环境毒理学课件

2009、2环境毒理学12009、2环境毒理学1整体概述THEFIRSTPARTOFTHEOVERALLOVERVIEW,PLEASESUMMARIZETHECONTENT第一部分2整体概述第一部分2主要参考杂志和参考书参考杂志：1、卫生毒理学杂志2、卫生研究3、中国公共卫生4、中国地方病学杂志5、中国地方病防治杂志6、环境科学7、环境科学学报8、中华预防医学杂志3主要参考杂志和参考书参考杂志：3参考书1、环境毒理学惠秀娟化学工业出版社2、生态.环境知识读本王豪——生态的恶化与环境治理第二版化学工业出版社3、生活环境中有害因素防护丛书常元勋环境中有害因素与人体健康化学工业出版社第二版4、以人为本与生命多样化蔡永海——漫谈环境与自然生态哲学黑龙江出版社4参考书1、环境毒理学惠秀娟化学工业出版社45、环境污染与生物变异孙胜龙化学工业出版社6、污染生态学王焕校高等教育出版社7、人类——环境系统及可持续性陈静生等商务印书馆55、环境污染与生物变异孙胜龙5第一章绪论1.1概论一、学科性质：环境毒理学是人类研究探索环境压力因素对生命系统影响的一门分支学科。它利用毒理学方法研究环境污染物，特别是空气、水和土壤中已存在的或即将进入的有毒物质及其在环境中的转化产物对生物有机体，尤其是人体的损害作用及其机理的科学。

环境工程学环境化学生命科学生物个体（人体）环境科学环境生物学环境毒理学生物群体损伤作用及防治对策环境经济学毒理学生态系统环境毒理学整个生物社会（特定环境下）全世界每天：100-300个物种灭绝约50000Km2森林被破坏发展已扩展到环境污染物对各种生物有机体及其种群的损害作用及防治措施的范围。

6第一章绪论1.1概论6环境污染物种类多物理：微小气候（生活环境中的温度、湿度、风速和热辐射等因素）噪声、振动、辐射等

化学物：现估计化学物有1000多万种，进入社会：6-7万种，每年新投入使用500-1000种。如工业、农用、日用化学品及染料。内源化学物化学物外源化学物（外来化学物）环境化学污染物：简称环境化学物生物学：细菌、病毒、真菌等微生物和寄生虫见图环境污染物的直接毒害和间接毒害问题二、关于其起源：1.一种观点认为环境毒理学是自20世纪60年代初期始。2.认为早在19世纪初就已开始。

7环境污染物种类多7二、学科定义及其应用

研究毒物对非人类环境的影响的学科；两种观点（植物和动物）研究毒物人类的影响的学科；8二、学科定义及其应用研究三、学习本课程的意义化学物管理不当的污染事故和惨案1、日本的水俣病2、伦敦的“雾都”事件3、1984年印度博帕尔农药厂的异氰酸甲酯泄漏事故：数万人中毒，2000多人丧生——化学工业史上最大的悲剧发展中国家：50万人遭受化学物的危害，其中有5000人死亡9三、学习本课程的意义9细菌种群变异饮用水病毒微生物人体：霍乱、痢疾和甲型病毒性肝炎等真菌水质污染食物空气人体：呼吸道传染病、肺结核、非典型肺炎等10细菌种群变异饮用水10环境毒理学几个基本概念：1、最高可接受毒性浓度（maximumacceptabletoxicconcerntration,MATC)特指实验期间观察到的不致于对水生生物造成有害影响的最高浓度；2、预测环境浓度（predictedenvironmentalconcertration,PEC):根据环境转运资料，预测计算的受试物释放到环境后可能发生或存在的浓度。

11环境毒理学几个基本概念：11四、环境毒理学的研究对象：是对各种生物性质和对人体产生危害的环境污染物，包括人类的生产和生活活动所产生的物理性、化学性及生物性污染物。

