第六章 外源性化学物的一般毒性作用

胃染毒，要求试验前要对动物禁食。大鼠应 过夜禁食，小鼠应禁食4小时。
3、各剂量组动物数及实验动物分组
急性毒性试验中每个剂量组的动物数，小鼠不少于
10只，大鼠6～ 8只，家兔4～ 6只。
实验动物分组采用随机分组。
4、实验动物喂养环境
试验动物喂养室室温控制在（22±3）℃，家
兔可控制在（20±3）℃，无贼风。
定期递增剂量法染毒剂量表
接触天数 1～4d 5～8d 9～12d 13～16d 17～20d 2l～24d 25～28d
每天接触剂量(LD50)
0.1
0.15
0.22
0.34
0.50
0.75
1.12
四天接触总剂量 (LD50)
0.4
0.6
0.9
1.4
2.0
3.0
4.5
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累积接触总剂量 (LD50)
0.4
为了避免试验结果存在品系差异，最好选择
纯种动物。
性别选择以试验目的而定。 年龄一般选用初成年动物。大鼠180～240g
小鼠18～25g、家兔2～2.5kg、豚鼠200～ 250g、狗10～15kg。
实验动物应进行检疫，检疫期一般为5～7天，
剔除异常的动物。
染毒途径应模拟人可能的接触途径。经口灌
外源化学物一般毒性试验项目
污染物理化特性
急性致死试验
一 般 毒 性 测 试
毒性大小和特征 蓄积和耐受特性 了解靶部位和指标 确定阈和阈下剂量
急性毒性试验
非急性致死试验
蓄积毒性试验
亚急性毒性试验 （≤3个月）
亚慢性毒性试验
慢性毒性试验
（3—6个月）
（6个月到终身）
第一节 急性毒性作用及其实验与评价方 法
＞1050克
（引自《食品安全性毒理学评价程序和方法》，GB15193.1～15193.19-94）
外源化学物急性毒性分级(WHO)
6只大鼠吸入4 大鼠一次 小时死亡2～4 经口LD50 毒性分级 只的浓度(ppm) (mg/kg) (mg/kg)
兔经皮LD50 (mg/kg)
对人可能致死剂量 g/kg ＜0.05
每笼动物数以不干扰动物个体活动及不影响
试验观察为度，必要时单笼喂养。
人工昼夜——早6点至晚6点进行12小时光照，
其余时间黑暗，常规饲料，自由饮水。
2、实验动物染毒方法 （1）经口（胃肠道）接触 灌胃 饲喂 吞咽胶囊 （2）经呼吸道接触：静式、动式 （3）经皮肤接触 （4）经注射途径染毒
加并贮留，此现象称化学物
的蓄积作用。
积试验。
二、蓄积毒性试验方法及其评价
蓄积毒性试验是检测化学物蓄积性大小的试
验，并可为慢性毒性试验做准备。
常用的试验方法有蓄积系数法及生物半衰期
法。
（一）蓄积系数法
蓄积系数(K)是指多次染 试验常以死亡为观察的
毒使半数动物出现效应 的总剂量(ED50（n）)与1 次染毒的半效量(ED50 （1）)之比值，即：
的潜在危害程度，国际上提出了外源化学物
的急性毒性分级标准用以对急性毒性进行评
价。
我国食品毒理学中外源化学物经口毒性分级
相当于人的致死量 级别 大鼠口服LD50 mg/Kg mg/Kg 克/人 相当于体重70Kg人 致死剂量
6级，极毒 5级，剧毒 4级，中等毒
3级，低毒 2级，实际无毒 1级，无毒
＜1 1 ～ 50 51 ～ 500
1.0
1.9
3.3
5.3
8.3
12.8
3、20天蓄积试验法 其方法是将受试动物分成5组，以1/2、1／5、l/10、 l/20 LD50和阴性对照组，分别进行染毒，每天1次， 共20d，故称20天法。 结果评定标准为：停药后7d，各剂量组动物均无死 亡，即为蓄积性不明显(或未见蓄积性)；仅高剂量 (1/2 LD50)组有死亡，其他组无死亡，为弱蓄积性； 若低剂量(1/20 LD50)组无死亡，但其他剂量组有动 物死亡，并呈剂量反应关系，为中等蓄积性；如仅 剂量组出现死亡，且各剂量组呈剂量反应关系，则 为强蓄积性。
组别 1
剂量 mg/Kg 400
动物数 10
死亡数 0
死亡率p 0
存活率q 1.0
2
3 4
480
576 691.2
10
