毒理学 第六章-一般毒性作用(人卫)
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第六章 一般毒性3.6
44
(六) 观察时间和周期
测定外源化学物的 LD50(LC50) ，一般要 求计算实验动物接触化学物之后两周 （14天）内的总死亡数 对于一些速死性化学物求其 LD50(LC50) 也可仅计算24小时的死亡率
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四、急性毒性分级和评价
急性毒性试验主要目的之一是对化学物的急 性毒性进行分级，评价化学物的急性毒性强 弱，用于比较其急性毒性大小。 WHO于2003年公布《全球化学品统一分类和 标签制度》（ GHS ）， 2005 年修订， 2008 年 GHS将全面实施。 GHS 对急性毒性分级以 LD50/LC50 值为依据 划分。
在观察期间应注意观察其体重变化。
这有助于了解受试化学物所致的中毒 效应是短暂的或较长期的效应
43
4.病理检查和其它指标观察
应当重视病理组织学检查
凡中毒死亡动物应及时解剖做病理学检查，
检查器官有无充血、出血、水肿或其它改变， 并对有变化的脏器作病理组织学检查
对存活动物于观察期结束后应做病理学检查
24
3.性别
急性毒性试验所用的动物应当是雌、雄
各半
如果在研究中发现待测化学物对雌、雄
动物的毒性大小有明显差异时，应分别 求出雌性与雄性动物各自的LD50值
如果试验是为致畸试验作剂量准备，也
可仅做雌性动物的LD50试验
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4．实验动物分组和数量
在利用不同的方法测定化学物LD50时，
实验设计中对动物数的要求不同
狗
5～15 2～5 5～15 3～10
40
0.1～0.2 0.2～0.5 0.2～0.5 0.2～0.5 0.1～0.5 1～2 0.5～1 1～5 0.5～2
第6章 一般毒性(1)
<20
<20
高 毒 5∼
20∼
20∼
中等毒 5∼500 200∼2000
200∼2000
低 毒 >500
>2000
>2000
工业毒物急性毒性分级
毒性分级
剧毒 高毒 中等毒 低毒 微毒
小鼠一次经口 LD50(mg/kg) <10 11∼100 101∼1000 1001∼10000 >10000
小鼠吸入2h 兔经皮
二、急性毒性试验方法
（一）实验动物的选择 （二）染毒途径和方式 （三）剂量选择 （四）毒性反应的观察与检查
（一）实验动物的选择
1. 物种与品系选择
（1） 敏感动物 （2） 尽可能选择对化学物的反应和代谢特点与人 或靶动物相同或相近的动物。 （3） 多种动物，至少两种，啮齿与非啮齿。
实验动物的选择
4
4. 经注射染毒
常用实验动物给予受试物的体积(ml)
注射方式 小鼠 大鼠 豚鼠 兔
腹腔 肌肉 静脉 皮下
0.2∼1.0 0.1∼0.2 0.2∼0.5 0.1∼0.5
1∼3 2∼5 0.2∼0.5 0.2∼0.5
1∼2 1∼5 0.5∼1 0.5∼2
5∼10 0.5∼1 3∼10 1∼3
狗
5∼15 2∼5 5∼15 3∼10
禁食
经口染毒时，染毒前必须禁食，但饮水不限。大 动物一般在每日上午喂食前给与受试化学物。大鼠和 小鼠主要在夜间采食，应隔夜禁食，或停食6~8h。 染毒后2~4h复食。 禁食时间不宜过长，因动物饥饿也可影响试验结果。
实验动物的喂养环境
温度、湿度要适合动物试验要求，光照应12小时 日光，12小时黑暗。 环境、饮水、饲料清洁、保持室内卫生
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
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
duli6-化学毒物的一般毒性作用
对数值 1.6021-0.6×2 1.6021-0.6 1.6021 1.6021+0.6 1.6021+0.6×2
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预试验的目的： 找出受试物对实验动物 的10%-90%的致死剂量范围。
计算出正式试验公比：
或
2/1/2021
式中： a为最低组剂量（0~10%）
b为最高组剂量（90~100%）
最常用的染毒途径为经消化道、呼 吸道、皮接触及注射途径。
