6-一般毒性作用及评价PPT课件

1、一般毒性作用一般毒性作用特殊毒性作用特殊毒性作用急性毒性作用急性毒性作用亚慢性毒性和慢性毒性作用亚慢性毒性和慢性毒性作用蓄积毒作用蓄积毒作用致突变致突变致畸致畸致癌致癌一般毒性测试一般毒性测试 了解毒性大小特征了解毒性大小特征 了解污染物理化特征了解污染物理化特征 了解在体内蓄积和耐受性了解在体内蓄积和耐受性 了解对机体毒作用靶点和指标了解对机体毒作用靶点和指标 确定阈值和阈下剂量确定阈值和阈下剂量 急性毒性试验急性毒性试验急性致死试验急性致死试验急性非致死试验急性非致死试验 蓄积毒性试验蓄积毒性试验 亚急性毒性试验亚急性毒性试验亚慢性毒性试验亚慢性毒性试验 慢性毒性试验慢性毒性试验 （3个月

2、）个月）（36个月）个月）（6个月至终身）个月至终身）教 学 内 容 急性毒性作用 亚慢性和慢性毒性作用 蓄积毒性作用12342021/7/235学习要求熟悉熟悉了解了解掌握掌握一般毒性作用的概念、试验目的及其评价标准；一般毒性作用的概念、试验目的及其评价标准；一般毒性试验方法要点及结果评价。一般毒性试验方法要点及结果评价。蓄积毒作用的概念蓄积毒作用的概念蓄积毒作用的研究方法蓄积毒作用的研究方法2021/7/23教学内容教学内容 急性毒性作用急性毒性作用 亚慢性和慢性毒性作用亚慢性和慢性毒性作用 蓄积毒性作用蓄积毒性作用 局部毒性作用局部毒性作用62021/7/23一、急性毒性的概念一、急性毒

3、性的概念 二、急性毒性试验的目的二、急性毒性试验的目的 三、急性毒性试验的设计三、急性毒性试验的设计 四、急性毒性分级和评价四、急性毒性分级和评价 急性毒性急性毒性(acute toxicity): 是指机体(人或试验动物)一次接触或24h内多次接触化学物后在短期(最长到14d)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。 最主要的观察指标是LD50。重要需要注意需要注意几点几点: 急性接触的次数 一次或24h多次 中毒效应出现的时间 不仅以接触毒物后毒性症状出现的时间，主要以接触毒物的时间，观察时间：714天 强度 一次性大剂量，中毒症状明显，常发生死亡 求出致死剂

4、量(以LD50表示)及其它的急性毒性参数，了解急性毒作用强度，进行急性毒性分级。 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中毒资料、初步评价对人体产生损害的危险性。急性毒性的参数半数致死剂量(LD50)：能引起50%的实验动物出现死亡反应时的药物剂量。急性毒性的参数 剂量-反应曲线急性毒性的参数 ED,TDTI=LD50/ED50急性毒性的参数 急性毒作用带：Zac=LD50/Limac急性毒作用带（acute toxic effect zone,Zac）为：半数致死剂量与急性阈剂量的比值，表示为：Zac=LD50/Limac Zac值小

5、，说明化学物质从产生轻微损害到导致急性死亡的剂量范围窄，引起死亡的危险性大。 探求化学毒物急性毒性的剂量反应关系与中毒特征。 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。 为毒理学机制研究提供线索。要点实验实验动物动物染毒染毒剂量剂量毒性毒性观察观察试验试验周期周期染毒染毒途径途径实验动物选择实验动物选择 总的原则：总的原则： 急性毒性反应和代谢方急性毒性反应和代谢方式与人近似的动物式与人近似的动物 易于饲养、操作方便易于饲养、操作方便 繁殖力较强，数量较大繁殖力较强，数量较大 价格较低，易于获得价格较低，易于获得斑马鱼斑马鱼 zebra fish，Danio rerio斑马鱼体长斑

