6-一般毒性作用及评价
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⑤实验动物的预检
给药前检疫观察:
实验动物选择
大、小鼠、兔、豚鼠1周,犬猴2~3周
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
筛检健康状况不符合试验要求的动物
⑥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
实验动物选择
—大鼠、小鼠——隔夜禁食;染毒后禁食4h
生长繁殖快,饲养管理方便 特 点:体型小,产仔多,生长
,对环境的适应性和对疾病 繁殖快,饲养管理方便,对环
的抵抗力强。广泛应用于药 境的适应性和对疾病的抵抗力
理毒力病理和细菌学研究, 强。广泛应用于药理毒力病理
以及生物制品和药品的鉴定 和细菌学研究,以及生物制品
。
和药品的鉴定。
实验动物选择
Wistar大鼠 特 点: 抗病力强,自发 性肿瘤发病率低,多用 于肿瘤、免疫、 药理、 内分泌。
急性毒性的参数
半数致死剂量(LD50):能引起50%的实验动物出现死 亡反应时的药物剂量。
急性毒性的参数 剂量-反应曲线
ED,TD
急性毒性的参数
TI=LD50/ED50
急性毒性的参数
急性毒作用带:Zac=LD50/Limac
• 急性毒作用带(acute toxic effect zone,Zac)为:
: 例题 小鼠腹腔注射敌百虫的急毒及LD50计算,n=5
霍恩氏法(horn)
三、急性毒性试验的设计
观察时间和周期
染毒以后应即刻开始观察动物中毒表现和死亡情况; 给药当天应连续或多次观察,以后可根据情况,每
天2次或多次观察直至试验周期结束。
三、急性毒性试验的设计
观察时间和周期
观察周期一般为14天;
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。
①根据所选用的LD50计算方法来确定组数 寇氏法:设6~10个剂量组; 霍恩法:设4个剂量组 ②确定组距:
改良寇氏法
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
半数致死剂量与急性阈剂量的比值,表示为: Zac=LD50/Limac
Zac值小,说明化学物质从产生轻微损害到导致急 性死亡的剂量范围窄,引起死亡的危险性大。
二、急性毒性试验的目的
• 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染毒剂量设计提供参考
依据。
• ⑤为毒理学机制研究提供线索。
• 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
三、急性毒性试验的设计 经注射途径染毒
染毒途径
注射药品、机制研究、毒物代谢动力学 分类:
三、急性毒性试验的设计
查阅文献
剂 量 选
择 预试验
与 分 组
正式试验
①参考新化学物的理化性质 ②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 ③确定LD50计算方法(寇氏法、霍恩氏法)
分组
表1 动物随机分组表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
97 74 24 67 62 42 81 14 57 26 42 53 32 37 32 1 2 0 1 20 3 2 3 2 0 5 2 1 2 AB F ABFC BCB F EBAB
动物号
随机数字 除6余数
三、急性毒性试验的设计
实验 动物
染毒
染毒
途径
剂量
要点
试验 周期
毒性 观察
三、急性毒性试验的设计
总的原则: 急性毒性反应和代谢方 式与人近似的动物 易于饲养、操作方便 繁殖力较强,数量较大 价格较低,易于获得
实验动物选择
斑马鱼 zebra fish,Danio rerio
斑马鱼体长4~6厘米。体呈纺锤形,和人类基因有着87%的同源性,作为 模式生物的优势很突出,这意味着其实验结果大多数情况下适用于人体。 常可用于水质环境的监测。
染毒途径
小鼠灌胃方法
重要
动物种类
小鼠 大鼠