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急性毒性试验
经消化道接触（食品）:灌胃和吞咽胶囊
灌胃量:
小鼠0.21.0ml/只或0.10.5ml/10g 大鼠一次灌胃体积不超过5ml/只 家兔不超过10ml/2kg 狗不超过50ml/10kg
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兔经皮 LD50(/mg/kg)
对人可能致死的估计量
g/kg
总量(g/60kg)
剧毒
<1
<10
<5
<0.05
0.1
高毒
1~
10~
5~
0.05~
3
中等毒
50~
100~
44~
0.5~
30
低毒
500~
1000~
350~
5~
250
实际无毒 5000~
10000~
2180~
>15
>1000
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测定结果:
根据所采取的剂量系列,每组动物数 及各组动物死亡数,查Horn氏表即得该化 合物LD50及LD5095%可信限。
人卫第六版毒理学基础笔记(GXMU预防)解读
毒理学笔记（人卫第六版）第一章绪论◎机制毒理学作用：①、评定危险度；②、排除实验动物有害反应发生于人类的可能性；③、帮助设计和生产安全的化学品以及合理治疗化学中毒和其他疾病（★第一个禁用药品：反应停）；④、准确了解人和实验动物间的差异，针对性预防和治疗。
◎20世纪20年代，美国科学家开始了早起神经毒理研究，发现磷酸三甲苯酯（TOCP）、甲醇、Pb都是神经毒物。
◎毒理学研究方法：体内试验、体外实验、人体观察、流行病研究。
◎毒理学应用：安全性评价、危险度评定、危险性管理与交流。
第二章毒理学基本概念◎毒性：物质引起生物体有害作用的固有能力，是化学物的固有能力。
◎毒效应：化学物毒性在某些条件下引起机体健康有害作用的表现，改变条件就可以影响毒效应。
◎毒物：在较低剂量下可导致生物体损伤的物质。
◎毒效应普：1、生物体对外源化学物的负荷↑；2、意义不明的生理和生化改变；3、亚临床改变；4、临床中毒；5、死亡。
◎毒作用分类：1、速发型和迟发型；2、全身或者局部‘3、可逆或不可逆；4、超敏反应；5、特异质反应。
◎毒理学动物实验分类：急性毒性实验（1次或24h内多次染毒）、短期重复（≤1m重复染毒）、亚慢性（1~3m重复染毒）、慢性（3m以上重复染毒）。
◎合理利用剂量-反应关系概念前提：1、所研究反应由接触化学物引起；2、强度与剂量有关；3、有定量测定方法和准确表示毒性大小手段。
◎剂量-反应关系重要意义：1、确认效应是该化学物或者药物的毒性反应；2、确定研究群体的平均反应和易感性范围；3、其斜率给出有效剂量范围内随着剂量↑，收影响对象比例的变化。
◎烷烃类的H若被卤素取代，其毒性↑，取代↑，毒性↑，CC l4＞CHC13＞CH2C12＞CH3Cl。
◎带两个基团的苯环化合物毒性是：对位＞临位＞间位，对称＞不对称。
◎靶器官：外源性化学物可以直接发挥毒性作用的器官。
◎生物标志：暴露标志（包括内剂量标志和生物效应剂量标志，作为吸收剂量或靶剂量标志，可评价暴露水平或建立生物阈值）、效应标志（早期生物效应、结构和功能改变、疾病）、易感性标志（可筛查易感人群，保护高危人群）。
duli6化学毒物的一般毒性作用
5.禁食：
• 经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食 • 大鼠、小鼠——隔夜禁食；染毒后禁食4h • 大动物——每日上午喂食前染毒
染毒后继续禁食2~4h，但在禁食时要保证饮水。
6.实验动物的预检：
• 选择健康动物 • 1~2周的检疫期
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9
急性毒性试验
（二）试验动物的喂养环境
39
蓄积系数法原理
某物质LD50=40mg/kg ① 40
→50%血压升高
② 10 10 10 10 ……→50%血压升高
公式的本质:实际给予的总量与蓄积量(有效量)的比值。
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40
1．固定剂量法
先求出LD50，然后选取相同条件的40只 (或更多)实验动物，分为两组，一为染毒组， 另一为对照组，每组至少20只，雌雄各半。 试验组在1／20～l／50LD50的范围内选定一 个剂量，每日以固定剂量进行染毒,试验期 间观察记录每组动物死亡数。当试验组累积 发生一半动物死亡即可终止试验。此时，计 算累积总接触剂量[LD50(n)]，根据公式计算 K值，然后进行评价。
