食品中化学物质的一般毒性作用及评价

作
数即得出各组剂量的真实值。
用
1 • LgLD0
2
3
4
5
6
LgLD0+i LgLD0+2i LgLD0+3i LgLD0+4i •••
染毒剂量与分组（归纳总结）
二、急性毒性试验
• （五）试验周期与毒效应观察
急 – 1.中毒症状 性 毒 性 作 用
二、急性毒性试验
急 • （五）试验周期与毒效应观察:
有无充血、出血、水肿或其它改变，对有改 变的脏器进行取材做组织病理学检查。
作
• 对存活动物：在观察期结束时进行大体病理 检查．必要时做组织病理学检查。根据试验
用
需要可进一步扩大观察项目．如体温、心电
图、脑电图或进行某些生化指标测定等。
二、急性毒性试验
急 • （五）试验周期与毒效应观察
性
– 4.死亡和死亡时间
• 1927年Trevan引入了半数致死量的概念来评 价急性毒性，此后，该指标得到广泛的应 用，并成为急性毒性的主要指标。化学物 的急性毒性资料对于安全性评价及化学物 管理方面非常重要。对急性毒性试验程序 国际上和我国已有一些法规。
急性毒性试验观察内容
• 行为 • 外观改变 • 大体形态变化 • 死亡效应 • LD50
性
– 4.在安全性评价中仅评价动物死亡和简单 的症状观察是不够的，更需要的是生理学
作
、血液学及其它化验检查所提供的深入细
致的毒性信息。
用
(七)经典急性毒性试验评价
WHO和欧盟对食品毒物急性毒性的分级
WHO 5级（大鼠）
毒性分 经口LD50（
级
mg/kg）
剧毒 <1
高毒 1～50
中等毒 50～500
未观察到有害作用的剂量
MLD,LD50或MLC,LC50 ED50或EC50 MTD,LD0或MTC,LC0 MNLD
ATE LOAEL
NOAEL
死亡
死亡 死亡 非死亡 不完全以死亡为终点
动物用量少，不完全 以死亡为终点 非死亡
非死亡
二、经典急性毒性试验及其评 价
外源化学物的种类不同，急性毒性试验的程 序和要求有所不同。但总体原则和要点是相 似的。
作
依据。 –⑤研究化学毒物急性中毒的预防和急救治疗措施。
用
–⑥为毒作用机制研究提供线索 。
急性毒性参数
代号或英文缩写 试验终止效应
毒性上限参数 半数致死剂量或浓度
LD50或LC50
最大致死剂量或浓度
LD100或LC100
可替代LD50的 参数
毒性下限参数
最小致死剂量或浓度
半数效应剂量或浓度 最大耐受剂量或浓度或 最大非致死剂量 急性毒性估计值（LD50估 计值或范围） 观察到有害作用的最低剂量
基本概念
• 化学毒物：在一定条件下，以较小剂 量给予时，可与生物体相互作用，引 起生物体功能或器质性损害的化学物 质。
• 毒物与非毒物没有绝对的界限 • 毒性：外来化学物引起生物体损害的
能力，毒物毒性的大小可通过所产生 损害的性质和程度表现出来。 • 毒作用（毒效应）：
• 化学毒物按其化学性质可分为挥发性 毒物，金属毒物，农药兽药残留，鼠 药，有毒动植物，真菌毒素及其他化 学污染物等。
应表现与人的反应尽可能一致的试验动物。
毒 • ②动物易于获得 性 • ③品系纯化 作 • ④价格较低和易于饲养等条件。 用
二、急性毒性试验
急 • 1．试验动物的种属和品系
性
–最好用两种种属的动物
毒
–啮齿类:小鼠、大鼠、豚鼠或家兔
–非啮齿类：狗或猴。
性
–急性皮肤毒性试验可选用成年大鼠、豚鼠或家兔，
作
受试物的保存和配制：
• 受试物的接受、分样、保管、称量、配制 以及在此过程中的严格质量保证是急性毒 性试验成功与否的关键。
• 急性毒性试验受试物配制的常用剂型水溶 液、混悬液和油溶液。
• 所用的溶剂和助溶剂应该是基本无毒的， 和受试物不起反应。
(一)试验动物的选择
急–[原则]： 性 • ①急性毒性试验要求选择对化学毒物的代谢和毒效
经呼吸道染毒
• 研究生产条件下以气体、蒸汽、粉尘 、烟、雾等形式存在的化学毒物和评 价环境空气污染物以及吸入给药途径 的药物。
经皮肤染毒
经注射途径染毒
二、急性毒性试验
• （四）染毒剂量与分组:
急 1．查阅文献
性 • ①了解化学毒物的结构式、分子量、常温常压下的状 态、熔点、沸点、密度、闪点、挥发度、蒸气压、水
优先考虑白色家兔。而急性吸入毒性试验和经口急
用
性毒性试验则优先考虑大鼠。
二、急性毒性试验
急 • ⒉试验动物的年龄和体重：
性
–急性试验动物不宜过老或过幼，通常要求选择刚成年
