第十一章-管危险度评价和安全性评价方法课件

第十一章危险度评价和安全评价方法

1第十一章1重大公共卫生事件中国上海甲肝暴发中国山西朔州毒酒事件中国南京汤山中毒事件中国河北自沟苯中毒事件日本O-157事件印度博帕尔灾难德法荷比二恶英事件英国疯牛病2重大公共卫生事件中国上海甲肝暴发2㈠

上海甲肝暴发

自1988年1月19日起,上海市民中突然发生不明原因的发热、呕吐、反食、乏力和黄疸等症状的病例,数日内成倍增长,截止到当年的3月18日,共发生29230例。

3㈠上海甲肝暴发自1988年1月19日㈡

山西朔州毒酒事件

1998年春节前,山西文水县一不法分子用甲醇勾兑散装白酒,批发给外地个体户。从1月26日开始,先后发现数百名群众饮假酒中毒住院,其中近30人死亡。4㈡山西朔州毒酒事件1998年春㈢南京汤山中毒事件

2002年9月14日,南京汤山发生一起特大投毒案。犯罪分子陈正平将所携带的剧毒鼠药“毒鼠强”投放到“正武”面食店食品原料内,造成395人因食用有毒食品而中毒,死亡42人。5㈢南京汤山中毒事件2002年9㈣

河北白沟苯中毒事件

2002年初,在河北省高碑店市白沟镇箱包生产加工企业打工的几名外地务工者,陆续出现了中毒症状,并有

6人相继死亡,后经卫生部门调查确定为苯中毒事件。6㈣河北白沟苯中毒事件2002年㈤

日本O-157事件

日本O-157事件:自1996年6月从日本多所小学发生集体食物中毒事件而发现元凶为“O-157”大肠杆菌以来,日本全国至当年8月患者已达9000多人。其中7人死亡,数百人住院治疗。7㈤日本O-157事件日本O㈥

印度博帕尔灾难

1984年12月3日,美国的跨国公司联合碳化物公司在印度中央联邦首府博帕尔开办的一家农药厂,发生了一起严重的毒气泄漏事故,给当地居民带来巨大的灾难。据报道,共有3600多人死于这次事故。8㈥印度博帕尔灾难1984年12月3㈦

德法荷比二噁英事件

1999年，比利时、荷兰、法国、德国相继发生因二噁英污染导致畜禽类产品及乳制品含高浓度二噁英的事件。二噁英事件使当年比利时损失超过10亿欧元。

9㈦德法荷比二噁英事件1999年，㈧

英国疯牛病

疯牛病在人类中的表现为新型克雅氏症，患者脑部会出现海绵状空洞，导致记忆丧失，身体功能失调，最终神经错乱甚至死亡。1997年，英国科学家曾经预计，在最糟糕的情况下，可能会有1000万人最终死于新型克雅氏症。2002年这一预计数字降为5万人。2000年7月，在英国有超过34000个牧场的17万多头牛感染了疯牛病。10㈧英国疯牛病疯牛病在人类中的表现为因此出现了“管理毒理学”——毒理学的一门新兴分支学科，其工作内容已超出了经典毒理学以及生命学科的范畴，成为具有一定综合性的科学。在管理毒理学中，有一重要的概念与工作内容，即危险度评定（riskassessment）。即对特定化学物质产生毒害的可能性作出准确的评价，在此基础上对这些化学物质进行有效的管理以保护人民的身体健康。11因此出现了“管理毒理学”——毒理学的一门新兴分支学科，其第一节危险度评价

概述：20世纪50年代初，化学物质安全性评价方法主要是基于毒理学实验结果，并结合人群流行病学调查资料，用动物实验获得的最大无作用剂量或NOAEL÷SF来估测人的NOAEL，并在此基础上制定人的ADI等限量标准。50年代未期，通过致癌作用的研究，发现致突变物和致癌物其阈值不易确定。进入70年代研究发现此类化学毒物越来越多，于是发展了危险度评价方法，并提出了“可接受危险度”12第一节危险度评价概述：12的概念。1976年美国EPA，首次提出并危险度评价体系，公布了致癌物评价指南，并成立了致癌物评价小组。1983年美国NRC任命专门小组制订颁发了危险度评价程序——危害性认定、剂量－反应关系评价、接触评价和危险度特征分析，总称为危险度评价。我国开展这方面的工作始于20世纪80年代后期，但发展很快。近年来危险度评价的方法发展很快，日益完善，已发展成为一门新型的学科——管理毒理学。13的概念。13将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物质管理，保障人类健康和保护生态环境免遭破坏的科学。管理毒理学（regulatorytoxicology）14将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物质管在管理毒理学实际工作中，毒理学工作者的主要任务是提供有关化学品的毒理学资料以及危险度的评定。管理毒理学工作者则以此种资料以及化学品危险度的评定为依据，并结合其它有关因素和实际情况，制订有关毒理学的法规，对化学品进行卫生管理。管理毒理学工作是一项新的工作，在我国及其它国家都是如此，需在有关理论和实际工作方面，不断累积经验，充实提高。15在管理毒理学实际工作中，毒理学工作者的主要任务是提供有关化学品管理过程中毒理学家的作用参与法律、法规制定，提供技术支持、咨询对现有化学物提出优先管理的化学品，为制订安全限值提供理论依据对化学品分类、分级、标签管理提供技术支持、咨询对新产品进行安全性评价，参与评审环境污染物健康危险度评价化学事故的应急救援16化学品管理过程中毒理学家的作用16国内有关毒化学品的卫生管理法规卫生部1983年公布《食品安全性毒理学评价程序（试行）》，1985年修订，正式公布[(85)卫防字第78号文件]。1992年又对其进行修订。1982年农牧渔业部颁布《农药毒性试验方法暂行规定（试行）》。17国内有关毒化学品的卫生管理法规卫生部1983年公布《食品安全1991年6月颁布了新的《农药安全性毒理学评价程序》。收集并参考了国内外有关农药和化学物品的管理经验和安全评价资料，较全面地考虑到农药安全性的各个方面，提出了符合农药特点的各项要求，协调了这些程序和国内现有法规的关系。181991年6月颁布了新的《农药安全性毒理学评价程序》。收集并1985年颁布的《新药审批办法》中，对药物的毒理学评价也作出了规定。1990年又公布了新药（西药）毒理研究指导原则（讨论稿）。1987年卫生部发布了《化妆品安全性评价程序和方法》规定于1987年10月1日实施，进一步加强了对化妆品的安全管理。191985年颁布的《新药审批办法》中，对药物的毒理学评价也作出1990年我国国家环境保护局正式公布出版了《国家环境保护局化学品测试准则》，它是国家环境保护局对有毒化学品进行管理的标准文件。201990年我国国家环境保护局正式公布出版了《国家环境保护局化