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41
2．剂量递增法：
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K值进行评价。一般来说，在试验第2l天也可结束试 验，因为这之前如果动物没有死亡或死亡数不足一半，说明其累 积剂量已达5.26LD50，即K＞5。
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42
3．20天试验法：
2180~
>15
>1000
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32
急性毒性评价
我国食品毒理急性毒性分级法(1994)
急性毒性分级
大鼠经口 LD50(mg/kg)
• 经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食 • 大鼠、小鼠——隔夜禁食；染毒后禁食4h • 大动物——每日上午喂食前染毒
染毒后继续禁食2~4h，但在禁食时要保证饮水。
6.实验动物的预检：
• 选择健康动物 • 1~2周的检疫期
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急性毒性试验
（二）试验动物的喂养环境
39
蓄积系数法原理
某物质LD50=40mg/kg ① 40
→50%血压升高
② 10 10 10 10 ……→50%血压升高
公式的本质:实际给予的总量与蓄积量(有效量)的比值。
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1．固定剂量法
先求出LD50，然后选取相同条件的40只 (或更多)实验动物，分为两组，一为染毒组， 另一为对照组，每组至少20只，雌雄各半。 试验组在1／20～l／50LD50的范围内选定一 个剂量，每日以固定剂量进行染毒,试验期 间观察记录每组动物死亡数。当试验组累积 发生一半动物死亡即可终止试验。此时，计 算累积总接触剂量[LD50(n)]，根据公式计算 K值，然后进行评价。
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2．剂量递增法：
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K值进行评价。一般来说，在试验第2l天也可结束试 验，因为这之前如果动物没有死亡或死亡数不足一半，说明其累 积剂量已达5.26LD50，即K＞5。
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3．20天试验法：
2180~
>15
>1000
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急性毒性评价
我国食品毒理急性毒性分级法(1994)
急性毒性分级
大鼠经口 LD50(mg/kg)
第6章外源化学物的一般毒性作用
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。
2019/9/20
13
1.3.2 动物分组及样本例数
试验动物应按年龄、性别和体重进行分层随 机分组。
随机方法可用抽签法和随机数字表法，即先 将动物编号后，进行抽签或查随机数字表。
2019/9/20
注意随机不等于随意！ 每组样本例数小鼠10至20只，大鼠12至16只，
家兔8至12只。
2019/9/20
14
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。
其适于在常温、常压下生产生活中以气态、蒸汽态、 气溶胶、烟雾与粉尘状态存在的受试物的急性毒性 试验。
具体接触方式有：吸入（将试验动物置于含有一定 浓度的受试物的染毒柜或其它容器中，让动物自然 吸入）和注入（将受试物直接注入试验动物的气管 或肺内）。
该途径接触的持续时间可依据试验要求而定。毒性 大的接触时间可短些，毒性小的可长些。国内一般 在求LC50时为2小时。
病理解剖学检查对迟发性死亡动物，尤其是发生双峰死亡的 现象是必要的。双峰死亡指早期死亡较多，继而减少，然后 又出现大批死亡的现象。
