短期、亚慢性和慢性毒性
有害物质风险划分
有害物质风险划分标题:有害物质风险划分引言概述:有害物质是指对人体健康或者环境造成危害的化学物质或者生物物质。
对有害物质的风险进行划分是为了更好地管理和控制这些物质对人类和环境的影响。
本文将从不同角度对有害物质的风险进行划分和解读。
一、有害物质的毒性分类1.1 急性毒性:指有害物质在短期内对人体产生危害的能力,通常通过LD50(半数致死量)来评价。
1.2 亚急性毒性:指有害物质在较长期内对人体产生危害的能力,通常通过长期暴露实验来评价。
1.3 慢性毒性:指有害物质在长期暴露下对人体产生慢性危害的能力,通常通过流行病学调查和实验室动物试验来评价。
二、有害物质的环境风险评估2.1 生态毒性:指有害物质对生物体的毒性,包括对水生生物、陆生生物等的危害程度。
2.2 生物富集性:指有害物质在环境中通过生物体的富集作用逐渐积累,最终对生态系统产生危害。
2.3 生物降解性:指有害物质在环境中是否能够被微生物等生物体降解,从而减少对环境的持续影响。
三、有害物质的人体暴露途径3.1 吸入途径:有害物质通过呼吸道进入人体,如空气中的污染物、粉尘等。
3.2 食入途径:有害物质通过口腔进入人体,如食品中的农药残留、化学添加剂等。
3.3 皮肤接触途径:有害物质通过皮肤接触进入人体,如化妆品中的有害化学成份、工业化学品等。
四、有害物质的安全管理措施4.1 替代原则:尽量采用替代品替代有害物质,减少对环境和人体的危害。
4.2 封闭系统:在生产过程中采用封闭系统,避免有害物质泄漏至环境中。
4.3 废物处理:对有害物质的废物进行妥善处理,避免对环境造成二次污染。
五、有害物质的监测和评估5.1 定期监测:对生产过程中可能产生有害物质的环节进行定期监测,及时发现问题并采取措施。
5.2 风险评估:对有害物质的风险进行全面评估,制定相应的管理方案和控制措施。
5.3 公众参预:加强公众的监督和参预,推动有害物质风险管理工作的透明和公正。
结论:有害物质的风险划分是一个复杂而重要的工作,需要多方共同努力来实现有害物质的安全管理和控制。
短期、亚慢性和慢性毒性作用
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
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(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
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(二)长期毒性试验的注意事项
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
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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
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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
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@
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
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(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)
亚慢性、慢性毒性及其评价方法
功能蓄积可能是
❑ 由于贮存体内的化学物或其代谢产物的数 量极微,不能检出物质的蓄积 ❑ 或者是由于每次机体接触化学物之后所引 起的损害累积所致
蓄积作用的检测有两类方法
• 理化方法:应用化学分析或其他技术测定 化学物进入机体以后,在体内含量变化的 过程 该方法可确定化学物的半减期,故可 作为检测物质蓄积的方法
二、慢性毒性作用 (chronic toxicity)
(一)概念 慢性毒性:是指实验动物或人长期 (甚至 终生)反复接触外源化学物所产生的毒性 效应。
• 慢性毒性试验的试验期限,应依受试物的 具体要求和实验动物的物种而定 • 如用大鼠试验期限可为1年,用狗则试验期 限可1~2年 • 慢性毒性试验可终生接触受试物 • 如果慢性毒性试验与致癌试验结合进行, 则实验动物染毒时间最好接近或等于动物 的预期寿命
• 蓄积系数法由于分次染毒的设计不同, 分 为: 1. 固定剂量法: ➢ 先测出1次染毒的LD 50(1),然后每天 给予 1/10(1/20) LD 50 直到半数动物死亡为 止, 此时总剂量即为 LD 50(n)
2. 剂量递增法: ➢ 实验开始时 , 按 0.1 LD 50 × 4 天 , 0.15LD 50 × 4天,0.22LD 50 × 4天, 0.34LD 50 × 4天,依次类推,最长28天, 试验期间,当化学物引起动物累计死亡一 半时间即可终止,计算K值
3、剂量选择与分组
亚慢性试验的上限剂量,需控制在实 验动物接触受试化合物的整个过程中,不发 生死亡或仅有个别动物死亡,但有明显的中 毒效应,或靶器官出现典型的损伤。此剂量 的确定可参考两个数值,一是以急性毒性的 阈剂量为亚慢性试验的最高剂量;一是以此 化合物LD 50 的 1/20-1/5为最高剂量。
短期、亚慢性、慢性毒性评价
接触天数
1~4 5~8 … 25~28
每天接触剂量LD50 0.1 4天接触剂量LD50 0.4 累计接触剂量LD50 0.4
0.15 … 1.12
0.6 … 4.48
1
… 12.74
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③剂量固定的20天蓄积法
通常采用经口灌胃染毒方式,将动物随机分成五组,包
括阴性对照组和1/20LD50,1/10LD50,1/5LD50,1/2LD50四 个剂量组,每组动物数10只。每日染毒一次,连续染毒20 天。观察每组雌雄合计动物数。
6
7