化学品管理的组织机构美国：食品和药物管理局（FDA）—食品，药品和化妆品环境保护局（EPA）—农药和环境化学物职业安全与健康管理局（OSHA）—工业化学物中国：卫生部—食品、化妆品、饮用水和消毒药剂

药品监督管理局—药品

农业部—农药、兽药

国家环保总局—环境化学品

公安部—爆炸品21化学品管理的组织机构美国：食品和药物管理局（FDA）—食品

一、基本概念22

一、基本概念22危险或危险性，指在特定条件下，因接触某种水平的化学毒物而造成机体损伤、发生疾病，甚至死亡的预期概率。（一）毒性与危险度２．危险度(risk)危险度与毒性并非同一概念。1、毒性：指化学物质造成机体损害的固有能力。23危险或危险性，指在特定条件下，因接触某种水平的化学毒吸烟(每天10支)1/400全部事故1/2000开车(16000公里/年)1/5000全部交通事故1/8000工业生产劳动1/30000自然灾害1/50000雷击1/1000000某些日常活动和自然事件的估计危险度活动内容危险度**危险度以一年内个体发生死亡的概率表示

24吸烟(每天10支)1/4化学毒物在特定条件下不引起机体出现损害效应的概率。或无危险度或危险度低至可以忽视的程度。安全性是相对的。（二）安全性(safety)25化学毒物在特定条件下不引起机体出现损害效应的概率。或指公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度。可接受的危险度（acceptablerisk）（三）可接受的危险度与实际安全剂量指与可接受的危险度相对应的化学毒物的接触剂量。实际安全剂量（virtualsafedose,VSD）26指公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度。可美国社会条件下死亡率增加10-6的活动每日吸烟1.4支肺癌每日饮酒0.5L肝硬变每日在煤矿下工作1h煤尘肺开车旅行240km车祸飞行9600km意外事故活动死亡原因在纽约市居住2天大气污染27美国社会条件下死亡率增加10-6的活动每日吸烟1.4支在综合分析人群流行病学调查、毒理学试验、环境监测和健康监护等多方面研究资料的基础上，对化学毒物损害人类健康的潜在能力做定性和定量的评估，对评价过程中存在的不确定性进行描述与分析，进而判断损害可能发生的概率和严重程度。（四）危险度评价（riskassessment）28在综合分析人群流行病学调查、毒理学试验、环境监测和健二、危险度评价29二、危险度评价29明确外来化合物对机体损害作用的存在与否定量评定接触剂量与损害程度关系确定人类实际接触量和接触情况对人群危险度的估计危险度评定的内容30明确外来化合物对机体损害作用的存在与否危险度评定的内容30外源化学物危险度评价的步骤 危害认定 剂量-反应关系评定 接触评定 危险度特征分析 31外源化学物危险度评价的步骤31即定性评价阶段。目的：确定待评化学毒物在一定条件下与机体接触后，能否产生损害效应；效应的性质、特点和强度如何；化学毒物与损害效应之间有无因果关系。（一）危害认定（hazardidentification）32即定性评价阶段。（一）危害认定（hazard化学结构与理化特性用途、使用方式和范围在环境中稳定性1．危害认定的科学依据（1）待评化学毒物的资料33化学结构与理化特性1．危害认定的科学依据（1）待评化学毒物

能直接反映特定化学毒物与机体接触后所造成的损害作用，故不确定因素较少，易于确定因果关系，在危害认定中具有决定性意义。资料来源：职业性接触人群或环境污染区居民的调查、药物毒性的临床观察、意外事故的原因追查、志愿者试验等。

（2）人群流行病学调查资料34能直接反映特定化学毒物与机体接触后所造成的损害体内试验和体外试验，是危险度评价的主要依据。（3）毒理学试验资料可以人为地控制实验条件，排除混杂干扰因素的影响，获得比较确定的受试物与机体损害效应之间的剂量-反应关系和因果关系，在此基础上评价和预测对人体造成危害的可能性。35体内试验和体外试验，是危险度评价的主要依据。（急性毒性试验；蓄积试验；亚慢性和慢性毒性试验；致突变试验；致畸试验和长期致癌试验；代谢动力学体内试验36急性毒性试验；体内试验36Ames试验；外周血淋巴细胞染色体畸变试验；哺乳动物细胞正向突变试验；V79细胞转化试验；大鼠、小鼠的器官培养体外试验37Ames试验；体外试验372．危害性效应的分类（1）有阈值效应化学物质对于机体产生的一般毒效应，只有达到某一剂量水平时才能发生，低于此剂量即检测不到，即为有阈值效应。评价时要注意选择最敏感的指标，特别是应该重视对于中枢神经等系统和肝、肾等重要器官的损害作用。382．危害性效应的分类（1）有阈值效应化学物质对于机体产生（2）无阈值效应化学毒物的致癌作用以及致体细胞和生殖细胞突变的作用在零以上的任何剂量均可发生，即具有零阈剂量-反应关系。EPA还提出：凡能引起生殖细胞基因点突变和/或染色体重排的化学毒物都具有零阈值。39（2）无阈值效应化学毒物的致癌作用以及致体细胞

是危险度评价的第二阶段，是定量评价危险度的第一步。在认定待评物质具有危害性的基础上，阐明不同剂量水平的待评物质与接触群体中出现的最为敏感的关键性的有害效应发生率之间的定量关系，确定特定接触剂量下评价人群危险度的基准值（criteria）。（二）剂量-反应关系评价（dose-responseassessment）40是危险度评价的第二阶段，是定量评价危险度的第一步。即安全评价法。通过评价确定待评物质的NOAEL或LOAEL，作为基准值来评价危险人群在某种接触剂量下的危险度，并估算该物质在各种环境介质中的最高容许浓度。1．有阈值化学毒物的剂量-反应关系评价41即安全评价法。1．有阈值化学毒物的剂量-反应关（1）参考剂量(referencedose，RfD)：单位mg/(kg·d)即日平均接触剂量的估计值。人群（包括敏感亚群）在终生接触该剂量水平待评物质的条件下，预期一生中发生非致癌或非致突变效应的危险度可低至不能检出的程度。42（1）参考剂量(referencedose，RfD)：单位（2）不确定系数(uncertaintyfactor,UF)

