化学物的一般毒性及其评价
[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
化学物质的毒性评价
化学物质的毒性评价化学物质是我们日常生活中不可或缺的一部分，我们都在使用着各种各样的化学产品，比如食品添加剂、洗衣粉、洗洁精、药品等等。
虽然这些产品都在不断地得到改进和提高，但是它们不可避免地带来了一些副作用。
这就需要我们通过毒性评价来评估化学物质对人体和环境的危害程度，以保障人类的健康和安全。
一、什么是毒性评价毒性评价是对一种化学物质的毒性进行研究和评估的过程，它是通过动物实验、人体观察、分子模拟、计算机辅助等多种方法进行的。
毒性评价包括三个方面：1. 急性毒性评价：评估物质对人或动物的急性毒性作用，即在短期内暴露于物质后会导致的直接危害。
2. 慢性毒性评价：评估物质在长期内处于低浓度接触时潜在的危害，即会在较长时间内积累，随着时间的推移越来越严重的潜在危害。
3. 生态毒性评价：评估化学物质对自然环境的生物造成的危害，在管理工业废弃物，渗漏和泄漏处理和水和空气排放方面有广泛的用途。
二、毒性评价的实验方法毒性评价的实验方法包括动物实验和不涉及动物的实验。
其中动物实验是目前公认的最准确的方法，由于动物实验在尝试更准确的预测人类暴露后的反应时存在一定的局限性，政府和组织都在寻求替代方法以减少对动物的不良影响。
1. 动物实验：动物实验是通过给小鼠、大鼠、兔子等动物灌胃、注射、吸入等方式，观察其对化学物质的反应。
这种方法经常被用来估计化学物质对人体的危害，同时实验过程也能以在实验过程中完成对接触后反应的严重程度评估。
2. 不涉及动物的实验：为了减少动物实验的使用和获得更准确的结果，新的不涉及动物的毒性评价方法正在开发中。
生物科学家正在探寻分子生物学的新方法，以在气体、水或夹带着化学物质的土壤中测量血液细胞微量元素水平、RNA表达和DNA分解。
这种方法能够模拟真实生命环境下的情况，实验过程不会对动物造成伤害，而且具有更高的精度和敏感性。
三、毒性评价的重要性毒性评价可以帮助我们正确地使用和使用化学物质，最大限度地保护人类健康和保护环境。
化学毒物的一般毒性作用食品毒理学
外源化学物急性毒性分级（WHO）
毒性分级
大鼠一次经口LD50 (mg/kg)
6只大鼠吸入4小时，死亡2~4只的浓度(ppm)
兔经皮LD50(/mg/kg)
对人可能致死的估计量
g/kg
总量(g/60kg)
剧毒
<1
<10
<5
<0.05
0.1
高毒
1~
10~
5~
0.05~
3
中等毒
50~
三、急性毒性试验设计
(一)试验动物
选择原则： 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试验动物。 动物易于获得 品系纯化 价格较低和易于饲养等条件。
三、急性毒性试验设计
最好用两种种属的动物 啮齿类:小鼠、大鼠、豚鼠或家兔； 非啮齿类：狗或猴。 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。
病理检查及其他指标:
急性毒性试验中，对死亡的动物均应及时进行大体解剖和病理组织学检查，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，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。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。
100~
44~
0.5~
30
低毒
500~
1000~
350~
5~
250
实际无毒
5000~
10000~
2180~
>15
>1000
危险化学品的毒性、常见化学品的毒性分级
危险化学品的毒性一、常有化学品的毒性分级我国对职业性接触毒物危害程度分级拟订了国家标准 (GB5044-85) ，依据化学品的急性毒性试验、急性中毒发病状况、慢性中毒生病状况、慢性中毒结果、致癌性和车间最高允许浓度等依照 ( 见表 1) ，对我国接触的 56 种常有毒性化学品的危害程度进行了分级( 见表 2) 。