病理解剖学检查对估计受试物的毒理作用有一定的意义，并 可为亚慢性、慢性和其它毒性试验的设计提供依据。
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27
1.4 急性毒性替代试验
1.4.1固体剂量法 （fixed dose procedure） 1.4.2急性毒性分级法 （acute toxic class method） 1.4.3上下移动法 （阶梯法，up/down method）
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1.3.2 动物分组及样本例数
试验动物应按年龄、性别和体重进行分层随 机分组。
随机方法可用抽签法和随机数字表法，即先 将动物编号后，进行抽签或查随机数字表。
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注意随机不等于随意！ 每组样本例数小鼠10至20只，大鼠12至16只，
家兔8至12只。
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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。
其适于在常温、常压下生产生活中以气态、蒸汽态、 气溶胶、烟雾与粉尘状态存在的受试物的急性毒性 试验。
具体接触方式有：吸入（将试验动物置于含有一定 浓度的受试物的染毒柜或其它容器中，让动物自然 吸入）和注入（将受试物直接注入试验动物的气管 或肺内）。
该途径接触的持续时间可依据试验要求而定。毒性 大的接触时间可短些，毒性小的可长些。国内一般 在求LC50时为2小时。
病理解剖学检查对迟发性死亡动物，尤其是发生双峰死亡的 现象是必要的。双峰死亡指早期死亡较多，继而减少，然后 又出现大批死亡的现象。
病理解剖学检查对估计受试物的毒理作用有一定的意义，并 可为亚慢性、慢性和其它毒性试验的设计提供依据。
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1.4 急性毒性替代试验
1.4.1固体剂量法 （fixed dose procedure） 1.4.2急性毒性分级法 （acute toxic class method） 1.4.3上下移动法 （阶梯法，up/down method）
《毒理学基础》-一般毒性作用 ppt课件
① 固定剂量：5、50、300、2000mg/kg； ② 预试验：用单性别1只动物循序进行，接受试验前 后的2只动物间隔24小时。如一个剂量无中毒表现，其上 个剂量动物死亡，需在中间插入剂量进行试验； ③ 正式试验：根据预结果，取5只动物进行试验； ④ 限量试验：如果2000mg/kg预试验和正式试验均不 出现中毒表现，试验终止，为未观察到毒性(U) 。 ⑤ 若正式试验5mg/kg出现中毒表现或死亡，试验终 止，可定为高度(T+)。
第六章 一般毒性作用 General toxic effects
一. 概述 二. 急性毒性作用
四. 短期、亚慢性和慢性毒性作用 （蓄积性与耐受性）
一般毒性：
1. 急性毒性 （acute toxicity）
2. 局部毒性 （local toxicity）
3. 亚急性毒性 （subacute toxicity）
n
式中：
m-lgLD50; i-组间对数剂量差值； Xk-最大剂量的对数值； q-存活率（q=1-p）； ∑p-各剂量组死亡率总和； n-每组动物数。
LD50的95%可信限＝(LD50±1.96 S)
应用实例
公式：
mXki(p0.5)
Smi
pq n
lgLD50 =1.4961-0.08(2.3-0.5) =1.3521
（一般选择两个物种进行试验）
2.品系
一般在毒理学系列研究中应使用同一品系。
3.级别（质量）
Ⅱ级（清洁级）或Ⅲ级（SPF级）的动物
4.性别
受试物毒性如果有性别差异，应选择敏感的性别， 若没有应选择两种性别进行试验（♂/♀各半）。
5.年龄与体重
急性试验-选择成年动物；慢性试验-刚断乳动物。 同一性别动物的起始体重差异≯平均体重20%。
第六章 一般毒性作用 General toxic effects
一. 概述 二. 急性毒性作用
四. 短期、亚慢性和慢性毒性作用 （蓄积性与耐受性）
一般毒性：
1. 急性毒性 （acute toxicity）
2. 局部毒性 （local toxicity）