2.物质蓄积(material accumulation): 机体多次地接触 化学毒物一定时间之后,用化学分析方法能够测出 机体内存在该物质或其代谢产物时,称为物质蓄积。
3.功能蓄积(functional accumulatio): 机体多次地接触 化学毒物一定时间之后,虽不能测出该物质或其代 谢产物,但机体有慢性中毒的症状出现,这种情况 称为功能蓄积。
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forward
毒效应谱
对外源化学物的负荷增加
意义不明的生理和生化改变
亚临床改变
临床中毒
死亡
损害效应
Hale Waihona Puke 癌 致突变 致畸fallback
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(三)亚慢性毒性试验方法要点
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1. 实验动物选择: ①物种和品系: 啮齿类 大鼠、小鼠、家兔 两个动物种属 非啮齿类 犬、猴子
评价:均无死亡
蓄积性不明显
仅1/2LD50有死亡 仅1/20LD50无死亡 均有死亡,且有剂量反应关系
弱蓄积性 中度蓄积 强蓄积
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亚慢性和慢性毒性作用
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一、亚慢性毒作用
毒理学 第六章-一般毒性作用(人卫)
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6. 生理与健康状况
健康、未产未孕 给药前检疫观察 大、小鼠、兔、豚鼠1周,犬、猴2~3周 ①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 ②筛检健康状况不符合试验要求的动物
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(二) 染毒方式
最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及注射途径。 ❖ 工业化学物:经皮肤和呼吸道 ❖ 农用化学物:经口、经皮肤和呼吸道 ❖ 药品:经口和注射 ❖ 食品:经口 ❖ 环境污染物:经口、皮肤和呼吸道
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3.急性毒性分级法 (acute toxic class method)
选用剂量(25、200、2 000 mg/kg)之一,单性别3只动物进 行试验,确定动物的生死后再进行下一步试验。 有3种可能的结局:
a. 不需进一步试验即可分级, b.下一阶段以相同剂量再做另一性别试验, c.下一阶段以较高或较低的剂量水平进行。 根据在某一染毒剂量下,死亡发生的数量来判定大致的 LD50值范围,直接进行危害评估和毒性分级。
有关急性毒性试验设计及方法
曲线拟合:概率 单位法,即Bliss 法
插值法:寇氏法
中,不正确的是
A.采用寇氏法和 Bliss 法一般 设5~8组 B.寇氏法和 Bliss 法一般以
一般设5~8个剂量 组;霍恩法固定设4 个剂量组。
i=(LD100 –LD0 )/(n-1)公式计算 组距 C.使用霍恩氏法固定设4个剂 量组
种属和品系
性别、年龄、体重
微生物学等级 饲养环境
动物数目 实验前处理
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实验动物
种属和品系 首选大鼠 还需选择一种非 啮齿动物:狗
性别、年龄、体重
雌雄各半 刚成年、健康、未曾 交配和受孕的动物
大鼠180~240g 小鼠18~25g 家兔2~2.5kg
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
化学毒物的一般毒性作用
体位异常,叫声异常,活动异常,不安,多动、 少动或呆卧,侧倒
运动状态
运动异常、运动失调、步态蹒跚、痉挛、抽搐、 强直、麻痹,后肢无力, 管状尾
对外界刺激反应性 脑、脊髓反射 肌肉张力 自主神经系统 瞳孔 腺体分泌
易兴奋、易激惹,感觉迟钝或过敏,反应低下或 过高
减弱或消失 松弛或紧张 散大或缩小 流涎,流泪,出汗
常用的急性毒性参数:
(一)LD50 (或LC5物急性毒性的 重要基础。 局限: LD50 (或LC50 )的测定受许多因素的影响; 不能反映化学毒物致死作用的中毒特征; LD50波动性很大。
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(二)其他指标 1. 急性毒作用带 (Zac=LD50/Limac): 可反应急性阈剂量距离 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。 2. LD84/LD16(或LC84/LC16): 灵敏性好、重复性强而且容易求。 3. LD100、LD01 4. 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
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中毒效应的强度 机体急性一次性大剂量接触毒物后所表现 出的一般行为、外观、大体形态的改变十分 明显,中毒症状严重,常常发生死亡。
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二.急性毒性试验目的与常用参数
目的: A. 求出LD50以及其它的急性毒性参数,了解急 性毒作用强度。 B. 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。 C. 探求化学毒物急性毒性的剂量 - 反应关系, 为进一步毒理学试验的染毒剂量设计提供参 10 考依据。
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3)病理检查及其它指标 对死亡的动物:均应及时进行大体解剖和病理组 织学检查。 对存活动物:在观察期结束时进行大体病理检查.