环境化学物五、环境毒理学的主要任务：1.主要任务：研究环境污染物对人体的损害作用及其机理，探索环境污染物对人类健康损害的早期检测指标和生物标记，从而为制定环境卫生标准和防治环境污染对人体健康的危害提供理论依据和措施。2.最终任务：保护地球生物圈内包括人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展。12四、环境毒理学的研究对象：12六、环境毒理学研究的主要内容：1.环境毒理学的基本概念、理论和方法。2.环境污染物及其在环境中的降解和转化产物与机体相互作用的一般规律。3.毒物化学结构和毒性以及影响毒作用的各种有关因素。4.环境污染物及其转化产物对人体的致突变、致癌变、致畸变等的特殊毒性作用与机理。5.环境污染物的毒性评定方法。6.各种污染物对人体损害作用的早发现、早防治的理论和措施。13六、环境毒理学研究的主要内容：13七、环境毒理学的研究方法：研究方法随着研究对象和目的的不同而异。器官1.体外试验细胞分子（环境应答基因或环境易感基因）2.体内试验：急性、亚急性（亚慢性）和慢性试验3.流行病学调查－－人群调查4、现代化学分析方法:PCR技术、DNA序列分析、免疫组化方法

分子杂交技术等

八、环境毒理学的应用：1.鉴定新旧化学物的毒性以及对环境和生态的影响。2.污染物处理。3.工业和民用设施的施工和排放许可。4.自然资源和管理14七、环境毒理学的研究方法：14九、环境毒理学主要进展急性致死：环境污染物剂量（水生生物）

慢性毒性实验：繁殖力、摄食能力、行为等（大小鼠）生态受体的DNA和分子结构（现代分子生物学）

15九、环境毒理学主要进展15

第二章环境化学物的生物转运与生物转化

2.1生物转运细胞的结构和功能细胞是人体和其它生物体的基本构造单位。见图1一、生物膜结构与功能生物膜结构见图21、生物膜物质转运能量转换物质代谢起重要作用细胞识别信息传递氰化钾+线粒体内膜细胞色素C氧化酶2、化学物质的毒性作用与生物膜有关有机磷+半嵌入在质膜的Ach酯酶某些环境化学物+受体16

第二章环境化学物的生物转运与生物转化2.1二、环境化学物通过生物膜的方式（一）被动转运：顺着浓度差，不需能量

浓度简单扩散脂/水分配系数解离度：“成反比”弱酸类：易于透过生物膜pH值弱碱类：与上相反滤过：比较膜孔与化学物的直径17二、环境化学物通过生物膜的方式（一）被动转运：顺着浓度差，不（二）特殊转运1、主动转运：载体逆浓度差，需要能量载体对化学物有一定的选择性载体有一定的容量相似化学物间有竞争性抑制2、易化扩散：不易溶于脂质的化学物顺浓度差需载体如葡萄糖的转运3、入胞作用：分子较大均是简单扩散方式三、吸收饮水胃：弱有机酸较易吸收生物膜消化道食物小肠：弱有机碱较易吸收环境化学物血液自然影响因素酶和菌类、胃肠道本身的因素环境化学物的溶解度和分散度