10 10
2
5 7
0.2
0.5 0.7
0.8
0.5 0.3
5
829.44
10
10
1.0
0
计算logLD50=Xm－d(Σp－0.5) Xm：最大剂量的对数 d：相邻剂量比值的对数 Σp：各组死亡率总和 Xm=log829.44=2.9188 d=log1.2=0.0792 Σp=0+0.2+0.588+0.7+1.0=2.4 代入公式：logLD50=2.9188－0.0792×（2.4－0.5）=2.76832 查反对数得出LD50=log-12.76832=586.57mg/Kg 求logLD50标准误“S”
三、急性毒性试验方法
（一）实验动物的选择和要求 1、动物种属选择 选择对化学物毒性反应与人相似 的动物，要求试验操作方便、易 于饲养管理、易于获得且价格低 廉的动物。 一般选择两种或两种以上的试验 动物，最好一种为啮齿动物，另 一种为非啮齿类动物，分别求出 其急性毒性参数。
2、动物品系、性别及年龄的选择
SlogLD50 d pq 0 1.0 0.2 0.8 0.5 0.5 0.7 0.3 1.0 0 0.0792 0.0792 0.062 0.0197 n 10 10 10 10 10
LD50的95%可信限=log-1(logLD50±1.96×SlogLD50) = log-1(2.76832±1.96×0.0197) =536.6857－567.0318
果到第50天死亡动物仍末达半数，则停止试验，因
为此时总剂量已达5个LD50 (指每天l/10 LD50 (1))时表 示仅有轻度蓄积作用。
2、递增剂量法
递增剂量法为Lim等(1961)提出，它也是先测定
LD50 (1)，然后用另一组动物测定LD50 (n) 。其染毒以 4天为1个周期，在同一周期中，每天剂量相同，下 一周期剂量为上一周期剂量的1.5倍，第一周期每天 为0.1 LD50 (1) ，直至半数动物死亡为止，计算总剂 量即为LD50 (n) 。如果到28d，死亡动物仍不到半数， 可停止试验，因为这时总剂量已达12.8 LD50 ，K＞ 12.8，可认为无蓄积性。
剂量范围大约400～800mg/kg。

n 1
b a
5 1
800 1.2 400
以各组公比数计算每组染毒的剂量 a=400 mg/Kg aγ=400×1.2=480 mg/Kg aγ2=400×1.22=576 mg/Kg aγ3=400×1.23=691 mg/Kg aγ4=400×1.24=829.44 mg/Kg 以此剂量作用于小白鼠，得出结果如下：
（2）正式试验的剂量设计 计算组距或公比：

γ:：各组公比数
n：剂量组数 a：最低致死量 b：最高致死量
n 1
b a
logLD50=Xm－d(Σp－0.5)
Xm：最大剂量的对数 d：相邻剂量比值的对数
Σp：各组死亡率总和
例如——每组各小白鼠给予同一种剂量，灌胃染毒，
第六章 一般毒性作用及其试验与评价方法
一般毒作用（general toxicity）：指外源化学
物在一定的剂量范围内，经一定的接触时间 按照一定的接触方式，对生物有机体产生的 综合毒性效应。又称为基本毒性（basic toxicity ）。
根据接触毒物的时间长短可分为：急性毒性、
亚慢性毒性和慢性毒性。相应的试验称为急 性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试 验。
K 多次染毒半数效应总量 ED50(n) 一次染毒半数效应总量 ED50(1)
效应，此时：
K 多次染毒半数致死量 LD50(n) 一次染毒半数致死量 LD50(1)
如果受试物在体内物质蓄积或功能蓄积是完全的，
则多次给予的总剂量与一次给予同等剂量的毒性相 当，此时ED50（n）= ED50（1） ，即：K=1。若蓄积不
剂量组的设臵应依据预试验结果而定，一般
最高最低两剂量组间差别较大者，则组数即 每组动物数应较多。 最高最低剂量相差2～4倍，至少设3～4组； 相差4～9倍者，至少应设4～5组；相差10倍 以上者，至少应设6个组。 通常最高最低剂量相差多在10倍以内，以设 臵5-7组为宜。
