6 第6章 一般毒性作用及其试验与评价方法
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[医学]第六章 化学毒物的一般毒性作用-亚慢性和慢性毒性
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二、蓄积作用的研究方法
目的：通过蓄积试验求出蓄积系数K，了解化学 物蓄积毒性的强弱，并作为慢性毒性试验及其 它有关毒性试验的剂量选择提供参考。 蓄积系数法 生物半衰期法
（一）蓄积系数法
蓄积系数(accumulation coefficient)：指多次染毒使半数 动物出现某种效应的总量与一次染毒的半数效量之比值。 一般采用大鼠或小鼠，以死亡作为效应指标。 K=ED50(n)/ED50(1) 或 K=LD50(n)/LD50(1) ED50(n):以慢性方式多次接触受试物时产生预期效应的 累积剂量之和。 ED50(1):一次接触该物质产生相同效应的一次剂量。
＊1. 实验动物的选择 ＊2. 剂量设计与分组 ＊3. 染毒途径与时限 ＊4. 观察指标
五、长期毒性试验的注意事项
重视实验项目管理：选择经验丰富的专业人员对项目的设计和实施 进行管理，保证仪器设备状态良好，工作人员专业培训。
实验室环境的要求：注意动物饲养和试验环境的规范化，符合 GLP 。
蓄积系数的评价
蓄积系数（Ｋ） 蓄积作用分级
<1
高度蓄积
1-
明显蓄积
3-
中等蓄积
5-
轻度蓄积
1. 固定剂量法
方法：
（1）急性毒性实验
LD50(1)
（2）1/20-1/5LD50 每日染毒
LD50(n)
（ 50%动物死亡时累计染毒的总量）
（3）计算K值：K=LD50(n)/LD50(1)
若累计染毒量已达到5个LD50，动物仍未死亡或死 亡未达到半数，可终止实验，其Ｋ值按 ＞５作为结果。
蓄积库（depot）：化学物蓄积的组织器官部位。常见 的蓄积库包括： 血浆蛋白 脂肪组织 肝脏、肾脏 骨骼
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%；
第6章 一般毒性(1)
<20
<20
高 毒 5∼
20∼
20∼
中等毒 5∼500 200∼2000
200∼2000
低 毒 >500
>2000
>2000
工业毒物急性毒性分级
毒性分级
剧毒 高毒 中等毒 低毒 微毒
小鼠一次经口 LD50(mg/kg) <10 11∼100 101∼1000 1001∼10000 >10000
小鼠吸入2h 兔经皮
二、急性毒性试验方法
（一）实验动物的选择 （二）染毒途径和方式 （三）剂量选择 （四）毒性反应的观察与检查
（一）实验动物的选择
1. 物种与品系选择
（1） 敏感动物 （2） 尽可能选择对化学物的反应和代谢特点与人 或靶动物相同或相近的动物。 （3） 多种动物，至少两种，啮齿与非啮齿。
实验动物的选择
4
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 小鼠 大鼠 豚鼠 兔
腹腔 肌肉 静脉 皮下
0.2∼1.0 0.1∼0.2 0.2∼0.5 0.1∼0.5
1∼3 2∼5 0.2∼0.5 0.2∼0.5
1∼2 1∼5 0.5∼1 0.5∼2
5∼10 0.5∼1 3∼10 1∼3
狗
5∼15 2∼5 5∼15 3∼10
禁食
经口染毒时，染毒前必须禁食，但饮水不限。大 动物一般在每日上午喂食前给与受试化学物。大鼠和 小鼠主要在夜间采食，应隔夜禁食，或停食6~8h。 染毒后2~4h复食。 禁食时间不宜过长，因动物饥饿也可影响试验结果。
实验动物的喂养环境
温度、湿度要适合动物试验要求，光照应12小时 日光，12小时黑暗。 环境、饮水、饲料清洁、保持室内卫生
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
![[工学]第六章 一般毒性作用及其实验与评价方法1](https://img.taocdn.com/s3/m/fc2f3d1d0b4c2e3f5727635e.png)
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
