短期、亚慢性和慢性毒性

表示方法： （1）体重绝对增长量 （2）体重增长百分率（10％） （3）剂量-反应关系
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3）饲料消耗量： 食物利用率：动物每摄入100g饲料所增长的体重
克数（g体重/100g饲料） 评价：食物利用率有助于了解化合物毒性效应 观察内容：影响食欲 影响食物的吸收、代谢
食物利用率＝体重增长/进食量
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亚慢性原则：

* 理论上，选取对化学毒物代谢过程、生理反应和生化特性基
本上与人接近，且在急性试验中证明是对化学毒物敏感的物种和品
系
实际上，常用大鼠 犬 豚鼠
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（2）性别、年龄和数量 雌雄各半； 刚断乳的动物：大鼠6－8周龄（80-100g），同
组动物体重不超过10%、组间平均体重不超过5% 大鼠、小鼠每组不少于20只，犬、猴不少于6只，
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K值越小：表示化学物的蓄积性越大
K<1
实验动物对化学毒物发生过敏
K=1
化合物在体内完全蓄积或每次
染毒后毒效应叠加
K>=5 化合物蓄积性弱
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蓄积系数分级标准
蓄积系数（K） <1 1～ 3～ 5～
蓄积毒级分级 高度蓄积 明显蓄积 中等蓄积 轻度蓄积
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1.2 蓄积系数法常用试验方案
A 固定剂量法 B 剂量递增法 C 剂量固定的20天蓄积法
根据专业特殊性和管理部门有所区别
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亚慢性毒性的剂量选择
阴性对照组 低剂量组 中剂量组 高剂量组
急性毒性的阈剂量
1/20~1/5 LD50
组距：3~10倍，最低不小 于2倍
慢性毒性的剂量选择
阴性对照组 低剂量组 中剂量组 高剂量组
亚慢性阈剂量或其1/5~1/2
注： 一种毒物引起的组织病理学损伤，其再生能力在很大程度上决定于毒性效应
的可逆和不可逆性 有些毒物所造成的损害是不可逆的，如损伤中枢神经系统多数是不可逆的，
因为已分化的中枢神经细胞不能再分裂
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3. 研究重复接触受试物毒性作用的剂量-反应 （效应）关系，从初步了解到确定未观察到有害作用 的剂量（NOAEL）和观察到有害作用的最小剂量 （LOAEL），为制定人类接触的安全限量提供参考值
体常见的储存库有血浆蛋白、脂肪组织、肝脏、肾脏、 骨骼等。
如骨骼为铅的储存库。
蓄积形式:
原形 代谢产物 结合形式
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3.蓄积的分类：
物质蓄积 功能蓄积
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3.1 物质蓄积（material accumulation）： 化学毒物反复多次染毒实验动物后，用化
学分析方法能测得机体内或某些器官组织内存 在该化合物的原型或其代谢产物。
脏器系数减小： 脏器发育不良、萎缩
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尸解对象： 实验过程中死亡的或者试验结束后未死亡的 观察的主要脏器：
心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、卵巢（睾丸）、脑 等
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2）病理学检查 目的：确定化合物对毒作用的靶部位，损伤的性
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1 蓄积系数法
1.1 蓄积系数法：以生物效应为指标，用经验系 数（K）评价蓄积作用的方法，即将多次染毒与一次 染毒所产生的毒性效应（或死亡）进行比较
K是指多次接触达到预期效应的累计剂量与一次 接触能出现相同效应剂量的比值。
K=ED50（n）/ED50(1) 如果以动物死亡一半为效应指标，则 K=LD50（n）/LD50(1)
实验期限最短为25天（1/5LD50），最长100天（1/20LD50）
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常用大鼠或小鼠

染毒途径多用灌胃或者腹腔注射
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B 剂量递增法
动物及分组：常用大或小鼠，40（或更多）分染毒组和对 照组，每组至少20只，雌雄各半。
终止时间：试验组累计发生一半动物死亡。在第21天也可结 束，因累计剂量已达5.26 LD50。
1/10 LD50 组距：2~5倍，最低不小于
2倍
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4 观察指标
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（1）一般观察
1）进食量、外观体征、行为活动 综合性指标 初步判断作用部位、损害程度
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2）动物体重：
体重的增长情况是综合反映动物健康状况最基本的 灵敏指标之一，受食欲、消化功能、代谢和能量消化变 化的影响。
