毒理学基础-外源化学物一般毒性作用

一般毒性作用

2第一节概述一般毒性作用（generaltoxicityeffect），是全身各系统对外源化学物的毒作用反应，又称基础毒性（basictoxicity）。特殊毒性包括致突变、致癌、致畸和生殖毒性。一般毒性作用1234急性毒性作用

亚急性毒性作用亚慢性毒性作用慢性毒性作用按接触毒物的时间长短3观察指标有：死亡效应一般行为和外观改变大体形态变化急性毒性acutetoxicity是指机体（实验动物或人）一次或24

h内多次接触外源化学物后在短期内所产生的毒作用及死亡。第二节急性毒性作用4需注意的几个问题：

一次：在经口、经注射途径染毒时，是指瞬间给予实验动物染毒；对于经皮、经呼吸道染毒，则是指在一段规定时间（2-4h）内使实验动物持续接触毒物；

多次（24h内）：当外源化学物毒性很低时，一次最大染毒尚不足以充分了解其急性毒性作用的特性，从而在24h内多次染毒。1.急性接触需注意的几个问题：急性毒性效应一般是指机体接触化学物后，在较短时间内观察到的毒性症状。迟发性神经毒性观察时间：一般为14天，如有必要可延长至14天以上。2.中毒效应出现的时间/特征需注意的几个问题：与亚慢性、慢性中毒相比，中毒症状严重，常发生死亡。3.中毒效应的强度LD50

，表示方法：动物，染毒途径等，单位mg/kg半数致死剂量半数致死浓度急性毒性试验的有关参数第二节急性毒性作用LC50气体、液体等化学物，单位mg/m,mg/L

38CONTENTS1.确定受试物的急性毒性参数，其中最重要的参数是半数致死剂量LD502.初步评价外源化学物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量-反应（效应）关系和对人体产生损害的危险性。3.为亚慢性、慢性毒性试验以及其他毒理试验提供接触剂量和观察指标选择的依据。4.为毒作用机制研究提供初步线索急性毒性试验的目的9难点经典的急性毒性试验第三节急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价10急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价啮齿类动物（1）种属和品系BALB/c小鼠C57BL/6小鼠SD大鼠豚鼠急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价非啮齿类动物（1）种属和品系家兔猴小猎犬猪急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价首选哺乳动物

哺乳动物中首选大鼠、小鼠

若规定用两种物种：啮齿类：大鼠、小鼠

非啮齿类：犬根据不同接触途径，选择不同的物种

动物选择的原则急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价急性毒性试验所用大鼠的品系以SD、Wistar为主；急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价小鼠则以昆明种、NIH、ICR为多急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价豚鼠，皮肤致敏试验首选急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价家兔，眼刺激试验首选急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价Beagle犬急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价猕猴急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价①刚成年、健康未曾交配和受孕的动物；②性别通常要求雌雄各半；③同一次试验同一批实验动物体重变异范围不应超过该批动物平均体重的20%

（2）年龄、性别、体重急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价成年动物：大鼠180-240g，

小鼠18-25g，

豚鼠200-250g

兔2-2.5kg,

犬10-15kg实验动物年龄和体重有较好的相关性急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价每个剂量组小鼠10只，大鼠8只，犬等大动物至少6只。一般设3-7个剂量组。实验动物的数量与分组急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价健康状况（健康动物的标志）1)发育正常、体态丰满、外观无畸形；2)被毛浓密、贴顺有光泽、不蓬乱；3)胸廓宽阔、脊柱不弓不弯；4)眼睛明亮；5)表皮无溃疡、无结痂（注意尾巴）；6)各天然孔干净、无分泌物；7)行动灵活、反应敏捷。急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价如采用经口途径染毒，实验动物胃肠道内食物存留量对化学毒物的毒性可产生较明显的干扰，因此在试验给药前应作禁食处理。

隔夜禁食

实验动物的给药前禁食处理急性毒性试验方法要点1.实验动物选择3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价2.受试物处理受试物的成分、配方应稳定不变：

一般为新鲜配置（除非是很稳定的）：水溶性：蒸馏水或去离子水注射用：生理盐水脂溶性：色拉油、玉米油等2.受试物的处理急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价