6、马鱼体长46厘米。体呈纺锤形，和人类基因有着厘米。体呈纺锤形，和人类基因有着87%的同源性，作为的同源性，作为模式生物的优势很突出，这意味着其实验结果大多数情况下适用于人体。模式生物的优势很突出，这意味着其实验结果大多数情况下适用于人体。常可用于水质环境的监测。常可用于水质环境的监测。实验动物的物种和品系实验动物的物种和品系最好用两种种属的动物啮齿类啮齿类小鼠：昆明种、NIH、ICR 大鼠：SD、Wistar 非啮齿类非啮齿类犬或猴根据接触途径选择实验动物根据接触途径选择实验动物急性经口和吸入毒性试验急性经口和吸入毒性试验小鼠、大鼠小鼠、大鼠急性经皮毒性试验动物急性经皮毒性试验动物成年大鼠、豚

7、鼠、家兔成年大鼠、豚鼠、家兔实验动物选择实验动物选择昆明种小鼠（昆明种小鼠（KM小鼠）小鼠）特特 点：体型小，产仔多，生点：体型小，产仔多，生长繁殖快，饲养管理方便，长繁殖快，饲养管理方便，对环境的适应性和对疾病的对环境的适应性和对疾病的抵抗力强。广泛应用于药理抵抗力强。广泛应用于药理毒力病理和细菌学研究，以毒力病理和细菌学研究，以及生物制品和药品的鉴定。及生物制品和药品的鉴定。NIH小鼠小鼠特特 点：体型小，产仔多，生长点：体型小，产仔多，生长繁殖快，饲养管理方便，对环繁殖快，饲养管理方便，对环境的适应性和对疾病的抵抗力境的适应性和对疾病的抵抗力强。广泛应用于药理毒力病理强。广泛应用于药理毒

8、力病理和细菌学研究，以及生物制品和细菌学研究，以及生物制品和药品的鉴定。和药品的鉴定。实验动物选择实验动物选择Wistar大鼠大鼠特特 点：点： 抗病力强，自发抗病力强，自发性肿瘤发病率低，多用性肿瘤发病率低，多用于肿瘤、免疫、于肿瘤、免疫、 药理、药理、内分泌。内分泌。 SD大鼠大鼠特点特点 ：白色，产仔多，生：白色，产仔多，生长发育较长发育较Wistar大鼠快，对大鼠快，对疾病的抵抗力较强，尤以疾病的抵抗力较强，尤以对呼吸道疾病的抵抗力强对呼吸道疾病的抵抗力强实验动物选择实验动物选择实验动物的年龄和体重实验动物的年龄和体重刚成年、健康、未曾交配和受孕的动物同1次试验同1批实验动物体重变异范

9、围不应超过平均体重的20% 大鼠：180-240g 小鼠：18-25g 家兔：2-2.5kg 豚鼠：200250g 狗：1015kg实验动物选择实验动物选择重要实验动物的性别实验动物的性别雌雄各半如果在预试验时发现化学毒物(如农药)对雌、雄动物毒效应的敏感性有明显差异，应分别并求出雌性和雄性动物的LD50值。特殊的试验研究可仅作单一性别的急性毒性试验致畸试验：可仅作雌性动物的LD50测试。 实验动物选择实验动物选择实验动物分组、数量与编号实验动物分组、数量与编号 根据组数和每组数量来决定数量 LD50，一般为4-6组 大、小鼠每组10只，犬类6只 严格遵循随机化的原则实验动物选择实验动物选择实

10、验动物分组、数量与编号实验动物分组、数量与编号 颜料涂擦被毛编号法（常用于大小鼠）：颜料涂擦被毛编号法（常用于大小鼠）： 红色：红色：0.5%中性红或品红溶液中性红或品红溶液 黄色：黄色：3-5%苦味酸溶液（水苦味酸溶液（水） 80-90%苦味酸酒精饱和溶液苦味酸酒精饱和溶液 咖啡色：咖啡色：2%硝酸银硝酸银 黑色：煤焦油的酒精溶液黑色：煤焦油的酒精溶液 实验动物选择实验动物选择实验动物分组、数量与编号实验动物分组、数量与编号大小鼠标记方法（单色法大小鼠标记方法（单色法n10）单色法标记原则：单色法标记原则：单色单色法编大于法编大于1010的号码时，的号码时，我们我们规定顺时针旋转规定顺时针旋

