短期、亚慢性和慢性毒性作用
合集下载
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)。
9
微生物寄生虫学等级和饲养环境
亚慢性毒性试验应使用清洁级及以上等级动物，饲 养在屏障环境内进行试验 营养合理的饲料，洁净的饮水，清洁无污染的垫料 和笼具 不同项目的试验应分室进行 人工控制昼夜交替 10
染毒方式与染毒期限
一般以经口，经呼吸道和经皮染毒为多 染毒频率为每日一次，连续给予，若试验期超过3 个月，可每周6次 慢性毒性试验的期限取决于试验的具体要求和所 选用的动物物种 工业毒物至少6个月 环境毒物与食品 要求1年或2年 11
实验动物或人连续较长期接触外源化学物所 产生的中毒效应
5
慢性毒性（chronic toxicity)
24Baidu Nhomakorabea月或更 长，或终生
实验动物长期染毒外源化学物所产生的毒性 效应
新药临床前毒性评价
取决于拟用药的期限，一般为临床用药的 2‾3倍
6
重复染毒、亚慢性和慢性毒性作用目的
1 观察长期接触受试物的毒性效应谱、毒作用 特点和靶器官；了解其毒性机制 2 观察长期接触受试物毒性作用的可逆性 3 研究重复接触受试物毒性作用的剂量-反应 （效应）关系，确定NOAEL和LOAEL，为制定 人类接触安全限量提供参考值 4 确定不同动物对受试物的毒效应差异，为研 究结果外推到人提供依据 7
28
三 结果评价
与对照相比，观察指标是否有差异 统计学差异 生物学差异
29
1. 剂量相关趋势
剂量组和对照组结果之间存在差异 随着受试物剂量水平增加差异增加 —— 效应很可能与受试物有关 没有出现剂量-反应关系 ——初步可以判断与受试物无关
30
2 反应重现性 试验结果可重复性
不同时间点 同一物种实验动物在其他独立研究中 另一物种中发生相同的差异
专业化人才设计项 目实施管理 试验项目管理 保障设施仪器状态良好 专业培训的实验人员
26
试验设计合理
足够高的剂量以能观察到受试物的毒性作 用，动物死亡率不能超出10% 阴性结果 严格控制技术规范
可采取多设一个剂量组的方式
成功的试验设计 明确的剂量-反应关系 理想的LOAEL NOAEL
27
试验动物环境 标准化 国际化 控制检测条件 检测仪器和辅助条件 短期内准确可靠 长期稳定可比
剂量选择
以相同物种的短期毒性资料为依据
亚慢性试验
急性毒性的阈剂量为最高剂量 LD50的1/5‾1/20剂量
慢性试验 亚慢性试验毒效应的MTD为最高剂量
16
剂量设计依据
对于人群主动摄入的食品和药品，可采用 人体可能拟用的最高剂量
大鼠可用人临床拟用剂量的10、30和100倍 非啮齿类可用5、15、50倍 当预期受试物没 化学药品为30倍 有明显毒性时
实验动物给药前禁食处理 大鼠染毒前应隔夜禁食 小鼠可隔夜禁食或禁食4 h以上 禁食期间均正常给予饮水 禁食2 h后提供饲料 受试物及处理 常用水溶液 混悬液 油溶液 染毒最大量 20 ml/kg 染毒方法 经口灌胃染毒 41
剂量选择 试验预试 以10倍剂量初试动物 寻找LD100和LD0 剂量设计 在两者之间设计5~7个剂量组 剂量之间的倍比关系1.6~1.8
外源化学物的一般毒性作用
subacute toxicity/repeat dose toxicity subchronic toxicity chronic toxicity 公共卫生与热带医学学院 张文娟 毒理学系 zhangwj11@126.com
第三节
短期、亚慢性和慢性毒性作用
一 概述
研究长期重复接触化学物毒作用的必要性 长期重复接触化学物毒作用分类
短期重复剂量毒性作用 亚慢性毒性作用 慢性毒性作用
试验
2
（一）蓄积作用
化学物质的蓄积作用（accumulation） 外源化学物连续地、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
3
物质蓄积 (material accumulation) 体内测出物质的原形或其代谢物
31
3 相关指标变化
处理组指标变化 病理组织观察
32
4 差异大小和性别差异 处理组与对照组之间差异的 大小和类型 雌雄动物对外源化学物的反应类型基本一致
33