如发现实验组动物体重增长减慢，停止或减轻，在 排除由于异味引起食欲不佳的前提下，可说明化学毒物 的毒性效应。
（2）实验室监测项目 血、尿常规和血液生化指标 目的：发现受试物所致器官损伤和器官紊乱 检查重点：肝脏、肾脏、血液
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1）血液学检查 包括红细胞计数、血红蛋白含量、白细胞计数
及分类、凝血时间等 2）血液生化检查（针对肝脏、肾脏及相关可能靶部 位选择）
注：一般只需在实际结束后处死动物采血检验 如需在实验过程中采集血样，最大采血量不能 超过总血量的10% 3）尿液
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C 剂量递增20天法：
组动，物每分组组10：只1，/2雌0雄LD各50半、。1/10LD50、1/5 LD50、1/2LD50和对照组5个
每日染毒一次，连续20天
评定标准：
（1）各剂量组均无死亡，蓄积性不明显；
（2）仅1/2 LD50剂量组有死亡，其他组无死亡，则为弱蓄积性； 系（，3则）为若中1/等20蓄L积D5性0剂；量组无死亡，其他各组间死亡数有剂量反应关
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3.2 功能蓄积（functional accumulation）： 化学毒物反复多次染毒实验动物后，机体内虽不能
检出化学毒物，然而机体可以出现慢性中毒现象。 注：功பைடு நூலகம்蓄积是损害效应累计的结果。也可能是由于存留
的化学毒物或代谢物数量极微，目前技术方法尚不能检出的一种 物质蓄积，或者物质蓄积与功能蓄积兼而有之
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（3）系统尸解和组织病理学
1）脏器重量和脏器系数： 脏器系数（比）：指某个脏器的湿重与单位体重
的比值，通常是每100g体重中某脏器所占的质量。 在不同的年龄期，实验动物各个脏器与体重比值
有一定规律，若化学毒物使某个脏器受损，其比值会 发生变化，是一项灵敏、有效和经济的指标。
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脏器系数增大： 增生、充血、水肿
亚慢性毒性试验可依据急性毒性的阈剂量或以1/20～1/5LD50 确定；
慢性毒性试验以亚慢性毒性试验效应的最大耐受量（MTD）为 最高剂量。
剂量选择步骤：
急性
亚急性
亚慢性
慢性
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②对于人群主动摄入的食品和药品，可采用人 体可能接触的最高剂量为剂量设计依据
大 鼠： 3个剂量组：10 30 100 非啮齿类： 3个剂量组：5 15 50
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试验目的
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. 观察受试物亚慢性毒性作用的可逆性
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可逆毒性:
是指停止接触后可逐渐消失的毒性作用。一般情况下，机体接触 毒物的浓度越低、时间越短、损伤越轻，则脱离接触后其毒性作用消 失的越快。
不可逆毒性
是指停止接触后其毒性作用依然存在甚至对机体造成的损害作用 进一步加深。
内，反复多次给予低剂量化学毒物，观察试验动物有无引起 有害作用的试验过程。
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3. 慢性毒性（chronic toxicity）：是指人或实 验动物长期（甚至终生）反复接触低剂量的化学毒物所 产生的毒性效应。
一般2年 慢性毒性试验：在受试动物生命的大部分或终生， 连续长期给予低剂量的受试物，观察有无引起有害作用 的试验过程。
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A 固定剂量法
在事先求出毒物的LD50的前提下，选取相同条件的40只（或更多） 动物，随即分为2组：实验组和对照组。每组至少20只，雌雄各半。
在1/20～1/5LD50 之间选择一个固定剂量，每日固定剂量、定时和 相同途径染毒
试验组累计发生一半动物死亡。如接触剂量已累计达5个LD50，也 可终止。
4. 确定不同动物对受试物的毒效应的差异，为将研 究结果外推到人提供依据。
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二、研究方法
（一）实验设计
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1 实验动物选择
（1）物种和品系
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急性原则：
* 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； * 繁殖生育能力较强，数量较大能够保障供应； * 价格较低，易与获得的动物。
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（二） 基本概念
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1. 短期重复剂量毒性 指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。
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2.亚慢性毒性（subchronic toxicity ）： 是指人或实验动物连续较长期接触某一外源化学毒物所
出现的中毒效应。 一般在相当于1/10左右生命时间（寿命）内