表 1职业性接触毒物危害程度依照分级指标I（极度危害）II（高度危害）III（中度危害）IV（轻度危害）吸入 LC50（ mg/cm 3 ）<200 200~2000 200~20000 >20000危害中<100 100~500 500~2500 >2500 经皮 LD50 （ mg/kg ）毒经口 LD50 （ mg/kg ）<25 25~500 500~5000 >5000易发生中毒，还没有急性中急性中毒发病状况可发生中毒偶可发生中毒毒，但有急性结果严重影响生病率较高偶有中毒病例慢性中毒生病状况生病率高（≥<5%或症状发发生或症状发无慢性中毒而5%）生率高（≥生率较高（≥有慢性影响20%）10%）离开后持续进离开接触后，离开后可恢离开后可自行慢性中毒结果复，不致严重恢复，无不良展或不可以治愈可基本治愈结果结果致癌性人体致癌物可疑人体致癌实验动物致癌无致癌性物物最高允许浓度（ mg/m 3 ）< 0.1 0.1~1.0 1.0~10 >10 表 2职业性接触毒物危害程度分级及其行业举例级别毒物名称行业举例汞及其化合物汞冶炼、汞齐法生成氯碱苯含苯粘胶剂的生产和使用光（制皮鞋）砷及其无机化合物砷矿开采和冶炼、含砷金属矿（铜、锡）的开采和冶炼I 级（极度危氯乙烯聚氯乙烯树脂生产害）铬酸盐、重铬酸盐铬酸盐和重铬酸盐生产黄磷黄磷生产铍及其化合物铍冶炼、铍化合物的制造对硫磷对硫磷生产及储运II级（高度危害）III级（中度危害）羧基镍羧基镍制造八氟异丁烯二氟 - 氯甲烷裂解及其残液办理氯甲醚双氯甲醚、一氯甲醚生产、离子互换树脂制造锰及其无机化合物锰矿开采和冶炼、锰铁和锰钢冶炼、高锰焊条制造氰化物氰化钠制造、有机玻璃制造三硝基甲苯三硝基甲苯制作和军械加工生产铅及其化合物铅的冶炼、蓄电池制造二硫化碳二硫化碳制作、粘胶纤维制造氯液氯烧碱生产、食盐电解丙烯腈丙烯腈制造、聚丙烯腈制造四氯化碳四氯化碳制造硫化氢硫化染料制造甲醛酚醛和尿醛树脂生产苯胺苯胺生产氟化氢电解铝、五氯酚钠生产五氯酚及其钠盐五氯酚、五氯酚钠生产铬及其化合物铬冶炼、铬化合物的生产敌百虫敌百虫生产、储运氯丙烯环氧氯丙烷制造、丙烯磺酸钠生产钒及其化合物钒铁矿开采和冶炼溴甲烷溴甲烷制造硫酸二甲酯硫酸二甲酯的制造、储运金属镍镍矿的开采和冶炼甲苯二异氰酸酯聚氨酯塑料生产环氧氯化烷环氧氯化烷生产砷化氢含砷有色金属矿的冶炼敌敌畏敌敌畏的生产和储运光气光气制造氯丁二烯氯丁二烯制造、聚合一氧化碳煤气制造、高炉炼铁、炼焦硝基苯硝基苯生产苯乙烯苯乙烯制造、玻璃钢制造甲醇甲醇生产硝酸硝酸制造、储运硫酸硫酸制造、储运盐酸盐酸制造、储运甲苯甲苯制造二甲苯喷漆三氯乙烯三氯乙烯制造、金属冲洗二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺制造、顺丁橡胶的合成六氟丙烯六氟丙烯制造苯酚酚树脂生产、苯酚生产氮氧化物硝酸制造溶剂汽油橡胶制品（轮胎、胶鞋等）生产丙酮丙酮生产IV 级（轻度危烧碱生产、制造氢氧化钠害）四氟乙烯聚全氟乙烯生产氨氨制造、氮肥生产二、实验室空气的安全性化学品的毒性能够经过皮肤汲取、消化道汲取及呼吸道汲取等三种方式对人体健康产生危害。
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 ，
常见化学品毒性评价指标
常见化学品毒性评价指标中毒伤害影响区域的确定准则——毒性评价指标H.1急性暴露指导水平（AEGLs）AEGLs由美国环保署（US EPA）制定。
AEGLs针对持续时间为10min、30min、1h、4h和8h的化学毒物暴露划分三个严重等级，并给出了相应的浓度阈值。
AEGL-1：空气中毒物的浓度高于这个水平时，包括易感个体在内的普通人群会产生明显的不适、刺激或某些无症状的非感觉影响。
而这些影响并不会使人丧失能力且是短暂的，在暴露停止时是可逆的。
AEGL-2：空气中毒物的浓度高于这个水平时，包括易感个体在内的普通人群会出现不可逆的或其它严重的、长时间的不良健康效应，或削弱其逃生能力。
AEGL-3：空气中毒物的浓度高于这个水平时，包括易感个体在内的普通人群会出现威胁生命的健康影响或死亡。
常见化学毒物的AEGLs值（10min、30min、60min）参见表H.1。
H.2紧急响应计划指南（ERPGs）ERPGs由美国工业卫生协会（AIHA）制定。
ERPGs在暴露时间为1h的条件下针对不同的中毒症状划分了三个等级，给出特定等级对应的最高毒物浓度；作为关注的毒性水平（LOCs），预测毒气浓度较高可能对人造成伤害的区域。
其中EPRG-2值更有意义，在低于这个浓度时，暴露60min的情况下，大多数能够安全逃生。