呼吸道：不经肝脏的生物转化直接进入人体循环分布全身

18（二）特殊转运1、主动转运：载体18

肺分压差和气/血分配系数溶解度和相对分子量通气量/血流量比值颗粒物大小3、皮肤：通透性较弱，但一些化学污染物还是能透过

角质层：分子量<300表皮

连接角质层：脂溶性物质能通过

基膜：透过速度、相对分子量脂水分配系数、角质层厚度：不同种属动物不同方式：简单扩散影响因素温度角质层损伤因子：农药中加DMSO乳突毛细管血液

毛囊汗腺皮脂腺真皮：电解质和一些金属：汞

19肺分压差和气/血分配系数19四、分布与贮存（一）分布1、概念p.12分布不均匀；2、特点在各组织器官中（无毒性作用）贮存游离（毒性作用）

动态平衡

大部分+血浆蛋白质；

起始浓度与血液供应有关；

器官最终与化学物与组织的亲和力有关；20四、分布与贮存（一）分布203、分布不均匀的原因毛细血管内皮细胞间连接紧密；（1）血脑屏障组成：CNS内毛细血管被星状胶质细胞包围；间液中protein很低；（2）胎盘屏障（3）皮肤（二）化学物的贮存靶组织或靶器官形式：非共价结合血红蛋白结合力不同，竞争化学物贮存库肝：配体蛋白肾金属巯蛋白+锌、镉脂肪组织；+脂溶性环境有机化合物骨骼组织；氟OH-,氟骨症

铅（90%）、锶钙，骨肉瘤等213、分布不均匀的原因毛细血管内毒物体内贮存的毒理学意义

对急性中毒有保护作用具有慢性致毒的潜在危害五、排泄

肾：尿液肝：胆汁肠道：粪：DDT，铅等其他途径各种液体（一）经肾随尿排泄（图3、图4）肾脏的排泄功能有：（1）排除机体的大部分代谢尾产物以及进入体内的异物；（2）排出过剩的电解质。

22毒物体内贮存的毒理学意义22排泄机理相互联系的三环节（图5）：

肾小球肾小管被动滤过重吸收主动转运（排泌、分泌）1、肾小球被动滤过肾小球上有分子大小的选择性滤过膜（7-10nm)分子大小：以相对分子量180(如葡萄糖）自由通过重吸收为60000为界限<60000化学物通过>60000不能通过排出2、肾小管重吸收对化学物的排泄起重要作用。肾小管上皮细胞：葡萄糖、Aa、有机酸类等（主动转运）；部位亲水性孔道：水分、氯化物等；（易损害）近曲小管：未解离的脂溶性外源化合物尿液酸性有利于碱性毒物的解离和排出；化合物解离度与尿液pH值有关尿液碱性有利于酸性毒物的解离和排出；应用价值23排泄机理相互联系的三环节（图5）：233、肾小管排泄方式：主动转运部位：近曲小管有机阴离子转运系统：对氨基马尿酸机理：有机阳离子转运系统（初生婴儿对环境化学物敏感，为什么？）（二）经肝脏随胆汁泄

生物转化粪便环境化学物门静脉肝脏小肠重吸收再利用+胆汁肠肝循环毒性增强应用实例：治疗水误病（甲基汞），常服阻止重吸收的药物243、肾小管排泄方式：主动转运24（三）其他排泄途径

肺：乙醚，CO等；乳汁：有机氯杀虫剂等；指甲和毛发：重金属等；粪便1.2毒物动力学

线性：V∞浓度非线性动力学生理性毒理基本概念：(1)室：假设机体由一个或多个室组成。在室内，外来化学物的浓度随时间而变化。（2）一线速率过程。dc/dt=-kecdc/dt:化学物浓度随时间的变化率；ke:速度常数；c:体内化合物浓度。

25（三）其他排泄途径25（三）主要参数1、生物半衰期：指化学物在体内减少一半所需要的时间，单位为min或h。t1/2=0.693/ke2、血浓度-时间曲线下面积（AUC）：指对血液中化学物浓度与时间作图，其曲线下的面积，单位为ug.min.mL-1，反映对毒物的吸收量。AUC可用梯形法、重量法或积分法等求出。一室模型的积分法公式：AUC=c0/ke，c0代表时血液中化学物浓度。3、表观分布容积(Vd)：指外来化学物在体内达到动态平衡时体内毒物的总量与血中毒物浓度的比值，表示毒物以血毒物浓度计算应占有的体液容积，用于推测毒物在体内分布范围的大小，单位：L,mL/kg或L/kg公式：Vd=D/c0或Vd=D0/c0D0代表静脉注射毒物量。26（三）主要参数1、生物半衰期：指化学物在体内减少一半所需要的4、消除速率常数（ke）：表示单位时间内毒物从体内消除的量与体内的量之比。ke=(dD/dt)/Dke的单位为时间（h-1)的倒数，ke越大，毒物消除越快。5、清除率（CL）：指单位时间内从体内清除的表观分布容积，即单位时间血液中毒物的清除量。CL=D/AUC或CL=Vd.ke单位：L/h或L/(h.kg-1)二、一室模型（单室模型）1、概念：将机体视作一个系统，按动力学特点分成若干部分，每个部分称为室。2、ka

