第4章环境化学物的一般毒性及其评价-环境毒理学基础课件

第四章环境化学物的一般毒性及其评价

第一节

化学物毒性评价的实验基础

第二节

急性毒性及其评价方法

第三节

皮肤局部毒作用及其评价方法第四节

亚慢性、慢性毒性及其评价方法本章内容第一节化学物毒性评价的实验基础返回本章目录

研究方法流行病学研究受控的临床研究毒理学体内试验毒理学体外试验优点·真实的暴露条件·规定的限定暴露条件·易于控制暴露条件·影响因素少，易于控

·在各化学物之间发生相·在人群中测定反应·能测定多种效应

制

互作用·对某组人群(如哮喘)·能评价宿主特征的作用·可进行某些深入的研

·测定在人群的作用

的研究是有力的(如性别、年龄、遗究(如机制，代谢)·表示全部的人敏感性·能测定效应的强度

传特征和其他调控因·人力物力花费较少

素饮食等)·能评价机制缺点·耗资、耗时多·耗资多·动物暴露与人暴露相关·不能全面反映毒作用

·多为回顾性，无健康·较低浓度和较短时

的不确定性

不能作为毒性评价和

保护间的暴露·受控的饲养条件与人的

危险性评价的最后依

·难以确定暴露，有混杂·限于较少量的人群

实际情况不一致

据

暴露问题(一般<50)

·暴露的浓度和时间的模·难以观察慢性毒作用

·可检测的危险性增加必·限于暂时、微小、

式显著地不同于人群的

需达到2倍以上

可逆的效应暴露

·测定指标较粗(发病率，·一般不适于研究最

死亡率)

敏感的人群一、毒理学研究方法的优缺点表4-1毒理学研究方法的优缺点比较1.实验动物和人对外源化学物的反应敏感性不同，有时甚至存在着质的差别2.高剂量向低剂量外推的不确定性3.小数量实验动物到大量人群外推的不确定性4.成年健康动物向年老体弱及患病个体外推的不确定性二、实验动物的毒理学实验资料外推到人群接触的安全性时的不确定性1.化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人。基本假设①人是最敏感的动物物种；②人和实验动物的生物学过程与体重(或体表面积)相关。2.实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害的必需的和可靠的方法。

3.成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。三、描述毒理学试验的基本原则1.受试物毒作用的表现和性质

2.剂量—反应(效应)研究

3.确定毒作用的靶器官

4.确定损害的可逆性

四、毒理学毒性评价试验的基本目的1.实验动物（laboratoryanimal）指经人工培育，对其携带微生物实行控制，遗传背景明确，来源清楚，可用于科学研究的动物。(一)实验动物的选择2.物种选择

基本原则：选择对外液化学物的毒性反应及代谢特点与人类接近的物种；选择自然寿命不太长的物种；选择易于饲养和实验操作的物种；选择经济并易于获得的物种。

近交系动物

采用连续20代以上兄妹交配或亲子交配而培育的纯品系动物。如津白、津白165，

BALB／C，C3HC57B／6J小鼠等。突变系动物

动物在生长繁殖过程中，通过自然突变或人工定向突变的办法，使其某基因发生突变，并丧失了原有的正常功能。这种突变的基因可以世代相传并保持遗传基因特性的品系动物。

3.品系选择杂交群动物

两个不同近交系之间有目的进行交配，所产生的第一代动物，亦称杂交一代动物。封闭群动物

一个动物种群，在5年以上不从外部引进新血缘，仅由同一品系的动物在固定场所保存繁殖的动物群(如昆明种小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、

Wistar大鼠、SD大鼠、青紫蓝兔、新西兰兔等)。无菌动物

体内外均无任何微生物和寄生虫的动物。无特定病原体动物（SPF）体内无特定的微生物和寄生虫存在的动物。实际上是无传染病的动物，容许携带非特定微生物。饲养于封闭的系统中。清洁动物

呈最低限度疾病动物，动物体内外不携带人畜共患的病原体或动物传染病病原体，与SPF动物不同的是，抗体检查常有脑脊髓炎病毒、鼠肝炎病毒等抗体滴度，但不应有临床症状、病理改变及自然死亡。饲养在半屏蔽系统。4.微生物控制的选择5.个体选择

(1)年龄(2)性别(3)生理状态(4)健康状况

品系周龄 Wistar SD

雌性 雄性 雌性 雄性

3 54 56 50 52 4 91 97 86 101 5 134 134 130 150 6 166 187 172 206 7 209 233 210 262 8 214 297 240 318 9 232 325 258 365 10 246 370 272 399 大鼠体重与周龄的关系

