《食品毒理学》教学PPT课件整套电子讲义

食品毒理学

绪论第一节概述

一、食品毒理学与其它相关学科的关系是食品卫生学的组成部分，是毒理学的一个分支；近年成为食品工程、食品科学、食品加工、食品卫生等专业的主干学科。以唯物辩证法和哲学为指导，以生物学、物理、化学、数学、统计学、解剖学、组织学、胚胎学、遗传学、生物化学、生理学、病理学等为基础，与微生物学、寄生虫学、食品营养学共同评价食品的安全性。二、毒理学的产生、发展及现状1、远古时期（公元前16世纪左右）《淮南子修务训》:“神农氏尝百草，日遇毒七十。”

我国最早的一部药物学专著，《神农本草经》：上品：无毒，可久服,120种；中品：防治一般疾病，120种；下品：有毒，1252500多年前，孔子对他的学生讲过：“五不食”原则：鱼馁而肉败，不食。色恶，不食。臭恶，不食。失妊，不食。不时，不食。”这是文献有关食品安全最早的记述。公元610年，随，巢元方著，《诸病源侯论》：“凡古井冢及深坑中多有毒气，不可辄入；必须入者，先下鸡鸭毛试之，若毛旋不下既是有毒。”公元1590年，明，李时珍，《本草纲目》有对铅的阐述：“铅生石穴间……，其气毒人，若连月不出，则皮肤痿黄，腹胀不能食，多致病而死。”2、西方医学，对早期毒理学起着推动作用瑞士医生及炼丹家Paracelsus(1493)对铅、砷等重金属进行了研究，提出：“化学物质毒性主要决定于剂量；剂量可以使任何一种物品成为毒物”“毒剂是化学物质，化学物质对人体的反应必须通过实验观察，有时治疗作用与毒作用难以区别”西班牙学者Orfila(1787-1853)化学物质生物体提出化学分析在鉴定中毒案件中的作用，为近代法医毒理学奠定了基础。化学生物学3、20世纪以来，毒理学逐渐成为独立的体系1944年以后，大量有机氯农药的使用不断发生的中毒事件工业毒理学的发展工农业三废及排放物环境的严重污染生态平衡的破坏从宏观到微观：食品毒理学、农药毒理学、军事毒理学、放射毒理学、分子毒理学20世纪70年代以来：外来化学物质的安全性评价对人整体、器官、组织的毒性作用对下一代的危害重点产生了：遗传毒理学、行为毒理学、行为畸胎学等边缘学科1978年，卫生部组织8个单位编写：《食品毒理》。这是我国第一步食品毒理学专著。1982年11月19日，第五届全国人民代表大会常务委员会第二十五次会议通过《中华人民共和国食品卫生法（试行）》1983年，《中华人民共和国食品卫生标准》和《食品安全性毒理学评价程序》（试行方案）1994年，新颁布了《食品安全性毒理学评价程序与方法》（GB15193-94）1995年10月30日，《中华人民共和国食品卫生法》（现行）第八届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议通过。2003年，对《食品安全性毒理学评价程序与方法》进行了再次修订。（现行GB15193-2003）2009年2月28日，十一届全国人大常委会第七次会议，表决通过《中华人民共和国食品安全法》，于2009年6月1日起正式施行。、我国毒理学发展现状和亟待解决的问题组织机构初具规模，但尚待完善，人员素质有待提高，管理滞后于市场发展，伪科学盛行检测技术尚待普及和提高三株口服液、中华鳖精、脑白金……瘦肉精、苏丹红、三聚氰胺、丙毒、反式脂肪酸……毒理学试验周期太长，尚待改进资金、技术、设备不足5、21世纪毒理学的发展趋势1)采用多种方法相结合来评价化学物毒性将是一个重要趋势传统现代整体动物试验与人体观察相结合体外细胞、分子水平的毒性测试与人体志愿者试验相结合复杂的整体试验体外试验；构效关系数学模型有害因素毒性试验系统基因工程动物和细胞传统的发病率和死亡率终点为生化指标所代替数月给药的评价和毒性研究将在几小时内完成2)大量新技术和新方法的应用将使毒理学研究水平更加深入如：转基因动物在毒理学中的应用

转基因动物是在其基因组中引入外来遗传物质的动物，它集动物整体、细胞和分子水平于一体，更能体现生命整体的研究效果；因此成为毒理学的研究热点之一。3）毒理学分支学科的形成和发展迅速根据研究手段与终点：免疫毒理学、分子毒理学、膜毒理学、遗传毒理学、分析毒理学根据研究对象：昆虫毒理学、兽医毒理学、人体毒理学、植物毒理学根据不同外源化合物：金属毒理学、农药毒理学、食品毒理学、放射毒理学、药物毒理学、燃烧毒理学根据研究工作性质：描述毒理学（指常规毒性试验和安全评价）、机理毒理学、管理毒理学三、食品毒理学的概念食品毒理学(Foodtoxicology)的概念是研究可能随食品进入人体并具有一定毒性的外来化学物质，对人机体产生毒害影响及其毒性作用机理的科学。研究对象

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外来化学物质及其在一定条件下使机体发生的生物化学变化外来化学物质（Xenobiotics)既非人体的组成成分，也不是人体所需的营养物质，而是存在于人类生活和外界环境中，可能通过一定环节或途径与机体接触并进入机体，呈现一定生物学作用的化学物质。外来生物活性物质；外源化合物；外来化合物；常见的外来化合物有农用化学品、工业化学品、药物、食物添加剂、容器具包装材料、日用化学品、各种环境污染物及食品中天然存在的物质，如霉菌毒素等。四、食品毒理学研究的内容与任务主要内容1）食品中可能出现的外来化合物的结构、理化性质，在食品或外环境中的存在形式。2）外来化合物随食品被吸收进入机体后在体内分布、代谢转化、蓄积和排泄的过程。——毒物代谢动力学，简称“毒动学”。3）研究这些外来化合物及其代谢产物在体内引起的生物学变化，亦即对机体造成的毒性损害及机理。——毒物效应动力学，简称“毒效学”。

主要包括：对机体各器官、系统、组织、细胞等的急性毒性、慢性毒性、蓄积性、对生殖和发育的影响、致畸、致突变、致癌、致敏性以及对神经行为和免疫机能的影响。2研究的任务1）对可能出现于食品中的食品添加剂、污染物、新的食品资源以及新的保藏加工方法进行安全性评价和毒性鉴定2）按照上述物质的性质、来源和使用方式，分别确定其对人体的毒性危险度、对人体无害的食品中最大限量；为制定有关食品卫生标准提供科学依据3）为满足食品卫生理论和实际工作的需要，不断改进研究方法，采用先进仪器，解决现有及即将出现的问题，使本学科不断充实、深入。四、食品毒理学的研究方法实验研究