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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％。
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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
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实验动物-鸡、鸽
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实验动物-小鼠
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实验动物-猴
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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）
食品毒理学总复习题答案
第一章绪论1. 有毒有害物质可分为几大类?生物性、化学性和物理性。
2. 食品中毒物的主要来源和途径。
（1）农药污染：有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯类农药、菊酯类农药等；（2）工业三废污染：工业三废是指废水、废气、废渣。
它们通过污染食品或通过生态系统在食物链中的迁移，造成在某些动植物产品中的富集，最终影响人体健康；（3）霉菌污染：霉菌对食品污染的危害，一是食品变质，二是产生毒素；（4）兽药残留污染：有些兽药在使用后不易排泄，残留量高，从而使产品达不到安全标准，有些则是养殖户违反规定而造成不合格残留；（5）运输污染：运输食品的火车不干净，或食品与一些有毒有害物品同车混合运输造成污染；（6）加工污染：主要是在加工过程中滥用添加剂，此外一些不良加工方式或不良包装材料也会造成有毒有害物质污染；（7）事故性污染：食品加工企业或餐馆由于管理不善，工作马虎，误用或超量使用一些化学物质造成中毒事故。
第二章食品毒理学基本概念1.LD50：半数致死剂量，是指引起受试动物组中一半动物死亡的剂量，也称致死中量。
2.LD0：最大耐受剂量（MTD），指全组受试动物全部存活的最大剂量。
3. NOEL：未观察到作用剂量也称最大无作用剂量（MNED）或未观察到损害作用剂量（NOAEL），是指受试物在一定时间内，以一定的方式和途径与机体接触，根据现今的认识水平，用目前最灵敏的进侧方法和观察指标，未检查出对动物造成血液型、化学性、临床或病理性改变等损害作用的最大剂量，即未能观察到对机体造成任何损害作用或使机体出现任何异常反应的最高剂量。
4. ADI：每日允许摄入量，指人终生每日摄入某种化学物质，对健康没有任何已知的各种急性、慢性毒害作用等不良影响的剂量。
5. MRL：最高容许残留量，也称最高残留限量，是指允许在食物表面或内部残留药物或化学物质的最高含量。
6. RfD：参考剂量，是环境介质中，外源化学物质的日平均接触剂量的估计值。
7. BMD：基准计量法，依据动物试验取得的剂量-反应关系的结果，用一定的统计学模式求得的引起一定比例（常为1%~10%）动物出现阳性反应剂量的95%可信区间的下限值。
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。
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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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粘膜
其它
结膜或口腔中分泌物增多，充血、苍白、黄疸
直肠或脚爪部皮肤温度降低或升高；姿势异常，消瘦等
5、LD50的计算方法：
（1）改进寇氏法 P127
• 改进寇氏法：计算简便，结果可靠。
