第六章 化学毒物的一般毒性作用概论
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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
第六章 化学毒物的一般毒性作用
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。其越大，
表示化学物引起急性死亡的危险性越小。
(三) 其它上、下限指标 LD84/LD16(或LC84/LC16)： 灵敏性好、重复性强而且容易求。 剂量反应曲线斜率 ( 即剂量 - 死亡曲线的概率单位直线的斜 率)。图
2．是化学物毒理学安全性评价和危险度评 定的基础； 3．对防治化学毒物中毒、制订标准以及管 理毒理学等有重要意义。
第一节 急性毒性作用及其评价
一．基本概念 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。
对人可能致死的剂量 g/kg <0.05 0.05~ 0.5~ 5~ >15 总量 （g/60kg） 0.1 3 30 250 >1000
剧毒 高毒 中等毒 低毒 实际无毒
表 6-3 化学物质急性毒性(LD50)剂量分级 ___________________________________________________________________ 级 别 大鼠口服 LD50 相当于人的致死剂量 (mg/kg) __________________________ mg/kg g/人 ___________________________________________________________________ 极 毒 < 1 稍尝 0.05 剧 毒 1 ～ 50 500 ～ 4000 0.5 中 等 毒 51 ～ 500 4000 ～ 30000 5 低 毒 501 ～ 5000 30000 ～ 250000 50 实际无毒 5001 ～ 15000 250000 ～ 500000 500 无 毒 > 15000 > 500000 2500 ____________________________________________________________________ 引自 GB15193.3-94 食品安全性毒理学评价程序和方法
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。其越大，
表示化学物引起急性死亡的危险性越小。
(三) 其它上、下限指标 LD84/LD16(或LC84/LC16)： 灵敏性好、重复性强而且容易求。 剂量反应曲线斜率 ( 即剂量 - 死亡曲线的概率单位直线的斜 率)。图
2．是化学物毒理学安全性评价和危险度评 定的基础； 3．对防治化学毒物中毒、制订标准以及管 理毒理学等有重要意义。
第一节 急性毒性作用及其评价
一．基本概念 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。
对人可能致死的剂量 g/kg <0.05 0.05~ 0.5~ 5~ >15 总量 （g/60kg） 0.1 3 30 250 >1000
剧毒 高毒 中等毒 低毒 实际无毒
表 6-3 化学物质急性毒性(LD50)剂量分级 ___________________________________________________________________ 级 别 大鼠口服 LD50 相当于人的致死剂量 (mg/kg) __________________________ mg/kg g/人 ___________________________________________________________________ 极 毒 < 1 稍尝 0.05 剧 毒 1 ～ 50 500 ～ 4000 0.5 中 等 毒 51 ～ 500 4000 ～ 30000 5 低 毒 501 ～ 5000 30000 ～ 250000 50 实际无毒 5001 ～ 15000 250000 ～ 500000 500 无 毒 > 15000 > 500000 2500 ____________________________________________________________________ 引自 GB15193.3-94 食品安全性毒理学评价程序和方法
第六章 化学毒物的一般毒性作用
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，则应单独分
作
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测
用
试。
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二、急性毒性试验
急 性 毒 性 作 用
4.动物数量与随机分组：