模拟人在生活和生产环境中实际接触该

受试物的途径和方式；有利于不同化学物急性毒性大小的比较；受试物的性质和用途；各种受试物毒性评价程序的要求等。3.染毒途径的选择急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价工业化学物：经皮肤和呼吸道农用化学物：经口、经皮肤和呼吸道药品：经口和注射食品：经口环境污染物：经口、皮肤和呼吸道最常用的染毒途径急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价静脉注射>吸入>肌内注射>腹腔注射>经口>皮下注射>经皮吸收速率急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价经口、经呼吸道、经皮肤。特殊情况下，经注射途径。最常用的染毒途径经口染毒经呼吸道染毒经皮肤染毒经注射染毒急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价每个剂量组小鼠10只，大鼠8只，犬等大动物至少6只。一般设3-7个剂量组。4.剂量的选择：不宜过大灌胃腹腔注射常用限量常用限量小鼠(ml/10g)0.10.2-0.50.05-0.10.3-0.5大鼠(ml/100g)12-50.5-11-2

急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价一般设5-7个剂量组，组间剂量距离适当（一般为几何级数），希望得到满意的剂量-反应（效应）关系。每组同性别动物数至少5只。达到5g/kg，实验动物无明显毒性体征，或者无死亡，一般不再求LD50。急性毒性试验急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价1.一般观察14天，记录内容主要包括5个方面：

1).死亡效应：死亡数是计算LD50的依据，一般情况下，剂量越大，死亡时间越短，呈负相关

2).中毒体征及发生过程

3).涉及的器官和系统

4).不同化学物出现的毒性症状

5).动物毒性的发生规律观察周期及内容难点急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价2.病理检查及其它指标

对死亡动物进行大体解剖，观察有无充血，水肿等病理现象。如有改变须取材做病理切片。对存活动物观察期结束后也进行解剖检查。观察周期及内容急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价3.观察时间和周期高剂量组动物染毒后常在数分钟或数十分钟内出现死亡，染毒后应立即开始观察动物的中毒表现和死亡情况。给药当天应连续或多次观察，以后可根据情况，每天2次或多次观察直到试验周期结束。观察周期及内容急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价

表6-1

急性毒性试验中常见的中毒表现36急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价计算方法有概率对数法、面积法、查表法等。用统计学方法计算LD50

的值及其95%可信区间；现行的分级标准是以LD50

值为基础划分的，目前国际尚无完全统一标准计算急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价评价表6-2

中国食品毒理学急性毒性分级法（1994）急性毒性试验方法要点1.实验动物选择2.受试物处理3.染毒方式选择4.剂量及分组5.观察周期、记录内容6.计算和评价（GSH）急性毒性危害类别和急性毒性估计值

（LD50或LC50值）1毒理学的基础工作之一121311急性毒性试验的意义了解外源化学物对机体产生急性毒性损伤能力的主要方法化学物安全性评价的第一步工作40试验结果（观察死亡效应）不能全面反映受试物毒性的特点1的局限性LD50值波动大，影响因素多2经典急性毒性试验消耗的动物数量大3人和动物的药物敏感性差别很大441LD50新药开发不需要精确数据542LD50相近，但是毒性特征、毒作用带或致死剂量范围可明显不同；

用LD50来描述急性毒性需全面描述中毒体征及程度、出现体征的时间、死亡前征兆、死亡的时间和剂量组间分布、存活动物的体重变化和恢复情况、死亡动物的病理变化等。现有两种化学物，氰化钾和敌百虫粉。准备2组小鼠，一组小鼠给予一次灌胃氰化钾后，，大部分小鼠短时间内出现死亡现象。另一组小鼠给予一次灌胃敌百虫粉后，震颤、腺体分泌增加等中毒症状明显，4天后才观察到死亡现象。请问，这两组试验，哪一个属于急性毒性试验？思考题一急性指的是接触时间，而不是效应4344思考题二三氯生,是一种广谱抗菌剂，被广泛应用于肥皂、牙膏等日用化学品之中，小鼠口服半数致死量LD50大约为3800mg/kg,属于低毒物质。请问，

LD50大，说明化学物的毒性低，是安全的，是否正确？

第三节局部刺激试验4546第三节局部刺激试验了解外源化学物对眼睛和皮肤的局部刺激性和腐蚀性，包括眼刺激、皮肤刺激试验。必做项目一、眼刺激试验目的：产生皮肤刺激的物质不一定产生眼刺激体征，反之亦然。故应单独进行眼刺激试验。动物：常用家兔观察期：一般为7天观察终点：眼刺激和眼腐蚀。眼刺激试验推荐Draize试验。Draize试验试验家兔4只，每只家兔的一只眼滴入0.1ml受试物，另一只眼做对照。不同时间点用肉眼或手提式裂隙灯检查，结膜（发红、水肿、分泌物）角膜（浑浊程度和范围）