• 试验设计要求：组内动物数相等、组间剂量等比例 设计、死亡率正态分布、最低剂量组死亡率 <20% ， 最大剂量组死亡率>80% • 计算公式：logLD50=Xκ- i(Σp - 0.5)
‘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”。
第一节
急性毒性作用及其评价
一、基本概念。（P122）
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)受试物后， 在短期内所产生的效应及反应，包括一般行为、 外观改变及形态改变，甚至死亡效应。 观察时间：一般为7天，也可连续观察14～28天。
4日接触总剂量 （LD50）
累积接触总剂 量（LD50）
0.40
1.00
1.90
3.26
5.26
8.26
12.74
蓄积毒性试验的目的：
• 求出外源化学物的蓄积系数，了解蓄积毒性大小
• 为慢性毒性试验和其它有关毒性试验的剂量选择提 供参考依据 • 为制定有毒物质在食品中的卫生限量标准时，为安 全系数的选择提供参考 • 确定该受试物可否用于食品供人类长期食用
三、机体的耐受性
机体对化学物的耐受性：一些化学物在体内蓄积到 应该产生中毒反映的剂量时却没有出现中毒反应，必须 再加大剂量才能出现预期的中毒反应的现象。
机体对化学物的蓄积和耐受往往是同时存在的！
农药、兽药残留！
第三节 亚慢性毒性作用
一、基本概念 定义：亚慢性毒性是指实验动物连续多日接触 较大剂量的外源化学物所出现的中毒效应。
K =ED50(n) /ED50 (1) （以出现生物效应或特异性损伤为指标）
或K =LD50(n) /LD50 (1) （以死亡为指标） n―多次接触受试物时产生预期效应的蓄积剂量的总和 1―一次接触该物质产生相同效应的一次剂量
蓄积系数分级标准：
蓄积系数K K＜1 蓄积毒性分级 高度蓄积
1≤K＜3
Xκ--最高剂量组对数值 i -- 组距（相邻两组剂量对数值之差） Σp -- 死亡率总和
（2）霍恩法
优点：简单易行，使用动物少
缺点：可信范围大，不够精确
特点：
每组动物数是固定的，每组4只或5只
剂量是固定的，有两种系列：
…… 10，21.5，46.4 ，100，215，464，1000 ……
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
一、基本概念
蓄积毒性
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
急性毒性试验的观察内容（P132） • 中毒出现的时间和症状 • 死亡时间及死亡数→计算LD50
• 剖检、生化及病理学检查
• 毒代动力学分析
啮齿类动物急性毒性试验主要的观察项目
器官系统 中枢神经系统 和躯体系统 血液循环系统 呼吸系统 胃肠系统 观察项目或中毒后的一般表现
行为：姿态改变、叫声异常。不安、活动增多或少动 动作：痉挛、震颤、运动失调、麻痹、惊厥、强制性动作 刺激反应：易兴奋，对外界刺激反应过敏或迟钝 肌肉张力：强直，迟缓
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
…… 10，31.6，100，316，1000，3160，……
即每个剂量组之间的剂量差距只能是2.15倍或3.16倍
应用程序：
① 确定每组动物数，一般大小鼠5只，家兔4只 ② 确定剂量系列，常用的系列为： 1.00×10t(t=0、±1、±2) 2.15×10t 4.64×10t 10.0×10t
5、为在其它试验中发现的或未发现的毒作用提供新的信息，比较 不同动物物种毒效应的差异，为受试物毒作用机制研究和将研 究结果外推到人提供依据。
二、亚慢性毒性试验设计的要点
（一）试验动物的选择
1、物种品系：啮齿类、非啮齿类
2、性别：雌雄各半 3、年龄/体重：断乳不久的动物
如大鼠80～100g（21-23日龄），小鼠15g左右（18-21日龄）
二、急性毒性试验目的
1、测定和计算出急性毒性评价参数
• 1927 年 Trevan 引入了半数致死量的概念来评价急
性毒性，此后，该指标得到广泛应用，并成为急性 毒性的主要指标。
2、找出受试物的剂量-效应和剂量-反应关系
3、为毒作用机制研究提供线索。