即安全系数(SF)：将实验动物的NOAEL或LOAEL向人外推的过程中，需缩小一定倍数来校正误差，确保安全。这一缩小的倍数即为UF或SF。又称外推系数(extrapolationcoefficient)；或转换系数(transfercoefficient)。43（2）不确定系数(uncertaintyfactor,U对人群流行病学调查资料与毒理学动物试验结果进行分析，明确剂量-反应关系，确定NOAEL或LOAEL，然后用NOAEL或LOAEL除以不确定系数UF。（3）确定RfD时需要考虑的问题UF又可分为标准化不确定系数UFs和修正系数（modifyingfactor，MF）两部分。计算公式如下：

RfD=NOAEL或LOAEL/UFsMF44对人群流行病学调查资料与毒理学动物试验结果进行分析，明确剂1）个体敏感性的变异带来的不确定性影响UFs的因素2）从实验动物资料外推到人的不确定性5）当用于推导的资料库不完整3）从亚慢性毒性试验资料推导慢性毒性试验结果的不确定性4）以LOAEL替代NOAEL计算RfD451）个体敏感性的变异带来的不确定性影响UFs的因素2）从实验（4）基准剂量（benchmarkdose,BMD）

BMD是一个可使化学毒物有害效应的反应率稍有升高的剂量的95%可信限下限值。该反应率可以人为确定，通常选择1%、5%或10%。RfD=BMD／UFsMF46（4）基准剂量（benchmarkdose,BMD）由BMD计算RfD的优点它是依据剂量-反应关系曲线的所有数据计算获得的，可靠性与准确性都大大提高；BMD要计算反应剂量95%可信限的下限值，就需要把试验组数、每组实验动物数以及终点指标观察值的离散度等均考虑在内。对于未直接观察到NOAEL的试验结果，仍可通过计算求出BMD，应用范围更广。47由BMD计算RfD的优点它是依据剂量-反应关系曲线的所有数致突变或致癌效应在除零而外的所有剂量均可能发生。进行评价的关键问题是确定低剂量范围内的剂量-反应关系，在此基础上预测危险人群在特定接触水平下发生癌症的危险度。2．无阈值化学毒物的剂量-反应关系评价48致突变或致癌效应在除零而外的所有剂量均可能发生

许多化学毒物在高低剂量下的毒效应不同；

毒效应性质相同的化学毒物，在低剂量区的剂量-反应曲线有不同形式（P183图11－1）。毒理学研究只能通过外推模型予以估测。但在使用不同外推模型对同一试验资料进行估测时，常有很大差异。另一个影响剂量-反应关系形式的重要因素是代谢过程。49许多化学毒物在高低剂量下的毒效应不同；49

对于无阈值化学毒物，特别是致癌物的低剂量外推主要是通过数学外推模型来估算，即推断当致癌物的剂量相当于人类实际接触水平时，与其致癌效应发生概率之间的关系。这样的数学外推模型有多种形式。50对于无阈值化学毒物，特别是致癌物的低剂量外推主以危险度评价的结果为依据，综合考虑社会发展的实际需要以及公共卫生、经济、工程、法律、政治等多方面因素，进行费用-效益分析，确定可接受的危险度，制订有效的法规条例和管理措施并予以实施，以达到保护人民群众身体健康的目的。三、危险度管理（riskmanagement）51以危险度评价的结果为依据，综合考虑社会发展的实措施包括制订和执行特定化学毒物的卫生标准，对生活和生产环境进行监测，对接触人群进行观察监护以及为控制危害发生将要采取的工程技术措施等。52措施包括制订和执行特定化学毒物的卫生标准，对生危险度评价与危险度管理的构成53危险度评价与危险度管理的构成53科学研究危险度评价待评物质损害作用的实验室检查和现场观察从高剂量到低剂量、从动物到人的外推，毒性机制研究环境污染水平的现场监测，人群接触水平的调查确定待评物质产生损害作用的可能性危险度管理危害鉴定确定待评物质剂量与接触群体中有害效应发生率之间的关系剂量-反应关系评价接触评定确定人群接触总量，阐明接触特征危险度特征分析评价待评物质在接触人群中引起健康损害的发生率根据公共卫生、经济、社会、政治、工程等各方面因素进行利弊分析，综合评价提出可供选择的管理措施：用其他物质取代，严格控制使用，可以推广使用及使用条件等管理机构的决策与行动54科学研究危险度评价待评物质损害作用的实验室检查和现场观察从高第二节毒理学安全性评价的概念及意义55第二节毒理学安全性评价55

是通过动物试验和对人群的观察，阐明待评物质的毒性及潜在的危害，决定其能否进入市场或阐明安全使用的条件，以达到最大限度的减小其危害作用、保护人民身体健康的目的。一、毒理学安全性评价的概念(toxicologicalsafetyevaluation)56是通过动物试验和对人群的观察，阐明待评物质的毒安全性评价：

依据一定的程序对外源化学物毒性进行检测，评价毒作用特点、毒作用的剂量反应关系，经足够的试验后，提出NOAEL和LOAEL，再除以一定的安全系数，制定出安全限值。如ADI和MAC。57安全性评价：57化学合成品的大量出现和广泛使用在改变了生产、生活面貌的同时，对生态环境和人类健康产生了严重威胁，引起世界各国政府的重视，相继制定了有毒化学物质的卫生管理法规。二、毒理学安全性评价的意义58化学合成品的大量出现和广泛使用在改变了生产、生卫生法规是卫生行政管理部门执法的依据，而毒理学安全性评价又是制定卫生法规的重要根据与基础。尽管世界各国因各自的国情不同，制定卫生法规的原则与标准会有所差异，但对化学物质的安全性评价无一例外地成为卫生法规中的基本内容。59卫生法规是卫生行政管理部门执法的依据，而毒理学我国安全性评价程序