毒理学评价的主要方法
毒理学评价的主要方法
毒理学评价的主要方法包括以下几种:
1. 急性毒性评价:通过对试验动物进行单次或短期接触某种物质后观察其毒性反应,并确定最低致死剂量(LD50)来评估其急性毒性。
2. 亚慢性和慢性毒性评价:通过长期暴露试验动物于某种物质,观察其在较长时间内的毒性反应,并确定毒性效应的发生阈值、无效剂量等指标来评估其亚慢性或慢性毒性。
3. 遗传毒性评价:通过基因突变试验、染色体畸变试验等方法,评估某种物质对基因和染色体的遗传毒性效应。
4. 畸胎毒性评价:通过在动物妊娠期间暴露于某种物质后观察胚胎发育异常情况,评估其对胚胎的毒性效应。
5. 致癌性评价:通过长期动物实验或流行病学调查等方法,评估某种物质对人类或动物致癌的潜在风险。
6. 突变原性评价:通过基因突变试验等方法,评估某种物质对细菌、真菌或其他微生物的突变诱导能力。
7. 生态毒理学评价:通过在实验室或自然环境中观察某种物质对生物群体、生态系统以及环境的影响,评估其对生态系统的毒性效应。
以上是毒理学评价的主要方法,不同的方法可以综合应用,以全面了解某种物质的毒性潜能和风险。
卫生毒理学――第六章 化学毒物的一般毒性作用
卫生毒理学――第六章化学毒物的一般毒性作用急性毒性(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。
急性毒性试验(acute toxicity tests)是基础毒理研究的主要内容之一.其目的是:①测试和求出化学毒物对一种或几种实验动物的致死量(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。
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研究及其他毒理试验提供接触剂量和观察指标的选择提供参考依据。
⑤为毒理学机制研究提供线索。
常用参数最常用的是半数致死量(LD50)和急性毒作用带(Zac)。
Zac值的大小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。
zac值越大、表明化学物引起急性死亡的危险性越小,反之表明引起急性死亡的危险性越大。
实验方法的要点(一)实验动物[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实验动物。
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。
1.实验动物的种属不同种属的动物对化学物的反应可能有很大的差别,最好用两种种属的动物,包括啮齿类和非啮齿类。
实际工作中啮齿类多选用小鼠和大鼠,有些试验也可选用豚鼠或家兔,非啮齿类一般选用狗或猴。
一般来说,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.而急性吸人毒性试验和经口急性毒性试验则优先考虑大鼠。
2.实验动物的年龄急性试验动物不宜过老或过幼,通常要求选择刚成年动物进行实验,而且须是未曾交配和受孕的动物。
由于小动物年龄与体重相关.一般用体重表示。
卫生资格考点:短期、亚慢性和慢性毒性作用
卫生资格考点:短期、亚慢性和慢性毒性作用卫生资格考点:短期、亚慢性和慢性毒性作用1.蓄积作用——具有蓄积作用是发生慢性毒作用的前提、外源化学物连续的、反复的进入机体,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机体内逐渐增加并驻留,这种现象称为蓄积作用。
物质蓄积——实验动物反复多次接触化学毒物后可以用分析方法在体内测出物质的原形或其代谢产物损伤蓄积——在机体内不能测出其原形或代谢产物却出现了慢性毒性作用却出现了慢性毒性作用2.短期重复剂量毒性——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3.亚慢性毒性——实验动物或人连续较长期(相当于生命周期的十分之一)接触外源化学物所产生的.中毒效应4.慢性毒性——实验动物长期染毒外源化学物所引起的毒性效应5.重复染毒毒性试验、亚慢性毒性作用和慢性毒性作用的目的:⑴观察长期接触受试物的毒性效应谱、毒作用特地啊俺和毒作用靶器官,了解其毒性机制⑵观察长期接触受试物毒性作用的可逆性⑶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⑷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6.研究方法⑴亚慢性毒性试验是长期重复试验最常用的⑵实验动物的选择——皮肤致敏试验首选豚鼠,眼刺激试验首选家兔⑶染毒方式一般经口、经呼吸道和经皮染毒为多。
染毒频率为每日一次,连续给予。
