第四章 環(huán)境化學(xué)物的一般毒性及其評(píng)價(jià)

1、一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指經(jīng)人工培育，對(duì)其攜帶微生物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指經(jīng)人工培育，對(duì)其攜帶微生物實(shí)行控制，遺傳背景明確，來(lái)源清楚，可用于實(shí)行控制，遺傳背景明確，來(lái)源清楚，可用于科學(xué)研究的動(dòng)物?？茖W(xué)研究的動(dòng)物。第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)物毒性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)化學(xué)物毒性評(píng)價(jià)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 以選擇哺乳動(dòng)物為主?？刹捎靡赃x擇哺乳動(dòng)物為主?？刹捎?3種，嚙齒類種，嚙齒類和非嚙齒類。常用大鼠和非嚙齒類。常用大鼠(rat(rat）、小鼠（）、小鼠（mousemouse）、）、豚鼠、家兔和狗，尤以大鼠使用很多。豚鼠、家兔和狗，尤以大鼠使用很多。 Wistar Wistar 大鼠大鼠豚鼠豚鼠對(duì)化合物的毒性反

2、應(yīng)及代謝過(guò)程與人相似對(duì)化合物的毒性反應(yīng)及代謝過(guò)程與人相似自然壽命不太長(zhǎng)自然壽命不太長(zhǎng)易于飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作易于飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)濟(jì)并易于獲得經(jīng)濟(jì)并易于獲得（一）物種選擇（一）物種選擇 種類選擇的依據(jù)：種類選擇的依據(jù)： （二）品系選擇（二）品系選擇 品系指計(jì)劃交配的辦法獲得的起源于共同祖先品系指計(jì)劃交配的辦法獲得的起源于共同祖先的一群動(dòng)物。同一品系的動(dòng)物具有共同的遺傳來(lái)的一群動(dòng)物。同一品系的動(dòng)物具有共同的遺傳來(lái)源、相似的外貌特征、獨(dú)特的生物學(xué)特性及穩(wěn)定源、相似的外貌特征、獨(dú)特的生物學(xué)特性及穩(wěn)定的遺傳性能。的遺傳性能。1 1、近交系動(dòng)物、近交系動(dòng)物 指采用連續(xù)指采用連續(xù)20代以上兄妹交配或親子交配而培育

3、代以上兄妹交配或親子交配而培育的純品系動(dòng)物。遺傳上高度一致，基因純合度可達(dá)的純品系動(dòng)物。遺傳上高度一致，基因純合度可達(dá)98.6-99.8%。 對(duì)放射線耐受性強(qiáng)，淋巴細(xì)胞白血病發(fā)對(duì)放射線耐受性強(qiáng)，淋巴細(xì)胞白血病發(fā)病率病率6，化學(xué)致癌物質(zhì)不能誘發(fā)乳腺癌，化學(xué)致癌物質(zhì)不能誘發(fā)乳腺癌和卵巢囊腫，對(duì)結(jié)核桿菌有感受性。和卵巢囊腫，對(duì)結(jié)核桿菌有感受性。 可用于營(yíng)養(yǎng)與肝癌發(fā)生率關(guān)系的研究，可用于營(yíng)養(yǎng)與肝癌發(fā)生率關(guān)系的研究，對(duì)鼠傷寒沙門氏菌對(duì)鼠傷寒沙門氏菌C5C5有抵抗力，對(duì)酒精過(guò)有抵抗力，對(duì)酒精過(guò)敏。也可作為許多瘤株的宿主。敏。也可作為許多瘤株的宿主。 乳腺癌自發(fā)率低，肺癌發(fā)病率為乳腺癌自發(fā)率低，肺癌發(fā)病率為

4、2626，網(wǎng)狀細(xì)胞瘤網(wǎng)狀細(xì)胞瘤8 8，血管瘤，血管瘤6 6，淋巴肉瘤，淋巴肉瘤4545，乳腺癌，乳腺癌3 3，對(duì)放射線極為敏感。，對(duì)放射線極為敏感。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較準(zhǔn)確，可以避免遺傳組成不同或?qū)嶒?yàn)結(jié)果比較準(zhǔn)確，可以避免遺傳組成不同或個(gè)體差異太大等所引起的誤差。個(gè)體差異太大等所引起的誤差。b.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均性較一致。每組僅用較少數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均性較一致。每組僅用較少數(shù)的動(dòng)物，即能看出顯著性來(lái)。動(dòng)物，即能看出顯著性來(lái)。c.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性較大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性較大。e.易于獲得預(yù)期結(jié)果。易于獲得預(yù)期結(jié)果。f.近交衰退。近交衰退。 2 2、突變系動(dòng)物、突變系動(dòng)物 在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，通