现有的较具代表性的安全性评价程序《食品安全性毒理学评价程序》《农药毒性试验方法暂行规定》《化妆品安全性毒理学评价程序和方法》《中华人民共和国药品管理法》《化学危险品安全管理条例》60我国安全性评价程序现有的较具代表性的安全性评价程序60第三节毒理学安全评价程序的内容一、毒理学安全性评价程序的选用原则1、根据受试物质的种类和用途来选择相应的程序。2、毒理学评价采用分阶段、按一定的顺序进行的原则。61第三节毒理学安全评价程序的内容一、毒理学安全性评价程序的选（一）毒理学试验前的准备工作在对特定的化学物质进行毒性鉴定之前，尽可能地收集它的相关资料。这是进行毒理学试验设计的基础。受试物的化学结构与理化性质及生产工艺方面的资料由委托方提供，或通过查阅文献或经实验室测定获得。二、安全性评价程序的基本内容62（一）毒理学试验前的准备工作在对特定的化学物主要工作包括：（1）收集化学物质有关的基本资料包括：化学结构、组成成分和杂质、理化性质、化学物的定量分析方法、原料的中间体等信息。可以帮助估测其毒性。（2）了解化学物质的使用情况包括：使用方式及人体的接触途径、用途及使用范围、使用量，化学物质所产生的社会效益、经济效益和人群健康效益等。为毒性试验的设计和对试验结果的综合评价提供参考。63主要工作包括：63（3）选用人类实际接触和应用的产品形式进行试验受试物一般采用工业品或市售商品，且整个实验过程中使用的必须是规格、纯度完全一致的产品。（4）选择实验动物的要求应选择对受试物代谢方式与人相近的动物种。进行毒理学评价时优先考虑大鼠，其次是小鼠、仓鼠…等。最好选用纯系动物，其次是内部杂交动物和第一代杂交动物。64（3）选用人类实际接触和应用的产品形式进行试验64包括急性毒性试验、动物皮肤粘膜试验、吸入刺激阈浓度试验（对呼吸道有刺激作用的进行）。测定LD50或LC50，对受试物的急性毒性进行分级，为其他试验的剂量设计提供参数，根据毒作用的性质、特点推测靶器官。试验通常要求使用两种动物，染毒途径应为受试物与人体的可能接触途径。1．第一阶段三、不同阶段的毒理学试验项目65包括急性毒性试验、动物皮肤粘膜试验、吸入刺激阈（1）目的：

①了解受试物的毒性强度和性质。②为蓄积性和亚慢性毒性试验的剂量选择提供依据。（2）试验项目：

①用霍恩氏法、概率单位法或寇氏法测定经口半数致死量（LD50）②7天喂养试验。备注：以上两个项目均分别用两种性别的小鼠和/或大鼠进行。66（1）目的：66（3）结果判定：①LD50或7天喂养试验的最小有作用剂量小于人的可能摄入量的10倍者，则放弃不再继续试验。②大于10倍者，可进入下一阶段试验。为慎重起见，凡LD50在10倍左右时，应进行重复试验，或用另一种方法进行试验。67（3）结果判定：67包括亚急性毒性试验（30天亚急性毒性试验或20天蓄积试验）和致突变试验。目的是了解受试物与机体多次接触后在体内的蓄积情况及可能造成的潜在危害，并判断受试物是否具有遗传毒性，进而估测其嵌在的遗传危害和致癌可能性。2．第二阶段68包括亚急性毒性试验（30天亚急性毒性试验或20天蓄积致突变试验

①目的：对受试物是否具有致癌作用的可能性进行筛选。②试验项目：包括体外试验与整体试验。体外试验中Ames试验为必做项目。在整体试验中，可在微核试验和骨髓细胞染色体畸变分析试验中任选一项；在显性致死试验和睾丸生殖细胞染色体畸变分析试验中任选一项。69致突变试验①目的：对受试物是否具有致癌作用的可能性进行筛选Ａ、如三项试验均为阳性，表示受试物很可能具有致癌作用，除非受试物具有十分重要的价值，一般应予以放弃。Ｂ、如其中两项试验为阳性，由有关专家进行评议，根据受试物的重要性和可能摄入量等，综合权衡利弊再作用决定。③结果判定：70Ａ、如三项试验均为阳性，表示受试物很可能具有致癌作用，除Ｃ、如其中一项试验为阳性，则再选择两项其他致突变试验（包括体外培养淋巴细胞染色体畸变分析、DNA修复合成、DNA合成抑制、姐妹染色单体互换试验等）。如此两项均为阳性，则应予以放弃；如有一项为阳性，则可进入亚慢性毒性试验。Ｄ、如此三项试验均为阴性，则可进入亚慢性试验。

71Ｃ、如其中一项试验为阳性，则再选择两项其他致突变试验（包包括亚慢性毒性试验、生殖与发育毒性试验和代谢试验。亚慢性毒性试验是为了确定较长时间内反复接触受试物所引起的毒效应强度、性质和靶器官，初步估计LOAEL和NOAEL，预测对人体健康的危害性，并为慢性毒性试验和致癌试验的剂量设计和指标选择提供参考依据。3．第三阶段72包括亚慢性毒性试验、生殖与发育毒性试验和代谢试验。3代谢试验我国创制的化学物质，进行最终评价时，至少应进行几项代谢方面的试验：①胃肠道吸收试验；②测定血浓度，计算生物半减期和其他动力学指标；③主要器官和组织中的分布试验；④排泄（尿、粪、胆汁）试验。有条件可进一步进行代谢产物的分离、鉴定。73代谢试验我国创制的化学物质，进行最终评对于国际上多数国家已批准使用和毒性评价资料比较齐全的化学物质，可暂不要求进行代谢试验。对于属于人体正常成份的物质可不必进行代谢研究。74对于国际上多数国家已批准使用和毒性评价资

生殖与发育毒性试验包括致畸试验和繁殖试验，用于观察受试物对生殖过程的不利影响。代谢试验旨在了解受试物在体内的吸收、分布和消除情况，判断蓄积性的大小，寻找靶器官及剂量-反应关系。75生殖与发育毒性试验包括致畸试验和繁殖试验，用于观察受（1）目的

①观察受试物以不同剂量水平较长期喂养，对动物的毒性作用性质和靶器官，并确定最大无作用剂量。②了解受试物对动物繁殖及对子代的致畸作用。③为慢性毒性和致癌性试验的剂量选择提供依据。④为评价受试物能否应用于食品提供依据。

