[理学]第六章化学毒物的一般毒性作用
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食品毒理学第六章化学毒物的一般毒性作用
1/14/2022
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二、急性毒性试验方法的要点
(一)试验动物
[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试验动物。
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。
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二、急性毒性试验
试
急性毒性试验 蓄积毒性试验
急性非致死试验
了解对机体毒作用靶点和指标
亚急性毒性试验
亚慢性毒性试验
（≤3个月） （3~6个月）
确定阈值和阈下剂量
慢性毒性试验
（6个月至终身）
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§1 急性毒性作用(acute toxicity)
一、急性毒性和急性毒性试验的目的
二、急性毒性试验
③ 静脉：1ml/kg(5min以上)；
④ 肌肉注射：0.5ml/kg(一个部位)；
⑤ 眼睛：0.01ml/每眼；
⑥ 直肠：0.5ml/kg；
⑦ 阴道：大鼠0.2ml，兔lml；
⑧ 吸入：2mg/L； ⑨ 鼻：猴或犬每鼻孔0.1ml。
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二、急性毒性试验
（二）试验动物的饲养环境
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一、急性毒性和急性毒性试验的目的
目的
①测试和求出化学毒物对一种或几种试验动物的致死量(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。
第六章 化学毒物的一般毒性作用
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。其越大，
表示化学物引起急性死亡的危险性越小。
(三) 其它上、下限指标 LD84/LD16(或LC84/LC16)： 灵敏性好、重复性强而且容易求。 剂量反应曲线斜率 ( 即剂量 - 死亡曲线的概率单位直线的斜 率)。图
2．是化学物毒理学安全性评价和危险度评 定的基础； 3．对防治化学毒物中毒、制订标准以及管 理毒理学等有重要意义。
第一节 急性毒性作用及其评价
一．基本概念 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。
对人可能致死的剂量 g/kg <0.05 0.05~ 0.5~ 5~ >15 总量 （g/60kg） 0.1 3 30 250 >1000
剧毒 高毒 中等毒 低毒 实际无毒
表 6-3 化学物质急性毒性(LD50)剂量分级 ___________________________________________________________________ 级 别 大鼠口服 LD50 相当于人的致死剂量 (mg/kg) __________________________ mg/kg g/人 ___________________________________________________________________ 极 毒 < 1 稍尝 0.05 剧 毒 1 ～ 50 500 ～ 4000 0.5 中 等 毒 51 ～ 500 4000 ～ 30000 5 低 毒 501 ～ 5000 30000 ～ 250000 50 实际无毒 5001 ～ 15000 250000 ～ 500000 500 无 毒 > 15000 > 500000 2500 ____________________________________________________________________ 引自 GB15193.3-94 食品安全性毒理学评价程序和方法
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。
(三) 其它上、下限指标 LD84/LD16(或LC84/LC16)： 灵敏性好、重复性强而且容易求。 剂量反应曲线斜率 ( 即剂量 - 死亡曲线的概率单位直线的斜 率)。图
2．是化学物毒理学安全性评价和危险度评 定的基础； 3．对防治化学毒物中毒、制订标准以及管 理毒理学等有重要意义。
第一节 急性毒性作用及其评价
一．基本概念 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。
对人可能致死的剂量 g/kg <0.05 0.05~ 0.5~ 5~ >15 总量 （g/60kg） 0.1 3 30 250 >1000
剧毒 高毒 中等毒 低毒 实际无毒
表 6-3 化学物质急性毒性(LD50)剂量分级 ___________________________________________________________________ 级 别 大鼠口服 LD50 相当于人的致死剂量 (mg/kg) __________________________ mg/kg g/人 ___________________________________________________________________ 极 毒 < 1 稍尝 0.05 剧 毒 1 ～ 50 500 ～ 4000 0.5 中 等 毒 51 ～ 500 4000 ～ 30000 5 低 毒 501 ～ 5000 30000 ～ 250000 50 实际无毒 5001 ～ 15000 250000 ～ 500000 500 无 毒 > 15000 > 500000 2500 ____________________________________________________________________ 引自 GB15193.3-94 食品安全性毒理学评价程序和方法
