毒理学第六章一般毒性作用及其试验与评价方法
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一般毒性作用
兔眼角膜上皮细胞SIRC模型，观察细胞增殖、膜 完整性等（中性红不能沉积在死细胞内，用酶标仪测定）
5.生物膜替代法等方法
受试物+立体人类皮肤+MTT，用酶标仪测定提取 液中的MTT吸光度（MTT不能沉积在死细胞内）
二、皮肤刺激试验
皮肤刺激性（dermal irritation）指皮肤接触或涂敷 受试物后，局部产生的可逆性炎性变化。
观察指标：结膜(发红、球结膜水肿和分泌物)，角膜(混 浊程度和范围)，虹膜(充血、肿胀和角膜周围充血)。
实验期限：一般为7天，必要时延长至21天(观察期能足 已评价刺激是否存在可逆性)。
注意事项：
如72h眼刺激反应仍不消退时，需另取4只白兔观察洗眼效果，即滴 入受试物后分别在4s和30s时，用生理盐水洗眼5min，观察洗眼后的眼 睛反应。（洗眼效果试验）
死亡观察为48小时，存活动物观察14天。
特点：
① 节省动物（一般6-10只动物或以上）； ② 适用于毒性反应快速的化学药物。
序贯法实验
计算公式：
LD50
1 n
xf
n
s[
x2f (
xf)2]1/2
n2(n1)
式中： n-使用动物总数； x-每个剂量组的剂量； f-每个剂量组动物数。
应用实例
（三）急性毒作用观察
某化学药物急性毒性试验剂量设置
组别
剂量对数
剂量（mg/kg）
1
2
2.821
662.2
5
3.181
1517.1
6
注：剂量对数组距，剂量组间的等比级数
LD50(或LC50)计算 1.改良寇氏 (Karber)法 –点斜 法
要求：
① 5～6个剂量组，每组动物数相等； ② 死亡率呈正态分布； ③ 最低剂量组死亡率＜20%；
5.生物膜替代法等方法
受试物+立体人类皮肤+MTT，用酶标仪测定提取 液中的MTT吸光度（MTT不能沉积在死细胞内）
二、皮肤刺激试验
皮肤刺激性（dermal irritation）指皮肤接触或涂敷 受试物后，局部产生的可逆性炎性变化。
观察指标：结膜(发红、球结膜水肿和分泌物)，角膜(混 浊程度和范围)，虹膜(充血、肿胀和角膜周围充血)。
实验期限：一般为7天，必要时延长至21天(观察期能足 已评价刺激是否存在可逆性)。
注意事项：
如72h眼刺激反应仍不消退时，需另取4只白兔观察洗眼效果，即滴 入受试物后分别在4s和30s时，用生理盐水洗眼5min，观察洗眼后的眼 睛反应。（洗眼效果试验）
死亡观察为48小时，存活动物观察14天。
特点：
① 节省动物（一般6-10只动物或以上）； ② 适用于毒性反应快速的化学药物。
序贯法实验
计算公式：
LD50
1 n
xf
n
s[
x2f (
xf)2]1/2
n2(n1)
式中： n-使用动物总数； x-每个剂量组的剂量； f-每个剂量组动物数。
应用实例
（三）急性毒作用观察
某化学药物急性毒性试验剂量设置
组别
剂量对数
剂量（mg/kg）
1
2
2.821
662.2
5
3.181
1517.1
6
注：剂量对数组距，剂量组间的等比级数
LD50(或LC50)计算 1.改良寇氏 (Karber)法 –点斜 法
要求：
① 5～6个剂量组，每组动物数相等； ② 死亡率呈正态分布； ③ 最低剂量组死亡率＜20%；
基础毒理学第六章重点
根据实验结果对毒物进行毒性评价，称为一般毒性评价(evaluationfor general toxity)。
毒物的一般毒性作用研究是毒理学的重要内容；是化学物毒理学安全性评价和危险度评定的基础；防治毒物所致急、慢性中毒；制订卫生标准及管理毒理学决策均有重要意义。
一般毒性(general toxicity)分为:急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性所进行的用以观察毒效应、评价化学毒物综合毒性的哺乳动物试验分为：急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验一般毒性评价目的：1.确定受试物毒作用表现和性质；2.确定受试物毒作用剂量-反应/效应关系；3.确定毒作用靶器官；4.确定损害是否可逆。
一般毒性品评价试验动物选择：物种选择：1.吸收、代谢、生物化学和毒理学特征与人类最接近；2.易于饲养和操作；3.经济、易获得；4.自然寿命不太长。
品系：品系纯化，有稳定性和可比性；选用两种以上动物级别:清洁级或以上动物；SPF(无特殊病原体动物）及GF（无菌动物）性别：一般为雌雄各半；敏感性有性别差异时应选择敏感的性别年龄、体重：1.急性毒性评价试验用成年动物2.亚慢性、慢性评价试验用年幼或初断乳动物体重不超过平均体重20%，或按规定。
检疫：检疫期内出现异常者应放弃。
