急性毒性及其评价方法
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2020/3/3
2. 经呼吸道接触
在常温、常压下为气态，或在生产过程中 和生活过程中以蒸气、气溶胶、烟、粉尘 状态污染生产与生活环境空气，此时就有 可能经呼吸道吸入。
吸入接触分为两种方式 ：
➢ 静式吸入 ➢ 动式吸入
2020/3/3
3. 经皮肤染毒
➢ 研究外源化学物经皮肤吸收应当尽量选 择皮肤解剖、生理与人类较近似的动物为 对象，目前多选用家兔和豚鼠 ➢ 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、豚鼠不够经济，也常用大鼠代替
2020/3/3
3. 为亚慢性及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. 为毒作用机理研究提供线索，了解中毒 效应的特征（包括症状，生理、生化与组 织病理损伤） 5. 研究化学物急性中毒诊断、预防和急救 治疗措施
2020/3/3
三、急性毒性试验方法的要点
(一) 实验动物选择 选择实验动物的原则：
的症状观察是不够的，更需要的是生理 学、血液学及其它化验检查所提供的深 入细致的毒性信息。
2020/3/3
急性毒性替代试验
• 固定剂量法 • 上－下移动法
2020/3/3
四、急性毒性分级和评价
2020/3/3
2020/3/3
2020/3/3
➢ 如果试验是为致畸试验作剂量准备，也可 仅做雌性动物的LD 50 试验
2020/3/3
实验动物分组和数量
❑在利用不同的方法测定化学物LD 验设计中对动物数的要求不同
50
时，实
➢ 霍恩氏法测 LD 50 时要求有 4个剂量组 ， 每组4或 5只动物
➢ 改进寇氏法、概率单位法、Bliss法测定 则要求5－7个 剂量组，每组10只动物或10 只以上
❑对于不同的化学物测定应根据其相应的试 验规程确定实验动物数量
源自文库
2020/3/3
动物分组的原则：均衡性和随机性
• 均衡性：要求各组动物的平均体重及体重的 离散度尽可能一致。具体来说是：
（1）实验动物的体重不应超过全体实验动物 平均体重的10％---控制离散度
（2）每组之间的平均体重相差不应超过 5％ ---控制均衡性
1
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6
• LgLD0 LgLD0+i LgLD0+2i LgLD0+3i LgLD0+4i •••
2020/3/3
4. 症状观察
(1) 观察时间和周期
• 测验定动外物源 接化 触学 化物 学的物之LD后50两(L周C（501)，4天一）般内要的求总计死算亡实 数
• 对计于算2一4些小速时死的性死化亡学率物（求有其些L速D杀50性(L化C学50物) 的也可 24仅小
2020/3/3
2、预试验
➢ 以此预期毒性中值为待测化学物的中间剂量组， 再上下各推1～2个剂量组做预试验（每个剂量组 间的组距可以大些，有利于找出受试化学物的致 死剂量范围）
➢ 根据确定的剂量组进行染毒 ➢ 根据预试验的死亡资料确定组距
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)
➢ 尽量选择急性毒性反应与人近似的动物 ➢ 易于饲养，试验动物操作方便 ➢ 繁殖生育力较强，数量较大能够保障供应 ➢ 价格较低，易于获得动物 • 常用实验动物为大白鼠和小白鼠
2020/3/3
2020/3/3
性别
➢ 急性毒性试验所用的动物应当是雌、雄各 半
➢ 如果在研究中发现待测化学物对雌、雄动 物的毒性大小有明显差异时，应分别求出 雌性与雄性动物各自的LD 50 值
➢ 经口和注射接触，“一次”是指在瞬间将 受试化学物输入实验动物体内
➢ 经呼吸道吸入与经皮肤接触，“一次” 是 指在一个特定的期间内实验动物持续地接 触受试化学物的过程
2020/3/3
二 、急性毒性试验的目的
1. 测试和求出受试化学物的致死剂量 (通常 以LD 50 为主要参数)，并对该外源化学物进 行急性毒性分级 2. 通过观察动物中毒作用表现、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）死亡情况和时间分布：计算LD 50