5 历史性对照的作用 本实验室的历史参考范围
识别异常的阴性对照 更好理解低发生率的发现 判断统计学意义的差异
34
为外源化学物管理提供实验室依据
试验周期在3个月以内的，在最后一 次给药后24小时和恢复期结束时各 进行一次各项指标的全面检测 试验中期检测指标
24
（6）特异性指标及其他
特异性指标
能反映毒物对机体毒作用本质的特征性指 标，常与其毒作用机制有关，可作为效应 生物学标志 根据受试物毒性资料，增加一些相关检查项目
25
（二）长期毒性试验的注意事项
（1）小动物常用灌胃法和喂饲法
大鼠、小鼠： 灌胃法 犬：胶囊法或灌胃法 受试物混入饲料，让动物自行食入，其在饲料 中混合均匀，稳定
受试物 90天试验≤ 8 g/100 g 掺入最大量
慢性试验≤ 5 g/100 g
30天试验≤10 g/100 g
12
（2）经呼吸道染毒 染毒时间通常为2~6 h/d 在 亚慢性试验 4 h/d 染 毒 间歇性吸入 工业毒物 6~8 h/d 柜 慢性试验 中 连续性吸入 环境接触 22~24 h/d
观察7~14天
LD50 中毒体征及发生过程、死亡情况和时 间分布、体重和病理形态学变化 42
二 亚慢性毒性作用研究 实验动物 SD大鼠 雌雄各半 染毒途径 经口灌胃/喂饲 6~8 w 80~100 g 每组20只 Beagle犬 每组6只
43
剂量选择 高 1/5~1/20LD50 中 1/3~1/10高剂量 低 1/3~1/10中剂量 对照组 每日一次 连续90天
二 研究方法
（一）试验设计 实验动物的选择 物种和品系
啮齿类：大鼠 非啮齿类：犬 猴 8 Wistar大鼠 SD大鼠 Beagle犬
亚慢性毒性试验
性别、年龄和动物数
一般要求雌雄各半；研究性腺或生殖毒性， 可选用单性别动物 一般为6~8周龄大鼠 大鼠、小鼠每组≥20只；犬、猴每组≥6只 对照组和剂量组动物数应相同，体重（年龄） 一致
36
食品安全性毒理学评价试验四个阶段
第一阶段 急性毒性试验（ 经口急性毒性） 第二阶段 遗传毒性试验，传统致畸试验，短期 喟养试验（如受试物需进行第三、四阶段毒性 试验者，可不进行本试验） 第三阶段 亚慢性毒性试验 ─ 90天喟养试验、 繁殖试验、代谢试验 第四阶段 慢性毒性试验（包括致癌试验） 37
=某个脏器的重量（g)/体重（100 g) 脏器系数
22
（4）可逆性观察
最后一次给药后24 h，每组活杀部分动 物，检测各项指标 余下动物停止染毒，继续观察2~4周，重 点观察毒性反应器官，以了解毒性反应的 可逆程度和可能出现的迟缓性毒性
23
（5）指标观察时间 每天观察一次 每周记录一次 一般状况和症状 饲料消耗和体重
20
（2）实验室检测项目 血液学：RBC HGB WBC PLT
PT PTA Fbg ALP ALB
血液生化学指标：AST ALT
BUN TP GLU Crea
T-BIL T-CHO 21
（3）系统尸解和病理组织学检查 心 肝 肾 脾 肺 肾上腺 甲状腺 睾丸 卵巢 子宫 脑 前列腺
脏器相对重量（relative organ weight)
全面综合分析整个试验期间全部观察和检 验结果 化学物的理化性质、化学结构 应用生物学和医学的基本理论进行科学的 评价
35
受试物要求
食品安全性毒理学评价
提供受试物（必要时包括杂质）物理、化学 性质（包括化学结构、纯度、稳定性等） 受试物必须是符合既定生产工艺和配方的 规格化产品，其纯度应与实际应用的相 同，在需要检测高纯度受试物及其可能存 在的杂质的毒性或进行特殊试验时可选用 纯品，或以纯品及杂质分别进行毒性检测
13
（3）经其他途径染毒 静脉注射 腹腔注射 （4）监测血药浓度 每日染毒时间应保持一致
14
剂量选择与分组
一般至少应设3个剂量组 低剂量组 应无中毒反应，相当于NOAEL 中剂量组 约相当于LOAEL 高剂量组 应能引起明显的毒性或少量动物死亡（10%）
组距以3‾10倍为宜，最低不少于2倍
15
亚慢性和慢性试验的剂量设计
44
一般观察
食物利用率
实验室检测项目 系统尸解和病理组织学检查 可逆性观察 指标观察时间 特异性指标及其他 组织切片 电镜下观察 免疫组化 余1/3动物观察可逆程度和迟缓性毒性
45
Thanks for your attention!