插入深度
3~4cm 4~6cm
每次灌胃 量
0.2~1ml 1~4ml
三、急性毒性试验的设计
染毒途径
•静式吸入
经 吸入接触
•动式染毒
呼
•动式吸入
吸
•面罩吸入染毒
道
接
触 注入接触
动式静吸式入吸装入置
三、急性毒性试验的设计 经皮肤染毒
染毒途径
农药、化妆品、工业、环境、外用药物 常用大鼠 染毒方式:
强度 一次性大剂量,中毒症状明显,常发生死亡
二、急性毒性试验的目的
• ①求出致死剂量(以LD50表示)及其它的急性毒性参数, 了解急性毒作用强度,进行急性毒性分级。
• ②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。
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)
教学内容
1
急性毒性作用
2
亚慢性和慢性毒性作用
3
蓄积毒性作用
学习要求
掌握
一般毒性作用的概念、试验目的及其评价标准; 一般毒性试验方法要点及结果评价。
熟悉 蓄积毒作用的概念
了解 蓄积毒作用的研究方法
分组
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
27 7 36 7 51 24 51 79 89 73 16 76 62 27 66 3 1 0 1 30 3 1 5 1 4 4 2 3 0 CA F ACF C AE ADDBC F
规定:
余数:1、2、3、4、5、6分别对应A、B、C、D、E、F 组
LD50(LC50)计算时以观察周期内各组动物的总死 亡数为依据;
不同化学物质引起动物死亡的时间存在个体差异;
速杀型化学毒物仅计算24h的死亡率。
三、急性毒性试验的设计
毒性观察
全面观察动物的各种反应和变化,仔细分析实验动 物在染毒后出现的中毒表现、剂量效应、时间分布。 观察记录的内容:
①实验动物的物种和品系
—最好用两种种属的动物 —啮齿类
小鼠:昆明种、NIH、ICR 大鼠:SD、Wistar
—非啮齿类
犬或猴
—根据接触途径选择实验动物
实验动物选择
—急性经口和吸入毒性试验
小鼠、大鼠
—急性经皮毒性试验动物
成年大鼠、豚鼠、家兔
实验动物选择
昆明种小鼠(KM小鼠)
特 点:体型小,产仔多, NIH小鼠
空白
给药组
体重
毒性观察
反映动物中毒后综合性整体变化,比较客观简 便的量化指标 ;
应定期多次称量动物的体重变化,一般为每周 2~3次 ;
体重改变的原因很多:
• 影响食欲或消化系统的功能 • 影响食物的吸收和利用 • 影响水的摄取或肾功能急性损伤
病理形态学变化
毒性观察
死亡动物:大体病理变化,如脏器外观、大小、 色泽的变化,有无充血、出血、水肿或其他改变;
式中:Xm——最高剂量对数
i——组距,或公比的对数值
∑p——各组死亡率的总和
LD50标准误差SlgLD50 SlgLD50=i × √∑pq/n
式中:p—各实验组死亡率;q—各实验组存活率
i—组距 n—试验动物组数
LD5095% 可信限= lg-1(lgLD50±1.96 × SlgLD50)
触化学物后在短期(最长到14d)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。
最主要的观察指标是LD50。
一、急性毒性的概念
需要注意几点: ★
急性接触的次数 一次或24h多次
中毒效应出现的时间 不仅以接触毒物后毒性症状出现的时间,主要 以接触毒物的时间,观察时间:7~14天
染毒途径
三、急性毒性试验的设计
剂型:水溶液、混悬液、油溶液
受试物及处理
水溶性受试物,蒸馏水、去离子水、生理盐水,保持
与体内渗透压一致
水不溶性受试物,溶于或悬浮于适当的有机溶剂中
受试物一般应临用前新配
三、急性毒性试验的设计 不同途径的吸收量和吸收速率
染毒途径
吸收速率:静脉注射>呼吸道>肌肉注射>腹腔 注射>皮下注射>消化道>皮内注射>经皮
④实验动物分组、数量与编号
根据组数和每组数量来决定数量 LD50,一般为4-6组 大、小鼠每组10只,犬类6只 严格遵循随机化的原则
实验动物选择
④实验动物分组、数量与编号
实验动物选择
• 颜料涂擦被毛编号法(常用于大小鼠):