3. 亚急性毒性 （subacute toxicity）
n
式中：
m-lgLD50; i-组间对数剂量差值； Xk-最大剂量的对数值； q-存活率（q=1-p）； ∑p-各剂量组死亡率总和； n-每组动物数。
LD50的95%可信限＝(LD50±1.96 S)
应用实例
公式：
mXki(p0.5)
Smi
pq n
lgLD50 =1.4961-0.08(2.3-0.5) =1.3521
（一般选择两个物种进行试验）
2.品系
一般在毒理学系列研究中应使用同一品系。
3.级别（质量）
Ⅱ级（清洁级）或Ⅲ级（SPF级）的动物
4.性别
受试物毒性如果有性别差异，应选择敏感的性别， 若没有应选择两种性别进行试验（♂/♀各半）。
5.年龄与体重
急性试验-选择成年动物；慢性试验-刚断乳动物。 同一性别动物的起始体重差异≯平均体重20%。
第6章 化学物质的一般毒性作用
（二）急性毒作用带 （Zac=LD50/Limac）
可反映引起实验动物的半数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。
（三）LD84/LD16(或LC84／LC16)
灵敏性好、重复性强而且容易求。
(四)剂量反应曲线斜率
死亡率
A
（概率
单位）
B
死亡率%
1．经口（胃肠道）染毒（oral exposure）
一般来说固态或液态的化学物均先进行经口染毒途 径的急性毒性试验，求出LD50值。通常以经口途径的 LD50值来比较不同化学物急性毒性大小。
灌胃法、喂饲法、吞咽胶囊
灌胃法可以准确控制染毒剂量，最常用。
常用实验动物和染毒途径的适宜容积（最大容积） 分别为： 大鼠 灌胃 1.0(3.0)ml/100g体重（BW）
常用的急性毒性参数
（一）LD50 ：
是急性毒性评价中最主要的参数，是比较不同化学毒物急性 毒性的重要基础。 致死剂量（lethal dose；LD）指毒物接触或进入机体后， 引起死亡的剂量。 LD50 (或LC50 ) 代表化学物质造成实验动物中半数死亡、半 数存活的剂量界点
局限：
LD50 (或LC50 )的测定受许多因素的影响，不能反映化学物 质的毒作用性质。
动式吸入：即染毒柜装备有补充新鲜空气和排出 含化学毒物之空气的动力系统以及随时补充化学 毒物的配气系统。
气管注入法：采用喉插入法、气管穿刺法、暴露 气管穿刺法进行染毒。
3．经皮肤染毒（dermal exposure）
液态、气态甚至粉尘状态的化学毒物。
多选择家兔和豚鼠，采用动物脊柱两侧皮 肤脱毛（剪毛法、剃毛法、拔毛法、化学脱 毛法），局部涂敷受试化学毒物并以玻璃钟 罩、油纸或塑料薄膜覆盖固定一定的时间。
卫生毒理学――第六章 化学毒物的一般毒性作用
卫生毒理学――第六章化学毒物的一般毒性作用急性毒性(acute toxicity)是指机体(人或实验动物)一次接触或24小时内多次接触化学物后在短期(最长到14天)内所发生的毒性效应，包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应。
急性毒性试验(acute toxicity tests)是基础毒理研究的主要内容之一．其目的是：①测试和求出化学毒物对一种或几种实验动物的致死量(以LD50表示)以及其它的急性毒性参数，了解急性毒作用强度．②并通过观察动物中毒表现和死亡的情况，了解急性毒作用性质、可能的靶器官和致死原因，提供化学毒物的急性中毒资料、初步评价对人体产生损害的危险性。
③探求化学毒物急性毒性的剂量―反应关系与中毒特征。
④为亚慢性、慢性毒性作用试验的研究及其他毒理试验提供接触剂量和观察指标的选择提供参考依据。
⑤为毒理学机制研究提供线索。
常用参数最常用的是半数致死量(LD50)和急性毒作用带(Zac)。
Zac值的大小可反映急性阈剂量距离LD50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。
zac值越大、表明化学物引起急性死亡的危险性越小，反之表明引起急性死亡的危险性越大。
实验方法的要点(一)实验动物[原则]：①急性毒性试验要求选择对化学毒物的代谢和毒效应表现与人的反应尽可能一致的实验动物。
②动物易于获得③品系纯化④价格较低和易于饲养等条件。
1．实验动物的种属不同种属的动物对化学物的反应可能有很大的差别，最好用两种种属的动物，包括啮齿类和非啮齿类。
实际工作中啮齿类多选用小鼠和大鼠，有些试验也可选用豚鼠或家兔，非啮齿类一般选用狗或猴。