46
保健食品为100倍
中药为50倍
17
18
观察指标
一般观察 血液学指标 血液学指标 血液生化学指标
系统尸解和病理组织学检查 可逆性观察 指标观察时间 其他 特异性指标
19
（1）一般观察 进食量，体重，外观体征和行为活 动，粪便性状等 重点观察有中毒反应的动物 尸检死亡或濒死动物 计算食物利用率，各组动物实际染毒 剂量
38
举例说明如何进行新药临床前的一般毒性 作用研究
39
三聚氰胺的一般毒性作用研究
一 急性毒性作用研究
实验动物选择 SD大鼠 180~240 g 昆明小鼠 18~25 g Beagle犬 4~6 kg 健康 刚成年 未曾交配和受孕 实验动物分组 每组 4~6个组 雌雄各半 SD大鼠 10只 昆明小鼠 10只 Beagle犬 6只 40
损伤蓄积 (damage accumulation) 出现慢性毒性作用
储存库 /蓄积器官 四氯化碳——肝 铅、汞——骨骼
化学分析、 放射性核素、 生物学方法
4
（二）基本概念
短期重复剂量毒性 28天
实验动物或人连续接触外源化学物14‾30天所 产生的中毒效应 亚慢性毒性（subchronic toxicity) 90天
微生物寄生虫学等级和饲养环境
亚慢性毒性试验应使用清洁级及以上等级动物，饲 养在屏障环境内进行试验 营养合理的饲料，洁净的饮水，清洁无污染的垫料 和笼具 不同项目的试验应分室进行 人工控制昼夜交替 10
染毒方式与染毒期限
一般以经口，经呼吸道和经皮染毒为多 染毒频率为每日一次，连续给予，若试验期超过3 个月，可每周6次 慢性毒性试验的期限取决于试验的具体要求和所 选用的动物物种 工业毒物至少6个月 环境毒物与食品 要求1年或2年 11
实验动物或人连续较长期接触外源化学物所 产生的中毒效应
5
慢性毒性（chronic toxicity)
24Baidu Nhomakorabea月或更 长，或终生
实验动物长期染毒外源化学物所产生的毒性 效应
新药临床前毒性评价
取决于拟用药的期限，一般为临床用药的 2‾3倍
6
重复染毒、亚慢性和慢性毒性作用目的
1 观察长期接触受试物的毒性效应谱、毒作用 特点和靶器官；了解其毒性机制 2 观察长期接触受试物毒性作用的可逆性 3 研究重复接触受试物毒性作用的剂量-反应 （效应）关系，确定NOAEL和LOAEL，为制定 人类接触安全限量提供参考值 4 确定不同动物对受试物的毒效应差异，为研 究结果外推到人提供依据 7
28
三 结果评价
与对照相比，观察指标是否有差异 统计学差异 生物学差异
29
1. 剂量相关趋势
剂量组和对照组结果之间存在差异 随着受试物剂量水平增加差异增加 —— 效应很可能与受试物有关 没有出现剂量-反应关系 ——初步可以判断与受试物无关
30
2 反应重现性 试验结果可重复性
不同时间点 同一物种实验动物在其他独立研究中 另一物种中发生相同的差异
专业化人才设计项 目实施管理 试验项目管理 保障设施仪器状态良好 专业培训的实验人员
26
试验设计合理
足够高的剂量以能观察到受试物的毒性作 用，动物死亡率不能超出10% 阴性结果 严格控制技术规范
可采取多设一个剂量组的方式
成功的试验设计 明确的剂量-反应关系 理想的LOAEL NOAEL
27
试验动物环境 标准化 国际化 控制检测条件 检测仪器和辅助条件 短期内准确可靠 长期稳定可比
剂量选择
以相同物种的短期毒性资料为依据
亚慢性试验
急性毒性的阈剂量为最高剂量 LD50的1/5‾1/20剂量
慢性试验 亚慢性试验毒效应的MTD为最高剂量
16
剂量设计依据