ERPG-1：规定了一个空气中最大毒物浓度，在低于此浓度的毒物环境中暴露1h，对所有人员都不会产生不利影响，或只产生轻微的、短暂的、可恢复的影响，并且察觉不到明显的异味。
ERPG-2：规定了一个空气中最大毒物浓度，在低于此浓度的毒物环境中暴露1h，对所有人员都不会产生不可恢复的严重健康危害或影响人员逃生行动的症状。
ERPG-3：规定了一个空气中最大毒物浓度，在低于此浓度的毒物环境中暴露1h，不会威胁到人的生命安全。
常见化学毒物的ERPGs值参见表H.2。
H.3直接致害浓度（IDLH）IDLH浓度最初是由美国国家职业安全与健康协会（NIOSH）制定的用于选择工作场所呼吸面罩的标准。
化学物质毒性评价方法
化学物质毒性评价方法随着人类社会的发展，化学物质的使用越来越广泛，如何评价化学物质的毒性越来越成为人们关心的问题。
对于化学物质的毒性评价，不同的行业、领域甚至不同的国家、地区都有其自己的要求和标准。
本文将介绍一些关于化学物质毒性评价的方法和策略。
一、毒性评价的分类在对化学物质进行毒性评价之前，需要先确定其评价的范围。
毒性评价可以分为以下几个方面：1.急性毒性评价急性毒性是指物质短期接触（通常为4小时或更短时间）对健康的立即影响。
对于急性毒性的评价，可采用LD50（半数致死剂量）等生物学试验评估，也可采用免疫学、生化学方法等定量评估和定性评估。
2.慢性毒性评价慢性毒性是指物质长期接触（通常为90天以上的重复性曝露）对健康的慢性影响。
对于慢性毒性的评价，应考虑不同暴露工作场所人口、时间和频度等因素，并采用急性毒性评价的一些方法进行评价。
3.环境毒性评价环境毒性评价是对物质对环境中生态系统的影响进行的评价。
可采用水生生物、土壤微生物活性、植物生长、昆虫行为影响、鱼类生长以及鸟类行为影响等指标进行评价。
二、毒性评价方法在进行毒性评价时，应根据实际需要选择合适的方法。
以下是几种主要的毒性评价方法：1.动物试验法动物试验法是经典的毒性评价方法，其结果应用广泛，但也存在许多争议，如利用动物的数量和生存，以及个体间的异质性等问题。
动物试验法的优点在于其可获得大量的数据，并可模拟人体的食物、药物、化学物质的摄入和接触条件，但是由于伦理和反对动物试验的原因，其应用在毒性评价中具有一定的限制。
2.国际标准化组织评价方法国际标准化组织（ISO）制定的毒性评价方法因为结果可靠，已成为全球通用的标准。
ISO的方法主要关注规范化确定有毒物质的机制和测量过程。
ISO的方法包括实验室测试、归类评估、专家评估等。
3.等效毒性浓度（TEC）方法等效毒性浓度（TEC）是一种基于生物浓度测量和毒性效应的评价方法，可用于捕捉生活环境中存在的各种物质的毒性。
食品中化学物质的一般毒性作用及评价
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
• 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。
• 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
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。
§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
第五章环境化学物的特殊毒性及其评价
三联密码
7
基因的概念
• 基因是一段有功能的DNA（RNA）片段 • 基因位于染色体上 • 基因决定生物
性状、发育、 代谢和免疫 状态等
8
等位基因
• 等位基因 – 位于同源染色体同一位置的基因 – 等位基因决定生物体的某一性状
– 在一般情况下，一个基因只有两种等位形式。其中 一个起决定作用， 为显性；另一个为隐性。
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基因突变与性状改变
21
基因突变 ——血红蛋白β链基因突变
22
基因突变 ——血红蛋白β链基因突变
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诱发基因突变的因素 常见的诱变剂有：
1） 物理诱变 X-射线 -射线 紫外线
2） 化学诱变 苯、亚硝酸盐、
3） 生物诱变 病毒