染毒方式：1.经口(胃肠道）染毒:喂饲、灌胃、吞咽胶囊；2.经呼吸道染毒：吸入接触（静式吸入动式吸入）、受试物注入动物气管3.经皮肤染毒：定性试验、定量试验4.经注射途径染毒：腹腔注射、静脉注射、肌内注射、皮下注射。
急性毒性(acute toxicity)：指机体(人或实验动物)一次接触或24h内多次接触化学物后，短期(14d内)发生的毒性效应，包括一般行为、外观改变、大体形态变化及死亡效应。
一次接触指瞬间给实验动物染毒，如经口、经注射途径染毒。
但经呼吸道或经皮，则指在特定期间使动物持续接触化学物的过程。
“一次”含有时间因素。
此外，当化学物毒性很低需给予较大剂量时，可在24h内多次给予，这时的急性接触即为“多次”。
毒理学 第六章-一般毒性作用(人卫)
11
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
12
（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
37
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
26
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
第六章 化学毒物的一般毒性作用
实验动物的预检
给药前检疫观察 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
实验动物的给药前禁食处理
经口途径染毒，实验动物胃肠道内食物 存留量对化学毒物的毒性可产生较明显 的干扰
大、小鼠隔夜禁食，染毒2h后提供饲料 经口多次染毒可不禁食
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
（一）实验动物的选择和要求
主要原则
急性毒性反应与人近似 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
实验动物的物种和品系
啮齿类（rodent species） 小鼠：昆明种、NIH、ICR 大鼠：Sprague-Dawley(SD)、Wistar
根据接触毒物的时间长短， 一般毒性的实验方法分为：
❖ 急性毒性 ❖ 短期重复剂量 ❖ 亚慢性毒性 ❖ 慢性毒性
第一节 急性毒性试验
In 1984, 5,000 people died and 30,000 were permanently disabled due to exposure to methyl isocyanate （ 异 氰 酸 甲 酯 ， MIC ） from an industrial accident in India
(三) 染毒方法
模拟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
染毒途径
消化道、呼吸道、皮肤、注射
工业毒物：经呼吸道、皮肤 农用化学物：经口、皮肤、呼吸道 药品：经口、注射、皮肤 食品：经口 环境污染物：经口、呼吸道、皮肤
化学物的一般毒性及其评价
几种动物不同注射染毒途径注射量范围(ml)
注射途径 静脉
肌内 皮下 腹腔
小鼠 0.2-0.5
0.1-0.2 0.1-0.5 0.2-1.0
大鼠 1.0-2.0
0.2-0.5 0.5-1.0 1.0-3.0
豚鼠 1.0-5.0
0.2-0.5 0.5-1.0 2.0-5.0
兔 3.0-10.0
0.5-1.0 1.0-3.0 5.0-10.0
1. 经口染毒
经口染毒可分为灌胃、喂饲、吞咽胶囊 等方式 .一般来说新物质均先进行经口染毒 途径的急性毒性试验,求出LD50值,通常用该 LD50值来比较不同化学物急性毒性大小
2. 经呼吸道染毒
气管内注入：在动物麻醉情况下，将已消毒 灭菌的受试物（粉尘混悬液或液体） 注入气管，使之分布于左右肺内。 动式吸入 吸入 静式吸入
(六)观察时间和周期
• 急性毒性的观察周期一般为１４天，LD50计 算时以观察周期内各组动物的总死亡数为依 据．不同化学物其中毒体征出现的时间和特 点各有不同，而且引起动物死亡的时间也存 在很大的个体差别．如氰化物多数动物在染 毒后几分钟至几个小时内死亡；羰基镍染毒 早期出现上呼吸道体征，很快就缓解，但２ －３天后甚至更迟些又出现明显的中毒体征， 表现为严重的肺水肿，呼吸困难，然后死 亡．
静式吸入染毒
将实验动物置于一个具有固定体积的容器内(染毒 柜)，定量加入易挥发的液态或气态受试物，在容 器内形成试验设计所需要的空气浓度，在一定时 间内，使动物连续吸入并观察毒性反应。 优点：该染毒方式设备简单、操作方便、消耗受试 物较少。 缺点：实验期间，实验动物得不到氧气补充；且随 实验的进行，染毒柜内受试物的浓度会逐渐降低 为保障实验顺利进行，应注意染毒柜容积、放置实 验动物的种类与数量以及放置时间之间的关系。 小鼠最低需气量：3.45L/h, 大鼠30.5L/h