ke

3c=c0-

ketInc=Inc0-ke

t室274、消除速率常数（ke）：表示单位时间内毒物从体内消除的（三）二室模型1、概念2、kak12k10k21k12代表化学物从I室向II室的分布常数；

k21代表化学物从II室向I室的反分布常数；

k10代表化学物自I室清除的速率常数。（一）静注二室模型（二）非静脉注射二室模型I中心室II周边室28（三）二室模型1、概念I中心室II周边室28２.３生物转化1、概念毒性下降两重性毒性上升2、特点复杂性多种转化途径多样性多种代谢产物连续性3、场所：主要是肝脏一、反应类型氧化还原极性基团，易溶于水（第一相反应）水解结合（第二相反应）场所特点MFOS催化的氧化反应肝细胞内质网需要一个O2参与；（一）氧化多酶系统参与；非MFOS催化的氧化反应产物增加一个O；与“二致”有关；

29２.３生物转化1、概念毒性下降291、MFOS催化的氧化反应类型反应式产物实例效应脂肪族羟化RCH3[o]RCH2OH形成羟基OMPA等毒性增高芳香族羟化C6H5R[o]RCH2OH同上环氧化环氧化物苯并[a]芘+生物大分子共价结合，诱发突变或癌变N-脱烷基反应胺[o]RNH2+酮醛类、酮类杀虫剂细胞核核酸分子上的G甲基化，诱发突变或癌变N-羟化反应301、MFOS催化的氧化反应类型反应式产物实例效应脂肪族羟化R2、非MFOS催化的氧化反应场所：肝细胞线粒体和胞液；主要是具醇、醛、酮功能基团的外源化学物的氧化反应；参与的酶有：醇脱氢酶醛脱氢酶胺氧化酶3、共氧化反应机体内：花生四烯酸氧化PGG2氧化物酶PGH2共氧化反应外源化学物

细胞突变或癌变DNA+亲电子化合物（二）还原反应：发生的条件场所类型

312、非MFOS催化的氧化反应场所：肝细胞线粒体和胞液；31（三）水解反应实质：化学物+H2O特点：广泛性、多数有解毒降毒作用，少量有致癌活化作用。主要的酶：酯酶、酰胺酶分类：4类其中水解脱卤反应：DDTDDT-脱氯化氢酶DDEDDD环氧化物的水化反应：致癌活化作用32（三）水解反应实质：化学物+H2O32（四）结合反应概念；第一相反应羟外源化学物羧基（极性基团）+（极性基团）内源化学物直接氨水溶性、极性易排环氧结合反应脂溶性难排体外（如酸类或醇类）

需转移酶、辅酶；特点：需能量；内、外源化学物均需活化；对毒性影响的双重性；主要在肝脏、肾脏等。33（四）结合反应概念；第一相反应羟33二、影响生物转化的因素多种因素对催化生物转化过程的各种酶类的功能和活力产生影响物种和个体差异

物种差异代谢酶的种类不同；

N-羟化酶N-2-乙酰氨基芴（AFF）可结合硫酸的

硫酸酯（致癌）大、小鼠和狗+豚鼠-

代谢酶的活力不同。

个体差异：代谢酶的活力在各个体中不同如芳烃羟化酶经生物转化解毒或降毒的多数外源化合物，转化V毒性

饮食营养状况蛋白质缺乏如六六六，DDT，黄曲霉素等本身无毒性，经生物转化才有毒性的，酶活力毒性多不饱各脂肪酸不足或过多，影响肝细胞色素P-450单加氧化酶，从而影响