毒
动物进行试验，而且须是未曾交配和受孕的动物。例
如：大鼠180～240g、小鼠18～25g、家兔2～2.5kg、
性
豚鼠200～250g、狗10～15kg。同一批试验动物体重
毒性中值。
二、急性毒性试验
急• （四）染毒剂量与分组: –2．预试验
性 • 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一2个剂量组作为预试验剂量
毒。 • ②根据确定的剂量组进行染毒。
性 • ③根据预试验的死亡资料确定组距。
作
可根据以下公式计算出剂量分组：
用
i=(lgLD90-lgLD10)／(n-1) 或：i=(lgLD100-lgLD0)／(n-1)
用
测试。
二、急性毒性试验
急 性 毒 性 作 用
• 4.动物数量与随机分组：
– 大、小鼠等小动物 每组10只 – 狗等大动物 每组6只 – 分组原则——随机化原则
• 5.禁食：
– 经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食 – 大鼠、小鼠——隔夜进食；染毒后禁食4h – 大动物——每日上午喂食前染毒 – 染毒后继续禁食2~4h，但在禁食时要保障饮水。
了解对机体毒作用 靶点和指标
确定阈和阈下剂量
急性毒性试验蓄积毒性试验
慢性毒性试验
亚急性毒性试验 亚慢性毒性试验
急性致死试验 急性非致死试验
研究化学毒物一般毒性作用的毒理学意义
• 毒理学工作的重要内容 • 安全性评价和危险度评定的基础 • 对防治化学毒物中毒、制定标准以及
管理毒理学等有重要意义。
Hale Waihona Puke Baidu1 急性毒性作用 §2 蓄积毒性 §3 亚慢性和慢性毒性作用 §4 局部毒性作用
毒
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；有利于不同化学物之间急性毒性
性 大小的比较；受试物的性质和用途；各种受试
物毒性评价程序的要求等。
作 最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及
用 注射途径。
经口染毒
• 一般来说固态或液态的化学物均先进行经 口染毒途径的急性毒性试验，求出LD50值 来比较不同化学物急性毒性大小。
毒
溶性和脂溶性等理化特性，生产批号及纯度，杂质成 分与含量等。
性 • ②确定使用哪一种计算方法求LD50，然后再设计剂量 分组。LD50的计算方法常用寇氏法、概率单位法、霍 思法等。
作 • ③找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物
的毒性资料，并以文献资料中相同的动物种系和相同
用
接触途径所测得的LD50(LC50)值作为受试化学物的预期
低毒 500～50000
微毒 >50000
欧盟 4级
毒性分 经口LD50（
级
mg/kg）
高毒 有毒 有害 不分
<25 25～200 200～2000 >2000
• 一般毒性作用（基础毒性）：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。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 ，相应的试验称急性毒性试验，亚慢 性毒性试验和慢性毒性试验。
• 一般毒性试验的方法
：
一般毒性测试
污染物 理化特性
了解毒性 了解在体内 大小和特征蓄积和耐受特性
• 重点观察和记录每只动物死亡的时间，
毒
特别是最早出现死亡的时间以及各个剂
量组动物的死亡数。分析中毒死亡时间
性
的规律具有一定意义，可为深人研究化
学物的毒作用机制提供参考。
作
用
二、急性毒性试验
急 • (六)经典急性毒性试验的局限性
性
– 1.消耗的动物量大 – 2.获得的信息有限
毒
– 3.测得的LD50仅仅是一个近似值
• 6.实验动物的预检：
– 选择健康动物 – 1~2周的检疫期
二、急性毒性试验
急
（二）试验动物的饲养环境
性
毒
– 恒定的温度：22±3℃
性
– 湿度：30~70% – 照度：昼夜各半
作
– 饲料合格、饮水合格、垫料合格
用
二、急性毒性试验
急 （三）染毒途径的选择:
性 染毒途径（exposure routes）的选择需考虑：
第四章 食品中化学物质的一 般毒性作用及评价