5、過(guò)自然突變或人工定向在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，通過(guò)自然突變或人工定向突變的方法，使其某基因發(fā)生突變并喪失原有的正突變的方法，使其某基因發(fā)生突變并喪失原有的正常功能。這種突變的基因可以世代相傳并保持遺傳常功能。這種突變的基因可以世代相傳并保持遺傳基因特性的品系動(dòng)物，稱為突變系動(dòng)物?；蛱匦缘钠废祫?dòng)物，稱為突變系動(dòng)物。無(wú)胸腺裸鼠無(wú)胸腺裸鼠3 3、雜交群動(dòng)物、雜交群動(dòng)物 指兩個(gè)不同近交系之間有目的地進(jìn)行交配所產(chǎn)生指兩個(gè)不同近交系之間有目的地進(jìn)行交配所產(chǎn)生的第一代動(dòng)物。的第一代動(dòng)物。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.a.具有純系動(dòng)物基本相似的遺傳均質(zhì)性具有純系動(dòng)物基本相似的遺傳均質(zhì)性。個(gè)體間遺。個(gè)體間遺傳變異很小。傳變異很小

6、。b.b.表現(xiàn)雙親的顯性性狀表現(xiàn)雙親的顯性性狀 c.c.對(duì)各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好對(duì)各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好d.d.具有雜種優(yōu)勢(shì)具有雜種優(yōu)勢(shì) e e. .國(guó)際上分布廣國(guó)際上分布廣4 4、封閉群動(dòng)物、封閉群動(dòng)物 指在指在5年以上不從外部引進(jìn)新血緣，僅由同一年以上不從外部引進(jìn)新血緣，僅由同一品系的動(dòng)物在固定場(chǎng)所保存繁殖的動(dòng)物群。個(gè)品系的動(dòng)物在固定場(chǎng)所保存繁殖的動(dòng)物群。個(gè)體間具有一定程度的遺傳學(xué)差異。封閉群動(dòng)物體間具有一定程度的遺傳學(xué)差異。封閉群動(dòng)物個(gè)體間差異的大小，取決于祖代的來(lái)源個(gè)體間差異的大小，取決于祖代的來(lái)源 。（三）微生物控制的選擇（三）微生物控制的選擇1 1、無(wú)菌動(dòng)物無(wú)菌動(dòng)物 germ free

7、 animal, GF 指體內(nèi)外均無(wú)任何微生物和寄生蟲的動(dòng)物。經(jīng)指體內(nèi)外均無(wú)任何微生物和寄生蟲的動(dòng)物。經(jīng)人工剖腹產(chǎn)凈化培育而來(lái)。人工剖腹產(chǎn)凈化培育而來(lái)。2 2、悉生動(dòng)物、悉生動(dòng)物 gnotobiotic animal, GN 指體內(nèi)帶有已知微生物的動(dòng)物。是經(jīng)人工有計(jì)指體內(nèi)帶有已知微生物的動(dòng)物。是經(jīng)人工有計(jì)劃地將已知菌投入動(dòng)物體內(nèi)。劃地將已知菌投入動(dòng)物體內(nèi)。3、無(wú)特定病原體動(dòng)物、無(wú)特定病原體動(dòng)物 specific pathogen animal, SPF 指體內(nèi)無(wú)特定的微生物和寄生蟲的動(dòng)物。即無(wú)指體內(nèi)無(wú)特定的微生物和寄生蟲的動(dòng)物。即無(wú)傳染病的動(dòng)物，容許攜帶非特定微生物。傳染病的動(dòng)物，容許攜帶非特