维生素与酶活力关系复杂

外源化合物氧化速度

无机盐

34二、影响生物转化的因素34年龄、性别等生理因素初生

年龄肝微粒体酶经代谢转化毒性的外源化学物未成年毒性老年经代谢转化毒性的外源化学物，未成年毒性老年性别经代谢转化毒性的外源化学物，其毒性：雌性>雄性经代谢转化毒性的外源化学物，其毒性：雌性<雄性激素昼夜节律代谢饱和状态特异抑制代谢酶的抑制竞争抑制诱导概念

细胞色素P-450氧化酶的主要巴比妥类化合物诱导物多环芳烃类化合物多氯联苯类化合物3535代谢饱和状态：是指机体吸收毒物后，随毒物在体内的浓度增高，单位时间内代谢酶对毒物催化代谢形成的产物量也随之增高：但当毒物量达到一定浓度时，其代谢过程所需的基质可能被耗尽或者参与代谢酶的催化能力不能满足其需要，单位时间内的代谢产物量不再隋之增高，这种代谢途径被饱和的现象称谓代谢饱和（mentabolicsaturation）。36代谢饱和状态：36图1细胞显微结构37图1细胞显微结构37图2单位膜（液态镶嵌模型）38图2单位膜（液态镶嵌模型）38图3、人体的泌尿排泄系统39图3、人体的泌尿排泄系统39图4、肾脏的结构40图4、肾脏的结构40图5、排泄的机理41图5、排泄的机理41第三章环境化学物的毒性作用及其影响因素3.1毒性作用一、基本概念1.毒物：是指进入人体后能够使体液和组织发生生物化学变化，干扰破坏机体的正常生理机能，并引起暂时性或永久性的病理损害，甚至危及生命的物质。2.中毒：指生物体受到某种化学物质的作用引起功能或器质性改变后出现的疾病状态。可分三类。3.毒性：指有毒物质接触或进入机体后，能引起生物体损害的性质和能力。毒性与剂量有关。4.危险度（risk)归因危险度：概率相对危险度：比值可接受的危险度危害性(hazard)：定性，指化学物对机体产生危害的可能性。

42第三章环境化学物的毒性作用及其影响因素3.1毒性作用45.剂量：一般指给予机体的或机体接触的外源物质的数量（含义较广）。是决定外源化学物质对机体造成损害作用的最主要因素。常用单位：mg/kg体重、mg/m3（空气）、mg/L（水）。二、毒理学常用的几个剂量参数致死剂量（LD）绝对致死量(LD100)半数致死量(LD50)：mg/m3和mg/L染毒期：2-4h致死中量、半数致死浓度(LC50)观察期：14天半数耐受限量(TLm):TL48:48小时。mg/L

最小致死量(MLD或LDmin或LD01)：个别死亡最大耐受量(mMTD或LD0)：不引起死亡。半数效应剂量：机体内某项生理或生化指标为效应。如IC50最小有作用剂量：相对性

435.剂量：一般指给予机体的或机体接触的外源物质的数量（含义较

最小有作用剂量（MEL）ADI最大无作用剂量（浓度）（MNEL）MAC效应反应:死亡发病率来表示反应肿瘤发生直线：少见剂量－效应关系曲线抛物线剂量－反应关系S形曲线44最小有作用剂量（MEL）3.2毒作用类型

毒作用可根据不同的方式进行分类。按作用特点的时间与空间，可将毒作用分为下列几种类型：

局部作用全身作用：损伤不均匀可逆：肝脏不可逆作用：神经系统速发（即刻）迟发作用；多见再接触反应；变态反应（过敏性反应）；三大特点不呈典型的“S”曲线；特异体质反应（特异性反应）；也是有害的毒性反应。