对于人群主动摄入的食品和药品，可采用 人体可能拟用的最高剂量
大鼠可用人临床拟用剂量的10、30和100倍 非啮齿类可用5、15、50倍 当预期受试物没 化学药品为30倍 有明显毒性时
实验动物给药前禁食处理 大鼠染毒前应隔夜禁食 小鼠可隔夜禁食或禁食4 h以上 禁食期间均正常给予饮水 禁食2 h后提供饲料 受试物及处理 常用水溶液 混悬液 油溶液 染毒最大量 20 ml/kg 染毒方法 经口灌胃染毒 41
剂量选择 试验预试 以10倍剂量初试动物 寻找LD100和LD0 剂量设计 在两者之间设计5~7个剂量组 剂量之间的倍比关系1.6~1.8
外源化学物的一般毒性作用
subacute toxicity/repeat dose toxicity subchronic toxicity chronic toxicity 公共卫生与热带医学学院 张文娟 毒理学系 zhangwj11@126.com
第三节
短期、亚慢性和慢性毒性作用
一 概述
研究长期重复接触化学物毒作用的必要性 长期重复接触化学物毒作用分类
短期重复剂量毒性作用 亚慢性毒性作用 慢性毒性作用
试验
2
（一）蓄积作用
化学物质的蓄积作用（accumulation） 外源化学物连续地、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
3
物质蓄积 (material accumulation) 体内测出物质的原形或其代谢物
31
3 相关指标变化
处理组指标变化 病理组织观察
32
4 差异大小和性别差异 处理组与对照组之间差异的 大小和类型 雌雄动物对外源化学物的反应类型基本一致
33
5 历史性对照的作用 本实验室的历史参考范围
识别异常的阴性对照 更好理解低发生率的发现 判断统计学意义的差异
34
为外源化学物管理提供实验室依据
试验周期在3个月以内的，在最后一 次给药后24小时和恢复期结束时各 进行一次各项指标的全面检测 试验中期检测指标
24
（6）特异性指标及其他
特异性指标
能反映毒物对机体毒作用本质的特征性指 标，常与其毒作用机制有关，可作为效应 生物学标志 根据受试物毒性资料，增加一些相关检查项目
25
（二）长期毒性试验的注意事项
（1）小动物常用灌胃法和喂饲法
大鼠、小鼠： 灌胃法 犬：胶囊法或灌胃法 受试物混入饲料，让动物自行食入，其在饲料 中混合均匀，稳定
受试物 90天试验≤ 8 g/100 g 掺入最大量
慢性试验≤ 5 g/100 g
30天试验≤10 g/100 g
12
（2）经呼吸道染毒 染毒时间通常为2~6 h/d 在 亚慢性试验 4 h/d 染 毒 间歇性吸入 工业毒物 6~8 h/d 柜 慢性试验 中 连续性吸入 环境接触 22~24 h/d
观察7~14天
LD50 中毒体征及发生过程、死亡情况和时 间分布、体重和病理形态学变化 42
二 亚慢性毒性作用研究 实验动物 SD大鼠 雌雄各半 染毒途径 经口灌胃/喂饲 6~8 w 80~100 g 每组20只 Beagle犬 每组6只
43
剂量选择 高 1/5~1/20LD50 中 1/3~1/10高剂量 低 1/3~1/10中剂量 对照组 每日一次 连续90天
二 研究方法
（一）试验设计 实验动物的选择 物种和品系
啮齿类：大鼠 非啮齿类：犬 猴 8 Wistar大鼠 SD大鼠 Beagle犬
亚慢性毒性试验
性别、年龄和动物数
一般要求雌雄各半；研究性腺或生殖毒性， 可选用单性别动物 一般为6~8周龄大鼠 大鼠、小鼠每组≥20只；犬、猴每组≥6只 对照组和剂量组动物数应相同，体重（年龄） 一致