8、定微生物。 SPF動(dòng)物群的建立，其原種必須來(lái)源于無(wú)菌動(dòng)物動(dòng)物群的建立，其原種必須來(lái)源于無(wú)菌動(dòng)物或悉生動(dòng)物才能保證。或悉生動(dòng)物才能保證。4 4、清潔動(dòng)物、清潔動(dòng)物 Clean animal,CL 也稱最低限度疾病動(dòng)物，動(dòng)物體內(nèi)外不攜帶人也稱最低限度疾病動(dòng)物，動(dòng)物體內(nèi)外不攜帶人畜共患疾病的病原體或動(dòng)物傳染病病原體。畜共患疾病的病原體或動(dòng)物傳染病病原體。（四）個(gè)體選擇（四）個(gè)體選擇1、年齡、年齡 取決于實(shí)驗(yàn)類型。取決于實(shí)驗(yàn)類型。急性實(shí)驗(yàn)急性實(shí)驗(yàn)成年動(dòng)物成年動(dòng)物亞慢性、慢性實(shí)驗(yàn)亞慢性、慢性實(shí)驗(yàn)較年幼或初斷乳動(dòng)物。較年幼或初斷乳動(dòng)物。 在實(shí)際工作中常以動(dòng)物體重粗略判斷動(dòng)物在實(shí)際工作中常以動(dòng)物體重粗略判斷

9、動(dòng)物的年齡。各組動(dòng)物的年齡應(yīng)盡可能保持一致。的年齡。各組動(dòng)物的年齡應(yīng)盡可能保持一致。2、性別、性別 不同性別的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)化學(xué)物毒性的敏感程度不同性別的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)化學(xué)物毒性的敏感程度有時(shí)會(huì)不同。有時(shí)會(huì)不同。一般選用雌雄兩性一般選用雌雄兩性。3、生理狀態(tài)、生理狀態(tài) 一般選用一般選用未產(chǎn)未孕未產(chǎn)未孕的雌性動(dòng)物。雌雄分養(yǎng)。的雌性動(dòng)物。雌雄分養(yǎng)。4、健康狀況、健康狀況 應(yīng)選用健康動(dòng)物。一般試驗(yàn)前檢疫觀察應(yīng)選用健康動(dòng)物。一般試驗(yàn)前檢疫觀察57天天二、常用染毒方法二、常用染毒方法（一）經(jīng)口染毒（一）經(jīng)口染毒1 1、灌胃、灌胃 是將液態(tài)受試化合物或固態(tài)、氣態(tài)化合物溶于是將液態(tài)受試化合物或固態(tài)、氣態(tài)化合物溶于某

10、種溶劑中，配制成一定濃度，裝入注射器等定某種溶劑中，配制成一定濃度，裝入注射器等定量容器，經(jīng)過(guò)導(dǎo)管注入胃內(nèi)。量容器，經(jīng)過(guò)導(dǎo)管注入胃內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：劑量準(zhǔn)確：劑量準(zhǔn)確缺點(diǎn)缺點(diǎn)：工作量大；可能損傷食道或誤入氣管；與人：工作量大；可能損傷食道或誤入氣管；與人的接觸方式差異很大。的接觸方式差異很大。 2 2、吞咽膠囊、吞咽膠囊 將一定劑量受試化合物裝入藥用膠囊內(nèi)將一定劑量受試化合物裝入藥用膠囊內(nèi)，強(qiáng)制放到動(dòng)物的后咽部迫使動(dòng)物咽下。，強(qiáng)制放到動(dòng)物的后咽部迫使動(dòng)物咽下。家兔及貓、狗等大動(dòng)物可用此法。家兔及貓、狗等大動(dòng)物可用此法。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：劑量準(zhǔn)確，尤其適用于易揮發(fā)、：劑量準(zhǔn)確，尤其適用于易揮發(fā)、易水解和有

11、異味的化合物。易水解和有異味的化合物。3 3、喂飼、喂飼 將化合物拌入飼料和水中，需計(jì)算每日進(jìn)食量將化合物拌入飼料和水中，需計(jì)算每日進(jìn)食量和飲水量，折算攝入劑量。和飲水量，折算攝入劑量。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：符合人接觸化合物的方式：符合人接觸化合物的方式 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：可能拒食；揮發(fā)性化合物可使攝入量下：可能拒食；揮發(fā)性化合物可使攝入量下降，且有經(jīng)過(guò)呼吸道吸入的可能；化合物易水解降，且有經(jīng)過(guò)呼吸道吸入的可能；化合物易水解或與食物中的化學(xué)成分起反應(yīng)?；蚺c食物中的化學(xué)成分起反應(yīng)。（二）經(jīng)呼吸道染毒（二）經(jīng)呼吸道染毒1 1、靜式吸入、靜式吸入 在固定體積的密閉容器中，加入定量的易揮發(fā)液在固定體積的密閉容器中，加入