6 第6章 一般毒性作用及其试验与评价方法
2、剂量设计与分组
• 根据受试物或其近似物的物理、化学性质选择与本实 验相同动物物种或品系，相同染毒途径的LD50值作为 参考值，选择剂量系列。 • 一般分四组：高中低三个剂量组及一个阴性对照组
3、确定实验动物染毒方法： 灌胃
4、观察周期及观察内容
观察周期：一般为14天或24h，但计算出LD50时应注明
• 品种、品系的选择 • 健康状况：健康成年动物
小鼠、大鼠测半数致死量，狗观察毒性反应。
• 年龄：大鼠180-240g，小鼠18-25g（35-50日 龄），家兔2-2.5kg，豚鼠200-250g，狗10-15kg。 • 性别：雌、雄各半，雌性实验动物要求是未 经交配和受孕的。 • 各剂量组动物数： 小动物数量为每组 10 只，大动物也应每组 6 只。
‘一次接触’
(P122)
经口接触和各种方式的注射接触，“一次接触”，是指 在瞬间将受试化合物输入实验动物的体内；
而经呼吸道吸入与经皮肤接触，“一次接触”是指在一
个特定的期间内实验动物持续地接触受试化合物的过程; 此外，当化学物毒性较低时，需要给予动物较大剂量时， 可在 24 小时内分多次给予，这时的急性接触即为“多 次”。
免费茶水的重金属严重超标
一份外国学者的研究指出， 中国13个品牌的香烟重金属含量超标
第二节 蓄积毒性
一、基本概念 P138
当化学毒物连续、反复进入机体，而且进 入的速度（或总量）超过代谢转化与排出的速度 （或总量）时，物质就有可能在体内逐渐增加并 贮留的现象--蓄积作用（accumulation） 化学毒物容易蓄积的组织和器官——贮存库
急 以性 死毒 亡性 为的 终上 点限 参 数 急 非性 毒 作致 性 用死 的 为性 下 终急 限 点性 毒参 性数 ，
一般毒性作用及其试验与评价方法
、皮肤等途径进 入生物体，影响其正常生理功能。
毒性作用的预防与控制
01
风险评估
对有毒化学品的潜在风险进行评 估，以确定其对人群健康的危害 程度。
预防措施
02
03
控制策略
采取有效措施降低人群暴露于有 毒化学品的程度，如加强监管、 改进生产工艺等。
制定和实施控制策略，以减少有 毒化学品的环境释放和暴露，保 护人群健康。
慢性毒性试验
总结词
慢性毒性试验是在长期（通常为3个月以上）的时间范围内评估物质对生物体的 毒性作用。
详细描述
慢性毒性试验旨在检测受试物在长期暴露下引起的慢性毒性效应，如致癌性、致 畸性和致突变性等，为制定安全限值和风险管理措施提供依据。
生殖毒性试验
总结词
生殖毒性试验是评估物质对生物体生殖功能和后代发育的毒 性作用。
毒性作用机制研究进展
细胞凋亡机制
研究化学物质诱导细胞凋亡的机制，了解其对 细胞生存的影响。
氧化应激机制
研究化学物质引起的氧化应激反应，揭示其对 细胞和组织的损伤作用。
信号转导机制
研究化学物质对细胞内信号转导通路的干扰，探讨其对细胞功能的影响。
毒性作用影响因素研究进展
暴露条件与毒性作用
研究不同暴露条件下化学物质的吸收、分布、代谢和排泄过程，以 及这些过程对毒性作用的影响。
危险度评价
危险度评价是在剂量-反应关系评价和暴露评价的基础上，综合分析受试物的潜在危害，并对其所致 健康影响的可能性及严重程度进行预测。
危险度评价需要考虑多种因素，如受试物的理化性质、暴露特征、毒性作用机制等，同时需要参考类 似化合物的毒理学资料和数据。根据危险度评价的结果，可以制定相应的风险管理措施，以降低受试 物对人类健康的潜在危害。
毒性作用的预防与控制
01
风险评估
对有毒化学品的潜在风险进行评 估，以确定其对人群健康的危害 程度。
预防措施
02
03
控制策略
采取有效措施降低人群暴露于有 毒化学品的程度，如加强监管、 改进生产工艺等。
制定和实施控制策略，以减少有 毒化学品的环境释放和暴露，保 护人群健康。
慢性毒性试验
总结词
慢性毒性试验是在长期（通常为3个月以上）的时间范围内评估物质对生物体的 毒性作用。
详细描述
慢性毒性试验旨在检测受试物在长期暴露下引起的慢性毒性效应，如致癌性、致 畸性和致突变性等，为制定安全限值和风险管理措施提供依据。
生殖毒性试验
总结词
生殖毒性试验是评估物质对生物体生殖功能和后代发育的毒 性作用。
毒性作用机制研究进展
细胞凋亡机制
研究化学物质诱导细胞凋亡的机制，了解其对 细胞生存的影响。
氧化应激机制
研究化学物质引起的氧化应激反应，揭示其对 细胞和组织的损伤作用。
信号转导机制
研究化学物质对细胞内信号转导通路的干扰，探讨其对细胞功能的影响。
毒性作用影响因素研究进展
暴露条件与毒性作用
研究不同暴露条件下化学物质的吸收、分布、代谢和排泄过程，以 及这些过程对毒性作用的影响。
危险度评价