重点观察和记录每只动物死亡的时间，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。
2020/3/3
（4）体重：
体重可以反映动物中毒后的整体变化。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。
2020/3/3
一、急性毒性的概念
• 急性毒性：是指机体(人或实验动物)一次或 24小时内多次接触外源化学物后在短期内 所产生的毒性效应。
• 包括外观改变、大体形态变化、行为方式 及死亡效应，最主要观察指标是LD50
2020/3/3
❖实验动物接触化学物的方式或途径不同， “一次”的含义也有所不同
2020/3/3
（5）病理检查和其它指标观察
凡中毒死亡动物应及时解剖做病理学检查， 检查器官有无充血、出血、水肿或其它改变 ，并对有变化的脏器作病理组织学检查
对存活动物于观察期结束后应做病理学检查 根据试验需要可进行某些生化指标测定等
2020/3/3
经典急性毒性试验的局限性
• 消耗的动物量大 • 获得的信息有限 • 测得的LD50是一个统计近似值 • 在安全性评价中仅评价动物死亡和简单
2020/3/3
2020/3/3
4. 经注射染毒
2020/3/3
(四) 试验程序
1、查阅文献 首先了解分析受试化学物的化学结构和
其理化性质，依此查阅文献， 找出与受试 化学物化学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 种系和相同接触途径所测得的LD50(LC50)值 作为受试化学物的预期毒性中值。
2020/3/3
灌胃操作方法
• 先固定动物,即用右手将小鼠尾巴提起，置于鼠笼 或粗糙的平面上，当小鼠向前挣扎时，用左手的 拇指和食指捏住小鼠两耳后颈背皮肤，翻转小鼠 置于掌心，拉直后肢，以小指压住小鼠尾巴即可 。在固定小鼠过程中，不要用力过大，勿握其颈 部，以免窒息死亡。
• 以灌胃器轻轻压其头部，使口腔与食道成一条直 线，再将灌胃针沿上腭壁轻轻进入食道，当灌胃 针进入约3cm左右时即达胃内。
小鼠为 0.2－1.0ml/只或0.1－0.5ml/10g较合适 大鼠为5ml/只(通常用0.5－1.0ml/100g） 家兔为10ml/2kg体重，狗不超过50ml/10kg
2020/3/3
灌胃器具制作
• 取l2号普通注射针头，首先将针头尖部去掉 ，然后用细锉刀把去掉部分锉平、锉光， 再用沙纸磨光滑，有条件时可在针尖处点 焊成球型。加工成有20度弧度的灌胃针， 连接1ml或5ml的注射器，即成为大小鼠的 灌胃器。
时LD 50 与两周 LD 50 值往往没有差别 ）
•
应注明是多少时间的LD 比较时有共同的基础
50
值，以便于在进行毒性
2020/3/3
（2） 中毒体症和发生过程观察
很多化学物在实验动物接触的初期往往 先出现兴奋现象，有的化学物在动物接触 的初期首先表现为抑制现象
2020/3/3
2020/3/3
随机性：每只动物分散到各组去的机会是均 等的，以避免成见或系统误差
2020/3/3
实验动物的预处理
• 适应性饲养一周，选择生理健康的动物 • 凡经口染毒时，要求试验前要对动物禁食，
以保证胃内无食物，减少食物对化学物毒性 的干扰
– 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
2020/3/3
(二) 受试物及处理
• 受试物的接受、分样、保管、称重、配制 以及在此过程中严格的质量保证影响急性 毒性试验
• 受试物剂型：水溶液、混悬液、油溶液
2020/3/3
(三) 染毒方法
1. 经口(胃肠道)染毒： （1）灌胃：
➢ 空腹 ➢ 灌胃后2-3 h复食 ➢ 灌胃的体积不超过体重的1-2％：
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。
2020/3/3
3、正式试验
一般来说，根据试验设计所选用的LD50计算方 法来确定组数。例如改良寇氏法一般设5～7个剂量 组；霍恩法固定设4个剂量组。求得i后，以最低剂 量组(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， 查各自的反对数即得出各组剂量的真实值。