2人群调查1）体内实验法通常在整体动物进行；实验多采用哺乳动物，例如大鼠、小鼠、豚鼠、家兔、仓鼠、狗和猴等。2）体外实验法大多利用游离器官、原代培养细胞、细胞系和细胞器等进行。第二节毒理学主要的基本概念一、毒物、毒性、中毒毒物（Toxicant)指在一定条件下，较小剂量就能引起机体功能性或器质性损伤的化学物质；或剂量虽微，但积累到一定的量就能干扰或破坏机体的正常生理功能，引起暂时或持久性的病理变化、甚至危及生命的化学物质。毒性（Toxicity)指一种物质对机体造成损害的能力。

物质毒性的高低仅具有相对意义。关键是此种物质与机体接触的剂量。除物质与机体接触的量外，还与物质本身的理化性质以及其与机体接触的途径和时间有关。中毒（Toxication)指机体受到毒物的作用而引起的功能性或器质性病变。可分为急性中毒、亚慢性中毒、慢性中毒（包括慢性中毒的急性发作）二、危险毒和安全性危险度（Risk)指一种外来化学物质在具体的接触条件下，对机体造成损害可能性的定量估计。安全性指一种外来化学物质在规定的使用方式和用量条件下，对人体健康不致产生任何损害，即不引起急性、慢性中毒，亦不对接触者（包括老、弱、病、幼、孕妇）及其后代产生潜在危害。三、剂量剂量（Does)剂量的概念较为广泛，可指给予机体的数量，或与机体接触的外来化合物的数量、外来化合物吸收进入机体数量、外来化合物在靶器官作用部位或体液中的浓度或含量。一般剂量的概念，指给予机体的外来化合物的量或机体接触的量。剂量的单位是以单位体重接触的外来化合物的量表示，例如mg/kg体重。致死量（Lethaldoes)绝对致死量(LD100)

指能引起一组实验动物全部死亡的最低剂量。半数致死量(LD50)指能引起一组实验动物中死亡50%所需剂量，也称致死中量。最小致死量(MLD)指仅能引起一组实验动物个别死亡的剂量。最大耐受量(LD0)指能引起一组实验动物全部中毒但无一死亡的剂量。最大无作用剂量(maximalno-effectlevel)

即在一定时间内，一种外来化合物按一定方式或途径与机体接触，根据目前的认识水平，用最灵敏的试验方法和观察指标，未能观察到任何对机体的损害作用的最高剂量。又称：未观察到作用的剂量或未观察到效应的水平（noobservedeffectlevel,NOEL)最小有作用剂量(minimaleffectlevel)

即在一定时间内，一种外来化合物按一定方式或途径与机体接触，能使某项观察指标开始出现异常变化或使机体开始出现损害作用所需的最低剂量。也可称为中毒阈剂量（toxicthresholdlevel)。表示一种外来化合物的最大无作用剂量和最小有作用剂量时，必须说明：试验动物的物种品系接触方式或途径接触持续时间观察指标例如某种有机磷化合物在大鼠(wistar品系)经口给予3个月，全血胆碱酯酶活力降低50%的最大无作用剂量为10mg/kg体重。四、效应和反应效应

表示一定剂量外来化合物与机体接触后可引起的生物学变化。此种变化的程度用计量单位来表示，例如若干个、毫克、单位等。反应

是一定剂量的外来化合物与机体接触后，呈现某种效应并达到一定程度的比率，或者产生效应的个体数在某一群体中所占的比率，一般以%或比值表示。五、剂量效应关系和剂量反应关系剂量效应（反应）关系是指作用于机体的剂量与引起某种生物效应的强度或发生率之间的相关规律。剂量效应和剂量反应关系都可以用曲线表示剂量效应强度或反映率剂量效应（反应）关系类型：1直线型2抛物线型3S状曲线六、损害作用与非损害作用1非损害作用(no-adverseeffect)不引起机体机能形态、生长发育和寿命的改变；不引起机体某种功能容量的降低，也不引起机体对额外应激状态代偿能力的损伤。当机体停止接触该种外毒化合物后，机体维持体内稳态的能力不应有所降低，机体发生的一切生物学变化应在机体代偿能力范围之内，机体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高。稳态（homeostasis)：是机体保持内在环境稳定不变的一种倾向或能力。一般通过负反馈完成。功能容量：以解剖学、生理学、生物化学或行为方面的各项指标来表示。如，进食量、体力劳动负荷能力应激状态(stress)：是各种外界不利因素在机体引起的所有非特异性生物学作用的综合表现。2损害作用(adverseeffect)损害作用与非损害作用相反，应具有下列特点：机体的正常形态、生长发育过程受到严重影响，寿命亦将缩短。机体功能容量或额外应激状态代偿能力降低机体维持稳定能力下降机体对其它某些因素不利影响的易感性增高3正常值在实际工作中，可选定一群按目前认识水平，认为“健康”或“正常”的个体，对其进行某项观察指标测定，以其平均值±2个标准差作为正常值范围。必须明确“正常值”仅具有相对意义。确定某项指标变化是否偏离正常值范围，可采用统计学方法；凡该观察指标符合下列情况之一者，即可认为已偏离正常值范围，属于损害作用：。与对照组相比，具有统计学显著性差异(P<0.05)，并且其数值不在正常值范围内。与对照组相比，具有统计学显著性差异(P<0.05)，而其数值却在一般公认“正常值”范围内；但如在停止接触后，此种差异仍然持续一段时间，则属于损害作用。与对照组相比，具有统计学显著性差异(P<0.05)，而其数值却在一般公认的“正常值”范围内；但如机体处于功能或生物化学应激状态下，此种差异更为明显，则属于损害作用。第一章外来化合物的毒作用机理和影响因素第一节外来化合物的毒作用产生和机理一、毒作用产生细胞生命活动的特点1）细胞的定性需求——酶的特异性2）细胞的定量需求——化学反应动力学3）需要一定的时间限制

2细胞水平生命活动的控制手段生物膜——酶——反馈抑制机理机体整体水平生命活动的协调控制手段血液循环系统——神经系统——激素系统4毒作用产生在外来化合物作用下，如果上述任何一个或多个环节发生了混乱，并且在器官或组织的功能细胞总数上达到一定的比例，必将导致可察觉的功能失常。包括以肉眼可见的结构损伤或以可测定的功能损伤表现出来。二、毒作用的分子机理对细胞膜的损伤1）引起膜组成成分及膜蛋白结构的改变转运载体毒物受体能量转运泵的作用贯穿镶嵌2）膜脂质过氧化3）直接与膜上某些酶发生作用

2细胞内钙稳态失调Ca2+

作为第二信使，沟通细胞之间的信息流通

静息状态[Ca2+]10-7mol10-3mol[Ca2+]10-5mol兴奋状态细胞运动、增值、更新、生殖细胞受精3共价结合（covalentbinding)

外来化合物酶核酸组织蛋白例：有机磷农药的毒作用机理氯乙烯与组织蛋白结合形成的“肢端溶骨症”第二节外来化合物的毒作用的影响因素一、理化性质脂水分配系数是指化合物在脂(油)相和水相的溶解分配率，即化合物在水溶性与脂溶性间达到平衡时的平衡常数。它涉及化合物的吸收、分布、转运、代谢和排泄