危险度评价是在剂量-反应关系评价和暴露评价的基础上，综合分析受试物的潜在危害，并对其所致 健康影响的可能性及严重程度进行预测。
危险度评价需要考虑多种因素，如受试物的理化性质、暴露特征、毒性作用机制等，同时需要参考类 似化合物的毒理学资料和数据。根据危险度评价的结果，可以制定相应的风险管理措施，以降低受试 物对人类健康的潜在危害。
川大公卫毒理学第六章 化学毒物的一般毒性作用
第六章化学毒物的一般毒性作用主要内容*毒理学实验基础知识*急性毒性作用*蓄积毒性作用*亚慢性和慢性毒性作用毒理学试验○急性毒性试验○经口局部毒性试验○经皮○蓄积毒性试验○吸入致突变试验(一大类试验)○亚慢性毒性试验致畸试验○慢性试验○体内致癌试验○体外一、毒理学试验的原则和局限性三个基本原则：○化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人。
○实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害的必需的和可靠的方法。
○成年的健康（雄性和雌性未孕）实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。
实验动物外推到人化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人。
基本假设为：①人是最敏感的动物物种；②人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢，与体重（或体表面积）相关。
这二个假设也是全部实验生物学和医学的前提。
实验动物外推到人○以单位体表面积计算在人产生毒作用的剂量和实验动物通常相近似。
而以体重计算则人通常比实验动物敏感，差别可能达10倍。
因此可以利用安全系数来计算人的相对安全剂量。
○已知人致癌物都对某种实验动物具有致癌性。
实验动物致癌物是否都对人有致癌性，还不清楚，但此已作为动物致癌试验的基础。
○一般认为，如果某一化学物对几个物种实验动物的毒性是相同的，则人的反应也可能是相似的。
高剂量暴露实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害的必需的和可靠的方法。
毒性试验的设计并不是为了证明化学品的安全性，而是为了表征化学品可能产生的毒作用。
检测和评价人拟用剂量100倍↓↓化学物A ┕──────────────┘30倍毒性作用↓↓化学物B ┕────┘∴毒性无毒性毒性作用 B > A 作用成年健康动物和人暴露途径*成年的健康（雄性和雌性未孕）实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。
*成年的健康（雄性和雌性未孕）实验动物是为了使实验结果具有代表性和可重复性。
以成年的健康（雄性和雌性未孕）实验动物作为一般人群的代表性实验模型，而将幼年和老年动物、妊娠的雌性动物、疾病状态作为特殊情况另作研究。
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。
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6章
三、急性毒性试验方法要点
1．实验动物的选择 （1）原则 （2）具体要求 （3）实验动物的性别：雌雄各半。 （4）实验动物的分组与数量：一般4～6组， 每组10只。 （5）实验动物的预检：1~2周的检疫期。 （6）实验动物的给药前禁食处理 大鼠、小鼠：隔夜禁食（禁食4h）；染毒后禁食4h。 禁食时要保障饮水。
5级(高毒) <1 剧毒
1~50 <10
10~
<5 5~ 44~
7滴~1茶匙 0.1 <0.05
0.05~ 0.5~
4级(中等毒)
高毒
1~
51~500
1茶匙~35克
35~350克
3 30
3级(低毒)
中等毒 低毒
501~5000
50~ 100~
2级(实际无毒) 1级(无毒)
实际无 毒
5001~15000
（2）预试验 ①设定以此预期值作为待测化学物的中间剂量组， 并在该剂量的上下各设计l～2个剂量组作为预 试验剂量。 ②根据确定的剂量组进行染毒。 ③根据预试验的死亡 Nhomakorabea料确定组距。
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。
注意：
1.急性接触的次数：一次或24h内多次。 2.中毒效应出现的时间：一般为7～14天。 3.中毒效应的强度。
二、急性毒性试验的目的
1. 测试并求出毒物的的致死剂量以及其他急性毒性 参数，通常以LD50为最主要参数，并根据LD50的 大小进行急性毒性分级。 2. 通过观察动物的表现、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. 为亚慢性、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。 4. 为毒理学机制研究提供线索。