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。
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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。
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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
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二、急性毒性试验
经口(胃肠道)接触 :
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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
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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
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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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完整版课件ppt
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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
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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。
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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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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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)
• 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
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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。
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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）
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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）
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。
食品毒理学 第六章 化学毒物的一般毒性作用
经皮肤接触 : 注射途径接触:
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5/26/2013
二、急性毒性试验
（四）染毒剂量与分组:
1．查阅文献
①参考新化学物的理化性质 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。 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、霍恩氏法等。 根据试验所选的LD50计算方法确定剂量组数。一般设5-8 个剂量组；霍恩氏法设4个剂量组。 ③找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物的毒性 资料，并以文献资料中相同的动物种系和相同接触途径所测 得的LD50(LC50)值作为受试化学物的预期毒性中值。
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二、急性毒性试验
（四）染毒剂量与分组:
2．预试验
目的：
1）得到死亡率在10%~90%之间的致死剂量范围 2）计算正式试验的组距或公比
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1）等比剂量设计（寇氏法）
一般设5~7组，各组间采用一定的公比设计剂
量 公比r=4，则组距i=lg4=0.6 例如待测化合物预期LD50为40mg/kg，以此为中 间剂量组，以4为公比，或0.6组距向上、下个 推两个剂量组。
第六章 化学毒物的一般毒性作用
