第六章 一般毒性3.6

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验证病因假说, 明确因果关系
细胞器:
线粒体、微粒 体、胞核
5
外源化学物的一般毒性作用

一般毒性作用也称基础毒性,是全身 各系统对外源化学物的毒作用反应, 与特殊毒性(致畸、致突变、致癌) 相对而言。
6

根据接触毒物的时间长 短,一般毒性作用分为

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
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昆明小鼠
ICR小鼠
BALB/c小鼠 BALB/c-nu裸小鼠
NIH小鼠
20
Wistar大鼠
豚鼠
金黄仓鼠
21
巴马香猪
来亨鸡
Beagle犬
新西兰兔
22
恒河猴
23
2. 实验动物的生活年限及体重选择
动物 种类 成年 生活年限 (年 ) 时间 (月) 体重 (g) 体重选择范围(g) 急性试验 慢性试验
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空腹
灌胃后2-3 h复食
灌胃的体积不超过体重的1-2%:小鼠为 0.21.0ml/只或0.10.5ml/10g较合适 大鼠为5ml/只(通常用0.51.0ml/100g) 家兔为10ml/2kg体重,狗不超过50ml/10kg
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2.经呼吸道接触

在常温、常压下为气态,或在生产过程中和生活过程中 以蒸气、气溶胶、烟、粉尘状态污染生产与生活环境空 气,此时就有可能经呼吸道吸入 静式吸入:将动物臵于一定体积的密闭容器内,加入定 量的易挥发的液态化合物或一定体积的气态化合物,在 容器内形成所需要的受试化合物浓度的空气环境。 动式吸入:动物处于空气流动的染毒柜中,染毒柜装臵 备有新鲜空气补入与含受试化合物空气排出的动力系统 和随时补充受试化合物的配气系统。
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随机性:(随机分组)
每只动物分散到各组去的机会是均等的,以避 免成见或系统误差 5.实验动物的预检: 适应性饲养一周,选择健康的动物 (1) 适应环境 (2) 筛检动物
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实验动物喂养环境 :

实验动物喂养室室温应控制在223℃,家兔可
控制在203℃,相对湿度30%~73%,无对流风。
每笼动物数以不干扰动物个体活动及不影响试
以死亡为终点的分阶段试验法

上-下移动法
Up/down method
以死亡为终点但也可用于观察不同的终点

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

外源化学物LD50时设臵几个剂量组较为合适, 应依预试验结果而定 一般设臵57个剂量组即可,它即符合统计计 算要求又可节省人力和财力。每个剂量组的动 物数,小鼠不少于10只、大鼠68只、家兔46 只
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4.为毒作用机理研究提供线索,了解中毒 效应的特征(包括症状的,生理的,生 化与组织病理损伤) 5.研究化学物急性中毒诊断、预防和急救 治疗措施
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三、经典的急性毒性试验方法要点
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

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经典的急性毒性试验 以死亡为其观察终点,
霍恩氏法测
LD50时要求有 4个剂量组, 每组 5只动物,雌雄各半
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概率单位法、Bliss法测定则要求5—7个
剂量组,每组10只动物或10只以上
对于不同的化学物测定应根据其相应的
试验规程确定实验动物数量
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动物分组:均衡性和随机性
均衡性: 要求各组动物的平均体重及体重的离散度尽可 能一致。具体来说是 (1)实验动物的体重不应超过全体实验 动物平均体重的20%---控制离散度 (2)每组之间的平均体重相差不应超过 10%---控制均衡性
注意事项
3
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)

4
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) 流行病学研究 (Epidemiological Study)
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
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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
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(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。

急性毒性 重复剂量毒性(亚急) 亚慢性毒性 慢性毒性
急性毒性试验 重复剂量毒性试验 亚慢性毒性试验
慢性毒性试验
7

能够进入人类生态环境和人密切接触的
物质,特别是新化学物,均需对其进行
一般毒性作用的观察和评价。

包括新的食品、药品、农药、化妆品、
工业化学品(消毒剂)等。
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(二) 受试物及处理
受试物的接受、分样、保管、称重、配制以及
在此过程中严格的质量保证影响急性毒性试验 受试物的化学结构、纯度、杂质、理化性质特 别是挥发、溶解性等。 受试物一般应临用前新鲜配制,除非已证明溶 液贮存是稳定的。
受试物剂型:水溶液、混悬液、油溶液
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(三) 染毒方法

模拟人在生活和生产环境中实际接触该受试 物的途径和方式
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3.经皮肤染毒
研究外源化学物经皮肤吸收应当尽量
选择皮肤解剖、生理与人类较近似的
动物为对象,目前多选用家兔和豚鼠
但由于研究化学物经皮肤吸收的毒性
( 求经皮 LD50) 所需的实验动物较多, 使用家兔、豚鼠不够经济,也常用大 鼠代替
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经皮肤染毒程序
给予受试物前24 h,确定受试部位