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。
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二、急性毒性试验
急 经口(胃肠道)接触
性 毒
经呼吸道接触 经皮肤接触 注射途径接触
性
作
用
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二、急性毒性试验
经口(胃肠道)接触 :
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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
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。
1~2周的检疫期
11
二、急性毒性试验
急
性 （二）试验动物的饲养环境
毒
恒定的温度：22±3℃
性
湿度：30~70%
作
照明：昼夜各半
用
饲料合格、饮水合格、垫料合格
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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
duli6化学毒物的一般毒性作用
5.禁食：
• 经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食 • 大鼠、小鼠——隔夜禁食；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，但在禁食时要保证饮水。
6.实验动物的预检：
• 选择健康动物 • 1~2周的检疫期
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9
急性毒性试验
（二）试验动物的喂养环境
39
蓄积系数法原理
某物质LD50=40mg/kg ① 40
→50%血压升高
② 10 10 10 10 ……→50%血压升高
公式的本质:实际给予的总量与蓄积量(有效量)的比值。
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40
1．固定剂量法
先求出LD50，然后选取相同条件的40只 (或更多)实验动物，分为两组，一为染毒组， 另一为对照组，每组至少20只，雌雄各半。 试验组在1／20～l／50LD50的范围内选定一 个剂量，每日以固定剂量进行染毒,试验期 间观察记录每组动物死亡数。当试验组累积 发生一半动物死亡即可终止试验。此时，计 算累积总接触剂量[LD50(n)]，根据公式计算 K值，然后进行评价。
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2．剂量递增法：
在试验期间，当化学毒物引起动物累积死亡一半时即可终止 试验，计算K值进行评价。一般来说，在试验第2l天也可结束试 验，因为这之前如果动物没有死亡或死亡数不足一半，说明其累 积剂量已达5.26LD50，即K＞5。
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42
3．20天试验法：
2180~
>15
>1000
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32
急性毒性评价
我国食品毒理急性毒性分级法(1994)
急性毒性分级
大鼠经口 LD50(mg/kg)
• 经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食 • 大鼠、小鼠——隔夜禁食；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，但在禁食时要保证饮水。
6.实验动物的预检：
• 选择健康动物 • 1~2周的检疫期
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急性毒性试验
（二）试验动物的喂养环境
39
蓄积系数法原理
某物质LD50=40mg/kg ① 40
→50%血压升高
② 10 10 10 10 ……→50%血压升高
公式的本质:实际给予的总量与蓄积量(有效量)的比值。
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40
1．固定剂量法
先求出LD50，然后选取相同条件的40只 (或更多)实验动物，分为两组，一为染毒组， 另一为对照组，每组至少20只，雌雄各半。 试验组在1／20～l／50LD50的范围内选定一 个剂量，每日以固定剂量进行染毒,试验期 间观察记录每组动物死亡数。当试验组累积 发生一半动物死亡即可终止试验。此时，计 算累积总接触剂量[LD50(n)]，根据公式计算 K值，然后进行评价。