[工学]第六章 一般毒性作用及其实验与评价方法1
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此法剂量准确。灌胃法是用灌胃器将所应投给 动物的药灌到动物胃内。 小鼠的灌胃针长约4～5cm，直径为1mm，大鼠 的灌胃针长约6～8cm，直径约1.2mm。 灌胃针的尖端焊有一小圆金属球，金属球为中 空的。焊金属球的目的是防止针头刺入气管或 损伤消化道。针头金属球端弯曲成 20°左右的 2/24/2019 角度，以适应口腔、食道的生理弯曲度走向 41
2/24/2019 23
依据GB14922-2001《实验动物微生物学等级 及监测》划分的实验动物等级，并与寄生虫 学等级对应：
1，将实验小鼠和大鼠的微生物等级分为清洁 级、无特定病原体级（SPF）和无菌级三个 级别，普通级的实验小鼠和大鼠原则上不再 使用； 2，豚鼠、地鼠和兔分为普通级、清洁级、SPF 级和无菌级四个级别。 3，犬和猴分为普通级和SPF级二个级别。
同一批实验动物体重变异范围不应超过该批动物平均
体重的20％。
2/24/2019 27
二、急性毒性实验
3.实验动物的性别：
急性毒性实验的主要内容是求LD50，除特殊要求外，
一般急性毒性实验对动物性别要求为雌雄各半。 如果在预实验时发现化学毒物(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。如果实验是为致
②动物易于获得
③品系纯正 ④价格较低和易于饲养等条件。
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实验动物-蛙和蟾蜍
2/24/2019
18
实验动物-鸡、鸽
2/24/2019
19
实验动物-小鼠
2/24/2019
20
实验动物-猴
2/24/2019
21
普通实验动物
遗传学分类： 1，近交系（inbred strain） 2，封闭群（closed colony） 3，杂交群（hybrid stock） 4，突变系（mutation gallery）
第六章一般毒性1
外推
gy
毒理学研究方法 以实验动物为模型，最终
目的是通过外源化学物对实
验动物的毒性反应，向人(原 型)外推，以期评估外源化学
动物实验 物对人的危害及危险性。
筛选和预测急性 毒性和机制研究
体内试验
人群调查
体外试验
• 人体观察
进一步深化和证 • 流行病学研究
实在动物实验中 所得到的资料
实验动物单次、多次 或长期染毒所产生的
第一节 概述 （毒理学实验基础）
描述毒理学是以动物中毒模型（model） 模拟/预测人中毒原型（prototype），实 验动物体内实验是常规试验。
A.人是最敏感的物种 B. 人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢与体重（或体表面积）相关。 以单位体表面积计算在人产生毒作用的剂量和实验动物相近，以体重计算则 人通常比实验动物敏感，差别可达10倍。如果某一化学物对几个物种实验动 物的毒性是相同的，则人的反应也可能是相似的
污染物理化特性
一
急性毒性试验
般
毒 性
亚急性毒性试验
试
验
亚慢性毒性试验
了解毒性大小和特征 了解在体内蓄积和耐受 了解对机体毒作用靶点和指标
慢性毒性试验
确定阈和阈下剂量
外源化学物对全身各系统的毒性效应 全身各系统对外源化学物的毒性反应
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 熟悉蓄积毒作用概念 了解蓄积毒作用研究方法
❖ 质量控制
✓ 优良实验室规范（good laboratory practice，GLP） ：
严格控制可能影响实验结果准确性的各种主客观因素，降低试验误差，确 保实验结果的真实性
实验操作规程、试剂/动物选择、仪器使用、实验环境 √安全性评价的最终产品并没有实体，而是数据。因此，
gy
毒理学研究方法 以实验动物为模型，最终
目的是通过外源化学物对实
验动物的毒性反应，向人(原 型)外推，以期评估外源化学
动物实验 物对人的危害及危险性。
筛选和预测急性 毒性和机制研究
体内试验
人群调查
体外试验
• 人体观察
进一步深化和证 • 流行病学研究
实在动物实验中 所得到的资料
实验动物单次、多次 或长期染毒所产生的
第一节 概述 （毒理学实验基础）
描述毒理学是以动物中毒模型（model） 模拟/预测人中毒原型（prototype），实 验动物体内实验是常规试验。