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（二）染色体突变 即染色体畸变，指染色体结构的改变。 包括裂隙、断裂、断片、微小体、无着丝点环、环状染
48
三 环境化学致癌物的分类 （一）按致癌作用机制分类 1 遗传毒性致癌物 （1）直接致癌物：芳香基环氧化物、亚硝胺等 （2）间接致癌物：多环芳烃类、硝基杂环类等 （3）无机致癌物：镍 铬
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2 非遗传毒性致癌物 （1）促长剂：氯丹、雌激素等 （2）激素调控剂：雌二醇、已烯雌酚等 （3）细胞毒剂：氯仿 （4）免疫抑制剂：硫唑嘌呤、6-巯基嘌呤 （5）固态物质：石棉和其他矿物粉尘 （6）过氧化物酶体增生剂：增塑剂 3 暂未确定遗传毒性的致癌物：噻吡二胺
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（三）基因组突变 指基因组中染色体数目的改变，也称染色体数目畸变。 每一种属的机体中各种体细胞所具有的染色体数目是一
致的，而且成双成对，即具有两套完整的染色体组， 称为二倍体。生殖细胞在减数分裂后，染色体数目减 半，仅具有一套完整的染色体组，称为单倍体。（表 5-1）
毒理学中的化学物质毒性评价
毒理学中的化学物质毒性评价近年来，化学物质的安全问题日益受到关注，毒理学中的化学物质毒性评价成为了热门话题。
化学物质毒性评价这一领域是毒理学的重要组成部分，它具有重要的科学意义和现实意义。
下面，我们就来详细了解一下这个话题。
I. 毒理学基础知识毒理学是研究有毒物质对人体和环境的危害及其机理的学科。
在毒理学中，有毒物质指能够对人体或其他生物体造成有害影响的化学物质。
毒性是指毒物对某种生物体的危害程度。
在毒理学中，常用的指标是剂量-反应关系。
比如，药物剂量随着剂量的增加而增加，毒性也随之增加，但到了一定剂量后，毒性会达到最大值。
而剂量-反应关系会因为生物体的差异而存在差异，这就需要科学家进行不同的剂量反应关系的研究。
II. 化学物质毒性评价体系化学物质毒性评价体系是指在毒理学中用于评价有毒物质对人体或其他生物体危害程度的体系。
其中，国际上公认的最主要的化学物质毒性评价体系是急性毒性评价、慢性毒性评价和生态毒性评价。
1. 急性毒性评价急性毒性评价是指在短时间内暴露于有毒物质后产生的急性危害的评价。
急性毒性评价的指标主要有LD50值和LC50值。
LD50值是指在给定时间内，以毫克（mg）每公斤（kg）体重的剂量计算，可导致半数动物死亡的毒性剂量。
而LC50值是把毒物以毫升（ml）溶液每立方米（m3）气体浓度的形式给出，可导致半数动物死亡的毒性气体浓度。
这些指标可用于评估人类或其他动物暴露于有毒物质时生命安全的潜在风险。
2. 慢性毒性评价慢性毒性评价是指在长时间内反复暴露于有毒物质后产生的长期效应的评价。
慢性毒性评价的指标主要有NOAEL和ADI。
NOAEL是接受长期暴露而不出现不良反应的最高剂量。
ADI是一天中允许暴露给定物质的可接受摄入量。
3. 生态毒性评价生态毒性评价是指有毒物质对自然界中的生物造成的危害的评价。
生态毒性评价的指标主要有EC50和LC50。
EC50是指在特定实验条件下，毒物对生物体产生半数致死的浓度，而LC50则是指在特定实验条件下，毒物对生物体产生半数致死的剂量。
化学物质的毒性评估及监测方法
化学物质的毒性评估及监测方法化学物质是我们生活和工作中常见的物质，它们可以用于制造产品、处理废物、消毒和杀虫等用途。
但是，有些化学物质可能对人体和环境产生毒性影响，需要进行毒性评估和监测。
本文将介绍化学物质的毒性评估方法和相应的监测方法。
毒性评估方法化学物质的毒性评估是一个复杂的过程，需要考虑化学物质的物理化学性质、生物活性、作用部位、剂量-反应关系等因素。
下面将简要介绍几种常用的毒性评估方法。
1.急性毒性评估急性毒性评估是指根据化学物质一次或多次暴露后，在短时间内（通常为24小时）产生的剧烈毒性作用。
急性毒性评估常用的指标为LD50（半数致死剂量），即对于一定数量的试验动物，需要投入多少化学物质才能导致其中50%死亡。
LD50数值越小，说明化学物质的毒性越大。
2.慢性毒性评估慢性毒性评估是指化学物质长期或反复低剂量暴露后，在较长时间内产生的毒性作用。