76（1）目的76（2）试验项目包括以下4种试验：1）90天喂养试验；2）喂养繁殖试验；3）喂养致畸试验；4）传统致畸试验。77（2）试验项目包括以下4种试验：77用两种性别大鼠和/或小鼠。前三项试验可用同一批动物进行。喂养致畸和传统致畸试验的选择，可根据受试物的性质而定。当对任何一种致畸试验的结果已能作出明确评价时，不要求作另一种致畸试验。但在结果不足以作出评价，或有关专家共同评议后认为需要时，再进行另一种致畸试验。78用两种性别大鼠和/或小鼠。前三项试验可用同一批动物进行。喂养（3）结果判定如以上试验中任何一项的最敏感指标的最大无作用剂量（以

mg/kg体重计）。小于或等于人的可能摄入量的100倍者，表示毒性较强，应予以放弃。大于100倍而小于300倍者，可进行慢性毒性试验。大于300倍者，不必进行慢性试验，可进行评价。79（3）结果判定如以上试验中任何一项的最敏感指标的最大无作用剂

慢性毒性试验和致癌试验。目的是检测受试物与机体长期接触所致的一般毒性和致癌作用，确定靶器官，探讨中毒机制，获得NOAEL和LOAEL，判断受试物能否使用，为制定拟使用者的卫生标准提供参考依据。4．第四阶段80慢性毒性试验和致癌试验。目的是检测受试物与机体长期接（1）目的

通过第四阶段试验可达到下列目的：

①发现只有长期接触受试物后才出现的毒性作用，尤其是进行性或不可逆的毒性以及致癌作用。②确定最大无作用剂量，对最终评价受试物能否应用于食品提供依据。81（1）目的81（2）试验项目：

将两年慢性毒性试验和致癌试验结合在一个动物试验中进行。用两种性别的大鼠和/或小鼠。82（2）试验项目：82（3）结果判定如慢性毒性试验所得的最大无作用剂量（以mg/kg体重计）；①小于或等于人的可能摄入量的50倍者，表示毒性较强，应予以放弃；②大于50倍而小于100倍者，需由有关专家共同评议；83（3）结果判定83③大于或等于100倍者，则可考虑允许使用食品，并制定日许量（ADI）。如在任何一个剂量发现有致癌作用，且有剂量与效应关系，需由有关专家共同评议，以作出评价。84③大于或等于100倍者，则可考虑允许使用食品，并制定日许量（包括对职业性接触人群的监测、对环境污染区居民的调查、对药物毒性的临床观察、对中毒事故的原因追查和对志愿人员的试验与检测等。5、人群接触资料人群接触资料能直接反映受试物与机体接触后所造成的损害作用，一旦确定，即具有决定性意义。85包括对职业性接触人群的监测、对环境污染区居民的四、安全性评价需注意的问题（一）实验设计的科学性（二）试验方法的标准化（三）熟悉毒理学试验方法的特点（四）评价结论的高度综合性86四、安全性评价需注意的问题（一）实验设计的科学性（二）试谢谢！87谢谢！87第十一章危险度评价和安全评价方法

88第十一章1重大公共卫生事件中国上海甲肝暴发中国山西朔州毒酒事件中国南京汤山中毒事件中国河北自沟苯中毒事件日本O-157事件印度博帕尔灾难德法荷比二恶英事件英国疯牛病89重大公共卫生事件中国上海甲肝暴发2㈠

上海甲肝暴发

自1988年1月19日起,上海市民中突然发生不明原因的发热、呕吐、反食、乏力和黄疸等症状的病例,数日内成倍增长,截止到当年的3月18日,共发生29230例。

90㈠上海甲肝暴发自1988年1月19日㈡

山西朔州毒酒事件

1998年春节前,山西文水县一不法分子用甲醇勾兑散装白酒,批发给外地个体户。从1月26日开始,先后发现数百名群众饮假酒中毒住院,其中近30人死亡。91㈡山西朔州毒酒事件1998年春㈢南京汤山中毒事件

2002年9月14日,南京汤山发生一起特大投毒案。犯罪分子陈正平将所携带的剧毒鼠药“毒鼠强”投放到“正武”面食店食品原料内,造成395人因食用有毒食品而中毒,死亡42人。92㈢南京汤山中毒事件2002年9㈣

河北白沟苯中毒事件

2002年初,在河北省高碑店市白沟镇箱包生产加工企业打工的几名外地务工者,陆续出现了中毒症状,并有

6人相继死亡,后经卫生部门调查确定为苯中毒事件。93㈣河北白沟苯中毒事件2002年㈤

日本O-157事件

日本O-157事件:自1996年6月从日本多所小学发生集体食物中毒事件而发现元凶为“O-157”大肠杆菌以来,日本全国至当年8月患者已达9000多人。其中7人死亡,数百人住院治疗。94㈤日本O-157事件日本O㈥

印度博帕尔灾难

1984年12月3日,美国的跨国公司联合碳化物公司在印度中央联邦首府博帕尔开办的一家农药厂,发生了一起严重的毒气泄漏事故,给当地居民带来巨大的灾难。据报道,共有3600多人死于这次事故。95㈥印度博帕尔灾难1984年12月3㈦

德法荷比二噁英事件

1999年，比利时、荷兰、法国、德国相继发生因二噁英污染导致畜禽类产品及乳制品含高浓度二噁英的事件。二噁英事件使当年比利时损失超过10亿欧元。

96㈦德法荷比二噁英事件1999年，㈧

英国疯牛病

疯牛病在人类中的表现为新型克雅氏症，患者脑部会出现海绵状空洞，导致记忆丧失，身体功能失调，最终神经错乱甚至死亡。1997年，英国科学家曾经预计，在最糟糕的情况下，可能会有1000万人最终死于新型克雅氏症。2002年这一预计数字降为5万人。2000年7月，在英国有超过34000个牧场的17万多头牛感染了疯牛病。97㈧英国疯牛病疯牛病在人类中的表现为因此出现了“管理毒理学”——毒理学的一门新兴分支学科，其工作内容已超出了经典毒理学以及生命学科的范畴，成为具有一定综合性的科学。在管理毒理学中，有一重要的概念与工作内容，即危险度评定（riskassessment）。即对特定化学物质产生毒害的可能性作出准确的评价，在此基础上对这些化学物质进行有效的管理以保护人民的身体健康。98因此出现了“管理毒理学”——毒理学的一门新兴分支学科，其第一节危险度评价