一般来说，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．而急性吸人毒性试验和经口急性毒性试验则优先考虑大鼠。
2．实验动物的年龄急性试验动物不宜过老或过幼，通常要求选择刚成年动物进行实验，而且须是未曾交配和受孕的动物。
由于小动物年龄与体重相关．一般用体重表示。
一般毒性作用课件
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固定劑量法（fixed dose method）
特點：固定劑量（5、50、300或2000mg/kg）
觀察指標是明顯毒性，而非死亡，故結果不是具體的LD50值。
劑量 mg/kg
5 50
存活數<100%
高毒LD50<25mg/kg 有毒或高毒用5mg/kg試驗
300
有毒或有害用50mg/kg試驗
1
急性毒性分級法（acute toxic class method ）
效應終點：死亡 分階段試驗：每階段3只動物，平均經2~4階段即可判定
急性毒性。 具體方法：利用4個設定劑量（ 5、50、300或
2000mg/kg ）之一開始進行試驗，根據實驗結果判斷： ①不需進一步試驗即可分級；②下一步試驗降低一檔或升 高一檔劑量進行；③下一階段以相同劑量的另一種性別進 行試驗。 根據在某一染毒劑量下發生死亡的數量來判定大致的LD50 範圍，直接進行毒性分級。 優點：所用動物少，仍可得到可接受的結論
試驗結果 100%存活,毒性表現明顯 有毒 有害LD50為2002000mg/kg LD50>2000mg/kg
100%存活,無明顯中毒表現 用50mg/kg試驗 用300mg/kg試驗
用2000mg/kg試驗
2000 用300mg/kg試驗
該化學物無嚴重急性中毒的危險性
注：歐共體（EEC）的急性經口毒性分級標準為： 高毒（very toxic, LD50<25mg/kg） 有毒（ toxic, LD50為25~200mg/kg ） 有害（harmful, LD50為200~2000mg/kg ） 不分級（unclassified, LD50 >2000mg/kg）
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）
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
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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
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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。
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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
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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）
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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；
一般毒性作用(1)
2.改良寇氏 (Karber)法 -又称平均致死量法
要求： ① 5～7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%， 最高剂量组死亡率＞80%； ④ 各组剂量呈等比级数。 特点： ① 计算结果简便（按公式计算） ② 精确度高
LD50计算公式：
lgLD50＝Xk－i(p－0.5) pq n
•如实验结果发现雌雄动物间存在差异，则应将雌 性、雄性动物的实验结果分别进行统计
3.年龄和体重
实验动物年龄的选择主要取决于试验类型和评价的目的：
• 急性试验：刚成年的动物，通常以体重来表示：
大鼠180～240g，小鼠18～25g，家兔2～2.5kg， 豚鼠200～250g，狗10～15kg。
• 亚慢性和慢性试验：初断乳的动物，