2. 经呼吸道接触
在常温、常压下为气态，或在生产过程中 和生活过程中以蒸气、气溶胶、烟、粉尘 状态污染生产与生活环境空气，此时就有 可能经呼吸道吸入。
吸入接触分为两种方式 ：
➢ 静式吸入 ➢ 动式吸入
2020/3/3
3. 经皮肤染毒
➢ 研究外源化学物经皮肤吸收应当尽量选 择皮肤解剖、生理与人类较近似的动物为 对象，目前多选用家兔和豚鼠 ➢ 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、豚鼠不够经济，也常用大鼠代替
2020/3/3
3. 为亚慢性及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. 为毒作用机理研究提供线索，了解中毒 效应的特征（包括症状，生理、生化与组 织病理损伤） 5. 研究化学物急性中毒诊断、预防和急救 治疗措施
2020/3/3
三、急性毒性试验方法的要点
(一) 实验动物选择 选择实验动物的原则：
的症状观察是不够的，更需要的是生理 学、血液学及其它化验检查所提供的深 入细致的毒性信息。
2020/3/3
急性毒性替代试验
• 固定剂量法 • 上－下移动法
2020/3/3
四、急性毒性分级和评价
2020/3/3
2020/3/3
2020/3/3
➢ 如果试验是为致畸试验作剂量准备，也可 仅做雌性动物的LD 50 试验
2020/3/3
实验动物分组和数量
❑在利用不同的方法测定化学物LD 验设计中对动物数的要求不同
50
时，实
➢ 霍恩氏法测 LD 50 时要求有 4个剂量组 ， 每组4或 5只动物
➢ 改进寇氏法、概率单位法、Bliss法测定 则要求5－7个 剂量组，每组10只动物或10 只以上
❑对于不同的化学物测定应根据其相应的试 验规程确定实验动物数量
源自文库
2020/3/3
动物分组的原则：均衡性和随机性
• 均衡性：要求各组动物的平均体重及体重的 离散度尽可能一致。具体来说是：
（1）实验动物的体重不应超过全体实验动物 平均体重的10％---控制离散度
（2）每组之间的平均体重相差不应超过 5％ ---控制均衡性
1
2
3
4
5
6
• LgLD0 LgLD0+i LgLD0+2i LgLD0+3i LgLD0+4i •••
2020/3/3
4. 症状观察
(1) 观察时间和周期
• 测验定动外物源 接化 触学 化物 学的物之LD后50两(L周C（501)，4天一）般内要的求总计死算亡实 数
• 对计于算2一4些小速时死的性死化亡学率物（求有其些L速D杀50性(L化C学50物) 的也可 24仅小
2020/3/3
2、预试验
➢ 以此预期毒性中值为待测化学物的中间剂量组， 再上下各推1～2个剂量组做预试验（每个剂量组 间的组距可以大些，有利于找出受试化学物的致 死剂量范围）
➢ 根据确定的剂量组进行染毒 ➢ 根据预试验的死亡资料确定组距
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)
➢ 尽量选择急性毒性反应与人近似的动物 ➢ 易于饲养，试验动物操作方便 ➢ 繁殖生育力较强，数量较大能够保障供应 ➢ 价格较低，易于获得动物 • 常用实验动物为大白鼠和小白鼠
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2020/3/3
性别
➢ 急性毒性试验所用的动物应当是雌、雄各 半
➢ 如果在研究中发现待测化学物对雌、雄动 物的毒性大小有明显差异时，应分别求出 雌性与雄性动物各自的LD 50 值
➢ 经口和注射接触，“一次”是指在瞬间将 受试化学物输入实验动物体内
➢ 经呼吸道吸入与经皮肤接触，“一次” 是 指在一个特定的期间内实验动物持续地接 触受试化学物的过程
2020/3/3
二 、急性毒性试验的目的
1. 测试和求出受试化学物的致死剂量 (通常 以LD 50 为主要参数)，并对该外源化学物进 行急性毒性分级 2. 通过观察动物中毒作用表现、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）死亡情况和时间分布：计算LD 50
重点观察和记录每只动物死亡的时间，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。