慢性毒性评估通常使用的指标为NOAEL （无不良效应最低剂量），即对于一定数量的试验动物，最大允许摄入的化学物质剂量，而不会产生不良影响。
NOAEL数值越小，说明化学物质的毒性越大。
3.相关性评估相关性评估是指根据化学物质接触后，对人体和环境所产生的影响进行评估。
相关性评估要考虑到影响的种类、剂量、接触方式等多方面因素。
一些常用的相关性评估方法包括生态毒性测试、基因突变试验、细胞毒性试验等。
监测方法对化学物质进行毒性评估是对其潜在风险的评估，而监测则是对其现实风险的评估。
监测的目的是为了及时发现和处理潜在的危险，以保护公众和环境。
下面将介绍几种常用的化学物质监测方法。
1.生物监测生物监测是指通过检测生物体内的化学物质代谢产物来进行监测。
生物监测依赖于生命体征的变化，可以检测人体内的有机化合物、重金属等物质。
生物监测有利于了解化学物质在人体内的吸收、代谢和排泄情况，为控制化学物质暴露提供信息。
2.环境监测环境监测是指通过对大气、水、土壤等环境中的化学物质进行采样和检测来进行监测。
一般毒性作用及评价ppt课件
一般毒性作用及评价
12✓ ED,TD Nhomakorabea急性毒性的参数
TI=LD50/ED50
一般毒性作用及评价
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急性毒性的参数
✓ 急性毒作用带：Zac=LD50/Limac
• 急性毒作用带（acute toxic effect zone,Zac）为：
半数致死剂量与急性阈剂量的比值，表示为： Zac=LD50/Limac
昆明种小鼠（KM小鼠） NIH小鼠 特 点：体型小，产仔多， 特 点：体型小，产仔多，生长 生长繁殖快，饲养管理方便，繁殖快，饲养管理方便，对环 对环境的适应性和对疾病的 境的适应性和对疾病的抵抗力 抵抗力强。广泛应用于药理 强。广泛应用于药理毒力病理 毒力病理和细菌学研究，以 和细菌学研究，以及生物制品 及生物制品和药品的鉴定。 和药品的鉴定。
• ②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。
一般毒性作用及评价
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急性毒性的参数
✓ 半数致死剂量(LD50)：能引起50%的实验动物出现死 亡反应时的药物剂量。
一般毒性作用及评价
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急性毒性的参数 ✓ 剂量-反应曲线
• 需要注意几点★:
•✓ 急性接触的次数 一次或24h多次
✓ 中毒效应出现的时间 不仅以接触毒物后毒性症状出现的时间，主要 以接触毒物的时间，观察时间：7~14天
✓ 强度 一次性大剂量，中毒症状明显，常发生死亡
一般毒性作用及评价
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二、急性毒性试验的目的
• ①求出致死剂量(以LD50表示)及其它的急性毒性参数， 了解急性毒作用强度，进行急性毒性分级。
蓄积毒性试验
第四章 环境化学物的一般毒性及其评价
小鼠 11 20
4～5 1
1～12 3 2 1
任何时间
大鼠 10～12
21 4～5
1 6～9 3～4 2～3
1 任何时间
豚鼠 出生当天
67 16～19
1 1～5
2 3 3 任何时间
环境温度(℃) 血容量( ML/Kg)
凝血时间(s) HCT(％红细胞)
Hb(g／bl)
19～25 80 14 41 16.0
致病细菌丛，没有致病病原体
IV 级
无菌动物，在全封闭无菌条件下饲养的纯系动物，动物体外不带 有任何微生物和寄生虫(包括绝大部分病毒)
1.1.2.1 实验动物的选择——选择方法
实验动物对外来化学物的毒性反应还存在个体差异，应注 意实验动物的个体选择。重点是动物的性别、年龄、体重、 生理状态和健康状况。
1.2 毒理学试验的设计原则
1.2.1 体外毒理学试验 1.2.2 体内毒理学试验
1.3 毒理学试验结果处理和分析
1.3.1 毒理学试验的数据处理和统计方法 1.3.2 统计学意义和生物学意义
目的与要求
掌握实验动物的选择原则和方法； 熟悉实验动物的常规处置、染毒方式、采样和