亚慢性毒性试验： 指在实验动物的1/10左右（如大鼠 3个月）的生命时间
控制昼夜交替 笼具：大小适中、动物能自由活动 饲料：营养合理 饮用水：清洁、充足
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2 染毒方式与期限 染毒方式原则：
1）尽量选用与人群实际接触相同的途径和方式 食品、药品、环境污染物
2）并与预期进行慢性毒性试验的接触途径一致。 一般以经口、经呼吸道和经皮肤三种途径
染毒，每日一次，连续给予
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染毒期限
（4）若1/20 性。
LD50剂量组有死亡，且有剂量反应关系，则为强蓄积
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1.4 局限性
1.对于具有免疫毒性的物质不适用 2.不能判断化学毒物的蓄积是物质蓄积或功能蓄 积 3.蓄积系数法，以死亡为指标，用LD50表示生物 效应，有急性试验的局限性，可能漏检某些指标。
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2、生物半减期法
是利用毒物动力学原理阐明化学毒物在机体内的 蓄积作用特征。
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（二）蓄积作用的意义
毒理学中，评价化学毒物有无蓄积作用， 有助于：
1.化学毒物是否引起潜在的慢性毒性依据 2.制定卫生限量标准时选择安全系数的一 种依据
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（三）蓄积作用的研究方法
1、蓄积系数法（accumulation coefficient） 2、生物半减期法（biological half-life, t1/2）
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（2）呼吸道染毒 染毒时间：2-6h/d 亚慢性：4小时 慢性试验： 间歇性：工业毒物 连续性：环境接触
6-8小时 22-24小时
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（3）注射 （4）最好结合毒物动力学血药浓度的监测， 以保持生物学效应的每日相似性
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3 剂量选择和分组
（1）分组：
原则：一般设3个试验组和1个阴性（溶剂）对照组。
1.蓄积作用(accumulation)： 当外源化学物连续地、反复地进入机体，而且吸
收速度（或总量）超过代谢转化和排泄的速度（或总
量）时，化学毒物或其代谢物在机体内逐渐增加并贮
留，这种现象为化学毒物的蓄积作用。 蓄积作用是发生亚慢性、慢性毒作用的前提
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2.储存库（depot）： 化学毒物容易蓄积的组织和器官称为储存库。机
原理：机体内蓄积的速度和量与单位时间内吸收 该物质的速度和量，以及清除的速度和量有关。
t1/2反映物质从机体内清除速度的参数，理论上， 在等间距离接触下，6个生物半减期即可达极限值 98.4%。
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t1/2越大，在机体内蓄积的可能性越大 t1/2越小，到达极限的时间越短 蓄积极限值＝1.44×t1/2×每日接触量
取决于实验具体要求和所选择的实验动物 工业毒理学—— 3－6个月 食品毒理学—— 6个月－1年 环境毒理学—— 6个月－1年 致癌试验—— 接近或等于动物的预期寿命
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注意的问题： （1）小动物：灌胃或喂饲法
大动物：胶囊法或灌胃法 喂饲法注意：
混合均匀 受试物稳定 保证营养 受试物掺入量严格规定
最高剂量组：要求出现明显的中毒症状或某些观察指标发生
明显变化，但动物不死亡，即使有死亡，不超过10%
最低剂量组：应无中毒反应或极轻微反应（ NOAEL)。 中剂量组相：当于观察到有害作用的最低剂量(LOAEL)
高、中、低剂量组距以3－10倍为宜，不少于2倍
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（2） 剂量设计：
①以相同物种的短期毒性资料为依据。
要求试验结束时，活的动物数能保证统计学处理。
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亚慢性毒性试验 年龄：大鼠80~100g 狗 8~12月 小鼠10~15g 数量：小动物≥20 大动物≥6 性别：雌雄各半
慢性毒性试验 年龄：大鼠 50~70g 狗 <8月 小鼠 初断乳 数量：小动物≥40 大动物≥8 性别：雌雄各半
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（3）微生物学寄生虫学等级和饲养环境 应选择清洁级及以上等级动物 动物室：清洁、温度22oC±3，湿度30-70%，人工
短期、亚慢性和慢性毒性作用
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一、概 述
急性毒性试验的局限性： 1.外源性化学物在长期重复染毒时可产生与急性
毒性试验完全不同的毒作用。如：苯 2.动物的衰老可影响毒作用的性质和程度 3.许多重要疾病均与年龄增长有关
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分类 1. 重复剂量毒性作用（短期） 2. 亚慢性毒性作用 3. 慢性毒性作用
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（一）蓄积作用