11、转，后一位必需大于前一位后一位必需大于前一位数，数，例如：可以编例如：可以编1212，1313，14141919，但不能，但不能编编1010，1111，2020，2121，2222，3030，3131，3232，3333，等，等，以此类推。以此类推。100100以内最以内最大能编大能编8989号。号。 实验动物分组、数量与编号实验动物分组、数量与编号大小鼠标记方法（双色法大小鼠标记方法（双色法n10）红色表示十位数：红色表示十位数：头部染红色为头部染红色为10 10 左前肢为左前肢为20 20 左腰部为左腰部为30 30 黄色表示个位数黄色表示个位数。 表表1 动物随机分组表动物随机分组表动物

12、号动物号123456789101112131415随机数字随机数字977424676242811457264253323732除除6余数余数120120323205212分组分组ABFABFCBCBFEBAB动物号动物号161718192021222324252627282930随机数字随机数字2773675124517989731676622766除除6余数余数310130315144230分组分组CAFACFCAEADDBCF实验动物的随机分组：实验动物的随机分组：30只动物分为六组只动物分为六组规定：规定：余数：余数：1、2、3、4、5、6分别对应分别对应A、B、C、D、E、F 组组 实

13、验动物的预检实验动物的预检 给药前检疫观察: 大、小鼠、兔、豚鼠1周，犬猴23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选择实验动物选择实验动物的给药前禁食处理实验动物的给药前禁食处理经消化道染毒时，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24h，但在禁食时要保障饮水实验动物选择实验动物选择实验动物的饲养环境实验动物的饲养环境恒定的温度：223湿度：3070%照度：昼夜各半饲料合格、饮水合格、垫料合格（消毒）实验动物选择实验动物选择染毒途径染毒途径染毒途径的选择应考虑的因素： 模拟人实

14、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 受试物及处理受试物及处理 剂型：水溶液、混悬液、油溶液 水溶性受试物，蒸馏水、去离子水、生理盐水，保持与体内渗透压一致 水不溶性受试物，溶于或悬浮于适当的有机溶剂中 受试物一般应临用前新配染毒途径染毒途径 吸收速率：静脉注射呼吸道肌肉注射腹腔注射皮下注射消化道皮内注射经皮 同一受试物不同染毒途径LD50的大小通常符合上述规律受试物的性质和用途。 最常用的染毒途径：经口、经呼吸道、经皮及注射途径。 不同途径的吸收量和吸收速率灌胃灌胃吞咽胶囊吞咽胶囊喂饲喂饲经口经口(胃肠道胃肠道)染毒染毒染毒途径染毒

15、途径染毒途径染毒途径灌胃灌胃染毒途径染毒途径灌胃灌胃动物种类动物种类插入深度插入深度每次灌胃量每次灌胃量小鼠小鼠34cm0.21ml大鼠大鼠46cm14ml重要染毒途径染毒途径吸入接触吸入接触注入接触注入接触静式吸入静式吸入动式吸入动式吸入动式染毒动式染毒面罩吸入染毒面罩吸入染毒经经呼呼吸吸道道接接触触静式吸入静式吸入动式吸入装置动式吸入装置染毒途径染毒途径经皮肤染毒经皮肤染毒 农药、化妆品、工业、环境、外用药物 常用大鼠 染毒方式： 脱毛：化学或机械法脱毛（体表面积的10%） 染毒：局部涂敷或大鼠、小鼠浸尾法染毒途径染毒途径经注射途径染毒经注射途径染毒 注射药品、机制研究、毒物代谢动力学 分