学习目的与要求
• 理解急性毒性和急性毒性试验的概念和目 的、经典急性致死性毒性试验、急性毒性 的分级、急性毒性试验的其他方法。
• 理解亚慢性毒性和慢性毒性试验的概念和 目的、亚慢性和慢性毒性试验方法。
• 熟悉蓄积毒性、化学物质的蓄积作用、蓄 积作用的研究方法。
用
剂量组的存活动物．应在观察期14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。
二、急性毒性试验
急 • （五）试验周期与毒效应观察:
性
–3.病理检查及其他指标:
• 对死亡的动物：均应及时进行大体解剖和病
毒
理组织学检查，肉眼观察主要脏器的大体病 理变化，如脏器大小、外观、色泽的变化，
性
作
变异范围不应超过该批动物平均体重的20％。
用
二、急性毒性试验
急 • 3.试验动物的性别：
性
–急性毒性试验的主要内容是求LD50，除特殊要求
外，一般急性毒性试验对动物性别要求为雌雄各
毒
半。如果在预试验时发现化学毒物(如农药)对雌
性
、雄动物毒效应的敏感性有明显差异，则应单独
作
分别求出雌性与雄性动物各自的LD50。如果试验 是为致畸试验作准备，也可仅作雌性动物的LD50
§1 急性毒性作用
急 性 • 一、急性毒性和急性毒性试验概述 毒 • 二、急性毒性试验及其评价 性 • 三、急性毒性分级 作 用
一、急性毒性和急性毒性试验概述
急 • 急性毒性的概念 性 • 急性毒性(acute toxicity)是指机体(人或试验动物)一
毒
次接触或24小时内多次接触化学物后在短期(最长到14
• 优点：简单易行，符合人类接触的实 际情况
• 缺点：有异味，动物拒食，使摄入量 达不到设计剂量；易挥发物，易挥发 损失，摄入量就不够准确。
吞咽胶囊 • 将受试物装入胶囊内，强行放入动物
舌后咽部，迫使其咽下。 • 优点：剂量准确，尤其是适用于易挥
发，易水解及有异味的受试物。 • 缺点：动物有咬伤人的危险。
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。
二、急性毒性试验
急• （四）染毒剂量与分组: –3．正式试验;
性 • 一般来说、根据试验设计所选用的LD50计算方法来确定
组数。例如几率单位法、寇氏法一般设6～10个剂量组；
毒
霍恩法固定设4个剂量组。求得i值后．以最低剂量组
性
(LD0或LD10)的对数剂量加上一个i值，即是第二个剂量组 的对数剂量，依此类推直至最高剂量组，查各自的反对
• 主要方法：灌胃法，喂饲法、吞咽胶囊法 • 灌胃法的优缺点：优点：可以准确控制染
毒剂量；缺点：工作量大，操作需谨慎。
• 灌胃:小鼠0.21.0ml/只或0.10.5ml/10g bw 大鼠一次灌胃体积不超过5ml/只 家兔不超过10ml/2kg bw 狗不超过50ml/10kg bw
喂饲法
• 将受试物拌入饲料或饮水中，让试验 动物自由摄入。
性
天)内所发生的毒性效应，包括一般行为、外观改变、
作
大体形态变化以及死亡效应。
用
急性接触的含义
• “一次接触”是含有时间因素的概念 ；
• “多次接触”是指当化学物毒性很低 ，需要给予动物较大剂量时，可在24 小时内分多次给予。
急性毒性试验
• 是毒理学研究中最基础的工作，是我们了 解外源化学物对机体产生的急性毒性的根 本依据。
急性毒性试验的目的
急
–①测试和求出化学毒物对一种或几种试验动物的致死量(
以LD50表示)以及其它的急性毒性参数，了解急性毒作用
性
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
毒
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。
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染毒剂量设计提供参考
2.体重
性
• 在观察试验动物中毒症状的过程中，应同时观察
体重的变化。体重可以反映动物中毒后的整体变
毒
化。体重改变的原因很多，若化学毒物刺激或损
伤消化道可出现试验动物饮食减少甚至拒食，表
性
现为体重减轻。若化学毒物引起腹泻，将影响食 物吸收和利用，体重也会减轻。如果化学毒物影
作
响水的摄取或肾功能急性损伤，也可能在体重上 反映出来。所以，对存活动物尤其是对低于LD50