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目的要求
掌握一般毒性作用的概念、试验目的 熟悉一般毒性试验方法要点 熟悉蓄积毒作用的概念 了解蓄积毒作用研究方法
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一般毒性作用（基础毒性作用）
化学毒物的一般毒性作用
描述流行病学研究： 提出病因假说
分析流行病学研究： 验证病因假说，
明确因果关系
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原代培养的海马神经元
肿瘤细胞株
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根据接触毒物的时间 长短，一般毒性作用 分为：
❖ 急性毒性 ❖ 亚急性毒性 ❖ 亚慢性毒性 ❖ 慢性毒性
根据毒物接触时间长 短所进行的观察和评 价毒效应的试验分为：
➢ 急性毒性试验 ➢ 亚急性毒性实验 ➢ 亚慢性毒性试验 ➢ 慢性毒性试验
4
毒理学主要三大研究领域
描述毒理学 （Descriptive toxicology）
机制毒理学 （Mechanistic toxicology）
管理毒理学 （Regulatory toxicology）
5
毒理学研究方法
整体动物试验 (in vivo)
体外试验 （in vitro)
人体观察 （Human Toxicology)
➢ 有的化学物在实验动物接触致死剂量的几 分钟之内，就可发生中毒症状，甚至死亡
➢ 而有的化学物则在几天后才显现中毒症状 和死亡，即迟发死亡
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二 、急性毒性试验的目的
1.测试和求出受试化学物的一系列急性毒性 参数。 (通常以LD50为主要参数)，并对该 外源化学物进行急性毒性分级。
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2.通过观察动物中毒作用表现、毒作用强 度和死亡情况，初步评价毒物对机体的 毒效应特征、靶器官、剂量－反应关系 和对人体产生损害的危险性
乳的动物 ➢ 同性别动物的体重差异不应超过平均体重
的20%
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6.生理与健康状况 ➢ 应选用健康动物（排除哺乳，怀孕） ➢ 实验前观察5-7天 ➢ 对于大鼠、犬的亚慢性、慢性试染毒方式的选择 常用的染毒方式有经口、经皮、吸入、注射
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 化学毒物的一般毒性作用概况
>1050克
24
§2 蓄积毒性
蓄 积 一、基本概念 作 用 二、 蓄积毒性试验方法及其评价 及 其 评 价
10/30/2018 25
一、基本概念
蓄 积 作 用 及 其 评 价
10/30/2018
化学毒物进入机体后，经过生物转化以代 谢产物或化学物原型排出体外。但是，当化学 毒物反复多次给动物染毒，化学毒物进入机体 的速度(或总量)超过代谢转化的速度和排泄的 速度(或总量)时，化学毒物或其代谢产物就有 可能在机体内逐渐增加并贮留，这种现象称为 化学毒物的蓄积作用(accumulation)。
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二、蓄积毒性试验方法及其评价
蓄 1．固定剂量法： 一般常选用大、小鼠灌胃或腹腔注射方法进行染毒。 积 先求出LD ，然后选取相同条件的40只(或更多)实验动 50 作 物，分为两组，一为染毒组，一为对照组，每组至少 20只，雌雄各半。试验组在1／20～l／5LD50的范围内 用 选定一个剂量，每日以固定剂量、定时和相同途径进 行染毒,试验期间观察记录每组动物死亡数。当试验组 及 累积发生一半动物死亡即可终止试验。此时，计算累 [LD50(n)]，根据公式计算K值，然后依表 其 积总接触剂量 6—5进行评价。但若接触剂量已累积达到5个LD50剂量， 评 也可终止试验。 价
26
一、基本概念
蓄 积 作 用 及 其 评 价
10/30/2018
蓄积作用实际上有二个含义：
物质蓄积(material accumulation)
功能蓄积(functional accumulation)
27
二、蓄积毒性试验方法及其评价
蓄 积 化学毒物的 蓄积作用是发生慢性中毒的物质基础 ， 因此研究化学毒物在机体内的蓄积性是评价化学 作 毒物能否引起潜在慢性毒性的依据之一，也是卫 用 生标准制订过程选择安全系数的主要依据。 及 蓄积毒性试验是研究化学毒物基础毒性的重要内 容之一，目的是通过试验求出蓄积系数K，了解化 其 学毒物蓄积毒性的强弱，并为慢性毒性试验及其 评 他有关毒性试验的剂量选择提供参考。 价
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§2 蓄积毒性
蓄 积 一、基本概念 作 用 二、 蓄积毒性试验方法及其评价 及 其 评 价
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一、基本概念
蓄 积 作 用 及 其 评 价
10/30/2018
化学毒物进入机体后，经过生物转化以代 谢产物或化学物原型排出体外。但是，当化学 毒物反复多次给动物染毒，化学毒物进入机体 的速度(或总量)超过代谢转化的速度和排泄的 速度(或总量)时，化学毒物或其代谢产物就有 可能在机体内逐渐增加并贮留，这种现象称为 化学毒物的蓄积作用(accumulation)。
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二、蓄积毒性试验方法及其评价