乳腺癌自发率低，肺癌发病率为26％， 网状细胞瘤8％，血管瘤6％，淋巴肉瘤45 ％，乳腺癌3％，对放射线极为敏感。
可用于营养与肝癌发生率关系的研究， 对鼠伤寒沙门氏菌C5有抵抗力，对酒精过 敏。也可作为许多瘤株的宿主。
特点： a. 实验结果比较准确，可以避免遗传组成不同或
个体差异太大等所引起的误差。 b. 实验结果的平均性较一致。每组仅用较少数
1.1.2.2 实验动物的处理
4. 实处理
4. 实验动物的编号和标记方法
化学物质对生态系统的生物毒性与评估
化学物质对生态系统的生物毒性与评估自工业化以来，化学物质的应用已经成为现代社会不可或缺的一部分。
化学物质的广泛应用及其不可避免的排放，给环境带来了巨大的影响。
化学物质对生态系统的生物毒性构成了其中最为重要的一个方面。
本文将探讨化学物质对生态系统的生物毒性及其评估方法。
一、化学物质对生态系统的影响化学物质对生态系统的影响主要表现在两个层面：毒性与生态效应。
1.毒性化学物质在进入生态系统后，可能对生物产生不同程度的毒性。
其毒性主要取决于物质特性和基团结构。
例如，苯类物质、苯环芳烃和氯代烃等，易造成环境中的生态问题，严重的毒性可能导致生态平衡的打破，影响生态系统的发展和保护。
2.生态效应化学物质的生态效应主要包括生物寿命的缩短、繁殖能力下降、生殖能力的减弱、免疫功能下降、个体死亡率增加等一系列问题，由此最终导致生态系统的失调和破裂。
二、评估化学物质的生物毒性评估化学物质的生物毒性是环境研究的重要内容之一，通常采用实验室测试和野外监测等方法。
1.实验室测试实验室测试主要是进行现场模拟实验，从而确定化学物质对生物的毒性。
该测试方式具有如下优点：a. 精度高实验室测试可以完全控制测试环境，消除外界的干扰因素，减少测试成果的随机性和偏差性。
b. 物质控制便捷在模拟实验中，可以准确的控制测试物质的质量和浓度等参数，以达到准确的测试目的。
c. 灵敏度高在受控的实验室条件下，可以测试细微的生物毒性变化，对于比较敏感的生物，能够有更加准确的动态测试。
2.野外监测野外监测是对环境中的不同区域、不同环境状态和时间的的监测记录。
该方法以自然世界中的生物和各类物质相互作用的方式，从而获得各种生态效应的评估结果。
此方法具有如下优点：a. 模拟自然环境野外监测通常模拟自然环境，有效减少了由于实验室测试带来的不可避免的干扰因素，能够更好的反映现实的生态环境情况。
b. 可追溯性强野外监测结果，可以在时间和空间上实现追溯，从而更加方便对生态环境中的化学物质与生物之间的相互影响的评估结果和趋势情况的收集。
2023年毒理学之化学毒物的一般毒性作用相关知识解读
✓ 鼠类的灌胃法：用左手固定鼠，右手持灌胃器， 将灌胃针从鼠的口腔插入，压迫鼠的头部，使口 腔与食道成一直线,将灌胃针沿咽后壁慢慢插入食 道，可感到轻微的阻力,此时可略改变一下灌胃针 方向，以刺激引起吞咽动作，顺势将药液注入。 一般灌胃针插入小鼠深度为3～4cm，大鼠或豚鼠 为 4 ～ 6cm 。 常 用 灌 胃 量 小 鼠 为 0.2 ～ 1ml ， 大 鼠 1～4ml，豚鼠1～5ml
②品系纯化 ③级别：清洁级以上的动物【实验动物分为：无菌动物、悉生
动物、无特定病原体动物（SPF动物）、清洁动物和普通动物】 ④性别 ⑤年龄和体重 ⑥生理与健康状况
除
试验动物的种属和品系
• 试验动物的种属和品系
– 最好用两种种属的动物 – 啮齿类（rodent species）
小鼠（昆明种、NIH、ICR) 大鼠(Sprague-Dawley（SD）、Wistar ) 豚鼠或家兔 – 非啮齿类（nonrodent species）：狗或猴 – 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
2023年毒理学之化学毒物 的一般毒性作用 2 亚急性毒性作用 3 亚慢性毒性作用 4 慢性毒性作用
外源化学物一般毒性评价 和研究的主要目的
确定受试物毒作用的表现和性质
确定受试物毒作用的剂量－反应（效应）关系
确定毒作用的靶器官
确定损害的可逆性
其它：敏感检测指标和生物学标志、毒作用机制、 毒物动力学、中毒的解救措施…
▪ 易感性生物学标志可用以筛检易感人群，保护高危人群
生物学标志
接触标志
效应标志
暴露 吸收剂量 靶剂量 生物学效应 健康效应
易感性标志