453.2毒作用类型毒作用可根据不同的方式进行分类。按作用3.3环境化合物的联合毒性作用（一）联合作用的类型1.相加作用2.协同作用：机制3.增强作用4.拮（相抗）作用：受体和配置拮抗5.独立作用（二）联合作用类型的评定1.联合作用的系数法2.等效应的线图法463.3环境化合物的联合毒性作用（一）联合作用的类型461、联合作用系数法联合作用系数（K）=混合物的预期LD50/混合物实测LD501/混合物的预期LD50=a/A的LD50+b/B的LD50+…+c/C的LD50

A,B,…,N分别代表混合物中的各化合物;a,b,…,n分别为各化合物在混合物中所占的质量比例,a+b+…+n=1;

表3-1联合作用系数（K）与联合作用类型拮抗作用相加作用协同作用smyth法<0.400.4~2.7>2.70keplinger法<0.570.57~1.75>1.75471、联合作用系数法联合作用系数（K）=混合物的预期LD50/不足之处:有人测定LD50实验时,其剂量-死亡率之间并不一定是直线关系;例如由小鼠染毒实验测得化学物A的LD50为0.3mg/L,化学物B的LD50为0.4mg/L,它们的混合物的实测LD50为0.28mg/L,并知该混合物中,化学物A的质量比例2/3,化学物B的质量比例1/3,试评定该混合物的作用类型.解：由1/混合物的预期LD50=a/A的LD50+b/B的LD50+…+c/C的LD50得1/混合物的预期LD50=2/3×1/0.3+1/3×1/0.4混合物的预期LD50=0.33,0.33/0.28=1.17,是相加作用。48不足之处:有人测定LD50实验时,其剂量-死亡率之间并不一3.4毒作用机制的研究干扰正常受体-配体的相互作用：有机磷农药、甲基汞等。大鼠肝细胞膜磷脂和胆固醇：四氯化碳；红细胞膜流动性：DDT等；

细胞膜损伤肝细胞线粒体膜脂流动性：乙醇；

膜蛋白结构和稳定性改变：Pb等重金属+膜蛋白的一些基团。干扰细胞内钙稳态；干扰细胞能量的产生：细胞色素氧化酶Fe3++氰化物、硫化氢等,受阻

Fe2+

最终细胞内窒息

自由基学说（freeradicalactiontheory)与脂质过氧化493.4毒作用机制的研究干扰正常受体-配体的相互作用：与生物大分子的结合：共价与非共价共价结合学说（coralcntbinderytheory)

碱基烷基硫酸酯类DNA核糖+N-亚硝酸化合物脱氧核糖环状烷化物1.与核酸结合磷酸卤代亚硝基脲类RNA2.与蛋白质及酶的结合3.毒物与脂质的结合选择性致死非致死性遗传改变50与生物大分子的结合：共价与非共价50第二节影响毒性作用的因素一、环境化学物的结构与性质同系物的碳原子数:烃基:分子饱和度:不饱和键毒性

卤素取代:毒性羟基:毒性酸基:毒性脂基:毒性胺基:毒性构型结构与毒性51第二节影响毒性作用的因素一、环境化学物的结构与性质结构与毒物理性质与毒性二、机体（宿主）状况种属和个体差异性别与激素年龄营养和健康状况生物节律52物理性质与毒性52三、接触条件1、接触途径：静脉注射>呼吸道>腹腔注射>肌肉注射>经口>经皮2、溶剂和助溶剂3、毒物浓度：一般相同剂量下溶液越稀，毒性越强

容积：一次性灌胃，一般为1%~2%体重，<3%V注射：鼠类<0.5mL,较大动物<2mL.4、交叉接触四、环境因素的影响1.气温2.气温:36度时毒性最大,26度时毒性最小.3.气压53三、接触条件53第四章环境化学物的一般毒性及其评价一般毒性急性亚慢性慢性毒性蓄积局部特殊毒性致癌作用致突变作用生殖毒性发育毒性54第四章环境化学物的一般毒性及其评价一般毒性急性544.1化学物毒性评价的实验基础一、实验动物的选择对外源化学物的毒性反应及代谢特点与人类接近；（一）物种的选择原则自然寿命不太长；易于饲养和实验操作；经济并容易获得。