虹膜（充血、肿胀）注意：主观判断；兔敏感性>人二、皮肤刺激试验

动物：常用家兔及豚鼠观察期：一般不超过14天观察终点：皮肤反应，包括水肿，红斑，焦痂等；皮肤刺激试验推荐Draize试验。

注意：主观判断；兔敏感性>豚鼠>人剃毛给药50二、皮肤刺激试验三、皮肤致敏试验目的：通过动物试验预测化学品经皮肤接触对人类引起皮肤致敏反应的危害。动物：豚鼠

观察期：中剂量诱导14天，间隔10~14天后，低剂量处理未染毒的皮肤，观察4h,48h,72h。观察终点：红斑，水肿等。52第四节短期、亚慢性和慢性毒性作用

53GeneraltoxicityAcutetoxicitySubchronicdoserepeat-dosetoxicityChronictoxicity

根据接触外源化学物时间的长短，频率分为：急性毒性：1次或24h内多次短期重复剂量毒性作用：

28天亚慢性毒性作用：

生命周期的1/10

慢性毒性作用：

长期甚至终生接触(一般至少12m)蓄积作用(accumulation)当化学毒物连续反复进入机体，吸收速度（或总量）超过代谢转化和排泄的速度（或总量）时，化学毒物或其代谢物在机体内逐渐增加并贮留，这种现象为化学毒物的蓄积作用。--发生慢性毒性的前提。物质蓄积化学毒物反复多次染毒实验动物后，用化学分析方法能测得体内存在该化合物的原型或其代谢产物。损伤蓄积化学毒物反复多次染毒实验动物后，机体内虽不能检出该化合物的原型或其代谢产物，但出现慢性中毒现象。蓄积作用55储存库（depot）化学毒物容易蓄积的组织部位称为储存库。常见的储存库：

肝肾-金属镉、汞骨骼-氟、铅脂肪组织-有机氯56铅的靶器官神经系统，血液系统储存库不等于靶器官苯的靶器官神经系统，血液系统01020304观察长期接触受试物的毒效应谱，毒作用特点、毒作用靶器官探索受试物的毒作用机制，及长期毒作用的可逆性获取最大无作用剂量（NOAEL）或最小有作用剂量（LOAEL），为制定人类接触的安全限量提供参考确定受试物毒作用的种属差异为将研究结果外推到人提供依据短期毒性试验、亚慢性毒性作用

和慢性毒性作用的目的58重点1、实验动物选择

啮齿类动物首选大鼠，非啮齿类首选犬以大鼠为例亚慢性试验选用两种性别，断奶后1～2周的动物。大鼠周龄不超过6周，50～100g。每组不少于20只。慢性试验择选用两种性别，刚断乳的动物，大鼠生后3～4周，体重50～80g。清洁级及以上等级动物若在试验过程中分批处死动物时，其动物数应相应增加。实验结束时每组不少于10只。59二、短期、亚慢性和慢性毒性试验研究方法2.染毒途径与染毒期限经口染毒：常用灌胃和喂饲法经呼吸道染毒：2~6小时注射：注意无菌操作60染毒期限：以大鼠为例，一般而言，亚慢性90天，犬为1年。新药临床前毒性评价中的长期毒性评价和亚慢、慢性概念不同：为临床用药的2~3倍。原则：设3个剂量组和1个阴性（溶剂）对照组。高剂量组：动物表现出明显的中毒效应不发生或仅有个别死（〈10%)。中间剂量组：动物出现轻度中毒效应为度，应相当于最小有作用剂量水平（LOAEL).低剂量组：无中毒反应,应相当于最大无作用剂量水平(NOAEL)。对照组：排除混杂因素剂量组间的组距3-10倍为宜。丙烯酰胺处理后瘫痪鼠正常鼠3、剂量选择和分组61亚慢性最高剂量：急性毒性的阈剂量或1/20~1/5LD50慢性最高剂量：亚慢性毒性试验阈值的1/5~1/2，

或者1/10LD50为最高剂量62观察指标一般性指标病理学检查实验室生化指标特异性指标亚慢性和慢性毒性试验研究方法63

难点体重（bodyweight)：体重的增长情况是综合反映动物健康状况最基本的