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2．剂量递增法：
在试验期间，当化学毒物引起动物累积死亡一半时即可终止 试验，计算K值进行评价。一般来说，在试验第2l天也可结束试 验，因为这之前如果动物没有死亡或死亡数不足一半，说明其累 积剂量已达5.26LD50，即K＞5。
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3．20天试验法：
2180~
>15
>1000
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急性毒性评价
我国食品毒理急性毒性分级法(1994)
急性毒性分级
大鼠经口 LD50(mg/kg)
第章外源化学物的一般毒性作用精品PPT课件
猪和灵长目
❖ 猪的食谱及皮肤结构与人接近，是一种用来 估计外来化合物对人急性毒性危害水平较好 的试验动物。但其饲养管理不便，价贵，也 不适于样本量大的试验。
❖ 灵长目动物在种系上与人类最接近，结果最 能反映人体的反应。但其价格昂贵，获得较 难。基本不用于急毒试验。
1.3.1.2 动物品系选择
❖ 动物品系是指源于一个共同祖先而具有特定 基因型的一群生物。
1.3.2 动物分组及样本例数
❖ 试验动物应按年龄、性别和体重进行分层随 机分组。
❖ 随机方法可用抽签法和随机数字表法，即先 将动物编号后，进行抽签或查随机数字表。
❖ 注意随机不等于随意！ ❖ 每组样本例数小鼠10至20只，大鼠12至16只，
家兔8至12只。
1.3.3 动物喂养环境
❖ 实验动物喂养室室温应控制在22±3℃，家兔 可控制在20±3℃，相对湿度30%-70%，无对 流风。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。
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。
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 急性毒性作用 ❖ 2 （local irritation test） ❖ 3 蓄积毒性作用及其评价 ❖ 4 亚慢性和慢性毒性作用
1 急性毒性作用
❖ 新外源化合物首先需必须阐明其急性毒性的 强度及特征。
❖ 1.1 基本概念 ❖ 1.2 急性毒性试验的目的 ❖ 1.3 急性毒性试验设计 ❖ 1.4 急性毒性替代试验 ❖ 1.5 LD50应用中的有关问题 ❖ 1.6 急性毒性评价
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。
6 第六章 外源化学物的一般毒性作用解读
④ 经注射途径染毒（ingestion）： 腹腔注射、静脉注射、肌内注射、皮下注射。
5.染毒剂量与分组:
了解毒性资料可供参考者 近似化学物的LD50值 作预期毒性的中间 剂量，上下各设计12个剂量组进行预实 验
没有毒性资料可供查阅者 预试验
限量试验
染毒途径的选择:
③经皮肤染毒（dermal exposure）：
液态、固态的化学毒物。 首选大鼠，也可选用家兔和豚鼠。 试验开始前 24h ，采用动物脊柱两侧皮肤脱毛 （剪毛法、剃毛法、化学脱毛法）。 局部涂敷受试化学毒物并以塑料薄膜或玻璃纸 和两层纱布覆盖，再用无刺激性胶布或绷带加以 固定。24h后取下固定物和覆盖物，用温水或适当 的溶剂洗去皮肤上残留的受试样品。
（二）其他指标 1. 急性毒作用带 （Zac=LD50/Limac）： 可反应急性阈剂量距离 LD 50 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。其越大，表示化学物引起急性死 亡的危险性越小。 2. LD84/LD16(或LC84/LC16)： 灵敏性好、重复性强而且容易求。 3. LD100、LD01 4. 剂量反应曲线斜率
染毒途径的选择: ②经呼吸道接触 （inhalation）: 研究生产条件下以气体、蒸气、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。
静式吸入 动式吸入 气管注入法
经呼吸道接触
静式吸入：将一定量的易挥发的静态化学毒物
或一定体积的气态化学毒物加入到具有一定体积 的密闭容器内，使实验动物吸入染毒。 • 优点：设备简单、操作方便、受试物消耗量少， 尤其适合于小鼠接触易挥发的液态或气态化学物 的急性毒性试验。 • 缺点：随时间延长氧含量下降、 CO 2增加；毒 物浓度不易长期保持稳定，实验动物有经皮吸收 的可能。故一般仅用于急性实验。
5.染毒剂量与分组:
了解毒性资料可供参考者 近似化学物的LD50值 作预期毒性的中间 剂量，上下各设计12个剂量组进行预实 验
没有毒性资料可供查阅者 预试验
限量试验
染毒途径的选择:
③经皮肤染毒（dermal exposure）：