皮肤局部刺激作用致敏作用

大、小鼠家兔豚鼠母鸡

ˇ

ˇ

ˇ致畸作用

ˇ

ˇ致癌作用

ˇ迟发神经毒性

ˇ554.1化学物毒性评价的实验基础一、实验动物的选择二、品系选择（按动物的基因纯合度分类）概念特点动物适合的实验近交系动物基因纯度高；n量少;结果易重复、定量津白I、II、615、BALB/c、C3H、C57BL/6小鼠等组织或肿瘤移植等突变系动物基因发生突变无胸腺裸鼠等免疫毒理学化学致癌作用杂交群动物个体差异小；杂交优势；无近亲衰退现象。封闭群动物昆明小鼠SD大鼠等56二、品系选择（按动物的基因纯合度分类）概念特点动物适合的进行毒理学实验选实验动物的原则：适宜的品系；固定同一品系（对某种环境化学毒理学实验的系列研究）。(三）微生物控制的选择真实性目的：为确保实验结果的“五个性”可靠性我国将实验动物分为4种可比性可重复性科学性无菌（GF）悉生（GN）无特定病原体（SPF）动物

清洁（CL）：最低限度疾病动物

57进行毒理学实验选实验动物的原则：57（四）个体选择

急性亚慢性和慢性年龄成年年幼或初断乳实际操作中可根据体重来判断性别：一般选择两种性别生理状态：未孕动物；雌雄分笼饲养。健康状况：做一些检查。二、常用的染毒方法注意点（优）缺点

灌胃：从口至剑突下灌胃前禁食；剂量要准确工作量大；伤及食道经口染毒误入气管吞咽胶囊：直达咽部剂量准确，适合不合迫使咽下“口味”的食物畏饲受试物<5%经呼吸道静式吸入染毒设备简单、操作方便动式吸入染毒设备复杂、操作不方便经皮肤：适合于皮肤刺激和致敏试验去除染毒部位的被毛。58（四）个体选择急性4.2急性毒性及其评价方法一、概念:“一次性”接触或者24小时内主要目的:确定化学物的致死剂量;评价化学物对机体的急性毒性的大小;毒效应的特征和剂量-反应(效应)关系;根据LD50进行急性毒性分级；为亚慢性、慢性及其他毒理试验染毒剂量的设计和观察指标的选择提供论据，为毒作用机制研究提供线索。二、评价方法（一）经典方法

设一定数量剂量组试验组间有适当的剂量间距动物死亡的剂量反应关系求得LD50594.2急性毒性及其评价方法一、概念:“一次性”接触或者2实验动物：大、小鼠，n=10,大动物n=6，7天后随机分组，雌雄各半。染毒剂量设计：先查阅文献，受试物的类似物的LD50或LC50

（常规方法）

预试验：以三倍之差的三个剂量组，n=3求动物全活、全死剂量

试验：全活、全死剂量之间设5~6个剂量组，组间距按1.2~1.5等比级数设计选用适当的染毒方式,观察14天内的动物死亡情况做病理学解剖,包括死亡的、濒死的和部分存活的计算LD50或LC50

60实验动物：大、小鼠，n=10,大动物n=6，7天后随机分组LD50计算霍恩氏法；简化寇氏法：平均致死量法条件：各组n相同；各剂量呈等比数列；死亡率呈正态分布；最低剂量死亡率<20%,最高剂量死亡率>80%.中间剂量接近LD50

公式：见P.72-74如表4-4:按公式计算得:直线回归法:其他方法固定剂量法急性毒性分级法上、下移动法61LD50计算61三、急性毒性分级主要依据：LD50有局限性