急性毒性试验可以得到的毒性参数：
①绝对致死剂量或浓度(LD100或LCl00) ②半数致死剂量或浓度(LD50或LC50) ③最小致死剂量或浓度(MLD，LD01或MLC，LC01) ④最大耐受剂量或浓度(MTD，LD0或MTC，LC0) 或称为最大非致死剂量(MNLD)
• 急性毒性LD50大于人可能摄入量的10倍→该受 试物可进入下一阶段的试验
• 急性毒性LD50在人可能摄入量的10倍左右→重 复试验
•
LD50虽然是评价急性毒性的最重要指标，但仅凭LD50 进行急性毒性评价是不完善的。因为仅仅LD50一个指 标只能反映急性毒性的大小，并不能反映毒性的其他 特征。因此，在评价和报告化学物急性毒性时，除 LD50外，还应报告LD5095%可信限范围、急性毒作用 带等指标，并尽可能详尽描述中毒特征、症状表现、 出现时间、死亡前兆、毒性作用的发生、发展、恢复 经过，以及体重、剖检和病理学变化等。从而较全面 地对急性毒性做出评价。
物质蓄积（material accumulation）：
指机体少量反复多次接触毒物后，该毒物在
蓄积 作用
机体内逐渐积累。
功能蓄积（functional accumulation）：
指机体少量反复多次接触毒物后，每次引起
的轻微功能损害逐渐积累，当积累到一定程度时
出现毒性效应。
蓄积作用的毒理学意义：
3≤K＜5 K≥5
明显蓄积
中等蓄积 轻度蓄积
K =ED50(n) /ED50 (1) 或K =LD 50(n) /LD50 (1)
蓄积系数法常用的实验方案：
• 固定剂量法
• 剂量递增法 • 剂量固定的20天蓄积法
试 验 方 法
分
组
染毒时间
剂 量 （LD50）
染毒 终 止
观察期 25 ∼ 100天
4、动物数：大小鼠每组≥20只，犬猴每组≥6只； 5、环境要求：应使用SPF及以上等级动物；符合国家 实验动物标准的实验环境。
（二）染毒方式
一般采用经口、经呼吸道、经皮肤染毒
经口染毒多采用掺入饲料法
两个基本原则： –尽量模拟人类在环境中接触该化学物的 途径或方式； –应与预期进行慢性毒性试验的接触途径 相一致。
（三）剂量分组
至少设四组：3个剂量组和1个阴性对照组
高剂量组
• 以急性毒性试验的阈剂量或以LD50为参考 • 应能引起明显的毒性或少量动物死亡（<10%）
2 - 4组 固 定 （含对照组） 剂量法 雌雄各半 剂 量 递增法 实验组 对照组
每日一次 同一时间
同上 4天为一期 每日一次 同一时间 连续20天
1/20∼ 1/5
见表
染毒剂量累计达到 5个LD50剂量
实验组累积半数死 亡或21天结束
21天Leabharlann 随机分5组 20 天 （含对照组） 蓄积法 雌雄各半
对照 1/20 1/10 1/5 1/2
③ 预试验：如采用10，100，1000mg/kg的剂量
↓ ↓ ↓ 全部死亡 LD50可能在100-1000mg/kg 不见死亡
④ 正式试验：选择100，215，464，1000mg/kg（t=2）四个剂量组
观察并记录死亡数、死亡时间及中毒症状等。 如 死亡数为1，1，3，4 ⑤ 查表：根据动物死亡数查表（P366）求得LD50 LD50＝2.78×102＝278（125-619）mg/kg
四、急性毒性的分级与评价（P134）
急性毒性评价的最主要的依据就是LD50
急性毒性评价
• 剂量达10g/kg体重以上，仍不引起死亡→认为 该受试物的急性毒性试验是安全的
• 急性毒性LD50或7天在喂养试验的最小有作用剂 量小于人的可能摄入量的10倍→表面该受试物 急性毒性较大，应予以放弃，不再继续试验
第六章
一般毒性作用及其
试验与评价方法
一般毒性作用
（急性毒性、亚慢性毒性、慢性毒性）
毒性作用
特殊毒性作用
（ 致突变作用、致癌作用、 致畸作用、遗传毒性）
• 一般毒性作用(general toxicity)，也称基础 毒性(basic toxicity) ：是人和动物单次或 反复接触食品毒物或有害因素后在躯体及靶部 位所发生或表现出的急性或长期的一般性中毒 症状、生理生化变化、组织病变及死亡现象。 即毒物对动物机体产生的综合毒效应。 • 根据毒物接触次数和效应发生时间长短，一般 毒性作用可划分为急性毒性、（蓄积毒性）、 亚慢性毒性和慢性毒性。