液态、固态的化学毒物。 首选大鼠，也可选用家兔和豚鼠。 试验开始前 24h ，采用动物脊柱两侧皮肤脱毛 （剪毛法、剃毛法、化学脱毛法）。 局部涂敷受试化学毒物并以塑料薄膜或玻璃纸 和两层纱布覆盖，再用无刺激性胶布或绷带加以 固定。24h后取下固定物和覆盖物，用温水或适当 的溶剂洗去皮肤上残留的受试样品。
（二）其他指标 1. 急性毒作用带 （Zac=LD50/Limac）： 可反应急性阈剂量距离 LD 50 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。其越大，表示化学物引起急性死 亡的危险性越小。 2. LD84/LD16(或LC84/LC16)： 灵敏性好、重复性强而且容易求。 3. LD100、LD01 4. 剂量反应曲线斜率
染毒途径的选择: ②经呼吸道接触 （inhalation）: 研究生产条件下以气体、蒸气、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。
静式吸入 动式吸入 气管注入法
经呼吸道接触
静式吸入：将一定量的易挥发的静态化学毒物
或一定体积的气态化学毒物加入到具有一定体积 的密闭容器内，使实验动物吸入染毒。 • 优点：设备简单、操作方便、受试物消耗量少， 尤其适合于小鼠接触易挥发的液态或气态化学物 的急性毒性试验。 • 缺点：随时间延长氧含量下降、 CO 2增加；毒 物浓度不易长期保持稳定，实验动物有经皮吸收 的可能。故一般仅用于急性实验。
毒理学-化学毒物的一般毒性作用
体外实验法
• 利用游离器官、原代培养细胞、细胞系和细胞器等进 行。
• 利用器官灌流技术可对肝脏、肾脏、肺和脑等进行灌 流，借此可使离体脏器在一定时间内保持生活状态， 与受试外来化合物接触，观察脏器出现的形态和功能 变化，同时还可观察受试物在脏器中的代谢情况。
▪ 生物效应剂量标志可以反映化学物质及其代谢产物与 某些组织细胞或靶分子相互作用所形成的反应产物含 量
效应生物学标志(biomarker of effect)
▪ 指机体中可测出的生化、生理、行为等方面的异常 或病理组织学方面的改变，可反映与不同靶剂量的 外源化学物或其代谢物有关联的对健康有害效应的 信息
接触生物学标志(biomarker of exposure)
▪ 是对各种组织、体液或排泄物中存在的化学物质及其 代谢产物，或它们与内源性物质作用的反应产物的测 定值，可提供有关化学物质暴露的信息
▪ 包括体内剂量标志和生物效应剂量标志
▪ 体内剂量标志可以反映机体中特定化学物质及其代谢 物的含量，即内剂量或靶剂量。如检测人体的某些生 物材料如血液、尿液、头发中的铅、汞、镉等重金属 含量可以准确判断其机体暴露水平
第六章 化学毒物的 一般毒性作用
（common toxicity of chemical poison）
一、基础毒性
1 急性毒性作用 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
• 体外实验：筛选和预测急性毒性和机制研究
• 人体实验和流行病学调查：进一步深化和证实在动物实 验中所得到的资料
整体动物实验 （in vivo）
化学毒物的一般毒性作用急性毒性
• 举例：某受试物相关文献查阅结果，其大鼠经口LD50
约为40mg/kg， 按此剂量倍数差４来划分上下各两组 （lg4=0.6）
.
21
某化合物预实验剂量表
组别 剂量(mg/kg)
对数
1.
2.5
1.6021-2×0.6
2.
10.0
1.6021-0.6
3.
40.0
1.6021
4.
160
1.6021+0.6
16
1.9±0.46
有机氯化合物
20
1.8±0.30
药物
62
10.5±5.80
.
17
• 另外，由于不同种属动物其生理状况不一，
在做实验时要考虑到实验的需要，引起注 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。
第六章 外源化学物的一般毒性 作用
.
1
一般毒性
• 外源化学物在一定的剂量、一定的接触时间和一
定的接触方式下对机体（实验动物和人类）产生 综合毒效应的能力。
• 化学毒物的一般毒性（general toxicity）
又称为化学毒物的基础毒性（basic toxicity） 或称为一般毒性作用（general toxic effect）。
.
3
第一节 急性毒性作用
.
4
一、概念和试验目的
1．概念
– 急性毒性（acute toxicity）是指机体（实验动 物或人）一次接触或24小时内多次接触一定剂 量外源化学物后在短期（最长到14天）所引起 的机体的毒性效应（包括一般行为、外观改变、 大体形态变化等），以及死亡效应。
约为40mg/kg， 按此剂量倍数差４来划分上下各两组 （lg4=0.6）
.
21
某化合物预实验剂量表
组别 剂量(mg/kg)
对数
1.
2.5
1.6021-2×0.6
2.
10.0
1.6021-0.6
3.
40.0
1.6021
4.
160
1.6021+0.6
16
1.9±0.46
有机氯化合物
20
1.8±0.30
药物
62
10.5±5.80
.