A.人是最敏感的物种 B. 人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢与体重（或体表面积）相关。 以单位体表面积计算在人产生毒作用的剂量和实验动物相近，以体重计算则 人通常比实验动物敏感，差别可达10倍。如果某一化学物对几个物种实验动 物的毒性是相同的，则人的反应也可能是相似的
污染物理化特性
一
急性毒性试验
般
毒 性
亚急性毒性试验
试
验
亚慢性毒性试验
了解毒性大小和特征 了解在体内蓄积和耐受 了解对机体毒作用靶点和指标
慢性毒性试验
确定阈和阈下剂量
外源化学物对全身各系统的毒性效应 全身各系统对外源化学物的毒性反应
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 熟悉蓄积毒作用概念 了解蓄积毒作用研究方法
❖ 质量控制
✓ 优良实验室规范（good laboratory practice，GLP） ：
严格控制可能影响实验结果准确性的各种主客观因素，降低试验误差，确 保实验结果的真实性
实验操作规程、试剂/动物选择、仪器使用、实验环境 √安全性评价的最终产品并没有实体，而是数据。因此，
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6章外源化学物的一般毒性作用
能的影响，应选用雄性动物。 如为受试物的致畸形试验作准备，则可只选 用雌性动物。 如一般地阐明受试物毒性的大小与性质，则 应雌雄各半。
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1.3.1.4 动物年龄与体重选择
动物年龄一般选用初成年者。
最常用的是出生2-3月龄、体重分别为200克
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。
1.4.1 固定剂量法
与经典方法不同的是它不以动物死亡作为观察终点， 可以利用预先选定的或固定的一系列剂量染毒，从 而观察化学物的毒性反应来对化学物的毒性进行分 级。实践证明可大量节省试验动物。 实验选择的剂量范围是5、50、500mg/kg，最高限 量是2000mg/kg。 欧共体（EEC）的急性经口毒性分级标准是：高毒 （LD50＜25mg/kg），有毒（LD50为25-200mg/kg）， 有害（LD50为200-2000mg/kg），不分级（LD50＞ 2000mg/kg）4个等级。
急性毒性（acute
toxicity）是指机体一次 接触或在24小时内多次接触外来化学物后所 引起的快速剧烈的中毒效应（结构与功能变 化）。 一次接触因给予途径不同定义不同：口服和 注射指瞬间将受试物给予机体；吸入和皮肤 接触指在特定期间内（24小时）机体持续接 触受试物。
1/16/2019 3
1.2 急性毒性试验的目的
确定受试物使一种或几种实验动物死亡的剂量水平（LD50， LD100，LD01 ），以初步估计该化合物对人类毒害的危险性。 为进一步的蓄积毒性试验、亚慢性与慢性毒性试验及特殊毒 性试验提供剂量和判断指标的依据。 阐明一种化合物的相对毒性、作用方式和特殊毒性表现，找 出量-效关系，以便其毒性包括临床症状、生理生化和病理 变化、毒性性质和可能的靶器官等有初步了解。为毒理学机 制研究的初步探索。 确定机体在环境中接触的受试物侵入机体的途径，研究受试 物的代谢动力学过程。 研究受试物急性中毒的预防和急救治疗措施。
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（四）染毒剂量及分组
一般推荐，染毒最大量为：
①经口20ml/kg（对空腹动物）； ②经皮2ml/kg（根据体表面积计算，限于染毒的 准确性）； ③静脉1ml/kg（5min以上）； ④肌内注射0.5ml/kg（一个部位）； ⑤每眼0.01ml； ⑥直肠0.5ml/kg；
一、急性毒性的概念
急性毒性是指机体（实验动物或人）一次或24h 内多次接触外源化学物后在短期内所产生的毒性
效应，包括一般行为和外观改变、大体形态变化
以及死亡效应。
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急性毒性概念中的几个问题
1、急性接触的次数
（一次或多次） 24h内
2、中毒效应出现的时间（一般为7-28d）
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体重可以反映动物中毒后的整体变化。 对存活动物尤其是对低于LD50剂量组的存活动物。 应在观察期28天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。
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第六章 一般毒性作用及其试验与评价方法