概述：20世纪50年代初，化学物质安全性评价方法主要是基于毒理学实验结果，并结合人群流行病学调查资料，用动物实验获得的最大无作用剂量或NOAEL÷SF来估测人的NOAEL，并在此基础上制定人的ADI等限量标准。50年代未期，通过致癌作用的研究，发现致突变物和致癌物其阈值不易确定。进入70年代研究发现此类化学毒物越来越多，于是发展了危险度评价方法，并提出了“可接受危险度”99第一节危险度评价概述：12的概念。1976年美国EPA，首次提出并危险度评价体系，公布了致癌物评价指南，并成立了致癌物评价小组。1983年美国NRC任命专门小组制订颁发了危险度评价程序——危害性认定、剂量－反应关系评价、接触评价和危险度特征分析，总称为危险度评价。我国开展这方面的工作始于20世纪80年代后期，但发展很快。近年来危险度评价的方法发展很快，日益完善，已发展成为一门新型的学科——管理毒理学。100的概念。13将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物质管理，保障人类健康和保护生态环境免遭破坏的科学。管理毒理学（regulatorytoxicology）101将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物质管在管理毒理学实际工作中，毒理学工作者的主要任务是提供有关化学品的毒理学资料以及危险度的评定。管理毒理学工作者则以此种资料以及化学品危险度的评定为依据，并结合其它有关因素和实际情况，制订有关毒理学的法规，对化学品进行卫生管理。管理毒理学工作是一项新的工作，在我国及其它国家都是如此，需在有关理论和实际工作方面，不断累积经验，充实提高。102在管理毒理学实际工作中，毒理学工作者的主要任务是提供有关化学品管理过程中毒理学家的作用参与法律、法规制定，提供技术支持、咨询对现有化学物提出优先管理的化学品，为制订安全限值提供理论依据对化学品分类、分级、标签管理提供技术支持、咨询对新产品进行安全性评价，参与评审环境污染物健康危险度评价化学事故的应急救援103化学品管理过程中毒理学家的作用16国内有关毒化学品的卫生管理法规卫生部1983年公布《食品安全性毒理学评价程序（试行）》，1985年修订，正式公布[(85)卫防字第78号文件]。1992年又对其进行修订。1982年农牧渔业部颁布《农药毒性试验方法暂行规定（试行）》。104国内有关毒化学品的卫生管理法规卫生部1983年公布《食品安全1991年6月颁布了新的《农药安全性毒理学评价程序》。收集并参考了国内外有关农药和化学物品的管理经验和安全评价资料，较全面地考虑到农药安全性的各个方面，提出了符合农药特点的各项要求，协调了这些程序和国内现有法规的关系。1051991年6月颁布了新的《农药安全性毒理学评价程序》。收集并1985年颁布的《新药审批办法》中，对药物的毒理学评价也作出了规定。1990年又公布了新药（西药）毒理研究指导原则（讨论稿）。1987年卫生部发布了《化妆品安全性评价程序和方法》规定于1987年10月1日实施，进一步加强了对化妆品的安全管理。1061985年颁布的《新药审批办法》中，对药物的毒理学评价也作出1990年我国国家环境保护局正式公布出版了《国家环境保护局化学品测试准则》，它是国家环境保护局对有毒化学品进行管理的标准文件。1071990年我国国家环境保护局正式公布出版了《国家环境保护局化

化学品管理的组织机构美国：食品和药物管理局（FDA）—食品，药品和化妆品环境保护局（EPA）—农药和环境化学物职业安全与健康管理局（OSHA）—工业化学物中国：卫生部—食品、化妆品、饮用水和消毒药剂

药品监督管理局—药品

农业部—农药、兽药

国家环保总局—环境化学品

公安部—爆炸品108化学品管理的组织机构美国：食品和药物管理局（FDA）—食品

一、基本概念109

一、基本概念22危险或危险性，指在特定条件下，因接触某种水平的化学毒物而造成机体损伤、发生疾病，甚至死亡的预期概率。（一）毒性与危险度２．危险度(risk)危险度与毒性并非同一概念。1、毒性：指化学物质造成机体损害的固有能力。110危险或危险性，指在特定条件下，因接触某种水平的化学毒吸烟(每天10支)1/400全部事故1/2000开车(16000公里/年)1/5000全部交通事故1/8000工业生产劳动1/30000自然灾害1/50000雷击1/1000000某些日常活动和自然事件的估计危险度活动内容危险度**危险度以一年内个体发生死亡的概率表示

111吸烟(每天10支)1/4化学毒物在特定条件下不引起机体出现损害效应的概率。或无危险度或危险度低至可以忽视的程度。安全性是相对的。（二）安全性(safety)112化学毒物在特定条件下不引起机体出现损害效应的概率。或指公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度。可接受的危险度（acceptablerisk）（三）可接受的危险度与实际安全剂量指与可接受的危险度相对应的化学毒物的接触剂量。实际安全剂量（virtualsafedose,VSD）113指公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度。可美国社会条件下死亡率增加10-6的活动每日吸烟1.4支肺癌每日饮酒0.5L肝硬变每日在煤矿下工作1h煤尘肺开车旅行240km车祸飞行9600km意外事故活动死亡原因在纽约市居住2天大气污染114美国社会条件下死亡率增加10-6的活动每日吸烟1.4支在综合分析人群流行病学调查、毒理学试验、环境监测和健康监护等多方面研究资料的基础上，对化学毒物损害人类健康的潜在能力做定性和定量的评估，对评价过程中存在的不确定性进行描述与分析，进而判断损害可能发生的概率和严重程度。（四）危险度评价（riskassessment）115在综合分析人群流行病学调查、毒理学试验、环境监测和健二、危险度评价116二、危险度评价29明确外来化合物对机体损害作用的存在与否定量评定接触剂量与损害程度关系确定人类实际接触量和接触情况对人群危险度的估计危险度评定的内容117明确外来化合物对机体损害作用的存在与否危险度评定的内容30外源化学物危险度评价的步骤 危害认定 剂量-反应关系评定 接触评定 危险度特征分析 118外源化学物危险度评价的步骤31即定性评价阶段。目的：确定待评化学毒物在一定条件下与机体接触后，能否产生损害效应；效应的性质、特点和强度如何；化学毒物与损害效应之间有无因果关系。（一）危害认定（hazardidentification）119即定性评价阶段。（一）危害认定（hazard化学结构与理化特性用途、使用方式和范围在环境中稳定性1．危害认定的科学依据（1）待评化学毒物的资料120化学结构与理化特性1．危害认定的科学依据（1）待评化学毒物