17
• 另外，由于不同种属动物其生理状况不一，
在做实验时要考虑到实验的需要，引起注 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。
第六章 外源化学物的一般毒性 作用
.
1
一般毒性
• 外源化学物在一定的剂量、一定的接触时间和一
定的接触方式下对机体（实验动物和人类）产生 综合毒效应的能力。
• 化学毒物的一般毒性（general toxicity）
又称为化学毒物的基础毒性（basic toxicity） 或称为一般毒性作用（general toxic effect）。
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3
第一节 急性毒性作用
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4
一、概念和试验目的
1．概念
– 急性毒性（acute toxicity）是指机体（实验动 物或人）一次接触或24小时内多次接触一定剂 量外源化学物后在短期（最长到14天）所引起 的机体的毒性效应（包括一般行为、外观改变、 大体形态变化等），以及死亡效应。
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。
毒理第六章;化学毒物的一般毒性作用
化学毒物的一般毒性作用公共卫生与热带医学学院毒理学系卫秦芝2011-10-112急性毒性试验重复剂量毒性试验亚慢性毒性试验慢性毒性试验外源化学物基础毒性特殊毒性生殖毒性致突变致癌急性毒性重复剂量毒性亚慢性毒性慢性毒性生殖毒性试验致突变试验致癌试验机体研究化学毒物一般毒性作用的毒理学意义z毒理学工作中非常重要的内容；z安全性评价和危险度评定的基础；z对防治化学毒物中毒、制订标准以及管理毒理学等有重要意义。
2011-10-113第一节急性毒性作用2011-10-1142011-10-115一、概述z 急性毒性(acute toxicity)：是指机体(人或实验动物)一次接触或24小时内多次接触一定剂量外源化学物后在短期(最长到14天)内所发生的毒作用及其死亡。
（一）急性毒性的概念一、概述（一）急性毒性试验的目的z测定毒物的致死剂量以及其他急性毒性参数，以LD50为主，进行毒性分级。
其他LD100，LD0，LD01。
z通过观察动物中毒表现，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（效应）关系和对人体产生损害的危险性。
z为试验研究以及其他毒理试验提供接触剂量设计及观察指标选择依据。
z提供毒理学机制研究的初步线索。
2011-10-116二急性毒性试验方法的要点z外源化学物种类的不同，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。
z常用的急性毒性试验染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及注射途径。
2011-10-117二急性毒性试验方法的要点（一）经典的急性毒性试验动物选择z急性毒性反应与人近似z易于饲养、操作方便z繁殖力较强，数量较大z价格较低，易于获得2011-10-118二急性毒性试验方法的要点（一）经典的急性毒性试验动物种属和品系¾啮齿类：小鼠，大鼠（首选）小鼠：昆明种、NIH、ICR大鼠：Sprague-Dawley（SD）、Wistar¾非啮齿类：犬或猴2011-10-1192011-10-1110二急性毒性试验方法的要点（一）经典的急性毒性试验动物大小用体重表示大鼠180～240g小鼠18～25g、家兔2～2.5kg豚鼠200~250g、Beagle犬4~6kg杂种犬8～15kg体重变异不应超过平均体重的20％2011-10-1111二急性毒性试验方法的要点（一）经典的急性毒性试验动物性别：雌雄兼用，各组同一性别的动物数相等，雌性动物应为未孕和未产过仔的动物数量：每个剂量组每种性别≥5只动物动物分组：至少三个剂量组，组距适当2011-10-1112二急性毒性试验方法的要点（一）经典的急性毒性试验毒效应的观察中毒症状、体重变化、病理检查及其它指标、死亡和死亡时间观察期限一般为14天，根据具体清况可适当延长观察终点死亡2011-10-1113二急性毒性试验方法的要点（一）经典的急性毒性试验LD50的计算z改进寇氏法：国内常用z概率单位图解法：z Bliss法：z霍恩（Horn）法：方法简单，但是精确度差z等2011-10-1114二急性毒性试验方法的要点（二）急性毒性替代试验1. 固定剂量法（fixed dose procedure）不以动物死亡作为观察终点利用固定的系列剂量染毒剂量范围是5、50、500mg/kg，最高限量是2000mg/kg。
第六章化学毒物的一般毒性作用ppt课件
Toxicology
三、急性毒性试验设计
对于和人类生活密切接触的化学物如新的食品、 药品、农药、化妆品、工业毒物等毒理学安全 性评价，通常是必做的试验，是评估毒性大小 的第一步工作。
总体原则和要点:包括实验动物、染毒途径、
染毒剂量、观察周期、观察指标的选择、计算 方法和评价等。
Toxicology
急性毒性： 亚急（慢）性毒性： 慢性毒性： 按接触化学毒物时间长短所进行的哺乳动物 试验以观察毒效应、评价化学毒物综合毒性的试 验即为急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒 性试验。