解离度3挥发度、蒸气压、分散度

如苯与苯乙烯的经口LD50值相同，即其绝对毒性相同。但苯很易挥发，而苯乙烯的挥发度仅及苯的1/11，所以苯乙烯形成空气中高浓度就较困难，实际上比苯的危害性为低。二、化学结构活性部位——某些功能团，不参与作用的部位——载体，影响体内转运、蓄积、转化受点理论化学物质毒性的特异性取决于与之相应的受点的存在，受点与化合物的反应决定了化合物作用的量效关系。受点：指生物原生质分子的某种化学基团。是受体的一部分受体:是载有受点的分子实体。配基：是指与受点结构具有一定互补性的分子。内源的，如激素、神经递质；外源的，生物素、药物受点具有3个功能：1）识别和结合与其结构具有一定互补性的分子2）将受点—配基相互作用产生的信号传递至效应器3）产生相应的生物效应受点的5种特性：1）受点对配基有立体选择性2）数量一定，有饱和性3）有竞争性，亲和力强者首先与受点结合4）有一定生命周期，可不断更新5）与配基一般呈非共价的可逆结合三、纯度和溶剂

四、实验动物的种属差异

如，氯仿经口给予大鼠、小鼠和猴，分别有80%、60%、20%转化成CO2排出，而人则主要以原型排出；又例如，stock小鼠腹腔注射丙烯腈的LD50为15mg/kg，而NR小鼠则为40mg/kg。五、同种动物间的个体差异

遗传因素和不同免疫状态

年龄性别机体不同的生理和功能状态营养状况六、接触途径

接触化合物的吸收速度和毒性大小顺序：静脉注射（呼吸道吸入）＞腹腔注射＞肌肉注射＞经口＞经皮肤七、毒物的浓度(稀释度）

剂量和作用时间

给药浓度（给20只小鼠灌胃相同剂量）氰化钾氰化钠1.25%水溶液9只死亡2只死亡5%水溶液19只死亡13只死亡八、环境及气象因素

第三节外来化学物质的联合作用一、联合作用的概念（jointaction)

是指两种或两种以上的外来化合物对机体的交互作用。它们在机体中往往呈现十分复杂的交互作用。或彼此影响代谢动力学过程，或引起毒性效应变化，最终可以影响各自的毒性或综合毒性。二、联合作用的类型相加作用（additionaljointaction)交互作用的各种化合物在化学结构上如为同系物，或其毒作用的靶器官相同，则其对机体产生的总效应等于各个化合物成分单独效应的总和，这种现象即是化合物的相加作用。如，大部分刺激性气体的刺激作用具有麻醉作用的化合物2协同作用(synergisticjointaction)

各化合物交互作用结果引起毒性增强，即其联合作用所发生的总效应大于各个化合物单独效应的总和。

可能原因：促进吸收速率加快排出延缓干扰体内降解过程体内的代谢动力学过程的改变3拮抗作用(antagonisticjointaction)各化合物在体内交互作用的总效应，低于各化合物单独效应的总和。化合物在体内产生拮抗作用的几种可能形式：1）竞争性拮抗。如肟类化合物和有机磷化合物竞争与胆碱酯酶结合，致使有机磷化合物毒性效应减弱。2）化合物间引起体内代谢或转运过程的变化。3）功能性或效应性拮抗。如阿托品治疗有机磷化合物中毒4独立作用(indeoendentjointaction)两种或两种以上的化合物作用于机体，由于其各自作用的受体、部位、靶细胞或靶器官等不同，所引发的生物效应也不相互干扰，从而其交互作用表现为化合物的各自的毒性效应，对此称为独立作用。三、急性联合作用类型的评定联合作用系数法1）先测出混合物和各化合物的LD50；2）假设各化合物之间的联合作用是相加作用，求出混合物预期的LD50值；

混合物预期的LD501+A的LD50a+B的LD50b…+N的LD50nA、B、…N代表参加联合作用的各化合物；a、b、n代表各化合物在混合物中的重量比；因此，a+b+…+n=13）以混合物预期的LD50值与实测的LD50值之比作为联合作用系数。

K=预期的LD50实测的LD50

联合作用系数K类型＜0.4拮抗作用0.4~2.7相加作用＞2.7协同作用国标采用Smyth法2等效应线法

1）在试验条件和接触途径相同的情况下，分别求出两化合物(如甲和乙）的LD50值及其95%可信限2）以横纵坐标分别代表两化合物的剂量范围，分别将甲、乙的LD50值及其95%可信限点在坐标上；mg/Kgmg/Kg甲LD50乙LD503）将两化合物的相应三点连成三条线，即等效应线。4）然后再各取两化合物的等毒性剂量，求出混合物的LD50值；再以求出的混合物LD50剂量中两个化合物所含的实际剂量分别在坐标轴上找到各自的剂量位置，并由相应剂量点作垂直线，视其交点位置进行联合作用评定。mg/Kgmg/Kg甲LD50乙LD50ss:协同作用a:相加作用aat:拮抗作用at第二章外来化合物的体内过程和代谢试验第一节生物转运一、生物转运机理简单扩散(simplediffusion)

外来化合物由生物膜的分子浓度较高的一侧向浓度较低一侧扩散的过程。

特点：不需要消耗能量，外来化合物与膜不发生化学反应，生物膜不具有主动性。

影响因素：浓度梯度、脂溶性、解离状态2载体扩散

不易溶于脂质的外来化合物，利用载体由高浓度向低浓度处移动的过程。也可称为易化扩散或促进扩散（facilitateddiffusion)。其主要特点是：①转运过程需要载体参加，但不消耗代谢能量；②生物膜具有一定主动性或选择性例：水溶性葡萄糖由胃肠道进入血液、由血浆进入红细胞并由血液进入神经组织都是通过载体扩散。3主动转运（activetransport)外来化合物透过生物膜由低浓度处向高浓度处移动的过程。其主要特点是：①可逆浓度梯度转运，故消耗一定的代谢能量；②转运过程需要载体参加。③载体既然是生物膜的组成成分，故有饱和性。④主动转运有一定的选择性。⑤如果两种化合物基本结构相似，在生物转运过程中又需要同一转运系统，两种化合物之间可出现竞争，并产生竞争抑制。4滤过(filtration)

滤过是外来化合物透过生物膜上亲水性孔道的过程。孔道直径：一般0.4~4nm;

如小肠上皮细胞，0.4nm;肾小球7~10nm凡不溶于脂质，分子直径小于亲水性孔道的物质，可随水分子滤过。5胞饮和吞噬

液体或固体外来化合物被伸出的生物膜包围，然后将被包围的液滴或较大颗粒并入细胞内，达到转运的目的，前者称为胞饮（pinocytosis)，后者称为吞噬(phagocytosis)。机体内外来异物的消除，例如白细胞吞噬微生物，肝脏网状内皮细胞对有毒异物的消除都与此有关。二、吸收1概念

