第六章化学毒物的一般毒性作用

检疫期内雌雄必须注意分笼饲养，防止
交配和受孕。
6．实验动物的给药前禁食处理 ：采用经 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，因此在试验给药前应作禁食处理。 禁食处理方法： 小动物（小鼠和大鼠）：要求染毒前应 隔夜禁食，一般在前一天傍晚下班时或 晚间将饲料撤掉。 大动物（狗）：染毒前不喂食即可。 禁食期间均正常给予饮水。染毒2h后提供 饲料。经口多次染毒，可不禁食。
水溶性受试物的溶剂，通常为蒸馏水或去离子水，
注射等胃肠道外染毒需用生理盐水，保持与体内渗
透压一致。 水不溶性受试物应溶于或悬浮于适当的有机溶剂中， 常用0.5%羧甲基纤维素钠、10%阿拉伯乳胶、天然 植物油 (如玉米油、橄榄油)。受试物一般应临用前
新鲜配制，除非已证明溶液贮存是稳定的。
受试物染毒量： 毒性较大的受试物给药量较小，一般按 适宜容积染毒。毒性较低的受试物为充分了 解其急性毒性，常需一次较大量的染毒，但
(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。
实验动物的选择：
种属和品系、年龄(体重)、性别、数量
等。
1．实验动物的种属和品系 ：一般首先选择
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。
急性毒性概念中有几个要注意的问题:
• 呼吸道染毒方式分为两种：
• 吸入接触：将动物放置于含有一定浓度外来化
合物的的染毒容器或染毒柜中，动物自然吸入
化合物.
• 注入接触：将受试物注入实验动物的气管-肺内.
(1)吸入接触：=静式吸入+动式吸入
①静式吸入：将动物放置于一个有一定体积的密闭 容器内，加入一定量的易挥发的液态化合物或一 定体积的气态化合物，在容器内形成所需要的受 试外来化合物浓度的空气环境.
哺乳动物，其中又以大小鼠为最常用。尤
其是大鼠。
（法规性毒理学评价工作中，必须按照其规
范要求进行 ）
2．实验动物的年龄和体重 ： 刚成年的动物，且为健康末曾交配和 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
• 灌胃法的优点： 剂量准确，排除口腔粘膜吸收的可能性.
• 灌胃法的缺点：
工作量大、有伤及食道或误灌入气管的可能.
喂饲 ：将受试物(或溶于某种溶剂)伴入 饲料或饮水中，实验动物自行摄入。 （为了剂量准确要单笼饲养，计算每 日进食量或饮水量，以折算摄入化合 物的剂量。） • 喂饲法的优点： 符合人类实际接触化合物的情况。
工业化学毒物的接触途径多以经呼吸道吸入和 经皮接触为主; 农用化学物多以经口、经皮接触和经呼吸道吸
入;
药品多以经口和经注射途径;
食品多以经口途径;
环境污染物则经口、经呼吸道、经皮多途径接 触。
不同染毒途径对受试物急性毒性的大小影
响很大，通常取决于不同途径的吸收量和吸收 速率。 吸收速率依次排列： 一般是静脉注射﹥吸入﹥肌内注射﹥腹腔注射﹥
喂饲法的缺点： • 化合物有异味动物拒食； • 化合物易挥发，剂量不准，还有经呼吸道 吸入的可能； • 化合物易水解或与食物中某些化学成分发 生反应，则摄入量不准并有改变受试物毒 性或毒效应的可能. 单笼饲养工作量大，一般急性毒性试验少 用此法.
吞咽胶囊 将一定量的受试物装入药用胶囊 内，强制放到实验动物的舌后咽部迫使动 物咽下。
静式吸入的优点：设备简单、操作方便、消耗受
试物少，尤其适用于小动物接触易挥发液态化合
物的急性毒性试验。
实验动物最低需气量及不同体积染毒柜应放置动物数 动物种属 呼 吸 最 低 不同容积染毒柜 通气量 通气量 放置动物数(只) (L/小时) (L/小时) 25L 50L 100L 小鼠 1.45 3.45 3-5 6-10 12-15 大鼠 10.18 30.50 1 1-2 豚鼠 10.18 30.50 1 1-2 猫 19.30 57.90 家兔 42.25 126.80
毒方式。
• 灌胃 是将液态受试物或固态、气态化合物溶
于某种溶剂中，配成一定浓度，装入注射器等
定量容器，经过导管注入胃内。因动物不同， 导管的大小各异。染毒过程中口腔和食道上段 不与受试物接触。
动物名 大鼠 小鼠 豚鼠 家兔 猫 狗
不同动物灌胃体积 灌胃体积 每只 体积/单位体重 进针深(cm) <5ml 0.5-1.0ml/100g 4-6 <1ml 0.1-0.5ml/10g 3-4 10.0ml/2kg 50.0ml/10.0kg 25-28
-反应(效应)关系和对人体产生损害的危险性。
2.通过观察动物中毒表现、毒作用强度和死亡情况，
3.为亚慢性、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.为毒理学机制研究提供线索。 5.研究化学毒物急性中毒的预防和急救治疗措施。
• 急性毒性试验提供化学毒物短期接触所致毒 效应的信息，所得结果除主要用于估计化学 毒物对人类的潜在危险性程度外，还可作为 化学毒物分级（classifying）和标签 (labeing)管理的基础。
3．经皮肤染毒（demal exposure）液态、气 态甚至粉尘状态的化学毒物均可能通过皮 肤接触而吸收，尤以职业接触为多见。
皮肤接触外来化合物后的可能情况：
l 受试物既不损伤接触部位的皮肤，也不 穿透表皮吸收入血；或者虽有微量吸收， 但可以很快代谢转化，不至于引起中毒反 应.
l 能经皮肤吸收，引起机体中毒反应，在 一定剂量下甚至引起死亡； l 引起接触部位皮肤原发行性刺激或损伤， 但不一定伴有全身中毒效应；
根据接触化学毒物的时间长短所产生的毒性 效应，可划分为： 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。
• 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）。 • 一般毒性作用研究是毒理学工作中非常重要 的内容，又是化学物毒理学安全性评价和危 险度评定的基础，对防治化学毒物所致急、 慢性中毒，制订卫生标准以及管理毒理学的 决策方面均具有十分重要的意义。
l 引起皮肤过敏反应或光敏反应； ( 需要反 复接触，所以纳入亚慢性毒性试验范围)
(1)经皮肤吸收
• 动物：应当尽量选择皮肤解剖、生理与
人类较近似的动物。常用家兔、豚鼠和
大鼠。
• 方法： • 定性试验：小鼠浸尾试验 • 定量试验：求经皮的半数致死量
• (2) 局部作用试验 外来化合物可以引起 皮肤接触部位的局部损伤. • 常用方法：
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。
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:
• 吞咽胶囊法的优点：剂量准确，尤其适用于易
挥发、易水解和有异味的化合物。 • 吞咽胶囊法的缺点：只适用于大动物如家兔、 猫、狗等，而不适用于小动物。
2.经呼吸道染毒（inhalation）当研究生产条 件下以气体、蒸气、粉尘、烟、雾等形式存 在于车间空气中的化学毒物和评价环境空气
污染物时，常常采用经呼吸道染毒的途径。
第六章 化学毒物的 一般毒性作用
本章学习要求
第六章 化学毒物的一般毒性作用（3学时） 【掌握】 1．急性毒性试验、急性毒性和急性毒性试验 的目的、急性毒性试验方法、毒性分级； 2．亚慢性和慢性毒性试验的概念和目的、蓄 积毒性、化学物质的蓄积作用。 【了解】 半数致死剂量的计算。
• 外源性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实验动物产生 的综合毒效应称为化学毒物的一般毒性 （general toxicity）， • 又称基础毒性（basic toxicity） 一般毒性作用（genera toxic effect）。
皮下注射﹥经口﹥皮内注射﹥经皮
• 如未明确人类可能的接触途径或欲比较不同
染毒途径的毒性差别时常选用经口、经呼吸 道和经皮肤三个途径。
• 有时可根据具体情况，选用腹腔、静脉、肌
肉、皮下和皮内等注射途径。
1．经口（胃肠道）染毒
（oral
exposure）
• 具体的染毒方式有灌胃、喂饲和吞咽胶囊等方 法。灌胃给予受试化学毒物的方法可准确地控 制染毒剂量，在急性毒性试验中常使用这种染
（三）染毒方法
染毒途径(exposure routes)的选择 ：
进行急性毒性测试时应考虑：模拟人在生活和 生产环境中实际接触该受试物的途径和方式;有 利于不同化学物之间急性毒性大小的比较;受试 物的性质和用途;各种受试物毒性评价程序的要
求等。
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最常用的染毒途径：经口、经呼吸道、经 皮及注射途径。
300L 30-40 5-6 5-6 3-4 1
• 静式染毒的持续时间，依试验设计，国内一般
求化合物的LC50时，染毒时间为2小时。
②动式吸入：是指实验动物处于空气流动的柜中，
染毒柜装置备有新鲜空气补充和含有受试物的
空气排出的动力系统和随时补充受试物的配气
系统 . 以保证动物在染毒过程中染毒柜内氧和二 氧化碳分压较为稳定，温湿度较为恒定，受试 物的浓度也较为稳定。
(2)气管注入接触：在实验动物被麻醉情况下，将 已消毒的受试物 ( 粉尘混悬液或液体 ) 注入气管， 使之分布于左右肺内.这种方法主要用于制造中 毒模型，而少用于急性毒性的研究.
• 优点： 染毒剂量准确，用毒量少；形成中毒模型快. • 缺点： 操作易造成损伤，引起动物死亡；不能发挥上 呼吸道的防卫作用，与自然吸入有差异。
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。
设定检疫期有两个主要目的: 一、让实验动物适应环境，减少环境和生理 条件变化可能对试验结果的影响; 二、筛检健康等不符合试验要求的动物。 出现临床异常者应予放弃
不应超过最大给药容积，减少非特异性因素
对受试物急性毒性的影响。给药容积的大小，
根据染毒途径和实验动物物种来确定。
染毒最大量: ①经口20ml/kg(对空腹动物); ②经皮2ml/kg(根据体表面积计算，限于染 毒的准确性); ③静脉lml/kg(5min以上); ④肌内注射0.5ml/kg(一个部位); ⑤每眼0.0lml; ⑥直肠0.5ml/kg; ⑦阴道:大鼠0.2ml，兔lml; ⑧吸入2mg/L; ⑨鼻:猴或犬每鼻孔0.lml。
1.急性接触的次数 :
2.中毒效应出现的时间 : 3.中毒效应的强度:
二、急性毒性试验目的
急性毒性试验(acute toxicity tests)目的：
1.测试和求出毒物的致死剂量以及其他急性毒性参
数，通常以LD50(半数致死剂量)为最主要的参数，
并根据LD50值进行急性毒性分级。 初步评价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量
(二)受试物及处理
受试物：
受试物的化学结构、纯度、杂质成分、理化性 质特别是挥发性、溶解性等均需了解，检索与受试 物化学结构和理化性质相似的化学物的毒性资料。 计算试验所需受试物的总量，一次备齐全部实
验的用量。以同一批号为宜。受试物成分和配方应
稳定不变。异构体混合物，其异构体比例必须固
定。
受试物配制的常用剂型：水溶液、混悬液、油溶液。