蓄 1．固定剂量法： 一般常选用大、小鼠灌胃或腹腔注射方法进行染毒。 积 先求出LD ，然后选取相同条件的40只(或更多)实验动 50 作 物，分为两组，一为染毒组，一为对照组，每组至少 20只，雌雄各半。试验组在1／20～l／5LD50的范围内 用 选定一个剂量，每日以固定剂量、定时和相同途径进 行染毒,试验期间观察记录每组动物死亡数。当试验组 及 累积发生一半动物死亡即可终止试验。此时，计算累 [LD50(n)]，根据公式计算K值，然后依表 其 积总接触剂量 6—5进行评价。但若接触剂量已累积达到5个LD50剂量， 评 也可终止试验。 价
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一、基本概念
蓄 积 作 用 及 其 评 价
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蓄积作用实际上有二个含义：
物质蓄积(material accumulation)
功能蓄积(functional accumulation)
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二、蓄积毒性试验方法及其评价
蓄 积 化学毒物的 蓄积作用是发生慢性中毒的物质基础 ， 因此研究化学毒物在机体内的蓄积性是评价化学 作 毒物能否引起潜在慢性毒性的依据之一，也是卫 用 生标准制订过程选择安全系数的主要依据。 及 蓄积毒性试验是研究化学毒物基础毒性的重要内 容之一，目的是通过试验求出蓄积系数K，了解化 其 学毒物蓄积毒性的强弱，并为慢性毒性试验及其 评 他有关毒性试验的剂量选择提供参考。 价
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。
第六章 化学毒物的一般毒性作用
13
二、急性毒性试验 急 性 毒 性 作 用
8/4/2010
（三）染毒途径的选择:
染毒途径（ 染毒途径（exposure routes）的选择需考虑： ）的选择需考虑： 模拟人在生活和生产环境中实际接触受试物的 途径和方式； 途径和方式；有利于不同化学物之间急性毒性 大小的比较；受试物的性质和用途； 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。 物毒性评价程序的要求等。 最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及 经口、经呼吸道、
20
二、急性毒性试验 急 性 毒 性 作 用
8/4/2010
（五）试验周期与毒效应观察:
3.病理检查及其他指标: 3.病理检查及其他指标: 病理检查及其他指标
急性毒性试验中，对死亡的动物均应及时进行大体解 急性毒性试验中， 剖和病理组织学检查， 剖和病理组织学检查，肉眼观察主要脏器的大体病理 变化，如脏器大小、外观、色泽的变化，有无充血、 变化，如脏器大小、外观、色泽的变化，有无充血、 出血、水肿或其它改变， 出血、水肿或其它改变，对有改变的脏器进行取材做 组织病理学检查。 组织病理学检查。对存活动物在观察期结束时进行大 体病理检查．必要时做组织病理学检查。 体病理检查．必要时做组织病理学检查。根据试验需 要可进一步扩大观察项目．如体温、心电图、 要可进一步扩大观察项目．如体温、心电图、脑电图 或进行某些生化指标测定等。 或进行某些生化指标测定等。
2.体重 体重
在观察试验动物中毒症状的过程中，应同时观察体重 在观察试验动物中毒症状的过程中， 的变化。体重可以反映动物中毒后的整体变化。 的变化。体重可以反映动物中毒后的整体变化。体重 改变的原因很多， 改变的原因很多，若化学毒物刺激或损伤消化道可出 现试验动物饮食减少甚至拒食，表现为体重减轻。 现试验动物饮食减少甚至拒食，表现为体重减轻。若 化学毒物引起腹泻，将影响食物吸收和利用， 化学毒物引起腹泻，将影响食物吸收和利用，体重也 会减轻。 会减轻。如果化学毒物影响水的摄取或肾功能急性损 也可能在体重上反映出来。所以， 伤，也可能在体重上反映出来。所以，对存活动物尤 其是对低于LD 剂量组的存活动物．应在观察期14 14天 其是对低于LD50剂量组的存活动物．应在观察期14天 内称量其体重的变化． 内称量其体重的变化．以便了解受试物引起毒效应的 持续时间。 持续时间。
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动物进行试验，而且须是未曾交配和受孕的动物。例 如：大鼠180～240g、小鼠18～25g、家兔2～2.5kg、 豚鼠200～250g、狗10～15kg。同一批试验动物体重 变异范围不应超过该批动物平均体重的20％。
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三、急性毒性试验设计
3.试验动物的性别：
急性毒性试验的主要内容是求LD50，除特殊要求
最好用两种种属的动物
啮齿类:小鼠、大鼠、豚鼠或家兔 非啮齿类：狗或猴。 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。
1/30/2019
7
三、急性毒性试验设计
⒉试验动物的年龄和体重：
急性试验动物不宜过老或过幼，通常要求选择刚成年
6.实验动物的预检：
选择健康动物
1/30/2019
1~2周的检疫期
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三、急性毒性试验设计
（二）试验动物的饲养环境
恒定的温度：22±3℃
湿度：30~70% 照度：昼夜各半
饲料合格、饮水合格、垫料合格
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三、急性毒性试验设计