各国各国际组织的分级标准还未统一注：毒作用带=LD50/急性毒性最小有作用剂量此值愈小，引起死亡的危险性愈大。4.3亚慢性和慢性毒性及其评价方法一、亚慢性和慢性毒性概念二、亚慢性目的分析毒作用特征、靶器官、慢性毒性的阈剂量或NOAEL；

为慢性毒性研究选择剂量及筛选观察指标提供依据。慢性毒性试验确定LOAEL和NOAEL；（一）实验动物染毒时间动物选择n亚慢性1-3个月啮齿类(大鼠)或非啮齿类(狗)两性5-6周龄或4-6月龄20或4-6慢性毒性6个月-2年或终生

初断乳

40或>8（二）染毒途径三大常用染毒途径（三）染毒期限：3个月，恢复期：2个月

62三、急性毒性分级主要依据：LD50有局限性（四）剂量分组一般设3个剂量组、剂量组距>2倍1个阴性（溶剂）对照组急性毒性亚慢性毒性试验最高剂量组阈剂量、LD50的1/20-1/5亚慢性毒效应最高剂量组：NOAEL或其的1/5-1/2；慢性毒性试验中剂量组：NOAEL的1/50-1/10；低剂量组：NOAEL的1/100。

63（四）剂量分组63（五）观察指标

中毒症状体重：称重1次/周食物利用率检查时间血液学（狗等大动物）染毒前2次以上检查，异常则弃之实验室检查尿液实验期间每1-2个月血液生化染毒结束及恢复期结束试验过程中，濒死动物：及时检查病理及病理组织学试验结束恢复期结束慢性实验：试验中间（如每6个月）64（五）观察指标中毒症状64

系统解剖

脏器系数：脏器比值，某个脏器质量与体重的比值，常以100g或1g体重来计；一般称脏器湿重；可能是该脏器充血、水肿、增生或肿瘤所致；可能是坏死或萎缩等；组织病理学检查：对照和高剂量组特异性指标（六）结果分析4.4皮肤局部毒性作用及其评价方法(一)皮肤刺激试验每天涂抹1次;连续14天;每次涂抹后观察24小时;皮肤的反应(红斑和水肿).(二)皮肤变态反应试验(自学)

65系统解剖65第五章环境化学物的特殊毒性及其评价5.1环境化学物的致突变性及其评价一、引言突变自发突变诱发突变环境致突变作用或环境诱变作用：物理、化学、生物因素化学诱变剂直接诱变剂；间接诱变剂。研究历史：1927：X射线1942：芥子气1940年左右：形成概念上世纪60年代中期：遗传毒理学作为分支学科定型1950-1960：认识危害66第五章环境化学物的特殊毒性及其评价5.1环境化学物的二、遗传损伤的类型

无义突变转换错义突变碱基置换颠换同义突变基因突变

移码突变：常导致致死性突变整码突变片段突变：缺失、重复、重组及重排等断裂剂

染色单体型畸变：拟紫外线断裂剂染色体突变(染色体畸变)染色体型畸变67二、遗传损伤的类型G1(G0)紫外线断裂剂SG2放射断裂剂M6868染色体畸变类型

裂隙断裂断片和缺失微小体无着丝点环（断片）：环状染色体不稳定，引起细胞死亡

双着丝点染色体

稳定性畸变：通过细胞分裂可传递

倒位易位：平衡易位插入和重复辐射体69染色体畸变类型

裂隙69

非整倍体：单体和三体基因组突变整倍体：三倍体、四倍体三、致突变作用机理基因突变靶：DNA染色体突变非整倍体靶：有丝分裂或减数分裂器，如纺锤丝等整倍体70非整倍体：单体和（一）DNA损伤与突变

在DNA合成期（S期）例子结果碱基类似物的取代：与天然碱基竞争取代5-BrU与T相似T:AC:G而掺入DNA分子中酮式烯醇式DNA芳香族化合物+亲核中心

与DNA共价结合成加合物(aduct):亲电子化学物+DNA烷化剂:提供甲基或乙基改变碱基的结构大分子嵌入DNA链