小鼠体重与周龄的关系

品系周龄 昆明 BALB/c C57BL/6 615

雌性 雄性 雌性 雄性 雌性 雄性 雌性 雄性

0 1.95 2.10 1.40 1.46 1.40 1.44 1.58 1.58

1 5.54 5.82 3.35 3.50 3.42 3.50 4.64 4.64

2 7.90 8.35 5.50 5.60 5.55 5.60 7.96 7.96

3 13.55 14.80 7.32 7.40 6.40 6.90 9.83 9.83

4 21.35 22.60 11.60 12.45 12.20 12.57 15.75 19.00 5 27.90 33.25 14.75 16.10 16.90 18.10 20.75 22.58 6 32.80 39.25 15.60 17.40 18.40 20.50 21.88 25.96 7 34.70 39.90 16.10 18.65 19.00 21.60 23.12 27.96 8 34.80 40.05 18.16 20.25 20.25 22.40 24.16 28.83 1.未处理对照组(空白对照组)：本底值，质量控制2.阴性(溶剂／赋形剂)对照：与染毒组比较的基础3.阳性对照：检测试验体系的有效性4.历史性对照：检查试验体系的稳定性，即进行实验室质量控制和保证

(二)毒理学试验常用对照

对各个毒理学试验应该用同一种、同一批号受试物受试物成分和配方必须固定如是异构体混合物，异构体比例必须固定活性成分的百分含量和可检测的杂质的浓度也应固定受试物在贮存期内稳定性和在饲料中的稳定性必须进行研究并报告受试物应一次备齐全部实验的用量(三)受试样品毒理学试验设计的统计学要求

随机、重复、对照原则

对常规毒理学试验资料的统计学方法

计量资料：一般用t检验或ANOVA

记数资料：卡方检验(四)毒理学试验的统计学1.

处理组与对照组比较差别有无显著性2.

有无剂量-反应关系3.

是否伴有其他相关参数的改变4.

是否在“正常”值范围

(五)实验结果的判断返回本章目录第二节急性毒性及其评价方法返回本章目录

急性毒性(acutetoxicity)指机体一次接触或24h内多次接触某一化学物所引起的毒效应，包括死亡效应。一、急性毒性的定义1.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，并根据LD50

值进行急性毒性分级。2.为亚慢性、慢性毒性研究及其他毒理试验染毒剂量的设计和观察指标的选择提供依据，为毒作用机制研究提供线索。二、急性毒性研究的目的

1.绝对致死剂量或浓度(LDl00/LC100)2.最小致死剂量或浓度(MLD/MLC)

3.最大耐受剂量或浓度(MTD、LD0/MTC、LC0)4.半数致死剂量或浓度(LD50/LC50)

5.急性毒性LOAEL6.急性毒性NOAEL7.急性毒作用带(Zac)三、急性毒性参数以下概念参见第三章1.实验动物

2.染毒剂量设计:查阅文献，预试验3.观察

(1)动物死亡情况

(2)动物体质量

(3)中毒反应症状

(4)病理学检查

4.LD50计算:可用任何一种公认的统计学方法计算

LD50的值及其95％的可信限范围。四、经典急性致死性毒性试验五、经典急性毒性试验（LD50测定）的缺陷1.消耗的动物数量巨大2.获得的信息有限3.变异较大

1.固定剂量法(fixeddoseprocedure)

2.急性毒性分级法(acutetoxicclassmethod)

3.上、下移动法(up／downmethod)六、经典急性毒性试验替代方法返回本章目录1.皮肤原发性刺激2.皮肤变态反应3.光刺激反应和光变态反应4.皮肤癌5.皮肤色素异常6.对皮肤附件的损害

第三节皮肤局部毒作用及其评价方法返回本章目录

一、分类（一）亚急性毒性(subacutetoxicity)15～30d（二）亚慢性毒性(subchronictoxicity)1～3个月（三）慢性毒性(chronictoxicity)6个月～2年第四节长期毒性及其评价方法返回本章目录实验动物染毒期限相当于人的寿命期限1.确定LOAEL和NOAEL2.确定毒作用的特征及靶器官3.为亚慢性、慢性毒性研究选择剂量及筛选观察指标提供依据二、长期毒性试验的目的

1.实验动物

2.染毒途径

3.染毒期限

4.剂量分组

三、长期毒性试验

5.观察指标

(1)中毒症状

(2)体重

(3)食物利用率

(4)血液学检查红细胞及网织红细胞计数、血红蛋白含量、白细胞计数及分类、血小板计数、凝血时间等。

(5)尿液检查镜检、pH、蛋白、糖、凝血等。

(6)血液生化学检查血清天冬氨酸氨基转移酶

(AST)、丙氨酸