第一节 急性毒性作用及其试验与评价
第二节亚慢性毒性作用及其试验与评价方 法 第三节 蓄积毒性作用及其试验与评价
第四节 慢性毒性作用及其试验与评价
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外来化学物在一定剂量、一定接触时间和接 触方式下对试验动物产生的综合毒效应称为 一般毒性作用。 一般毒性作用根据接触毒物的时间长短又可 分为急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性。
急性毒性效应一般是指机体接触化学物后，在
较短时间内观察到的毒性症状。
3、中毒效应的强度
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二、急性毒性试验的目的
1、测试和求出毒物的致死剂量以及其他急性毒 性参数，通常以LD50为最主要的参数； 2、初步评价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、 剂量-反应（效应）关系和对人体产生损害的危 险性； 3、研究受试物在动物体内的动力学变化规律； 4、为亚慢性、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。
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（一）实验动物的选择和要求
4、实验动物的预检
应先进行动物的给药前检疫观察。 大鼠、小鼠、豚鼠、兔的检疫期为1周，犬、 猴等适当地延长至2～3周。 设定检疫期有两个主要目的：
一是让外购来的实验动物要适应一段时间，减 少环境和生理条件变化对试验结果的影响；
二是筛检健康等不符合试验要求的动物
预试验
目的是找出0％及100％估计致死量。更确 切地说是找到一个0死亡的最大剂量和100 ％死亡的最小剂量的估值以决定实验中采 用的最大剂量(Dm)和最小剂量(Dn)，这在 测定中非常重要，是实验成败的关键。
预试验
①设定以此预期值作为待测化学物的中间剂量组， 并在该剂量的上下各设计l~2个剂量组作为预试验剂 量； ②根据确定的剂量组进行染毒；
吞咽胶囊
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（五）染毒方法
2、经呼吸道染毒
研究生产条件下以气体、蒸气、粉 尘、烟、雾等形式存在于车间空气 中的工业毒物，评价环境空气污染 物，以吸入为给药途径的药物，常
常采用经呼吸道染毒的途径。
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（五）染毒方法
3、经皮肤染毒
（一）实验动物的选择和要求
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。
实验动物的选择包括物种和品系、年龄、体重、 数量等方面，必须按照其规范要求进行。
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（一）实验动物的选择和要求
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（五）染毒方法
最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、 经皮及注射途径。 吸收速率依次排列，一般是静脉注射＞吸 入＞肌内注射＞腹腔注射＞皮下注射＞经 口＞皮内注射＞经皮。
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（五）染毒方法
1、经口（胃肠道）染毒 灌胃 喂饲
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（七）毒性作用观察
急性毒性试验一般是以死亡为主要记录内容。 除此之外还要注意： 中毒体征及发生过程； 死亡情况和时间分布； 体重 病理形态学变化。
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（七）毒性作用观察
1、中毒体征及发生过程
应详细观察和记录动物出现的中毒体征、
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（一）实验动物的选择和要求
6.试验动物的饲养环境
恒定的温度：22±3℃
湿度：30~70%
光照度：昼夜各半
饲料合格、饮水合格、垫料合格
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（二）实验动物分组与数量