Toxicology
• 根据以上试验结果对化学毒物的毒性进行评 价称为一般毒性评价（evaluation for general toxicity）。
受孕的动物。 大鼠 180～240 g 小鼠 18～25 g 家兔 2～2.5 k g 豚鼠 200～250 g Beagle犬 4～6 kg 杂种犬 8～15 kg
Toxicology
3.实验动物的性别：通常要求为雌雄各半。 4.实验动物分组与数量 ：急性毒性试验所用
动物的数量根据组数和每组数量来决定。 分组必须遵循随机化原则。 5.实验动物的预检 ：大鼠、小鼠、啄鼠、 兔的检疫期为1周，犬、猴等适当地延长至 2～3周。
最常用的参数是： • 半数致死量（LD50）: • 急性毒作用带（Zac）: • LD84／LD16 的比值: • 化学毒物的剂量--反应曲线斜率:
Toxicology
(一)实验动物的选择和要求 急性毒性试验选择动物的主要原则：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。 寿命相对较短。
三、急性毒性试验设计
对于和人类生活密切接触的化学物如新的食品、 药品、农药、化妆品、工业毒物等毒理学安全 性评价，通常是必做的试验，是评估毒性大小 的第一步工作。
总体原则和要点:包括实验动物、染毒途径、
染毒剂量、观察周期、观察指标的选择、计算 方法和评价等。
Toxicology
急性毒性： 亚急（慢）性毒性： 慢性毒性： 按接触化学毒物时间长短所进行的哺乳动物 试验以观察毒效应、评价化学毒物综合毒性的试 验即为急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒 性试验。
Toxicology
• 根据以上试验结果对化学毒物的毒性进行评 价称为一般毒性评价（evaluation for general toxicity）。
受孕的动物。 大鼠 180～240 g 小鼠 18～25 g 家兔 2～2.5 k g 豚鼠 200～250 g Beagle犬 4～6 kg 杂种犬 8～15 kg
Toxicology
3.实验动物的性别：通常要求为雌雄各半。 4.实验动物分组与数量 ：急性毒性试验所用
动物的数量根据组数和每组数量来决定。 分组必须遵循随机化原则。 5.实验动物的预检 ：大鼠、小鼠、啄鼠、 兔的检疫期为1周，犬、猴等适当地延长至 2～3周。
最常用的参数是： • 半数致死量（LD50）: • 急性毒作用带（Zac）: • LD84／LD16 的比值: • 化学毒物的剂量--反应曲线斜率:
Toxicology
(一)实验动物的选择和要求 急性毒性试验选择动物的主要原则：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。 寿命相对较短。
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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
作
变异范围不应超过该批动物平均体重的20％。
用
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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
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。
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二、急性毒性试验
急 ⒉试验动物的年龄和体重：
性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
急性试验动物不宜过老或过幼，通常要求选择刚成年
用 皮 下 0.1~0.5 0.5~1 0.5~2 1~3 3~10
11/21/2020
用
11/21/2020
单位体重相同容积染毒，接触时间 与人实际接触该化学物的时间相仿 18
二、急性毒性试验
注射途径接触:
急
常用实验动物给予受试物的体积(ml)
性 注射方式 小鼠 大鼠 豚鼠 兔
狗
毒
性
腹 肌
腔 肉
作 静脉
0.2~1.0 1~3 2~5 5~10 5~15 0.1~0.2 0.2~0.5 0.2~0.5 0.5~1 2~5 0.2~0.5 1~2 1~5 3~10 5~15
选择健康动物
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1~2周的检疫期
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二、急性毒性试验
急
性 （二）试验动物的饲养环境
毒
恒定的温度：22±3℃
性
湿度：30~70%
作
照明：昼夜各半
用
饲料合格、饮水合格、垫料合格
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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：