红色:0.5%中性红或品红溶液 黄色:3-5%苦味酸溶液(水)
食品毒理学
第五章 一般毒性作用及评价
毒性作用
一般毒性作用
•急性毒性作用 •亚慢性毒性和慢性毒性作用 •蓄积毒作用
特殊毒性作用
•致突变 •致畸 •致癌
一般毒性作用的类型
了解污染物理化特征
急性致死试验
了解毒性大小特征 一
急性毒性试验
急性非致死试验
般
毒
性 测
了解在体内蓄积和耐受性
蓄积毒性试验
试
了解对机体毒作用靶点和指标
教学内容
• 急性毒性作用 • 亚慢性和慢性毒性作用 • 蓄积毒性作用 • 局部毒性作用
§1 急性毒性作用
一、急性毒性的概念 二、急性毒性试验的目的 三、急性毒性试验的设计 四、急性毒性分级和评价
一、急性毒性的概念
重要
急性毒性(acute toxicity): 是指机体(人或试验动物)一次接触或24h内多次接
组,以4为公比,或0.6组距向上、下个推两个剂量组。
组别 1 2 3 4 5
剂量 2.5 10.0 40.0 160.0 640.0
对数值 1.6021-0.6*2 1.6021-0.6 1.6021 1.6021+0.6 1.6021+0.6*2
LD50计算
lgLD50=Xm-i(∑p-0.5)
—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
⑦实验动物的饲养环境
—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(消毒)
实验动物选择
三、急性毒性试验的设计
染毒途径的选择应考虑的因素: 模拟人实际接触的途径和方式 有利于不同化学物之间结果的比较 受试物的性质和用途 受试物毒性评价程序的要求
中毒体征及发生过程; 体重; 病理形态学变化; 死亡情况和时间分布。
中毒体征及发生过程
毒性观察
详细观察和记录动物出现的中毒体征 发生时间 体征发展的经过 • 各个系统的特征 • 初步确定急性毒性靶器官 • 不同表现提供毒性机制的信息
续表6-1 啮齿类动物急性中毒表现
家兔:2-2.5kg
豚鼠:200~250g
狗:10~15kg
③实验动物的性别
—雌雄各半
实验动物选择
—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,应分别并求出雌性和雄性动物
的LD50值。 —特殊的试验研究可仅作单一性别的急性毒性试验
致畸试验:可仅作雌性动物的LD50测试。
SD大鼠 特点 :白色,产仔多,生 长发育较Wistar大鼠快,对 疾病的抵抗力较强,尤以 对呼吸道疾病的抵抗力强
②实验动物的年龄和体重
—刚成年、健康、未曾交配和受孕的动物
实验动物选择
—同1次试验同1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
重要
同一受试物不同染毒途径LD50的大小通常符合 上述规律受试物的性质和用途。
最常用的染毒途径:经口、经呼吸道、经皮及 注射途径。
三、急性毒性试验的设计
灌胃 吞咽胶囊 喂饲
染毒途径ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
经口(胃肠道)染毒
三、急性毒性试验的设计 灌胃
面向自己,沿着门牙左 边滑入
食道
染毒途径
气管
By LASCO
三、急性毒性试验的设计 灌胃
80-90%苦味酸酒精饱和溶液 咖啡色:2%硝酸银 黑色:煤焦油的酒精溶液
④实验动物分组、数量与编号
单 色 法
大小鼠标记方法(单色法n<10)
④实验动物分组、数量与编号
单色法标记原则:单色 法编大于10的号码时, 我们规定顺时针旋转, 后一位必需大于前一位 数,例如:可以编12, 13,14……19,但不能 编10,11,20,21,22, 30,31,32,33,等, 以此类推。100以内最 大能编89号。
大小鼠标记方法(单色法n>10)
④实验动物分组、数量与编号
双 色 法
大小鼠标记方法(双色法n<10)
④实验动物分组、数量与编号
红色表示十位数:
头部染红色为10 左前肢为20 左腰部为30 黄色表示个位数。
大小鼠标记方法(双色法n>10)
实验动物的随机分组:30只动物分为六组
动物号
随机数字 除6余数