4.最大耐受量(Maximum Tolerable Dose,MTD) 法
有的化学物毒性非常低，或是无毒的化学物，在急性毒 性试验中当给予最大耐受剂量，或达到规范所规定的最 大限量或以上时，实验动物仍无明显毒性体征，或虽有 毒性体征，但无死亡，此时可不再求LD50，而求出最大 耐受剂量（MTD）。
啮齿类:小鼠、大鼠、豚鼠或家兔
非啮齿类：犬或猴 • 急性经口、经皮或吸入毒性试验：大鼠
• 皮肤刺激、眼刺激试验：家兔
• 皮肤致敏试验：豚鼠
(一)实验动物的选择
2.级别和性别
级别：使用Ⅱ级(清洁级)或Ⅱ级以上动物 性别:一般要求雌、雄各半
•如已知动物对受试物的敏感性有性别差异，则应 选择敏感性别
经典急性毒性试验的局限性
(1)消耗的动物量较大
(2)获得的信息有限
(3)测得的LD50仅仅是一个近似值且波动性大
(4)在安全性评价中仅评价动物死亡和简单的症状观 察是不够的，更需要的是生理学、血液学及其它化验 检查所提供的深入细致的毒性信息。
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。
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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
豚鼠200～250g Beagle犬4～6kg 杂种犬8～15kg
有关急性毒性试验目
的，不正确的是 1.确定LD50等急性毒性参数，并根 A．阐明外源化学物毒
据LD50对急性毒性进行分级
性作用的中毒机制
2.观察中毒表现和死亡情况，初步 B．确定 LOAEL 和
评价受试物的毒性、毒效应特征、靶 器官和剂量-反应（效应）。
3.为亚急性、亚慢性和慢性毒性试 验染毒剂量设计和观察指标选择提供
风向 21
一、急性毒性概念
急性毒性（acute toxicity） 实验动物或人一次或24h内多次接触一定剂量外源 化学物短期内所产生的健康损害作用和致死效应。 观察指标包括一般行为和外观改变、大体形态变 化以及死亡效应。
急性毒性的观察时间，一般为14天，如有 必要可延长至14天以上。
22
正确理解急性毒性概念
第六章 一般毒性作用
公共卫生学院 徐莉春
1
第一节 概述
第二节 急性毒性作用
第三节 局部毒性作用
第四节 短期、亚慢性和慢性毒性作用
2
第一节 概 述
一、一般毒性作用的概念和意义 二、一般毒性试验动物选择和染毒方式
3
一、一般毒性作用的概念和意义 1. 概念
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
度评定的重要内容，在制定卫生标准及管理毒理学 决策方面具有重要意义
5
二、动物选择和染毒方式 一、实验动物选择
1. 物种和 2.品系 选择基本原则
* 毒性反应与人最接近
* 自然寿命不太长
选择原则
* 易于饲养和操作
*经济并易于获得
6
物种和品系
啮齿类（rodent species） 大鼠：Sprague-Dawley（SD）、Wistar 小鼠：昆明种（KM）、ICR（美国 癌 症研究所，Institute of Cancer Research）、 NIH 豚鼠 家兔 非啮齿类（nonrodent species） 狗或猴
32
（2）预试验
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。
可根据以下公式计算出组距
i=(lgLD90-lgLD10)／(n-1) 或i=(lgLD100-lgLD0)／(n-1)
i为组距，相邻的两个剂量组对数剂量之差； n为设计的剂量组数。
1
2
3
4
急性接触的次数
一次 经口、经注射，一次 操作瞬间给予实验动物 一定量的受试物； 经皮、经呼吸道，在 一段规定时间内使实验 动物持续接触受试物。
24h内多次 外源化学物毒性很
低，一次最大容积染 毒不足以充分了解急 性毒性作用，24h内 多次染毒。不超过3 次，间隔至少4h。
23
二、急性毒性试验的目的
先使用化学法脱毛或机械法脱毛，将动 物脊柱两侧背毛脱去，去毛面积常为体表 面积的10％。
将受试物均匀涂敷于动物背部皮肤染 毒区，然后用油纸覆盖，以无刺激胶布 固定，防止动物舔食。
17
4. 经注射途径染毒 腹腔注射、肌内注射、皮下注射、
静脉注射。
图9—3 小鼠腹腔注射
图9－4 小鼠尾静脉注射
兔耳缘静脉注射
15
2. 经消化道（口）染毒（oral exposure） 灌胃、喂饲和胶囊。灌胃是最常用的染毒途径。