最大剂量法:以最大容积最高浓度给予动物后 未见死亡,可不进一步试验求出LD50值。
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(五)毒性作用观察 1.中毒体症和发生过程观察(P123)
很多化学物在实验动物接触的初期往往 先出现兴奋现象,有的化学物在动物接 触的初期首先表现为抑制现象
通过毒性表现可初步
确定急性毒性靶器官
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2.死亡情况和时间分布:计算LD50 3.体重:
1. 测试和求出受试化学物的致死剂量 ( 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 3. 为后续的重复剂量、亚慢性及慢性毒性 试验研究以及其他毒理试验提供接触剂 量和观察指标选择的依据

工业化学毒物:经呼吸道、经皮
农用化学物:经口、经皮、经呼吸道 药品:经口、经注射 食品:经口 环境污染物:经口、经呼吸道、经皮 吸收速率:静脉注射>吸入>肌注>腹注>皮下注 射>经口>皮内注射>经皮
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1.经口(胃肠道)染毒(灌胃,喂食,胶囊)
(1)灌胃(等容量灌胃法)
狗的灌胃
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是了解外源化学物对机体产生急性毒性的主要
依据,急性毒性试验是毒理学安全性评价的第
一步。

在不同类型化学品的法规程序中通常是必做试 验。
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一、 急性毒性的概念
急性毒性:是指机体(人或实验动物)一
次或 24 小时内多次接触外源化学物后 在短期内所产生的毒性效应
包括一般行为、外观改变、大体改变
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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
小鼠
大鼠 豚鼠 兔 猫 狗
1.5~2
2~2.5 6~ 8 4~ 9 10~12 15~20
2
3 3 3~ 4 3~ 4 3~ 4
15
150 250 1500 1500 10000
18~25
180~240 200~250 2000~2500 1500~2500 8000~15000
10~15
50~100 150~200 1200~1500 1000~1500 4000~8000
及死亡效应,最主要观察指标是LD50
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中毒效应出现的时间:化学物使实验动物
发生中毒效应的快慢和剧烈的程度,可因 所接触的化学物的质与量不同而异
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
机械或化学脱毛 面积10%~15%体表面积 检查去毛部位有无异常现象 单位体重相同容积染毒,接触时间 与人实际接触该化学物的时间相仿
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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 腹腔 肌肉 静脉 皮下 小鼠
0.2~1.0
大鼠
1~3
豚鼠
2~5

5~10 0.5~1 3~10 1~3
如概率单位法、改进
寇氏法和霍恩法
(一) 实验动物选择

尽量选择对化合物毒性反应与人近似的动物; 易于饲养管理,试验操作方便;繁殖生育力较 强,数量较大能够保障供应;易于获得、品系 纯化,且价格较低的动物。 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。 在几种常用的哺乳动物中,大鼠为首选的啮齿 类动物。
一般毒性试验
特殊毒性试验
离体器官: 心、肝、肺、肾
临床毒理学研究: 中毒事故的处理
描述流行病学研究: 提出病因假说
、脑
急性 亚急性 亚慢性 慢性 皮肤和眼刺激性 致敏性等 致突变 致畸 致癌 发育与生殖 毒性 细胞: 原代细胞、细 胞株、细胞系
或治疗
志愿者研究: 低浓度、短时间 、可逆性
分析流行病学研究:
第六章 化学毒物的一般毒性作用
(common toxicity of chemical poison)
1
【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 熟悉亚慢性毒性试验方法 了解蓄积毒作用概念
2
【内容】
急性毒作用:概念、试验目的、试验方
法的要点、 分级和评价
蓄积毒作用:概念 亚慢性毒作用:概念、目的和方法要点 慢性毒作用:概念、目的、方法要点和
验观察为度,必要时需单笼饲养。饲养室采用
人工昼夜为好,早6点至晚6点进行12小时光照, 其余12小时黑暗,一般食用常规试验室饲料, 自由饮水。
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6.给药前禁食处理

凡经口染毒时,要求试验前要对动物禁食, 以保证胃内无食物,减少食物对化学物毒 性的干扰 禁食时间:
隔夜禁食

禁食不禁水
经口多次可不禁食
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WHO急性毒性分级
毒性分级 剧毒 高毒 中等毒 低毒 实际无毒 大鼠一次经口LD50 (mg/kg) <1 1~ 50~ 500~ 5000~
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五、急性毒性替代试验

固定剂量法
Fixed dose procedure
不以动物死亡作为观察终点

急性毒性分级法 Acute toxic class method


百度文库18
1. 实验动物的选择
研究内容 急性毒性 免疫毒性 放射病 吸入性粉尘 药物对皮肤局部作用 实质性脏器的毒作用 迟发性神经毒 慢性毒性 致畸性 致突变性、致癌性 实验动物 大、小鼠 大、小鼠、最常用C57BL/6 狗、大、小鼠,不宜用兔 大鼠 家兔、豚鼠 小鼠 来亨鸡 大鼠、狗 大、小鼠、家兔 大、小鼠
8

化学毒物一般毒性作用的研究对防治外
源化学物所致急慢性中毒,对毒理学安
全性评价和危险度评定,制订卫生标准
以及管理毒理学的决策方面均具有十分
重要的意义。
9
第一节 急性毒性作用 (acute toxicity)
10

一般毒性评价方法以哺乳动物体内试验为主。

急性毒性作用是毒理学研究中最基础的工作,
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