2020/3/3
（4）体重：
体重可以反映动物中毒后的整体变化。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。
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一、急性毒性的概念
• 急性毒性：是指机体(人或实验动物)一次或 24小时内多次接触外源化学物后在短期内 所产生的毒性效应。
• 包括外观改变、大体形态变化、行为方式 及死亡效应，最主要观察指标是LD50
2020/3/3
❖实验动物接触化学物的方式或途径不同， “一次”的含义也有所不同
2020/3/3
（5）病理检查和其它指标观察
凡中毒死亡动物应及时解剖做病理学检查， 检查器官有无充血、出血、水肿或其它改变 ，并对有变化的脏器作病理组织学检查
对存活动物于观察期结束后应做病理学检查 根据试验需要可进行某些生化指标测定等
2020/3/3
经典急性毒性试验的局限性
• 消耗的动物量大 • 获得的信息有限 • 测得的LD50是一个统计近似值 • 在安全性评价中仅评价动物死亡和简单
2020/3/3
2020/3/3
4. 经注射染毒
2020/3/3
(四) 试验程序
1、查阅文献 首先了解分析受试化学物的化学结构和
其理化性质，依此查阅文献， 找出与受试 化学物化学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 种系和相同接触途径所测得的LD50(LC50)值 作为受试化学物的预期毒性中值。
2020/3/3
灌胃操作方法
• 先固定动物,即用右手将小鼠尾巴提起，置于鼠笼 或粗糙的平面上，当小鼠向前挣扎时，用左手的 拇指和食指捏住小鼠两耳后颈背皮肤，翻转小鼠 置于掌心，拉直后肢，以小指压住小鼠尾巴即可 。在固定小鼠过程中，不要用力过大，勿握其颈 部，以免窒息死亡。
• 以灌胃器轻轻压其头部，使口腔与食道成一条直 线，再将灌胃针沿上腭壁轻轻进入食道，当灌胃 针进入约3cm左右时即达胃内。
小鼠为 0.2－1.0ml/只或0.1－0.5ml/10g较合适 大鼠为5ml/只(通常用0.5－1.0ml/100g） 家兔为10ml/2kg体重，狗不超过50ml/10kg
2020/3/3
灌胃器具制作
• 取l2号普通注射针头，首先将针头尖部去掉 ，然后用细锉刀把去掉部分锉平、锉光， 再用沙纸磨光滑，有条件时可在针尖处点 焊成球型。加工成有20度弧度的灌胃针， 连接1ml或5ml的注射器，即成为大小鼠的 灌胃器。
时LD 50 与两周 LD 50 值往往没有差别 ）
•
应注明是多少时间的LD 比较时有共同的基础
50
值，以便于在进行毒性
2020/3/3
（2） 中毒体症和发生过程观察
很多化学物在实验动物接触的初期往往 先出现兴奋现象，有的化学物在动物接触 的初期首先表现为抑制现象
2020/3/3
2020/3/3
随机性：每只动物分散到各组去的机会是均 等的，以避免成见或系统误差
2020/3/3
实验动物的预处理
• 适应性饲养一周，选择生理健康的动物 • 凡经口染毒时，要求试验前要对动物禁食，
以保证胃内无食物，减少食物对化学物毒性 的干扰
– 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
2020/3/3
(二) 受试物及处理
• 受试物的接受、分样、保管、称重、配制 以及在此过程中严格的质量保证影响急性 毒性试验
• 受试物剂型：水溶液、混悬液、油溶液
2020/3/3
(三) 染毒方法
1. 经口(胃肠道)染毒： （1）灌胃：
➢ 空腹 ➢ 灌胃后2-3 h复食 ➢ 灌胃的体积不超过体重的1-2％：
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。
2020/3/3
3、正式试验
一般来说，根据试验设计所选用的LD50计算方 法来确定组数。例如改良寇氏法一般设5～7个剂量 组；霍恩法固定设4个剂量组。求得i后，以最低剂 量组(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， 查各自的反对数即得出各组剂量的真实值。