16、类：查阅文献查阅文献预试验预试验正式试验正式试验参考新化学物的理化性质参考新化学物的理化性质找出与受试化学毒物结构与理化性质找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物的毒性资料近似的化学物的毒性资料确定确定LDLD5050计算方法计算方法( (寇氏法、霍恩氏法寇氏法、霍恩氏法) )根据所选用的根据所选用的LDLD5050计算方法来确定组数计算方法来确定组数寇氏法：设寇氏法：设6 61010个剂量组；个剂量组；霍恩法：设霍恩法：设4 4个剂量组个剂量组确定组距：确定组距：剂剂量量选选择择与与分分组组得到死亡率在得到死亡率在10%10%90%90%之间的致死剂之间的致死剂量范围量范围。计算正式试

17、验的组距或公比。计算正式试验的组距或公比。改良寇氏法改良寇氏法一般设一般设57组，各组间采用一定的公比设计剂量组，各组间采用一定的公比设计剂量公比公比r=4，则组距，则组距i=lg4=0.6例如待测化合物预期例如待测化合物预期LD50为为40mg/kg，以此为中间剂量，以此为中间剂量组，以组，以4为公比，或为公比，或0.6组距向上、下个推两个剂量组。组距向上、下个推两个剂量组。组别剂量对数值12.51.6021-0.6*2210.01.6021-0.6340.01.60214160.01.6021+0.65640.01.6021+0.6*2LD50计算计算lgLD50=Xm-i(p-0.5)式

18、中：Xm最高剂量对数 i组距，或公比的对数值 p各组死亡率的总和LD50标准误差SlgLD50SlgLD50=i pq/n式中：p各实验组死亡率；q各实验组存活率 i组距 n试验动物组数LD5095% 可信限= lg-1(lgLD501.96 SlgLD50)例题：小鼠腹腔注射敌百虫的急毒及LD50计算，n=5霍恩氏法（霍恩氏法（horn) horn) 观察时间和周期观察时间和周期 染毒以后应即刻开始观察动物中毒表现和死亡情况； 给药当天应连续或多次观察，以后可根据情况，每天2次或多次观察直至试验周期结束。观察时间和周期观察时间和周期 观察周期一般为14天； LD50(LC50)计算时以观察周

19、期内各组动物的总死亡数为依据； 不同化学物质引起动物死亡的时间存在个体差异； 速杀型化学毒物仅计算24h的死亡率。毒性观察毒性观察全面观察动物的各种反应和变化，仔细分析实验动物在染毒后出现的中毒表现、剂量效应、时间分布。观察记录的内容： 中毒体征及发生过程； 体重； 病理形态学变化； 死亡情况和时间分布。毒性观察毒性观察 详细观察和记录动物出现的中毒体征 发生时间 体征发展的经过各个系统的特征初步确定急性毒性靶器官不同表现提供毒性机制的信息 续表6-1 啮齿类动物急性中毒表现 给药组给药组空白空白毒性观察毒性观察 反映动物中毒后综合性整体变化，比较客观简便的量化指标 ； 应定期多次称量动物的体

20、重变化，一般为每周23次 ； 体重改变的原因很多：影响食欲或消化系统的功能影响食物的吸收和利用影响水的摄取或肾功能急性损伤毒性观察毒性观察 死亡动物：大体病理变化，如脏器外观、大小、色泽的变化，有无充血、出血、水肿或其他改变； 存活动物：观察期结束时亦应进行解剖检查，必要时做组织病理学检查，根据试验需要可进一步扩大观察项目如体温、心电图、脑电图或进行某些生化指标测定等。蓝色：蓝色：水肿；黄色：黄色：神经细胞胞体固缩；红色：红色：弥漫性胶质细胞增多；黑色黑色：PAG锥体细胞减少；毒性观察毒性观察毒性观察毒性观察 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。1、消耗的动物量大消耗的动物量大2、获得的信息有限、获得的信息有限3、测得的、测得的LD50仅仅是一个近似值仅仅是一个近似值4、在安全性评价中仅评价动物死亡和简单的症状、在安全性评价中仅评价动物死亡和简单的症状观察是不够的，更需要的是生理学、血液学及其观察是不够的，更需要的是生理学、血