（六）试验周期
第二节 蓄积毒性作用及其评价
一、基本概念
蓄积作用（accumulation） 蓄积性的存在，无论是物
若一种外源化学物反复多次
质蓄积还是功能蓄积，都
进入机体而且其前次进入剂
量尚未完全消除，则这一化 学物在体内的总量将不断增
是长期接触毒物发生慢性
毒作用的重要条件。因此： 理论上应从蓄积试验作为 前提条件，以决定是否还 需要进一步做慢性毒性蓄
一、基本概念
急性毒性（acute toxicity）——是指机体一次接触或24小
时内多次接触外源化学物之后所引起的快速剧烈的 毒效应。包括一般行为、外观及形态改变，甚至死 亡。
急性毒性试验（acute test）——是指一次给予或24小时
内多次给予受试物后，短时间内动物所产生的毒性 反应。
二、急性毒性试验目的
1、确定LD50，根据LD50值进行急性毒性分级。
2、阐明外源化学物相对毒性、作用方式和特殊毒性 表现，得到剂量-效应（反应）关系曲线，了解其临 床症状、生理生化、病理改变及可能的靶器官。 3、确定外源化学物入侵机体的途径，研究其在机体 内的生物转运、转化过程。 4、研究受试物急性中毒的预防和急救治疗措施。
501 ～ 5000 5001 ～ 15000 ＞15000
稍尝 500 ～ 4000 4000 ～ 30000
30000 ～ 250000 250000 ～ 500000 ＞500000
0.05 0.5 5
50 500 2500
稍尝， ＜7滴 7滴至1茶匙 1茶匙至35克
35 ～ 350克
350 ～ 1050克
急性毒性试验除了计算受试物LD50外，还需要通过
观察实验动物的中毒症状判断受试物的毒作用性质， 推断中毒的靶器官。试验周期以2周为宜。
（七）观察指标
1、LD50 2、症状观察 3、病理学检查 4、其他指标观察
死亡与死亡时间 体重变化
四、急性毒性的分级与评价
为评价外源化学物急性毒性的强弱及对人类
3、剂量组及剂量分组
通过预试验测定受试物LD100和LD0的范围，
才能正确地设计正式试验各组的剂量。
（1）预实验的剂量设计 等比剂量设计：r=4，组距=lg4=0.6 目的：得到死亡率在10%~90%的致死剂量范 围 3X3法：r=10 序贯法：设计一系列等比剂量，将动物一只一 只序贯进行
求LD100和LD0的范围方法如下：小白鼠随机分成
3～4组，每组3只，各剂量组分别是1、10、100 、 1000 mg/kg，灌胃或腹腔注射染毒。若某组死亡率 为3/3，其前一组死亡率为2/3或1/3，则该组剂量就 是100%致死剂量。同样的方法找出LD0 。如果死 亡率没有获得上述的理想剂量范围，则可依据实际 情况将剂量提高或降低一个数量级继续进行预试验， 直至找出符合要求的最高和最低剂量范围为止。正 式试验按等比级数（1.2～1.5）在最高和最低剂量 范围内插上3～5个剂量组进行试验。
0.05～
(g/60kg) 0.1
3
剧毒
高毒
＜1
1～
＜10
10～
＜5
5～
中等毒
低毒 微毒
50～
500～ 5000～
100～
1000～ 10000～
44～
350～ 2180～
0.5～
5～ ＞15
30
250 ＞1000
结果判定： 1.LD50或7天喂养试验最小有作用量小于人的可 能摄入量的10倍者，则放弃该受试物用于食 品，不再继续其他毒理学试验。 2.如大于10倍，可进入下阶段试验，为慎重起 见，试验应进行重复试验，或用另一种方法 进行验证。
完全则毒效应程度上有差别，一般根据K对蓄积性
进行估计。
K＜1：高度蓄积； 1≤K ＜3：明显蓄积；
3≤K
＜5：中等蓄积； K≥5：轻度蓄积。
K越大，蓄积毒性越弱。反之亦然。
1、固定剂量法
固定剂量法为Kagan和Stankevic(1964) 提出，它采
用先测出1次染毒的LD50(即为LD50 (1))，然后对另一 组动物每天给予l/10 LD50 (偶尔有用1/20 LD50 )直至 半数动物死亡为止，此时的总剂量即为LD50 (n)。如