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(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．
四．急性毒性分级和评价
急性毒性试验求出LD50值，通过LD50值 进行毒性分级，评价毒物的急性毒性强弱， 比较毒物的急性毒性大小．
14—5—3外来化合物急性毒性分级(WHO)
毒性分级
大鼠一经口 LD50 (mg/kg)
6只大鼠吸入４h， 死亡２-４只的 浓度(ppm)
兔经皮 LD50 (mg/kg)
组别
剂量 mg/kg 对数 1.1761
动物数 死亡数 死亡率 存活率 （n） 10 （n） 0 p 0 q 1
pq
1
15
0
2
3
18
21.7
1.2561
1.3361
10
10
2
5
0.2
0.5
0.8
0.5
0.16
0.25
4
5
26.1
31.3
1.4161
1.4961 i=0.08
10
10
7
9
0.7
0.9 ∑p=2.3
狗 5.0-15.0
2.0-5.0 3.0-10.0
（四）染毒剂量与分组
急性毒性试验的重要目的是测定LD50， 欲求一个未知毒性的受试物的LD50 ，必须 设计好分组数与染毒剂量，这往往需要通 过预实验来确定。 预实验: 先查阅相关文献, 弄清该化学物 的理化特性和与该化学物结构及理化性质 相似化学物的LD50．用少量动物，以较大 剂量间隔染毒，找出10%-90%或0%-100% 的致死剂量范围
接触天数 每天接触剂量LD50 4天接触剂量LD50 累计接触剂量LD50 1～4 0.1 0.4 0.4 5 ～8 0.15 0.6 1 … … … … 25～28 1.12 4.48 12.74
③.剂量固定的20天蓄积法
第六章 化学毒物一般毒性作用 及其评价（1）
公共卫生学院卫生学教研室
一般毒性（general toxicity）是指外源化 合物在一定的接触剂量、一定的接触时 间和一定的接触方式下对实验动物产生 综合毒效应的能力。 急性毒性：acute toxicity
分类 亚慢性毒性：subchronic toxicity
慢性毒性：chronic toxicity
第一节 急性毒性作用
一.急性毒性的概念 是指机体一次或在24小时内多次接触外 源化学物后在短期内(一般最长14天)所产生 的毒效应，包括一般行为和外观改变，大体 形态变化以及死亡效应。
二、急性毒性试验目的
1.获得受试物对实验动物的致死剂量 （LD50）及 其它毒性参数(急性毒作用带Zac: acute effect zone)
使用霍恩法计算，则固定设4个剂量组，组 距可分别定为2.15倍或3.16倍
（五）毒效应观察
• 观察染毒后实验动物的中毒表现，对于了解受试 物的急性毒作用特征非常重要，可以弥补单纯以 LD50(LC50)表示化学毒物急性毒性的局限性，还 有助于估测毒作用的靶器官。 • 急性毒性试验的观察和记录内容主要包括: ①中毒体征及发生过程 ②死亡情况和时间分布 ③体重 ④病理检查
正式试验：设置几个剂量组较为合适，取 决于预备实验的结果。即根据LD0(或LD10)与 LD100(或LD90)之间剂量相差的多少决定。相差 的多，可适当增加组数，反之可适当减少组数。 组数的确定还要考虑计算LD50的方法。如使用 几率单位法、寇氏法计算，一般设置4-6个剂 量组，并按下式计算组距： i=LD100(或LD90)—LD0(或LD10)／n(组数)-1 i为组距,相邻的两个剂量组对数剂量之差
②.剂量递增法 试验方案同①，仅是实验开始时按0.1LD50剂量给 予试验组染毒，以4天为一期，按一定比例递增染 毒剂量。一般说来，试验的头4天，每日给予 0.1LD50 ,从第五天开始每4天为一期递增1.5倍即 0.1LD50×4, 0.15LD50×4, 0.22LD50×4… 此方案 的最长时间为28天
１．改进寇氏法
• 原理：剂量对数与死亡率呈Ｓ型曲线 • 要求：①每剂量组动物数相同 ②各剂量组组距呈等比级数 ③死亡率呈正态分布 ④最低剂量组死亡率＜20%,最高剂 组＞80% 计算公式：
m=Xk-i(∑p-0.5) Sm=i (∑pq/n)1 / 2 试中的m: lgLD50 i: 相邻两剂量组之对数剂量之差 Xk:最大剂量的对数值 q :各剂量组死亡率总和 n :每组动物数
3 .实验动物的性别