36
食品安全性毒理学评价试验四个阶段
第一阶段 急性毒性试验（ 经口急性毒性） 第二阶段 遗传毒性试验，传统致畸试验，短期 喟养试验（如受试物需进行第三、四阶段毒性 试验者，可不进行本试验） 第三阶段 亚慢性毒性试验 ─ 90天喟养试验、 繁殖试验、代谢试验 第四阶段 慢性毒性试验（包括致癌试验） 37
=某个脏器的重量（g)/体重（100 g) 脏器系数
22
（4）可逆性观察
最后一次给药后24 h，每组活杀部分动 物，检测各项指标 余下动物停止染毒，继续观察2~4周，重 点观察毒性反应器官，以了解毒性反应的 可逆程度和可能出现的迟缓性毒性
23
（5）指标观察时间 每天观察一次 每周记录一次 一般状况和症状 饲料消耗和体重
20
（2）实验室检测项目 血液学：RBC HGB WBC PLT
PT PTA Fbg ALP ALB
血液生化学指标：AST ALT
BUN TP GLU Crea
T-BIL T-CHO 21
（3）系统尸解和病理组织学检查 心 肝 肾 脾 肺 肾上腺 甲状腺 睾丸 卵巢 子宫 脑 前列腺
脏器相对重量（relative organ weight)
全面综合分析整个试验期间全部观察和检 验结果 化学物的理化性质、化学结构 应用生物学和医学的基本理论进行科学的 评价
35
受试物要求
食品安全性毒理学评价
提供受试物（必要时包括杂质）物理、化学 性质（包括化学结构、纯度、稳定性等） 受试物必须是符合既定生产工艺和配方的 规格化产品，其纯度应与实际应用的相 同，在需要检测高纯度受试物及其可能存 在的杂质的毒性或进行特殊试验时可选用 纯品，或以纯品及杂质分别进行毒性检测
13
（3）经其他途径染毒 静脉注射 腹腔注射 （4）监测血药浓度 每日染毒时间应保持一致
14
剂量选择与分组
一般至少应设3个剂量组 低剂量组 应无中毒反应，相当于NOAEL 中剂量组 约相当于LOAEL 高剂量组 应能引起明显的毒性或少量动物死亡（10%）
组距以3‾10倍为宜，最低不少于2倍
15
亚慢性和慢性试验的剂量设计
44
一般观察
食物利用率
实验室检测项目 系统尸解和病理组织学检查 可逆性观察 指标观察时间 特异性指标及其他 组织切片 电镜下观察 免疫组化 余1/3动物观察可逆程度和迟缓性毒性
45
Thanks for your attention!
46
保健食品为100倍
中药为50倍
17
18
观察指标
一般观察 血液学指标 血液学指标 血液生化学指标
系统尸解和病理组织学检查 可逆性观察 指标观察时间 其他 特异性指标
19
（1）一般观察 进食量，体重，外观体征和行为活 动，粪便性状等 重点观察有中毒反应的动物 尸检死亡或濒死动物 计算食物利用率，各组动物实际染毒 剂量
38
举例说明如何进行新药临床前的一般毒性 作用研究
39
三聚氰胺的一般毒性作用研究
一 急性毒性作用研究
实验动物选择 SD大鼠 180~240 g 昆明小鼠 18~25 g Beagle犬 4~6 kg 健康 刚成年 未曾交配和受孕 实验动物分组 每组 4~6个组 雌雄各半 SD大鼠 10只 昆明小鼠 10只 Beagle犬 6只 40
损伤蓄积 (damage accumulation) 出现慢性毒性作用
储存库 /蓄积器官 四氯化碳——肝 铅、汞——骨骼
化学分析、 放射性核素、 生物学方法
4
（二）基本概念
短期重复剂量毒性 28天
实验动物或人连续接触外源化学物14‾30天所 产生的中毒效应 亚慢性毒性（subchronic toxicity) 90天