将受试物配制成溶液或混悬液， 利用等容量灌胃法。 灌胃法优点是剂量准确，缺点是工作量 大，并有误入气管和伤及食道的可能。
图 小鼠灌胃 法
16
3. 经皮肤染毒（dermal exposure） 先脱毛，再染毒
18
第二节 急性毒性作用
一、急性毒性的概念 二、急性毒性试验方法的目的 三、急性毒性试验方法要点 四、急性毒性分级
19
1984年，印度博帕尔事件
12月2日晚，美国联合碳化公司在印度博帕尔市 农药厂，地下储罐剧毒异氰酸甲酯因压力升高爆炸 外泄。45吨毒气形成一股浓密烟雾，以5000m/h速 度袭击博帕尔市区。
气管内注入
14
下列关于急性毒性实验中经呼吸道 染毒的叙述中，错误的是 A．研究气体、蒸汽、烟、尘等形式 存在的污染物的急性毒性 B．呼吸道染毒可分为静式和动式吸 入两种方式 C．静式染毒的优点为设备简单、操 作方便 D．动式染毒的不足之处为装置复杂、 价格昂贵 E．静式染毒可以使实验动物得到充足 的氧气补充
27
实验动物分组与数量
✓ 根据组数和每组数量来 决定总数量
✓ LD50，一般为5-7组 ✓ 大、小鼠每组10只，犬
类6只 ✓ 严格遵循随机、均衡的
原则
下述有关急性毒性试验的实验动 物要求中，不正确的是 A．一般选择哺乳动物，以大小 鼠最为常用 B．使用刚成年、健康未交配和 未受孕的动物 C．通常用雄性动物进行实验 D．实验动物分组时应严格遵循 随机原则 E．实验动物需要预检
NOAEL C．评价外源化学物对 机体毒性剂量一反应 关系，并根据LD50 进 行毒性分级
依据和建议。
D．为致癌试验的剂量
4.为毒作用机制研究提供初步线索。
设计提供依据 E．测试并求出毒物的
毒性参数如 LD50
24
二、急性毒性试验方法的要点
（一）经典的急性毒性试验
25
（一）经典的急性毒性试验
实验动物的选择
✓ 同一次试验同一批实验动物体重变异范围 不应超过平均体重的20%
大鼠180～240g 小鼠18～25g 家兔2～2.5kg
豚鼠200～250g Beagle犬4～6kg 杂种犬8～15kg
10
亚慢性
年龄：性刚成熟 大鼠6-8周，体重100g左右 小鼠体重15g左右 犬 8~12月
慢性
年龄：刚离乳 大鼠3-4周，体重约50-70g 小鼠3周，体重约10-15g 犬一般在4-6月
7
3. 级别
GB 14922-1994《实验动物 微生物学和寄生虫学监测等 级（啮齿类和兔类）》
普通级 一级
清洁级 二级
无特定病原体级（SPF级） 三级
无菌级 四级
GB 14922.2-2001《实验动物 微生物
学等级及监测》(2002年5月1日开始实
施)
新标准对实验动物等级进行了重新
设定，将小鼠和大鼠微生物学等级分
38
4. 上-下法 （up/down methቤተ መጻሕፍቲ ባይዱd）
“上-下”法最早诞生于第二次世界大战中， 适用一种“全或无”的反应。 用1只动物序贯进行 不死亡，下一只提高一档剂量， 死亡，就降一档剂量做。 但每一只存活动物都需观察至14 d， 后期死亡动物在统计结果时也要记为死亡
GB 21826-2008-T 化学品 急性经口毒性试 验方法 上下增减剂量法(UDP)
有关急性毒性评价，错误的是 A．目前世界各国采用的急性分 级标准多以LD50为标准进行划分 的 B．LD50只是一个点剂量 C．仅用LD50参数反映某物质的 急性毒性有局限 D．LD50应结合剂量一反应关系 曲线斜率及毒作用特征共同评价 E．一般来说LD50是一个稳定的 常数
34
（二）急性毒性替代试验
毒性
一般毒性 （基础毒性）
特殊毒性
急性毒性
致突变
亚急性
致癌
（短期、重复剂量毒性
致畸
亚慢性毒性
…
4
慢性毒性
2. 研究目的
研究目的
确定受 试物毒 作用的 表现和 性质
确定受 试物毒 作用剂 量-反应 （效应） 关系
确定受 试物毒 作用的 靶器官
确定损 害的可 逆性
一般毒性作用是认识化学物毒性的基础，危险
28
实验动物的饲养环境
恒定的温度：22±3℃ 湿度：30~70% 光照度：昼夜各半 饲料合格、饮水合格、垫料合格
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实验动物的给药前禁食处理
经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食 大鼠、小鼠——隔夜进食。 大动物——染毒前不喂食即可。 染毒后继续禁食2~4h，但在禁食时要保障饮水。