能直接反映特定化学毒物与机体接触后所造成的损害作用，故不确定因素较少，易于确定因果关系，在危害认定中具有决定性意义。资料来源：职业性接触人群或环境污染区居民的调查、药物毒性的临床观察、意外事故的原因追查、志愿者试验等。

（2）人群流行病学调查资料121能直接反映特定化学毒物与机体接触后所造成的损害体内试验和体外试验，是危险度评价的主要依据。（3）毒理学试验资料可以人为地控制实验条件，排除混杂干扰因素的影响，获得比较确定的受试物与机体损害效应之间的剂量-反应关系和因果关系，在此基础上评价和预测对人体造成危害的可能性。122体内试验和体外试验，是危险度评价的主要依据。（急性毒性试验；蓄积试验；亚慢性和慢性毒性试验；致突变试验；致畸试验和长期致癌试验；代谢动力学体内试验123急性毒性试验；体内试验36Ames试验；外周血淋巴细胞染色体畸变试验；哺乳动物细胞正向突变试验；V79细胞转化试验；大鼠、小鼠的器官培养体外试验124Ames试验；体外试验372．危害性效应的分类（1）有阈值效应化学物质对于机体产生的一般毒效应，只有达到某一剂量水平时才能发生，低于此剂量即检测不到，即为有阈值效应。评价时要注意选择最敏感的指标，特别是应该重视对于中枢神经等系统和肝、肾等重要器官的损害作用。1252．危害性效应的分类（1）有阈值效应化学物质对于机体产生（2）无阈值效应化学毒物的致癌作用以及致体细胞和生殖细胞突变的作用在零以上的任何剂量均可发生，即具有零阈剂量-反应关系。EPA还提出：凡能引起生殖细胞基因点突变和/或染色体重排的化学毒物都具有零阈值。126（2）无阈值效应化学毒物的致癌作用以及致体细胞

是危险度评价的第二阶段，是定量评价危险度的第一步。在认定待评物质具有危害性的基础上，阐明不同剂量水平的待评物质与接触群体中出现的最为敏感的关键性的有害效应发生率之间的定量关系，确定特定接触剂量下评价人群危险度的基准值（criteria）。（二）剂量-反应关系评价（dose-responseassessment）127是危险度评价的第二阶段，是定量评价危险度的第一步。即安全评价法。通过评价确定待评物质的NOAEL或LOAEL，作为基准值来评价危险人群在某种接触剂量下的危险度，并估算该物质在各种环境介质中的最高容许浓度。1．有阈值化学毒物的剂量-反应关系评价128即安全评价法。1．有阈值化学毒物的剂量-反应关（1）参考剂量(referencedose，RfD)：单位mg/(kg·d)即日平均接触剂量的估计值。人群（包括敏感亚群）在终生接触该剂量水平待评物质的条件下，预期一生中发生非致癌或非致突变效应的危险度可低至不能检出的程度。129（1）参考剂量(referencedose，RfD)：单位（2）不确定系数(uncertaintyfactor,UF)

即安全系数(SF)：将实验动物的NOAEL或LOAEL向人外推的过程中，需缩小一定倍数来校正误差，确保安全。这一缩小的倍数即为UF或SF。又称外推系数(extrapolationcoefficient)；或转换系数(transfercoefficient)。130（2）不确定系数(uncertaintyfactor,U对人群流行病学调查资料与毒理学动物试验结果进行分析，明确剂量-反应关系，确定NOAEL或LOAEL，然后用NOAEL或LOAEL除以不确定系数UF。（3）确定RfD时需要考虑的问题UF又可分为标准化不确定系数UFs和修正系数（modifyingfactor，MF）两部分。计算公式如下：

RfD=NOAEL或LOAEL/UFsMF131对人群流行病学调查资料与毒理学动物试验结果进行分析，明确剂1）个体敏感性的变异带来的不确定性影响UFs的因素2）从实验动物资料外推到人的不确定性5）当用于推导的资料库不完整3）从亚慢性毒性试验资料推导慢性毒性试验结果的不确定性4）以LOAEL替代NOAEL计算RfD1321）个体敏感性的变异带来的不确定性影响UFs的因素2）从实验（4）基准剂量（benchmarkdose,BMD）

BMD是一个可使化学毒物有害效应的反应率稍有升高的剂量的95%可信限下限值。该反应率可以人为确定，通常选择1%、5%或10%。RfD=BMD／UFsMF133（4）基准剂量（benchmarkdose,BMD）由BMD计算RfD的优点它是依据剂量-反应关系曲线的所有数据计算获得的，可靠性与准确性都大大提高；BMD要计算反应剂量95%可信限的下限值，就需要把试验组数、每组实验动物数以及终点指标观察值的离散度等均考虑在内。对于未直接观察到NOAEL的试验结果，仍可通过计算求出BMD，应用范围更广。134由BMD计算RfD的优点它是依据剂量-反应关系曲线的所有数致突变或致癌效应在除零而外的所有剂量均可能发生。进行评价的关键问题是确定低剂量范围内的剂量-反应关系，在此基础上预测危险人群在特定接触水平下发生癌症的危险度。2．无阈值化学毒物的剂量-反应关系评价135致突变或致癌效应在除零而外的所有剂量均可能发生

许多化学毒物在高低剂量下的毒效应不同；

毒效应性质相同的化学毒物，在低剂量区的剂量-反应曲线有不同形式（P183图11－1）。毒理学研究只能通过外推模型予以估测。但在使用不同外推模型对同一试验资料进行估测时，常有很大差异。另一个影响剂量-反应关系形式的重要因素是代谢过程。136许多化学毒物在高低剂量下的毒效应不同；49

