年龄组。

6.9 性别和数量6.10 性别一般对实验动物的性别不作硬性规定，如毒性、毒理研究表明有明显的性别差异时，应设不同的性别组。

一般情况下，雌性动物应选用未经产和未妊娠的。

6.11 数量6.12 每一试验组不应少于4只动物，在用非啮齿类动物的试验中，动物数量可酌情减少。

6.13 在研究受试物组织分布等需要处死动物的试验中，开始时试验组的大小应考虑到采样的时间点数和每一时间点需处死的动物数。

6.14 当选用小动物时，为满足采样量，可将处理完全相同的3只～5只动物的生物样品混在一起，作为一个试验点来处理。

6.15 每个剂量组至少应重复4次。

6.16 饲养条件6.17 实验动物的饲养条件应符合GB 14925的有关规定。

6.18 进行代谢和排泄试验时，应将每只动物或作为一个试验点的处理完全相同的3只～5只小动物各自置于单独的代谢笼中，以便分别收集尿和粪。

有条件或需要时还可收集动物的呼出气体。

6.19 一般选用常规的实验室饲料，饮水不限。

但是，无论采用何种饲料，应给出饲料的配方，并应注意各组分对受试物毒物动力学影响的可能性。

6.20 试验前动物要在实验饲养条件下检疫和适应3 d～5 d。

6.21 生物样品中受试物的分离和测定方法6.22 生物样品中受试物和/或其代谢产物的分离和测定方法的建立是毒物动力学试验的前提。

6.23 对分析测定方法的要求是专一性强，灵敏度高[最低检出浓度应能达到（10-9～10-12）g ·mL-1或（10-9～10-12）g · g-1水平]，线性范围宽，准确度高（回收率应高于75%），精密度好（批间变异系数应小于10%）。

6.24 应用放射性同位素标记的受试物时，应根据标记同位素射线的性质建立相应的测定放射活性的方法。

6.25 放射活性的测定应结合层析等分离技术进行，以了解代谢产物的图谱、生物转化程度和速度。

6.26 染毒6.27 染毒剂量6.28 单次染毒试验至少需要选用两个剂量水平。

低剂量应相当于未观察到有害作用剂量水平（NOAEL）。

高剂量应能出现毒性作用或引起毒物动力学参数的改变，但不会引起严重中毒，保证在取得完整的毒-时曲线之前动物不会死亡，或不会引起影响试验结果评价的过高死亡率，一般可选用0.5 LD50～0.75 LD50。

6.29 反复多次染毒试验时，通常低剂量水平就能满足要求，但在某些情况下，也还需要设置高剂量水平组。

6.30 当用放射性同位素标记的受试物染毒时，应考虑到所用剂量中放射活性的强度，低剂量水平应能满足最低检出限，高剂量水平应防止放射性损伤所致的毒物动力学特征的改变。

6.31 染毒途径6.32 染毒途径要尽可能地与人类实际接触的情况相似。

最好选用与其他毒理学试验相同的染毒途径，可能时染毒方式也应相同。

6.33 根据试验的目的和要求可采用经口、经皮或吸入染毒。

为了解受试物的毒物动力学基本特征或为计算血管外途径染毒吸收程度提供参数，经静脉注射染毒是必要的。

6.34 吸入染毒时，染毒期尽可能使受试物的实际浓度保持恒定，应控制其日内、日间的变异系数小于±20%。