通常要求雌雄各半．如有资料 或预试验发现受试物对雌雄动物 毒效应有明显的性别差异，则要 求分别求出各自的LD50
4 .实验动物的分组与数量 不同的实验计算方法对动物组数要 求不同，一般4-6组；大小鼠10只/组， 犬等大动物6只/组.分组时严格遵循随 机化原则 5 .实验动物的预检 目的: Ａ：适应环境 Ｂ：筛检不健康动物 6 .实验动物的给药前禁食处理 经口染毒要求作禁食处理
④.价格较低且易于获得
1.实验动物的物种和品系
A:首选哺乳动物,其中以大小鼠为最常用
B: 使用两种种属动物:啮齿类和非啮齿 类(rodent species and non- rodent species )
Ｃ: 不同的接触途径选择实验动物的种 类有所不同．
2 .动物的年龄和体重
除特殊情况外一般要求选用刚成年未曾 交配和受孕的健康动物 大 鼠 180-240g 小 鼠 18-25g 家 兔 2-2.5kg 豚 鼠 200-250g Beagle犬 4-6kg
２．霍恩法
霍恩法是利用剂量对数与死亡率（反应率）的 转换数（即几率单位）呈直线关系而设计的 霍恩法则固定设4个剂量组，组距可分别定为 2.15倍或3.16倍，形成两个剂量系列 优点：使用动物数少，结果可直接查表求出 LD50及95%的可信区间，使用方便 缺点： 95%的可信区间范围较大，方法精确度 不够
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
二.蓄积毒性研究方法
（一）蓄积系数法 （二）生物半减期法
（一）蓄积系数法
1. 原理: 在一定期限之内，以低于致死剂量的受 试物(小于LD50剂量)每日给予实验动物，直 至出现预计的毒性效应(如死亡一半)为止， 计算达到预计效应的总累积剂量，求出此累 积剂量与一次接触该物质产生相同效应的剂 量的比值，此比值即为蓄积系数(K值) 2. K值计算公式如下： K=LD50(n)／LD50(1) LD50(n)表示引起一半动物死亡的累积总剂量 LD50(1)表示引起一半动物死亡的一次剂量
（二）受试物及其处理
受试物常用剂型为: 水溶液: 用蒸馏水或生理盐水配制 油溶液 天然植物油、10%的阿拉 伯乳胶 混悬液
（三）染毒方法的选择
急性毒性染毒途径的选择应考虑以下几个因素： ①、人类接触该物质的实际途径和方式 ②、受试物的性质和用途 ③、有利于不同化学物之间急性毒性大小的比较 ④、各种受试物评价程序的要求
第二节 蓄积毒性作用
一. 蓄积作用的基本概念
1.蓄积作用(accumulation)是指化学毒物连续或 反复多次地与机体接触，当其吸收速度超过 生物转化和排泄的速度时，在体内的总量就 会逐渐增加并贮留，这种现象称为化学毒物 的蓄积作用。化学物蓄积部位称为储存库。 蓄积作用是发生慢性中毒的基础。
2.物质蓄积(material accumulation):当人或动物 连续或反复多次地接触化学毒物一定时间之 后，用化学分析的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):当人或动 物连续、反复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。功能蓄积是化学毒物引起的损害 效应不断积累的结果，也可能是由于滞留于 机体内的化学毒物或其代谢产物数量极微， 用现有的分析方法不能检出。
动式吸人染毒
是将实验动物置于空气流通的染毒柜中。 染毒柜装备有新鲜空气输入和随时补充受 试物的配气系统以及将含有受试物的空气 排除的动力系统。 优点：可保证实验过程中染毒柜内的氧和 C02分压、温湿度及受试物的浓度均相对恒 定 缺点：装置复杂、价格昂贵、消耗受试物 较多
3. 经皮肤染毒
• 经皮肤染毒所选用的实验动物应在皮肤解 剖、生理等方面与人类近似，以豚鼠、家 兔最为合适
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
0.3
0.1
0.21
0.09
lgLD50=1.4961-0.08(2.3-0.5) =1.3521 Sm=0.08×[ (0.16+0.25+0.21+0.09)/10]1/2 =0.0213 lgLD50及其95%可信限为: 1.3521±1.96×0.0213=1.3521±0.0417 LD50及其95%可信限为: 22.50mg/kg(20.44-24.76)