急性毒性试验设计

急性毒性试验设计第1页，共36页，2023年，2月20日，星期一一、急性毒性急性毒性指人或动物一次或24h之内多次接触外源化学物后，在短期内所发生的毒性效应，包括致死效应。第2页，共36页，2023年，2月20日，星期一一次：指瞬间给实验动物染毒，如经口、经静脉注射染毒。24h之内多次：指外源化学物毒性过低，需给予动物较大剂量。第3页，共36页，2023年，2月20日，星期一急性毒性效应出现的快慢和毒性反应的强度与外源化学物的性质和染毒剂量的大小有关。如：丙烯腈，过氧化二碳酸二环己酯第4页，共36页，2023年，2月20日，星期一丙烯腈经口急性毒性试验设计第5页，共36页，2023年，2月20日，星期一实验目的评价丙烯腈的毒性作用，求出半数致死量LD50，并根据LD50进行急性毒性分级，掌握实验动物随机分组的方法和经口灌胃的技术。观察丙烯腈急性中毒症状；为后续试验提供依据；为毒理学机制研究提供线索。第6页，共36页，2023年，2月20日，星期一器材与试剂1、实验动物ICR小鼠（健康成年小鼠）2、实验器材灌胃针、注射器、吸管、容量瓶、烧杯、滴管、电子天平、动物体重秤、外科剪刀、镊子3、实验试剂丙烯腈、苦味酸酒精饱和液、伊红染液第7页，共36页，2023年，2月20日，星期一实验方法1、实验动物的选择2、剂量设计及随机化分组3、受试物的配制4、染毒途径的选择5、毒性反应的观察与LD50的计算6、急性毒性的评价第8页，共36页，2023年，2月20日，星期一1、物种和品系

对外源化学物毒性反应与人近似易于饲养管理方便实验操作易于获得繁殖生育力强数量较大能够保障品系纯化，价格低廉。

一、实验动物选择第9页，共36页，2023年，2月20日，星期一2、实验动物的年龄与体重

动物大鼠小鼠豚鼠兔犬猫成年年龄（周）3223~43~43~4体重（克）150152501.5kg7~15kg1kg寿命（年）2~32~36~84~915~2010~12第10页，共36页，2023年，2月20日，星期一动物数量：动物6组，1-5组为实验组，6组为蒸馏水对照组性别：雌雄各半年龄：成年动物生理与健康状况：未产未孕者、健康动物实验动物的预检实验动物的给药前禁食处理。3、实验动物的一般要求第11页，共36页，2023年，2月20日，星期一健康动物标志发育正常、体态丰满、外观无畸形；被毛浓密、贴顺有光泽、不蓬乱；胸阔宽阔、脊柱不弓不弯；眼睛明亮；表皮无溃疡、无结痂（注意尾巴）；各天然孔干净、无分泌物；行动灵活、反应敏捷。第12页，共36页，2023年，2月20日，星期一实验动物的标记染色法编号方法：小鼠头部为1号，顺时针编号，用苦味酸编个位数，用伊红编十位数。第13页，共36页，2023年，2月20日，星期一第14页，共36页，2023年，2月20日，星期一染色法优点：简单方便，不痛苦，无损伤。缺点：时间较长时，染色剂易褪色；标记容易模糊不清。第15页，共36页，2023年，2月20日，星期一

剂量选择及分组剂量选择

广泛查阅文献资料，估计毒性中值预试，求出待测化学物0%~100%或10%~90%的大致致死剂量范围设计正式试验的剂量和分组

第16页，共36页，2023年，2月20日，星期一预实验：总的原则是先用少量动物，以较大的剂量间距染毒，求出粗略的致死剂量范围，即确定受试动物全部致死的最小剂量（b）和全部不致死的最大剂量（a），即求出待测化学物0%~100%的大致致死剂量范围，然后在这个剂量范围内按几何级数的间距设计5~7个剂量组，组间剂量呈等比级数（r），其比值为1.2~1.5。进行正式实验。第17页，共36页，2023年，2月20日，星期一通过预试，找出受试化学物引起动物死亡的大致剂量范围，以此为依据设计正式试验的剂量和分组。按下式设计剂量组：