不同的LD50计算方法对动物组数的
要求有所不同，一般为5~7组。
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。
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。
（一）实验动物的选择和要求
2、实验动物的年龄和体重
通常要求刚成年的动物，且为健 康未受孕的动物。 通常大鼠180～240g、小鼠18～
⑦吸入2mg/L；
⑧鼻：猴或犬每鼻孔0.1ml。
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（五）染毒方法
染毒途径（exposure routes）的选择需考虑：
1. 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；
2. 有利于不同化学物之间急性毒性大小的比较；
3. 受试物的性质和用途；
4. 各种受试物毒性评价程序的要求等。
发生时间和体征发展的经过。
机体对毒物作用的反应可以表现出各个
系统的特征。
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2、死亡情况和时间分布
急性毒性试验中实验动物的死亡数是计算
LD50值的依据，动物死亡数量每增加或减少
一只都会对LD50值产生明显影响，因此应认
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（一）实验动物的选择和要求
5、实验动物的给药前禁食处理
采用经口途径染毒，实验动物胃肠 道内食物存留量对化学毒物的毒性 可产生较明显的干扰，因此在试验 给药前应作禁食处理。
大鼠在前一天傍晚下班时或晚间将 饲料撤掉。 小鼠由于其消化吸收和代谢速度较 快，可隔夜禁食也可禁食4h以上。
1、实验动物的物种和品系
急性毒性试验一般首先选择哺乳动物， 选择两种或两种以上的动物。包括啮齿 类和非啮齿类。啮齿类以大鼠、小鼠为 最常用。非啮齿类以犬或猴最常用。
急性毒性试验所用大鼠的品系以 Sprague-Dawley（SD）、Wistar为主， 小鼠则以昆明种、NIH、ICR为多。
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25g、家兔2～2.5kg、豚鼠200～
250g、Beagle犬4～6kg、杂种犬
8～15kg。
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（一）实验动物的选择和要求
3、实验动物的性别
通常要求为雌雄各半。
但如有资料或预试验发现试验品对
雌、雄动物毒效应有明显的性别差
异，则应单独分别试验并求出雌性
和雄性动物各自的LD50值。
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昆明种小鼠 （KM小鼠） 特 点：体型小，产仔多，生 长繁殖快，饲养管理方便， 对环境的适应性和对疾病的 抵抗力强。广泛应用于药理 毒力病理和细菌学研究，以 及生物制品和药品的鉴定。
NIH小鼠 特 点：体型小，产仔多，生 长繁殖快，饲养管理方便，对 环境的适应性和对疾病的抵抗 力强。广泛应用于药理毒力病 理和细菌学研究，以及生物制 品和药品的鉴定。
大、小鼠等小动物每组数量通常为
不少于10只，家兔每组不少于8只，
犬等大动物每组不少于6只。 严格按照随机分组进行。
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（三）受试物及处理
受试物的接受、分样、保管、称量、配制以及
在此过程中严格的质量保证是急性毒性试验成
功与否的重要环节。
受试物的化学结构、纯度、杂质成分、理化性 质特别是挥发性、溶解性等均需了解。 计算试验所需受试物的总量，一次备齐全部实 验的用量。应以同一批号为宜。
1 2 3 4 5 6
LgLD0
LgLD0+i
LgLD0+2i LgLD0+3i
LgLD0+4i
•••
（六）剂量选择
对未知毒性的化学物，估计毒性较低时，预试验也 可以5g/kg剂量进行摸索，来决定是否需正式求 LD50。一般来说，化学物LD50如大于5g/kg已表明 毒性不大。
我国药品的毒理研究指导原则规定要以最大容积最 高浓度给予动物后未见死亡，方可不进一步试验求 出LD50值。 急性毒性试验除设立几个剂量组外，是否设正常和 溶剂对照组，根据需要确定。
真观察和记录。 分析中毒死亡时间的分布规律，也可以提供 重要信息。
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3、体重
实验动物体重变化指标，可以反映动物中毒后
综合性整体变化，是一个比较客观简便的量化