对于无阈值化学毒物，特别是致癌物的低剂量外推主要是通过数学外推模型来估算，即推断当致癌物的剂量相当于人类实际接触水平时，与其致癌效应发生概率之间的关系。这样的数学外推模型有多种形式。137对于无阈值化学毒物，特别是致癌物的低剂量外推主以危险度评价的结果为依据，综合考虑社会发展的实际需要以及公共卫生、经济、工程、法律、政治等多方面因素，进行费用-效益分析，确定可接受的危险度，制订有效的法规条例和管理措施并予以实施，以达到保护人民群众身体健康的目的。三、危险度管理（riskmanagement）138以危险度评价的结果为依据，综合考虑社会发展的实措施包括制订和执行特定化学毒物的卫生标准，对生活和生产环境进行监测，对接触人群进行观察监护以及为控制危害发生将要采取的工程技术措施等。139措施包括制订和执行特定化学毒物的卫生标准，对生危险度评价与危险度管理的构成140危险度评价与危险度管理的构成53科学研究危险度评价待评物质损害作用的实验室检查和现场观察从高剂量到低剂量、从动物到人的外推，毒性机制研究环境污染水平的现场监测，人群接触水平的调查确定待评物质产生损害作用的可能性危险度管理危害鉴定确定待评物质剂量与接触群体中有害效应发生率之间的关系剂量-反应关系评价接触评定确定人群接触总量，阐明接触特征危险度特征分析评价待评物质在接触人群中引起健康损害的发生率根据公共卫生、经济、社会、政治、工程等各方面因素进行利弊分析，综合评价提出可供选择的管理措施：用其他物质取代，严格控制使用，可以推广使用及使用条件等管理机构的决策与行动141科学研究危险度评价待评物质损害作用的实验室检查和现场观察从高第二节毒理学安全性评价的概念及意义142第二节毒理学安全性评价55

是通过动物试验和对人群的观察，阐明待评物质的毒性及潜在的危害，决定其能否进入市场或阐明安全使用的条件，以达到最大限度的减小其危害作用、保护人民身体健康的目的。一、毒理学安全性评价的概念(toxicologicalsafetyevaluation)143是通过动物试验和对人群的观察，阐明待评物质的毒安全性评价：

依据一定的程序对外源化学物毒性进行检测，评价毒作用特点、毒作用的剂量反应关系，经足够的试验后，提出NOAEL和LOAEL，再除以一定的安全系数，制定出安全限值。如ADI和MAC。144安全性评价：57化学合成品的大量出现和广泛使用在改变了生产、生活面貌的同时，对生态环境和人类健康产生了严重威胁，引起世界各国政府的重视，相继制定了有毒化学物质的卫生管理法规。二、毒理学安全性评价的意义145化学合成品的大量出现和广泛使用在改变了生产、生卫生法规是卫生行政管理部门执法的依据，而毒理学安全性评价又是制定卫生法规的重要根据与基础。尽管世界各国因各自的国情不同，制定卫生法规的原则与标准会有所差异，但对化学物质的安全性评价无一例外地成为卫生法规中的基本内容。146卫生法规是卫生行政管理部门执法的依据，而毒理学我国安全性评价程序

现有的较具代表性的安全性评价程序《食品安全性毒理学评价程序》《农药毒性试验方法暂行规定》《化妆品安全性毒理学评价程序和方法》《中华人民共和国药品管理法》《化学危险品安全管理条例》147我国安全性评价程序现有的较具代表性的安全性评价程序60第三节毒理学安全评价程序的内容一、毒理学安全性评价程序的选用原则1、根据受试物质的种类和用途来选择相应的程序。2、毒理学评价采用分阶段、按一定的顺序进行的原则。148第三节毒理学安全评价程序的内容一、毒理学安全性评价程序的选（一）毒理学试验前的准备工作在对特定的化学物质进行毒性鉴定之前，尽可能地收集它的相关资料。这是进行毒理学试验设计的基础。受试物的化学结构与理化性质及生产工艺方面的资料由委托方提供，或通过查阅文献或经实验室测定获得。二、安全性评价程序的基本内容149（一）毒理学试验前的准备工作在对特定的化学物主要工作包括：（1）收集化学物质有关的基本资料包括：化学结构、组成成分和杂质、理化性质、化学物的定量分析方法、原料的中间体等信息。可以帮助估测其毒性。（2）了解化学物质的使用情况包括：使用方式及人体的接触途径、用途及使用范围、使用量，化学物质所产生的社会效益、经济效益和人群健康效益等。为毒性试验的设计和对试验结果的综合评价提供参考。150主要工作包括：63（3）选用人类实际接触和应用的产品形式进行试验受试物一般采用工业品或市售商品，且整个实验过程中使用的必须是规格、纯度完全一致的产品。（4）选择实验动物的要求应选择对受试物代谢方式与人相近的动物种。进行毒理学评价时优先考虑大鼠，其次是小鼠、仓鼠…等。最好选用纯系动物，其次是内部杂交动物和第一代杂交动物。151（3）选用人类实际接触和应用的产品形式进行试验64包括急性毒性试验、动物皮肤粘膜试验、吸入刺激阈浓度试验（对呼吸道有刺激作用的进行）。测定LD50或LC50，对受试物的急性毒性进行分级，为其他试验的剂量设计提供参数，根据毒作用的性质、特点推测靶器官。试验通常要求使用两种动物，染毒途径应为受试物与人体的可能接触途径。1．第一阶段三、不同阶段的毒理学试验项目152包括急性毒性试验、动物皮肤粘膜试验、吸入刺激阈（1）目的：

①了解受试物的毒性强度和性质。②为蓄积性和亚慢性毒性试验的剂量选择提供依据。（2）试验项目：

①用霍恩氏法、概率单位法或寇氏法测定经口半数致死量（LD50）②7天喂养试验。备注：以上两个项目均分别用两种性别的小鼠和/或大鼠进行。153（1）目的：66（3）结果判定：①LD50或7天喂养试验的最小有作用剂量小于人的可能摄入量的10倍者，则放弃不再继续试验。②大于10倍者，可进入下一阶段试验。为慎重起见，凡LD50在10倍左右时，应进行重复试验，或用另一种方法进行试验。154（3）结果判定：67包括亚急性毒性试验（30天亚急性毒性试验或20天蓄积试验）和致突变试验。目的是了解受试物与机体多次接触后在体内的蓄积情况及可能造成的潜在危害，并判断受试物是否具有遗传毒性，进而估测其嵌在的遗传危害和致癌可能性。2．第二阶段155包括亚急性毒性试验（30天亚急性毒性试验或20天蓄积致突变试验

①目的：对受试物是否具有