式中：r—相邻两组剂量的比值，一般为1.2～1.5，b—最低全致死剂量量，a—最高不致死剂量，n—设计的组数。分组恰当与否也是确保实验结果准确的条件之一。因为组数过多，需要消耗较多的动物，还可能出现较大剂量组动物死亡率低于较小剂量组；组数过少，不能较精确求出LD50。第18页，共36页，2023年，2月20日，星期一根据公比(r)计算各组剂量各组剂量分别为第一组：a第二组：ar第三组：ar2第四组：ar3第五组：ar4第六组：ar5第19页，共36页，2023年，2月20日，星期一随机化分组将实验动物编号，从随机数字表上任意横行或纵行的任意数字开始，顺序取下数字，标于每个动物号下，然后用计划组数去除随机数字，所得余数即为所属组别。第20页，共36页，2023年，2月20日，星期一

以20只动物的完全随机分配为例动物编号1234567891011121314151617181920随即数字5483805390755378934772095466954468676786除4后余数23012312130122300332所属组别二三四一二三一二一三四一二二三四四三三二第21页，共36页，2023年，2月20日，星期一完全随机分配后各组所属动物号

组别动物编号一47912二158132014三2610151819四3111617第22页，共36页，2023年，2月20日，星期一20只动物完全随机分配的结果

组别动物编号一4791219

二1581314

三26101518

四311161720第23页，共36页，2023年，2月20日，星期一受试物的配制方法（1）受试化学物的量取：固体受试物用称量法，液体受试物用称量法或吸量法。称量法：取一定量的受试物放入已知重量的容器内，称重，定容，计算浓度mg/ml，备用。吸量法：依设计剂量计算出应吸取液态受试物的容积，加入容量瓶中，用溶剂加至刻度。第24页，共36页，2023年，2月20日，星期一吸量法，计算公式为：X＝式中：X——应吸取受试物的容积；A——设计要求的受试物浓度（mg/ml）；V——容量瓶容积（ml）；d——受试化学物比重；A·Vd×1000第25页，共36页，2023年，2月20日，星期一受试物的配制方法（2）受试化学物的稀释等浓度稀释法：等容量稀释法：第26页，共36页，2023年，2月20日，星期一等浓度稀释法

将受试物配制成一种浓度，不同剂量组实验动物单位体重所给受试物的体积不同，剂量越高，所用的体积越大；剂量越低，所用的体积越小。比如某受试物的试验剂量分别为100、200、400和800mg/kg，受试物配制成10mg/ml，每组动物每10g体重分别给与0.1、0.2、0.4和0.8ml。第27页，共36页，2023年，2月20日，星期一等容量稀释法

将受试物配制成不同浓度，不同剂量组实验动物单位体重所给受试物的体积相同，剂量越大，受试化学物配制的浓度越高。上例中，若实验动物按0.2ml/10gb.w容量灌胃,则应配制成4个不同浓度,即5mg/ml、10mg/ml、20mg/ml和40mg/ml。第28页，共36页，2023年，2月20日，星期一染毒途径的选择经消化道染毒：经口灌胃法采用专用小鼠灌胃针。左手抓住动物双耳后至背部的皮肤，将动物固定成垂直体位，腹部面向操作。右手持注射器，将针头由动物口腔侧插入，避牙齿，沿咽后壁缓缓滑人食管。若遇阻力，可轻轻上下滑动探索，一旦感觉阻力消失，即深人至胃部。如遇动物挣扎，应停止进针或将针拔出，千万不能强行插入，以免穿破食，甚至误入气管，导致动物立即死亡。

第29页，共36页，2023年，2月20日，星期一观察指标中毒症状：确定靶器官①行动：不安定、多动、发声；②神经系统反应：举尾、振颤、痉挛、运动失调、姿态异常；③自主神经系统反应：眼球突出、流涎、流泪、排尿、下泻、竖毛、皮肤变色、呼吸。死亡和死亡时间病理学检查及其他指标

第30页，共36页，2023年，2月20日，星期一LD50的计算（改良寇氏法）当急性毒性试验的最大剂量死亡率为100%，最小剂量的死亡率为0%；各组动物数相等；各剂量组的组距等比或剂量对数等差时，用下述基本公式计算LD50：第31页，共36页，2023年，2月20日，星期一当不含0%和100%死亡率时，用下式计算LD50：Xm—最大剂量对数P—各剂量组死亡率Pm—最高死亡率q—各组剂量存活率，q=1-p以上各式中：i—组距，即相邻两组剂量对数剂量之差Pn—最低死亡率∑p—各剂量组死亡率之和n—各组动物数第32页，共36页，2023年，2月20日，星期一LD50的局限性消耗动物量大获得的信息有限动物死亡和观察的症状不足以反应生理学、血液学和其它化验检查所提供的毒性信息有许多因素影响LD50值的测定，实际上测得的LD50是近似值

第33页，共36页，2023年，2月20日，星期一急性毒性试验不等于L