吸收是外来化合物经过各种途径透过机体的生物膜进入血液的过程。2吸收途径1）消化道吸收及影响因素胃肠道中pH值外来化合物的溶解度和分散度脂水分配系数胃肠蠕动和胃肠道内容物2）皮肤吸收及影响因素化学物浓度、脂溶性、分子量大小皮肤角质层厚度、接触部位与面积气象条件、劳动强度3）呼吸道吸收毒物状态颗粒大小与吸收部位〉10um上呼吸道、气管、支气管3~10um肺泡管0.5~3um肺泡<0.5um悬浮，易被呼出分配系数=毒物在肺泡内空气中中的浓度（mg/L)毒物在血液中的浓度（mg/L)3）呼吸道吸收溶解度与分子量肺的通气量和血流量血气分配系数三、分布1概念

分布是外来化合物通过吸收进入血液或其它体液后，随着血液或淋巴液的流动分散到全身各组织细胞的过程。2影响分布的主要因素1）外来化合物与血浆蛋白结合

阴离子价越高，与血浆蛋白结合力越强血浆蛋白减少时，与毒物的结合力降低小儿血浆蛋白与毒物的结合力远小于成人2）外来化合物与其他组织成分结合

多种蛋白质、粘多糖、核蛋白、磷脂等如：铅——骨骼镉——肾

DDT、六六六——脂肪组织

4）体内屏障（barrier)

胎盘屏障、血脑屏障、血眼屏障、乳腺屏障，等3）贮库和靶器官某些外来化合物对脂肪、骨骼等组织具有特殊亲和力和专一性，并在这些组织浓集，形成所谓贮库和靶器官。四、排泄1概念

排泄是外来化合物及其代谢产物向机体外转运的过程。2主要排泄途径1）随同尿液经肾脏排泄②经肾小球滤过后进入肾小管的物质有两条去路：肾小管重吸收随尿液排出有机阳离子有机阴离子转运系统1）随同尿液经肾脏排泄①主要排泄机理：肾小球滤过、肾小球简单扩扩散、肾小管主动转运、肾小管分泌2）经肝脏随胆汁排泄②随同胆汁进入肠道的系统有两条去路：肝肠循环随粪便排出2）经肝脏随胆汁排泄①毒物经肝脏实质细胞进入胆汁的主要方式：主动转运，并有最少有三种转运系统：有机酸类和胆红素有机碱类中性有机物还可能有一种转运系统：负责金属转运排泄一、生物转化的概念第二节生物转化外来化合物在体内经过一系列生物化学变化，形成其衍生物以及分解产物的过程称为生物转化，或称为代谢转化。一、生物转化的概念生物转化的场所：几乎遍布全身；最主要的是肝脏。代谢酶系:非微粒体酶系——线立体、细胞浆微粒体酶系——内质网混合功能氧化酶，组成较为复杂，现在已经知道的主要有细胞色素P-450氧化酶；还有还原型辅酶Ⅱ－细胞色素P-450还原酶二、生物转化的主要反映类型外来化合物的生物转化过程主要包括四种反应类型，即：

氧化反应、还原反应、水解反应、结合反应

(1)氧化、还原和水解反应是生物转化第一阶段的反应（也称Ⅰ相反应）。

(2)结合反应是第二阶段的反应（也称Ⅱ相反应）。

结合反应类型可结合外来化合物反应场所1.葡萄糖醛酸结合含羟基、氨基、羧基的物质主要肝，此外胃肠粘膜皮肤2.硫酸酯结合醇、酚、胺类肝肾胃肠3.谷胱甘肽结合卤代芳烃、卤代硝基苯、环氧化物、少数芳烃肝、肾等组织4.乙酰化反应羟基、氨基、含硫化合物肝，胃肠道粘膜，肺、脾等组织胞液5.甲基化反应多种器官组织微粒体及胞液中6.氨基酸结合三、生物转化的特点1反应的连续性例：阿斯匹林（乙酰水杨酸）——水解——羟化2反应类型多样性3解毒与致毒的两重性1）同一类型反应发生在不同物质，后果不同2）同一类型反应发生在同一底物的不同部位，后果不同例，苯胺N-羟化——致毒苯环羟化——解毒四、影响生物转化的因素1毒物对代谢酶的抑制和诱导作用。

抑制是一种外来化合物使另一种化学物质的代谢酶系活力降低，使有关化学物的生物转化过程变慢，以致延缓体内消除。诱导是一种外来化合物使另一种化学物代谢酶活力增强，并因此促进另一化学物的生物转化过程，这种现象称为代谢酶诱导。诱导现象的发生主要通过肝微粒体酶活力增强。

2影响毒物代谢的种属差异和个体差异

第三节外来化合物的蓄积作用

一、蓄积性的概念

如果一种外来化合物反复多次进入机体而且其前此进入剂量尚未完全消除，后一次剂量又已进入，以致这一化学物质在体内的总量不断增加，此种现象即称为蓄积，外来化合物的这种性质称为蓄积性。

1）物质蓄积：即量的蓄积，指当前后两次剂量之间的时间间隔不足以使前次剂量转化和排泄完毕，后次剂量又进入体内，此时体内总剂量便是前次剩余剂量和后次剂量总和，如此反复，使体内毒物蓄积量逐渐增加，导致机体出现中毒效应。2)功能蓄积：机体受到毒物损害作用时其修复（如酶的复活、再生、细胞的修补等等）也需要时间，倘若前次剂量造成的损害尚未完全修复，后次剂量又进入体内，则损害程度也逐渐加重。如此反复，也导致机体出现中毒效应。二、生物半减期及测定

生物半减期指进入机体的外来化合物由体内消除一半所需的时间（以T1／2表示）。

测定时，可将被检物由静脉注入，然后按一定时间间隔，连续多次测定该物质在血液中浓度。一般外来化合物在血液中浓度的下降速度是先快后慢，其在血液浓度的对数值与时间成直线关系，可在图上根据浓度降低一半找出其对应的时间，即为血液浓度的生物半减期。三、蓄积率及测定

指在一定期间内，外来化合物在机体内的蓄积量与同一期间进入机体总量的百分比。

蓄积率越高，表明该化学物质蓄积性越大。

测定时，可用两群条件一致的动物，第一群动物（蓄积群）在一定期间先每日给予一定剂量被检化学物质，但动物不能发生死亡，经一定时间给予一定剂量后，与第二群动物（对照群）同时分别测定该被检物的LD50。（对照群LD50）—（蓄积群LD50）

蓄积期间给予蓄积群动物被检物总剂量蓄积率＝×100%

四、蓄积系数与蓄积性毒性试验LD50(n)

K＝────LD50(1)

（一）蓄积系数的概念：是指达到同一效应（如ED50或LD50）分次给予实验动物所需外来化合物总剂量（以LD50(n)表示）与一次给予所需剂量（以LD50(1)表示）之比，以K表示。即：

K值越大，蓄积性越弱，反之，K值越小蓄积性越强。

1≤K＜3：明显蓄积3≤K＜5：中等蓄积K≥5：轻度蓄积K＜1：高度蓄积（二）蓄积性毒性试验

1固定剂量法

1）按常规方法测出受试化学物质的LD50；2）再取一批条件相同的实验动物，分成两组，20只／组左右，一组为试验组，另一组为对照组，雌雄分别进行。3）每日以一定剂量受试物灌胃，可在1／20～1／50LD50之间选择剂量，由于剂量固定，每日应根据体重调整灌胃量。4）同时每日观察和记录实验组动物的累积死亡数，直至累积死亡数达实验动物总数一半为止，计算累积总接触剂量。按公式：

5）若接触剂量已累积达五倍LD50，而受试动物死亡仍未达到半数，也可终止试验，并作出K＞5的结论。LD50(n)

K＝────LD50(1)

2定期递增剂量法

1）在测出受试物LD50后，同上法选择条件相同的试验动物，分成对照组与接触组，每组动物亦20只左右，雌雄分别进行。2）试验开始时的最初4天，每天给予动物1／10LD50的剂量然后以四天为一期，每期的每日剂量递增为前一期每日剂量的1.5倍。3）直到有半数动物死亡或累积剂量达到LD50的5倍为止。如按上述剂量递增，到第20天，累计剂量即可达到LD50的5.3倍。此法时间最长一般不超过28天。其余K值计算和蓄积系数评定与前述方法相同。五、耐受性

在某些情况下，某一外来化合物反复作用于机体后，有时本来可以引起机体呈现一定效应的剂量，却不再能引起效应，必须加大剂量才能使机体呈现预期的效应。此种现象即机体对这一化学物质的耐受性或称习惯性。

第四节毒物动力学

一、基本概念

1毒物动力学（toxicokinetics）

是利用数学方法研究外来化合物进入机体的生物转化和生物转运随时间变化的规律和过程。

2室（compartment）：

它是毒物动力学数学模型，其含义是假设机体是由一个或多个室组成，室为有界的空间，外来化学物随时间变化在其中运动，它不代表解剖学部位、器官或生理学功能单位，而是理论的机体容积。3．速率过程（rateprocess）

⑴一级速率过程

表明化学物质在机体内随时间变化过程与化合物浓度成正比,即：

dc／dt=—KC

⑵零级速率过程

表明化合物在机体内随时间变化过程与浓度无关，即：

dc／dt=—K

二、一室模型——整体理论数学模型

此学说认为：金属毒物在体内的蓄积量决定于该金属在体内的吸收量（摄入量×吸收率）及其由体内的排泄率，其中排泄率的高低取决于该物质生物半减期的长短。而体内蓄积量在每日吸收量与生物半减期两个因素的制约下，不可能无限增加，在一定情况下将达到一极限值，即所谓最大蓄积量。

2、蓄积性具有以下特点：

（1）在每次摄入毒物剂量相同的条件下，稳态时体内毒物平均蓄积量随每次摄入量（α。）的增加而增加。

（2）在每次摄入毒物剂量相同的条件下，稳态时体内毒物平均蓄积量随摄入时间间隔的加大而减小。

（3）在每次摄入毒物剂量相同，时间间隔相同的条件下，不同外来化合物在体内达到稳态时的平均蓄积量与其生物半减期成正比，因而可以用生物半减期作为外来化合物蓄积性的量度。1、公式：

稳态时，体内的毒物的平均蓄积量A平均可由下式定义：

A平均＝1.44α。T1／2／τ

3、〔例〕

某地渔民每日食鱼567克，鱼中甲基汞含量为2mg／Kg，甲基汞的吸收率接近100％，甲基汞在人体内生物半减期约为70天，其中毒阈剂量为100mg／人，问此地渔民是否会出现汞中毒？

解:

由已知，

α。＝2×（567／1000）×100％＝1.134mgA平均＝1.44×1.134×70=114.31mg

由计算结果得知，人体最大平均蓄积量为114.31mg，超过中毒阈剂量，故有发生蓄积中毒的可能。

那么，此地渔民从开始进食该鱼后，大约需经多长时间才可能出现中毒效应呢？

为此，我们还需要进一步研究体内蓄积量达到中毒阈剂量所需的时间问题。

如前所述,第n次摄入毒物后的时间间隔内，体内平均蓄积量可由下式定义：An平均＝（∫0τAndt）／τ

将（7）式从0～τ范围内取定积分得：∫0τAndt＝α0（1-e-nKτ）／kAn平均＝α0（1-e-nKτ）／kτ…（12）将（10）式代入（12）式得：An平均＝A平均（1-e-nKτ）

令f＝An平均／A平均，表示第n次摄入毒物后的时间间隔内，体内毒物平均蓄积量（An平均）占稳态时平均蓄积量（A平均）的分数，则：e-nKτ＝1-f，两边同时取常用对数得：

-nkτ＝2.303lg(1-f),又K＝ln2／T1／2

所以，

nτ=-3.32T1／2lg(1-f)…………………（13）

式（13）中，若以f表示某物质的中毒阈剂量与稳态时体内最大平均蓄积量之比，则nτ即为出现中毒效应所出现的时间。

由此可知，上例中发生中毒症状所需时间为：

nτ=-3.32×70lg(1-100／114.31)＝209.73天

即该地渔民食入此鱼后约210天将发生汞中毒。

三、二室模型

K12：化合物从Ⅰ室向Ⅱ室的分布常数K21：化合物从Ⅱ室向Ⅰ室反分布常数K10：化合物从Ⅰ室消除的速率常数四、非线性动力学

第五节代谢试验

一、代谢试验的目的

是阐明外来化合物在体内吸收、分布、排泄等生物转运过程和其转变为代谢物的生物转化过程。通过代谢试验可以阐明下列情况：1）外来化合物在体内吸收、分布、排泄的速度和程度、蓄积的程度和主要蓄积器官，同时也可发现可能存在的靶器官。2）外来化合物在机体内可能的代谢产物，并对其毒性作用初步了解。

3）代谢试验的结果还可提供某些外来化合物的代谢动力学参数，掌握毒物动力学全部情况后，可对其毒性作出初步估计。二、代谢试验的方法

1、实验动物与染毒剂量

可选用雌雄两性大鼠或小鼠，按两个剂量考虑：

（1）相当于引起中毒的剂量

（2）参照人体实际接触的剂量

二、代谢试验的方法2、受试物给予方式

（1）是静脉注射，可对受试物的分布和排泄情况有较为直接明确的了解；

（2）是采用人体实际接触的方式，在食品毒理学中，主要是经口方式，多采用灌胃或将被检物混入饲料，以便了解吸收过程的实际情况。三、代谢试验的内容

1．测定受试物在血浆中的含量或浓度

2．测定受试物在胃肠中吸收情况3．测定受试物在主要器官中分布情况及主要浓集器官

4．测定受试物通过尿、粪、和胆汁的排泄情况

5．受试外来化合物在体内生物转化情况

第三章动物毒性试验第一节实验动物概述一、实验动物与实验动物化世界上的动物通常被我们按照其与人类的关系分为：野生动物（WildAnimal）经济动物（EconomicAnimal）观赏动物（OrnamentalAnimal）实验动物（LaboratoryAnimal）。是指经人工饲育，对其携带微生物实行控制，遗传背景明确或来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定以及其它科学试验的动物。实验动物化：指以其它三类动物为来源，人为的使之变为实验动物的过程。实验用动物：Animalforexeperiment是指某些未经充分实验动物化，而在某些实验研究中经常用到或不可不用的动物。实验动物的特点：个体间的均一性；某些遗传上的稳定性；比较容易获得。二、实验动物的分类按微生物控制分：

种类饲养条件无菌动物（Germfreeanimal）隔离系统Isolationsystem悉生动物（Gnotobioticanimal）也叫已知生物体动物隔离系统Isolationsystem无特定病原体动物（SPF动物）（Specificpathogenfreeanimal）屏障系统中Barriersystem普通动物（Conventionalanimal）开放系统Opensystem（国际上）

我国的分类标准：——1994年国家技术监督局发布一级，普通动物（Conventionalanimal，CV）二级，清洁动物（Cleananimal，CL）三级，无特定病原体动物（Specificpathogenfreeanimal，SPF）四级，无菌动物（Germfreeanimal，GF）二级，清洁动物的饲养要求：

有屏障设施，空气经过滤净化，正压，进入饲养环境的一切物品均应严格灭菌：饲料、垫料、饮水、笼器具、工作人员的衣物、实验用品等。2按遗传学控制分近交系（Inbredstrain）封闭群（Closecolony）突变系（Mutantstrain）系统杂交动物（Hybirdanima）现代遗传工程产生的新品系1）近交系（Inbredstrain）

指近交程度相当于全同胞兄妹连续交配20代以上，近交系数达98.6%以上，基因达到高度纯合和稳定的动物群。①常见的培育方式：全同胞兄妹交配（B×Smating）父女或母子交配（回交，backcross）堂兄妹交配（cousinmating）不同的近交方式决定了近交程度提高的速度近交程度的衡量是以近交系数来表示的近交系数指群体中两个等位基因源于同祖先同一基因的概率1960年，Falconer经试验获得计算公式：Fn=1-(1-△F)nFn——第n代的近交系数n——近交代数△F——近交系数的代递增率同胞兄妹交配：19.1%父女或母子交配：19.1%堂兄妹交配：8%同父异母者交配：11.0%③近交系动物的特点基因位点的纯合性(homozygosity)遗传组成的同源性(isogenicity)长期遗传的稳定性(stability)表现性的均一性(uniformity)遗传特征的可辨别性(identifiability)遗传组成的独特性(individuality)国际分布性(internationaldistribution)背景资料的完整性(backgrounddata)④常用的近交系动物

日前世界上至少有250个小鼠品系，111个大鼠品系，20个家兔品系和14个豚鼠品系。在实验中应用最多的绝大部分是小鼠和大鼠的近交系。

小鼠常用的近交品系主要有：C57BL、C3H、BALB/c、DBA/2、CBA、A、AKR、NAB、B10.D2、SJL。

大鼠常用的近交品系主要有：F344、LEW、BN、SHR、DA、PVG、WAG、AC1、WF、WKY。2）封闭群（Closecolony）也称非近交系（noninbredstrain）、远交群和远交原种（outbred）。特点：具有杂合性，避免了近交衰退；较强的繁殖力和生活力，表现为：产仔多、胎间隔短、生长块、成熟早、疾病抵抗力强，成本低，可大量供应。个体差异较大常用品系：小鼠：昆明、NIH、ICR、LACA；大鼠：Wistar、SD；DunkinHarleg豚鼠；新西兰兔等。培育要求：5年以上不从外部引种，即不引进任何新的基因；只在群内进行随机交配；群体大小应保持在50只以上。3）突变系（Mutantstrain）正常染色体的基因发生突变而具有了各种遗传缺陷的动物，进行定向培育而成的近交系；或用遗传学方法将突变基因导入已育成的近交系；这样具有突变基因的近交系称突变系。如果将突变基因保持在一个封闭群当中，称突变原种（mutantstock）。4）系统杂交动物（Hybirdanima）指两个不同近交系杂交产生的第一代动物，也叫F1动物。特点：具有杂交优势。抗病力强，对环境和实验处理的耐受性强，克服了近交衰退，适于各种长期慢性实验；遗传和表现型的一致性。具有与近交系相似的个体均一性同时具有两个亲本片系的特点。不能进一步繁殖而保持其遗传组成不变，否则会出现遗传分离和基因重组。5）现代遗传工程产生的新型品系

①转基因动物指以实验方法导入的外源基因在其染色体基因组内稳定整合并能遗传给后代的动物。如果外源基因在动物染色体上整合稳定，则能进一步繁殖而保持外源DNA的存在。②嵌合体动物指将动物早期胚胎进行分割与同种或异种的胚胎细胞聚合而发育成的个体。不能进一步繁殖，只能在需要时随时生产。三、实验动物的选择原则根据实验目的和要求，可考虑以下几个原则：1.近似性原则2.差异性原则3.易化原则4.相容和匹配原则5.重复性和均一性原则6.易获性原则：还要考虑是否经济及是否容易饲养管理

还要注意动物的种类、品种或品系、质量（遗传、微生物及营养状况）和健康状况等。三、实验动物的选择原则根据实验的具体目的和要求，可考虑以下几个方面：1.选用与人类的机能、代谢结构、及疾病特点相似的实验动物。2.选用遗传背景明确、具有已知菌群及模型性状显著且稳定的动物。3.选用解剖生理特点符合实验目的要求的实验动物4.选用具有符合研究需要的某些特殊反应的动物。5.选用人畜共患疾病的实验动物6.选用传统应用的实验动物。四、啮齿类实验动物的意义1.代谢方式与人接近，对化学物质敏感。2.体型大小适中。3.自然寿命不长，繁殖力强。4.实验动物化程度高。

常选用大、小白鼠。其它啮齿类动物如豚鼠、长爪沙鼠、地鼠等，

五、动物实验所得数据的种属差异毒理学实验一般要求用两种实验动物（其中一种为非啮齿类）对同一毒物进行试验，以得到的两个LD50之比来划分种属差异的大小：LD50（A）／LD50（B）

易感性＜3没有种属差异3.1～9中等种属差异＞9明显种属差异六、实验动物的饲育环境温度：各种实验动物的最适温度如下表，且要求温差不大于3℃，动物小鼠大鼠兔猫狗灵长类温度℃15-2018-2215-2015-2015-2020-24湿度：湿度过高微生物易于繁殖，过低（＜40％)易使灰尘飞扬，相对湿度还影响体温调节。因此，湿度以40～70％为宜，尤以45～55％为最适相对湿度。（一）气候因素气流速度及空气清洁度：要求空气中的NH3不超过20ppm。因此要求有5-15次／小时的换气量。气流速度为10-25cm／s。再加上适当的饲养密度和日常清洁工作。光照：光照与动物性周期有密切关系，尤其鼠类要避免日光直射。因此可以采用完全的人工光照，昼夜明暗交替，12h：12h或10h：14

h

。音响、噪音:

可引起动物紧张，大、小鼠尤怕突然音响，要求噪音不高于65分贝，一般60分贝以下（狗除外）。（二）物理化学因素6.臭气动物室内的臭气主要有氨、甲基硫醇、硫化氢等物质。以氨的浓度最高，故一般以氨的含量作为衡量空气质量的重要指标。当氨浓度较高时，会刺激动物的粘膜而引起流泪、咳嗽，严重时可引起急性肺水肿，而造成动物死亡。高浓度的氨引起动物体质下降，从而影响动物实验效果。为了抑制动物室内的臭气，应减少动物饲养密度，2～3日左右频繁地更换笼具、垫料，增加换气次数。我国动物室的氨浓度标准为14mg／m3以下。7.

粉尘包括微生物在内。实验动物室的粉尘可引起鼻、咽喉炎、哮喘、发热、皮肤炎等过敏性症状，粉尘中的微生物也可造成动物污染。粉尘的数量与空气过滤效果、换气次数、空气湿度、饲养方式、人员操作等有关。（三）居住因素：笼具、垫料、饮水器等七、动物营养要求饲料蛋白质最少占13—15％，最好18-24％,但通常不超过30％，而其中1／3为营养价值较高的蛋白质。饲料中脂肪占4-6％，一般不超过10％。碳水化合物在40-70％左右，粗纤维要占10-15％钙占1.5％，磷占0.75％。此外，还要注意维生素E和B族维生素及食盐的供应。大鼠对Vk与Vc无特殊要求，但豚鼠应注意Vc供应，兔子饲料中应保证有足够的纤维素，狗的饲料中应有一定的肉食，还要保证有适当的户外活动.成分名称成分含量%主要微量元素含量（每kg饲料中）主要维生素含量（每kg饲料中）粗蛋白≥18铁不低于100mg铜不低于10mg

不高于250mg锌不低于30mg锰不低于80mg维生素A不低于7000IU维生素D3不低于800IU维生素E不低于60IU维生素K3不低于3mg维生素B6不低于8mg维生素B12不低于0.02mg粗纤维≤5粗灰分≤8钙0.8-1.8总磷0.6-1.2赖氨酸≥1.35食盐0.5水分≤10大、小鼠生长维持颗粒饲料北京科澳协力饲料有限公司按照GB14924·3-2001标准生产大、小鼠繁殖颗粒饲料成分名称成分含量（%）主要微量元素含量（每kg饲料中）主要维生素含量（每kg饲料中）粗蛋白≥20铁不低于100mg铜不低于10mg

不高于250mg锌不低于80mg锰不低于80mg维生素A不低于15000IU维生素D3不低于600IU维生素E不低于120IU维生素K3不低于10mg维生素B6不低于12mg维生素B12不低于0.01mg粗纤维≤5粗灰分≤8钙0.8-1.8总磷0.6-1.2赖氨酸≥1.35食盐0.5水分≤10第二节常用试验动物的一般处理一、试验前观察

动物在试验前，一般要观察一周，使实验动物适应实验室生活条件，同时淘汰一部分不健康与不适用的动物。慢性毒性试验要求比较严格，最好观察两周，并反复仔细观察。实验动物必须健康并发育正常，体型丰满，毛浓密且紧贴于皮肤表面，有光泽，眼明亮而有神，天然孔无分泌物，周围清洁，食欲良好，运动敏捷自如，无异常姿态。

生理常数项目

大鼠小鼠豚鼠家兔猫狗妊娠天数（日）21～2318～2165～7228～3260～6858～63断奶天数（日）25～3020～3021～3545～556060断奶时体重（g）50±10～14200±700±性成熟时期（月）2.5～32±4±6～83～412±性成熟时体重（g）150～25020～30500～700

1000±出入较大每年胎次4～74～73～53～52～32每胎仔数5～95～9

1～5

3～53～61～10自然寿命（年）2～2.51.5～26～84～910～12

20±体温（℃）37.5～39.5

38～3938～39.5

38～39.5

38～3937.5～39呼吸频率（次／分）70～100140～180

80～12050～6010～30脉搏（次／分）270～350540～720

230～390

120～14070～120血压（mmHg）90～120133～160

75～9082～124120～140常用实验动物的生理常数二、试验动物编号与标记

1染色标记：常用于大鼠、小鼠、豚鼠等动物红色（0.5％中性红或品红溶液）——代表十位数黄色（3～5％苦味酸染料）——代表个位数习惯上按前中后和左中右次序分成9区，代表1～9。这样，用此种方法即可标记99只动物。二、试验动物编号与标记

鼠尾染色标记法二、试验动物编号与标记

2剪耳标记：

用于兔、大鼠等在耳朵不同部剪一小孔（或用打孔器打一小孔）表示一定号码。3其它，如挂牌和剪毛等方法

三、实验动物的抓取和保定

大小鼠兔豚鼠犬

四、被检物的给予方式和途径1消化道染毒法1)灌胃法：是将液态、气或固态受试化合物溶于某溶剂中，配制成一定浓度，装入注射器等定量容器，经过导管注入胃内。

①该种方法特点、要求：

能准确掌握给予被检物的剂量与时间需做成一定剂型对每只动物逐一进行，工作量大，且容易造成损伤所以，一般只适用于一次给予被检物的急性毒性试验，灌胃前，动物应停食12h，否则胃的充盈程度不同，影响结果，灌胃后，至少经3h再喂食。②被检物的配制用水或经过加热的植物油配成均匀水溶液或油溶液。在水和油中均不溶的物质，可用吐温—60（tween—60）或吐温—80水溶液配成乳状液将被检物在蛋黄中研匀，逐滴加入植物油，蛋黄与油的比例为7.5：5，然后再加入适量水配成乳液也可用1～3％的淀粉液或1～3％羧甲基纤维素溶液配成悬浮液。在各种溶液中，被检物浓度可根据给予动物剂量和可能灌入的液体容积而定。小鼠0.2～0.7ml；大鼠1～4ml左右为宜，大动物一般最多不超过动物体重的2％。2)自由采食（又叫喂饲法）

指将受试物掺入饲料或饮水中，让动物自由摄入。

这种方法由于动物摄食量的变化和摄食中的损失，剂量不够精确但无上述灌胃法缺点，适用于多次给药的慢性试验中。将被检物掺入饲料中，必须注意下列问题：

被检物必须在饲料中混合均匀，在饲料中不挥发、不分解破坏；被检物不与饲料起反应，不影响饲料的感官性状和动物食欲；不降低饲料的营养价值和消化吸收率；应尽量保证掺有被检物的饲料，按设计剂量全部被试验动物摄入；动物生长发育期间，随时调整掺入数量，以保证按公斤体重计算的剂量稳定。将被检物掺入饮水的方法的基本原则与掺入饲料类似，每日饮水量小鼠约为1.5～3ml，大鼠8～15ml。在食品毒理学研究中，该方法较少采用。3)吞咽胶囊指将一定剂量的受试化学物装入药用胶囊内，强制放入到动物的舌后咽部，迫使动物咽下。