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。
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二、急性毒性试验
急 经口(胃肠道)接触
性 毒
经呼吸道接触 经皮肤接触 注射途径接触
作 狗不超过50ml/10kg
喂饲：
用
吞咽胶囊:
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二、急性毒性试验
急
静式吸入接触：静式染毒
性
经 呼
吸入接触
动式染毒
动式吸入接触
毒吸
面罩吸入染毒
道
性 作
接 触
注入接触
用
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二、急性毒性试验
经皮肤接触 :
急 ➢ 研究外源化学物经皮肤吸收应当尽量 选择皮肤解剖、 性 生理与人类较近似的 动物为对象，目前多选用家兔
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，则应单独分
作
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测
用
试。
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二、急性毒性试验
急 性 毒 性 作 用
作
④为亚慢性、慢性毒性作用试验的染毒剂量设计提供参考 依据。
用
⑤研究化学毒物急性中毒的预防和急救治疗措施。 ⑥为毒理学机制研究提供线索 。
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一、急性毒性和急性毒性试验的目的
急 急性毒性试验常用的毒性参数：
性
LD50/LC50
毒
Zac （LD50/Limac）
性 LD84/LD16(或LC84／LC16)
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一、急性毒性和急性毒性试验的目的
急 急性毒性(acute toxicity)是指机体(人或试验 性 动物)一次接触或24小时内多次接触化学物后在 毒 短期(最长到14天)内所发生的毒性效应，包括 性 一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡 作 效应。 用
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作
用
剂量—反应曲线斜率
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6
二、急性毒性试验
急 (一)试验动物
性
[原则]：
毒
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试验
性
动物。
作
②动物易于获得
③品系纯化
用
④价格较低和易于饲养等条件。
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二、急性毒性试验
急 1．试验动物的种属和品系
性
作
用
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二、急性毒性试验
经口(胃肠道)接触 :
急
灌胃:
性 ➢ 空腹 ➢ 灌胃后2-3 h复食
毒 ➢ 灌胃的体积不超过体重的1-2％： 小鼠为 0.2-1.0ml/只或0.1-0.5ml/10g
性 大鼠为5ml/只(通常用0.5-1.0ml/100g） 家兔为10ml/2kg体重
和豚鼠
毒 ➢ 但由于研究化学物经皮肤吸收的毒性 (求经皮LD 50 )所需的实验动物较多， 使用家兔、豚鼠不够经
性 济，也常用大 鼠代替
作
用
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二、急性毒性试验
急
经皮肤染毒程序
性
给予受试物前24 h，确定受试部位
毒
机械或化学脱毛
性
面积10%～15%体表面积
作
24H后检查去毛部位有无异常现象
4
一、急性毒性和急性毒性试验的目的
目的
急
性
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 强度。
毒
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
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。
第六章 化学毒物的一般
毒性作用
陈秉
11/21/2020
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内容
§1 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 §5 LD50 计算方法
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§1 急性毒性作用
急 性 一、急性毒性和急性毒性试验的目的 毒 二、急性毒性试验 性 三、急性毒性分级 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。
6.实验动物的预检：