⑷观察指标:①一般观察:每日观察实验动物进食量、体重、外观体征和行为活动、粪便形状等,发现有中毒反应的动物应去除单笼饲养,重点观察②实验观察项目:血液学指标,血液生化学指标,③系统尸解和病理组织学检查④可逆性检查⑤指标观察时间:每天观察一次,一般试验周期三个月以内则一般在最后一次给药后24小时和恢复期结束时各进行一次全面检测⑥特异性指标及其他:常与毒作用机制有关下载全文。
一般毒性作用(1)
啮齿类:小鼠、大鼠、豚鼠或家兔
非啮齿类:犬或猴 • 急性经口、经皮或吸入毒性试验:大鼠
• 皮肤刺激、眼刺激试验:家兔
• 皮肤致敏试验:豚鼠
(一)实验动物的选择
2.级别和性别
级别:使用Ⅱ级(清洁级)或Ⅱ级以上动物 性别:一般要求雌、雄各半
•如已知动物对受试物的敏感性有性别差异,则应 选择敏感性别
一般毒性评价和研究的意义:
一般毒性评价是探讨外源性化学物对机体损伤的 重要基础资料,是进行外源性化学物安全性评价 和危险度评估的重要组成部分,对防止外源性化
学物急性毒性危害、制定安全卫生标准以及管理
毒理学的决策具有重要意义。
第一节 概 述
二、一般毒性试验的动物选择和染毒方式
(一)实验动物选择:
静脉肌肉皮下腹腔注射等灌胃腹腔注射皮下注射尾静脉注射小鼠浸尾染毒装置一急性毒性的概念二急性毒性试验目的三急性毒性试验方法要点四急性毒性分级第二节急性毒性作用?急性毒性是指实验动物一次接触或24小时内多次接触一定剂量外源化学物后在短期内所产生的健康损害作用毒效应和致死效应
预防医学专业课程《毒理学基础》第6版 (人卫社)王心如主编
一、急性毒性的概念
急性毒性是指实验动物一次接触或24小时内 多次接触一定剂量外源化学物后在短期内所产 生的健康损害作用(毒效应)和致死效应。 急性毒性概念中有几个问题需要注意: •急性接触的次数:一次或多次(24h内) •中毒效应出现的时间:一般观察14d •中毒效应的强度
“一次”的含 义
■经口和注射接触:
一般来说,化学物LD50如大于5g/kg已表明毒性不大,在 农药和化学品的规范中规定,LD50如大于5g/kg可不再往 高的剂量进行试验,但不同的规范可有不同要求,如食 品规定为20g/kg。
毒理学染毒时间选择
急性毒性:实验动物一次接触或者24小时内多次接触某一化合物而引起的毒效应,甚至死亡。
亚慢性毒性:人或者动物连续接触较长时间、较大剂量的外源性化学物质所出现的中毒效应。
接触时间介于单次染毒和10%动物寿命的范围。
没有严格的界限,通常为1-6个月。
慢性毒性:指人或者实验动物长期(甚至终生)反复接触低剂量的外源化合物所出现的毒性效应。
一般是2年。
对于大鼠相当于终身,兔相当于生命的36%,狗20%,猴13%。
《毒理学基础第5版》90天亚慢性毒性试验来判断慢性毒性效应基本得到认可。
毒理学基础第6章(2)蓄积毒作用
❖ 蓄积系数法由于分次染毒的设计不同,分为:
(1)固定剂量法:
先测出1次染毒的LD 50(1),然后每天给予 1/10(1/20)LD50直到半数动物死亡为止, 此时总剂量即为LD50(n)
(2)剂量递增法:
实验开始时,按0.1 LD50 ×4天,0.15 LD50 ×4天,0.22 LD50 ×4天,0.34 LD50 ×4 天, 依次类推,最长28天,试验期间,当化 学物引起动物累计死亡一半时间即可终止, 计算K值。
染毒注意的问题:
(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
(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 6-8小时 连续性:环境接触 22-24小时
(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
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。
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
性 ➢ 1/20 LD50 剂量组无死亡,其他各组间死亡数有
剂量反应关系,则为中等蓄积性 ➢ 1/20 LD50 剂量组有死亡,各组间死亡数有剂量
反应关系,则为强蓄积性
2、 生物半减期法
➢ 生物半减期法是用毒物动力学原理,阐明外源化学 物在机体内的蓄积作用特征
(二)短期重复剂量毒性、亚慢性和慢性毒性作用基 本概念
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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
12
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: