毒物毒性实验(8)

表8-2 相加指数与毒性增大系数 的关系
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相加指数
9 1 0 －1 －9
毒性增大系数
10× 2× 1× 1/2× 1/10×
32
4，相加指数法测定混合毒物联合毒性的 操作程序举例
（1）测定A、B毒物的急性毒性 计算A、B的48hLC50及其95％置信限。
毒物A: 48hLC50 = 1.0 mg/L (95％置信限0.8-1.2) 毒物B: 48hLC50= 3.0 mg/L (95％置信限2.7-3.3)
××hLC50(A) ××hLC50(B)
MS=1 加和 ；MS＜1 协同 ；MS＞1 颉颃(拮抗)
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29
3，相加指数法(续) （1） 概念(续) z *相加指数定义
IA
=
1 S
−1.0
(S ≤ 1.0)
IA = S × (−1) +1.0 (S ≥ 1.0)
IA=0 加和 ； IA ＜0 颉颃(拮抗) ； IA ＞0 协同 S=1 加和 ；S＜1 协同 ；S＞1 颉颃(拮抗)
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2
我国的环境污染状况——2003年环境公报（续）
主要水系 水质与上年持平，其中海河、辽河 和淮河污染程度略有减轻，松花江、珠江 污染加重
海区 黄海近岸海域污染加重；渤海和东海近 岸海域水质有所改善，但污染仍重；南海 近岸海域水质与上年持平
城市噪声 基本得到控制，一半以上的城市区 域声环境质量较好，近80%的城市道路交 通声环境质量较好，但噪声污染仍是城市 居民反映最为强烈的环境问题之一
若TI=1，表明96 h后试验生物不再出现死亡; 若TI<1，则意味着在96-192 h内仍有试验生
物死亡，说明致毒192 h尚不能求得致死阈 浓度。
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18
8-2 毒物毒性的测定方法
一、毒性试验的分类 1，急性毒性试验 时间：通常48-96 h，
指标：死亡 2，亚急性毒性试验 时间：5-90 d
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浓度对数
8
图8-2c 正态曲线下的面积与标准正态离差（d） 及机率单位（概率单位）的关系
累积死亡百分数
100 0.00
正态分布
关系
概率单位的定义： =标准正态离差+5
标准正态离差= -4 –3 -2 -1 0
200概7-7率-23单位=
1
23
45
12 67
34 8 99
图2 浓度对数与死亡 百分数、死亡概率单位的关系
指标：生物生态的、生理的、生化的、组织病理 或行为上的变化 3，慢性毒性试验
时间：接近或超过整个生命周期，甚至几个世代 属于完全生活史生物测试
指标：生物的生长、发育、繁殖能力， 幼体的成活、行为、畸形率，毒物积累等
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19
二、毒性试验的一般准备
z ① 明确毒性试验的目的和要求 z ② 确定受试生物的种类、规格 z ③ 了解毒物的性质，设置毒物的浓度 z ④ 确定试验的持续时间 z ⑤ 受试生物的数量及分配，暂养及筛选 z ⑥ 确定观测指标及其测定方法 z ⑦ 进行预备试验，确定正式试验的浓度梯度
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20
三、单因子急性毒性实验
1，实验方法及条件要求
毒性试验方法比较
z 标准稀释水 2，浓度梯度的确定 z 预试验——大梯度，3-5尾动物。得出：
96hLC0 24hLC100 在其间选择6 -7个试验浓度进行正式试验。
∆ lg C = lg[24hLC100 ] − lg[96hLC0 ] n
标来反映毒物毒性更好？
z 半致死浓度LC50———在一定时限内，导致50% 试验生物死亡的毒物浓度。
24hLC50 48hLC50 96hLC50 3hLC50 等等
1，生物群体的反应敏感性最大（图）
2，受个体差异影响最小,重现性最好
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11
二、常用表示毒物毒性的指标（续）
z 起始致死水平，I LL———在不限定的致死时间 内，导致50%试验生物死亡的毒物浓度，或者指 有50%试验生物能够长期存活下去的毒物浓度。 又称：起始LC50 或称致死阈浓度，是推算出来的 无时限LC50
应用系数经常采用下式定义：
最大允许 毒物浓度
MATC
fA
=
MATC 起始 LC50
在实际计算时常用 96 h LC50 代替 起 始LC50
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'
fA
=
MATC 96h LC50
17
6.阈指数 TI
z 指192h LC50与96h LC50之比:
TI = 192hLC50 96hLC50
水环境化学（8）
第八章 毒物毒性试验方法 8-1 毒物毒性的表示方法 8-2 毒物毒性的测定方法
一、毒性试验的分类 二、毒性试验的一般准备
三、单因子急性毒性实验 四、毒物联合毒性的实验方法
雷p.191
大连水产学院
2005.3.24.
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1
我国的环境污染状况 ——2003年环境公报
全国环境质量与上年比较变化不大，污染依然严 重 城市空气 达到二级标准的城市占41.7%，较 上年度增加7.9个百分点，但城市空气污染依然 严重 酸雨区 范围基本稳定，湖南、浙江和江西的 部分区域污染进一步加重
三个经验公式：
96hLC50
（a）
SC = 24 hLC50 × 0.3 (24 hLC50 / 48 hLC50 )3
(b)
SC =
48 hLC50× 0.3
安
(24 hLC50 / 48 hLC50 )2
全 系
数
(c) SC = 96 hLC50/ f
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16
6，应用系数 (AF，fA )
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Biblioteka Baidu
相
加
指 数 雷p.211
与
相
应
S
的
相 加
关
指 数
系
示
意
图2007-7-23
S (S
拮抗作用
S
生物学作用之和
(S
S
协同作用
0
31
（2）相加指数与毒性增大系数 的关系 雷p.212
相加指数为正数时： 混合物毒性增大的系数 = 相加指数+1
相加指数为负数时： 混合物毒性增大系数 =1／（ 相加指数 + 1 ）
3.72 3.77 3.83 3.87 3.92 3.96 4.01 4.05 4.08 4.12
20
4.16 4.19 4.23 4.26 4.29 4.33 4.36 4.39 4.42 4.46
30
4.48 4.50 4.53 4.56 4.59 4.61 4.64 4.67 4.69 4.72
百分数
微
对“浓度
分
对数”的
死
导数
亡
百
分
数
曲线下的面 积表示死亡
百分数
符合
正态分布
关系
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浓度对数
方格坐标纸
7
嗻 累 积 ︶ 死 亡 百 分 数
LC50 Lg(LC50)
嗻 累 积 嗼
比较死亡 图 百 分 数 浓度 微 分 死 亡 百 分 数
浓度的对数坐标
微分死亡百分率的 最大值
出现在50%面积处
又如：酶的活性等生理指标变化；发光细菌发光强 度减少等，也可以做为效应指标。
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13
4，最大允许毒物浓度，MATC
——是假定的毒物阈浓度。 一般以由实验中得到的两个值来表示其范围：指 在一个特定试验中对试验生物无统计显著性有害 效应的毒物最高浓度NOEC与邻近的对试验生物 有统计显著性有害效应的毒物最低浓度LOEC之 间。
死亡百分数 曲线
死
概
率
单
概率单位
位
曲线
亡 百 分 数
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浓度对数
10
二、常用表示毒物毒性的指标
1，致死浓度与致死剂量
雷p.192
LC ：24hLC50 , 24hLC10 , 48hLC90
LD : 24h LD50 , 24h LD10 , 48h LD90 讨论：从以上“剂量-反应”曲线看，使用哪一种指
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( n+1)个梯度+对照 21
2，浓度梯度的确定（续） C0 = 96hLC0 (予); C1 = 10(lg C0 +∆ lg C ) ; C2 = 10(lg C0 +2×∆ lg C ) ; C3 = 10(lg C0 +3×∆ lg C ) ; C = 10(lg C0 +(n−1)×∆ lg C )
及机率单位的关系▽
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4
* 浓度与动物死亡百分数的关系曲线
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浓度与动物死亡百分数的
LC50
关系曲线
5
* “累积反应数（或百分数）-浓度对数”曲线
死
半对数坐标纸
亡
百
分
数
嗻
LC50 嗼
%
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浓度（对数坐标）
6
* “微分反应数（或百分比）-浓度对数”曲线
死亡
70
5.52 5.55 5.58 5.61 5.64 5.67 5.71 5.74 5.77 5.81
80
5.84 5.88 5.92 5.95 5.99 6.04 6.08 6.13 6.18 6.23
90
6.28 6.34 6.41 6.48 6.55 6.64 6.75 6.88 7.05 7.33
浓度
浓度对数
死亡率
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概率单位 lg(LC50)
概 率 单 位 5
绘
图
浓度对数
24
表2 死亡百分数一概率单位换算表
概率单位
死亡百分 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 率 (%)
0
--- 2.67 2.95 3.12 3.25 3.36 3.45 3.52 3.59 3.66
10
NOEC<MATC<LOEC z 无影响的最高浓度～有影响的最低浓度
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14
5，安全浓度，SC
z 在进行全生命周期试验或持续多个世代的慢性 毒性试验时，对试验动物无影响的毒物浓度。 安全浓度可通过慢性毒性试验直接求得，也可 用经验公式求得：
(三个经验公式)
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15
5，安全浓度，SC (续) f −1 = SC
2，统计学方法判断 （删） 3，等毒性溶液法 （自学） 4，相加指数法 （重点）
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*
讨
论联 两合 种作 毒用 物所
用
的
术
语
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28
4，相加指数法
雷p.210
（1） 概念
*毒性单位之和（ MS ）——生物学作用之和
××hLC50(混)中 A 、B之浓度
SM = Am + Bm Ai Bi
补充如何求 95%置信限？
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33
#如何求95％置信限？
例如 用于计算LC50的假定实验数据
毒物浓
度
(毫克/升)
浓度对 数
（x）
试验鱼数 （n）
死亡数 （r）
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3
8-1毒物毒性的表示方法
一、生物的毒性反应
*毒性指标： 死亡 回避 生理指标异常 生长速度减慢 发育异常（致畸）
* “累积反应数（或百分比）-浓度”曲线 ▽ * “累积反应数（或百分比）-浓度对数”曲线 ▽ * “微分反应数（或百分比）-浓度对数”曲线 ▽ * 正态曲线下的面积与标准正态离差（d）
n −1
Cn = 10(lg C0 +n×∆ lg C) = 24hLC100 (予) C对照 = 0
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22
表
一
二
三
四
五
1
10.0
10.0
10.0
10.0
10.0
按
—
—
—
—
8.7
照
—
—
—
7.5
7.5
等
—
—
—
—
6.5
对
—
数
—
—
间
—
距
—
选
—
择
—
试
—
—
5.6
5.6
5.6
—
—
—
4.9
—
—
4.2
浓度对数浓与度死对亡数概与率死单亡位概的率关单系位2 的关系
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四、毒物联合作用毒性的实验方法
z 试验目的：研究两种或多种毒物共存时的毒性 表现：
相加作用、协同作用、颉抗作用
统称为毒物的联合作用
z 两种毒物联合作用效应的测定方法 如 ：1，过筛试验:死亡率80%---30%加和 （删）
2，耐受限度，TL
*中间耐受限度 TLm
以死亡/存活为指标时 TLm≌LC50
TL10≌LC90
TL70 ≌ LC30
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3，有效浓度 有效剂量
EC ： 24hEC50 ， 48hEC10 ， ED ： 24hED50 ， 48hED10 ，等等 ——明确效应指标及其判定的方法 例如：GB中采用大型溞为实验动物时，以大型溞运 动受抑制为判定标准，规定：不断转动容器， 15sec不动，就认为失去活动能力。心脏停止跳动 判为死亡。
40
4.75 4.77 4.80 4.82 4.85 4.87 4.90 4.92 4.95 4.97
50
5.00 5.03 5.05 5.08 5.10 5.13 5.15 5.18 5.20 5.23
60
5.25 5.28 5.31 5.33 5.36 5.39 5.41 5.44 5.47 5.50
4.2
—
—
—
3.7
3.2
3.2
3.2
3.2
—
—
—
2.8
—
—
2.4
2.4
—
—
—
2.1
验
—
—
1.8
1.8
1.8
溶
—
—
—
—
1.55
液
—
—
—
1.35
1.35
浓
—
—
—
—
1.15
度
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
3，半致死浓度的计算
z （1）死亡概率单位与毒物浓度的对数， 在理论上成直线关系。
z 数据处理程序：