（三）染毒途径的选择:
染毒途径（exposure routes）的选择需考虑： 模拟人在生活和生产环境中实际接触受试物的 途径和方式；有利于不同化学物之间急性毒性 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。 最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及 注射途径。
及其它毒性参数(急性毒作用带Zac: acute effect zone) Zac=LD50 / Limac 2 .初步评价毒物对机体的毒效应特征、靶器 官、剂量反应关系和对人体产生损害的危险 性 3 .为亚慢性、慢性毒性试验及其他毒理学试 验的剂量设计和观察指标选择提供参考依据。 4.为急性中毒的治疗和中毒机制的研究提供 线索
第六章 化学毒物的一般毒 性作用
1/30/2019
1
第一节 急性毒性作用及其评价
第二节 蓄积毒性作用及其评价
第三节 亚慢性和慢性毒性作用及其评价
第四节 联合毒性作用的评价 第五节 局部毒性作用
1/30/2019
2
§第一节 急性毒性作用及其评价
一、基本概念 二、急性毒性和急性毒性试验的目的
1/30/2019 12
三、急性毒性试验设计
经口(胃肠道)接触 :
灌胃: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 吞咽胶囊: 经呼吸道接触 : 静式吸入 动式吸入
经皮肤接触 : 注射途径接触:
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三、急性毒性试验设计
（四）染毒剂量与分组:
(2)预试验的剂量设计
① 等比剂量设计（已知LD50剂量，并在该剂量
的上下各设计 l 一 2 个剂量组作为预试验剂 量。）
② 3x3 法：取 9 只动物，分为 3 组，每组 3 只，以
三种不同剂量处理，组距拉大一些。（对于无资 料可参考的受试物，为节省动物。） ③ 序贯法 : 将动物一只一只序贯进行。（对于 无资料可参考的受试物，为节省动物。）
4.动物数量与随机分组：
一般分为5－7组 大、小鼠等小动物 每组10只 狗等大动物 每组6只 分组原则——随机化原则
5.禁食：
经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食 大鼠、小鼠——隔夜进食；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，但在禁食时要保障饮水。
1/30/20 [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试验 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。
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三、急性毒性试验设计
1．试验动物的种属和品系
三、急性毒性试验设计
四、急性毒性评价
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一.急性毒性的概念
是指机体一次或在24小时内多次接触外源 化学物后在短期内(一般最长14天)所产生的 毒效应，包括一般行为和外观改变，大体形 态变化以及死亡效应。
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4
二、急性毒性试验的目的
1.获得受试物对实验动物的致死剂量 （LD50）
外，一般急性毒性试验对动物性别要求为雌雄各
半。如果在预试验时发现化学毒物(如农药)对雌、 雄动物毒效应的敏感性有明显差异，则应单独分 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
试。对精子毒性试验仅选雄性动物。
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三、急性毒性试验设计
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三、急性毒性试验设计
（四）染毒剂量与分组:
1．预试验
（1)查阅文献
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。 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。 ③找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物的毒性资料， 并以文献资料中相同的动物种系和相同接触途径所测得的 LD50(LC50)值作为受试化学物的预期毒性中值。
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预试验的目的
得到受试物对实验动物以某种接触途径的10
％－90％致死剂量范围。
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三、急性毒性试验设计
（四）染毒剂量与分组:
2．正式试验;
（1）根据预试验的死亡资料确定正式实验组距和公比：
可根据以下公式计算出剂量分组： i=(lgLD90-lgLD10) ／ (n-1) 或 i=(lgLD100-lgLD0)／(n-1)；式中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。 正式实验组的公比：r=lg－1（lgb-lga)/n-1或 公式中，b为最高剂量，a为最低剂量，n为试验动物组。 （2）正式试验剂量分组 公比r和组距i确定后，进行正式试验分组。第一组剂量为a，第二组 为ar，第三组为ar2…n组为arn-1 。