此种方法剂量准确，尤其适用于易挥发、易水解和有异味的化合物，适于兔、猫、狗等大动物。2经呼吸道染毒

适于气体、粉尘、蒸汽等状态的毒物，这种方式又可分为两种类型：

2）气管注入：

是将受试物注入实验动物气管或肺内。此种类型实际上相当于对动物进行一次“手术”。1）呼入接触法：

即将受试动物置于含有一定浓度的外来化学物的染毒柜中，或其它器皿中，动物自然吸入化学物。3经皮肤染毒

主要有浸尾试验和皮肤涂药试验。其目的是鉴定化学物经皮肤吸收作用、局部刺激作用、致敏作用、光感作用等。比如化妆品安全性鉴定。五、实验动物的性别鉴别1大鼠与小鼠：

幼年时主要依肛门与生殖孔的距离区分，间距大并有毛者为雄性，小并无毛者为雌性。成年雌性在腹部还可摸到乳头，雄性卧位时可见睾丸。

2家兔：雄性生殖孔为圆形，用手指扒开可见中间有圆锥状稍向下弯的阴茎，气温高时可见到或触及睾丸。雌性生殖孔为一椭圆形间隙，呈尖叶形，上宽下窄，且距肛门较近，成年兔腹部可见乳头。六、生物材料的采集1血样的采集1）断尾采血：大、小鼠，可少量多次采血。2）眼眶后静脉丛采血：大、小鼠，中等采血量多次采血。3）心脏采血：大鼠、豚鼠、兔等，4）断头采血：大、小鼠，一次大量采血。5）摘眼球采血：大、小鼠，一次，大量6）耳缘静脉采血：兔，多次7）股静脉或股动脉采血：大鼠、兔等，一次（放血）或多次（抽血）试验。采血量较大。8）颈静脉或颈动脉采血：大鼠、兔等，多次

选择采血方法应根据实验动物品种、所需采血量、采血次数和操作条件确定。实验动物的允许采血量

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━动物品种最大安全采血量（ml）最小致死采血量（ml）━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

小鼠0.10.3大鼠1.02.0豚鼠5.010.0家兔10.040.0━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

2血液标本的选择1）全血：采血时加入适当抗凝剂，使血液不产生凝固，含有有形成份的标本。含水约81%。常用于碳氧血红蛋白、高铁血红蛋白、硫血红蛋白、细胞培养等测定，及制备血中各种细胞和全血分析用。常用抗凝剂有：肝素、草酸钾、草酸钠、草酸铵、草酸锂、枸橼酸钠等。2）血浆：全血中加入适当抗凝剂，去除细胞成份后剩余部分的标本。含水约93%。

3）血清：是血浆中除去凝血因子纤维蛋白原的标本血清是生化分析中最常用的标本。

采血后可立即分离，可避免凝血时和运输时溶血。其中含有一种纤维蛋白原和前凝血酶。多用于血液凝固机制方面的检验，如游离血红蛋白、变性血红蛋白、纤维蛋白质的分析及血浆分析3尿液的收集

因动物不同而异。包括代谢笼法、导尿管法、输尿管引出法和膀胱瘘管法等。

4组织匀浆的制备

用器械在一定的溶液中将组织细胞磨碎，其设备为匀浆器。现用的匀浆器有玻璃匀浆器、高速组织捣碎机、超声波匀浆器等。

七、实验动物的处死方法颈椎脱臼法（适于大、小鼠）；空气栓塞法（适于犬、兔等大动物）；大量放血法（适于大、小鼠、犬等多种实验动物）。

第三节毒理学试验设计

一、试验设计的内容

1、拟定相互比较的各种因素和水平。2、确定试验的对象及数量3、分组：必须按照适当的规律将试验对象有计划的进行分组，并确定各组实验动物所接受的剂量单位和剂量4、确定观察指标。

二、试验设计的基本原则

1、对比条件相同2、重复3、随机化三、常用的几种随机分组方法

1完全随机化设计将所有动物编号；从随机数字表或计算器RND键上取得个数等于动物数的连续随机数字，逐个与动物编号一一对应；以各随机数除以预分组数，以余数的多少决定动物应分配的组号，如余1为第一组，余2为第二组，除尽为最后一组；上一步分完后，各组动物数可能不等，应从多的一组随机取出一定只数补入缺少组，为此用大组的动物数去除这个随机数，以余数决定把第几个动物移入缺少的组，直至各组动物数相等为止。〔例〕2配对随机分配设计是指在分配动物之前，先将动物按性别、年龄、体重、窝别或其它有关因素加以配对，以基本条件相同的二只动物为一对，配成若干对，然后再将每一对动物随机分配于两组中，步骤如下：将所有动物配对并编号，有多少对，编多少号。取得个数等于动物对数的连续的随机数字，每个数字顺序与编号一一对应。随机数字为单数，则此对动物中第一只动物归第一组，偶数则第一只动物归第二组。3随机区组设计随机区组设计实际上是对配对设计的扩大，只是不把动物分成若干对，而是分成若干组，然后再把每区组动物根据随机分配的方法，分配到各试验组中去，步骤如下：将所有动物分成若干区组，每区组内动物数与研究工作预定的分组数相等，并依次编好区组号码，每区组内动物也编好号，动物号为组间连续号。取得个数比区组内动物少一的连续的随机数字，每个数字逐个与区组内动物编号一一对应（区组内最后一个编号的动物没有对应的随机数字）。3．每区组内第一个随机数字被组内动物数除之，按余数把此动物归入相应试验组。第二个数字被组内仍未分组的动物数除之，按余数归入剩余各组中相应的组。最后一个动物直接分配进仍未分配动物那一组，对其余各区组相同处理，直至各组分完。〔例〕第四章急性毒性作用及其试验方法第一节急性毒性和急性毒性试验

一、概念和试验目的1急性毒性（acutetoxicity）概念

指机体（人或实验动物）一次，或24小时内多次接触外来化合物所引起的中毒效应（包括死亡）。2急性毒性试验

是研究一次或24小时内多次给予实验动物被检化学物后，观察在短期内（一般7天）引起动物毒性表现的实验。3急性毒性试验的目的

(1)测定受试物对一种或几种实验动物的半数致死量（LD50），以初步估计其对人类毒害的危险性。(2)了解受试物的毒性强度、性质和可能的靶器官，阐明受试物急性毒性的剂量反应关系。(3)为进一步进行亚慢性和慢性试验以及其它特殊毒性试验的剂量设计和毒性判定指标的选择提供依据二、实验动物的选择动物种类

一般常用大鼠或小鼠；如果同时用两种动物，其中一种为非啮齿类如狗、猴等更为理想

2动物年龄

动物年龄不易过老过幼，一般应选用初成年者，

大、小鼠为出生后2～3个月左右，体重一般分别为200g（180～240g）和20g（18～25g）左右；

狗为