12、定量的易揮發(fā)液態(tài)化合物或氣態(tài)化合物。將動(dòng)物置于其中，一般態(tài)化合物或氣態(tài)化合物。將動(dòng)物置于其中，一般2 2h h。尤其是適用于小動(dòng)物接觸易揮發(fā)液態(tài)化合物的急。尤其是適用于小動(dòng)物接觸易揮發(fā)液態(tài)化合物的急性毒性研究。性毒性研究。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單；操作方便；消耗化合物少：設(shè)備簡(jiǎn)單；操作方便；消耗化合物少缺點(diǎn)缺點(diǎn)：柜內(nèi)空氣組成、環(huán)境條件不穩(wěn)定；化合物濃：柜內(nèi)空氣組成、環(huán)境條件不穩(wěn)定；化合物濃度難以恒定。度難以恒定。表表5-1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物最低需氣量及不同體積染毒柜應(yīng)放置實(shí)驗(yàn)動(dòng)物最低需氣量及不同體積染毒柜應(yīng)放置動(dòng)物數(shù)關(guān)系動(dòng)物數(shù)關(guān)系 動(dòng)物種動(dòng)物種屬屬呼吸通氣呼吸通氣量量(L/小時(shí)小時(shí))最低需氣最低需氣量量(L

13、/小時(shí)小時(shí))不同容積染毒柜放置動(dòng)物數(shù)不同容積染毒柜放置動(dòng)物數(shù)(只只)25L50L100L300L小小 鼠鼠大大 鼠鼠1.4510.182.4530.535610121512364056濃度計(jì)算：濃度計(jì)算：C=a.d/L10001000（mg/m3） a加入化合物量（加入化合物量（ml），），d比重，比重，L容積（容積（L）2 2、動(dòng)式吸入、動(dòng)式吸入 染毒柜染毒柜空氣流動(dòng)空氣流動(dòng) 面罩吸入面罩吸入避免化合避免化合物經(jīng)皮吸入物經(jīng)皮吸入 優(yōu)點(diǎn)：劑量準(zhǔn)確優(yōu)點(diǎn)：劑量準(zhǔn)確 缺點(diǎn)：裝置復(fù)雜；消耗缺點(diǎn)：裝置復(fù)雜；消耗大；可能造成污染大；可能造成污染（三）經(jīng)皮膚染毒（三）經(jīng)皮膚染毒 用于研究化合物經(jīng)皮膚吸收的毒

14、性作用及化合用于研究化合物經(jīng)皮膚吸收的毒性作用及化合物對(duì)接觸皮膚的局部作用（皮膚刺激和致敏）物對(duì)接觸皮膚的局部作用（皮膚刺激和致敏）第二節(jié)第二節(jié) 急性毒性及其評(píng)價(jià)方法急性毒性及其評(píng)價(jià)方法 急性毒性（急性毒性（acute toxicityacute toxicity）是指機(jī)體）是指機(jī)體( (人或人或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物) )一次一次( (或或2424小時(shí)內(nèi)多次小時(shí)內(nèi)多次) )接觸外來(lái)化合物接觸外來(lái)化合物之后所引起的中毒效應(yīng)。觀察期可在之后所引起的中毒效應(yīng)。觀察期可在1 17 7天。天。 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接觸化合物的方式或途徑不同，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接觸化合物的方式或途徑不同，“一一次次”的含義也有所不同。凡經(jīng)口接觸和

15、各種方式的含義也有所不同。凡經(jīng)口接觸和各種方式的注射接觸，的注射接觸，“一次一次”是指在瞬間將受試化合物是指在瞬間將受試化合物輸入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的體內(nèi)。而經(jīng)呼吸道吸入與經(jīng)皮膚輸入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的體內(nèi)。而經(jīng)呼吸道吸入與經(jīng)皮膚接觸，接觸，“一次一次”是指在一個(gè)特定的期間內(nèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)是指在一個(gè)特定的期間內(nèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物持續(xù)地接觸受試化合物的過(guò)程物持續(xù)地接觸受試化合物的過(guò)程 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?.求出受試化合物對(duì)一種或幾種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的致死求出受試化合物對(duì)一種或幾種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的致死劑量劑量(通常以通常以LD50為主要參數(shù)為主要參數(shù))，以初步估計(jì)該化，以初步估計(jì)該化合物對(duì)人類毒害的危險(xiǎn)性。合物對(duì)人類毒害的危險(xiǎn)性。2.闡明受試化合物急

16、性毒性的闡明受試化合物急性毒性的劑量反應(yīng)關(guān)系劑量反應(yīng)關(guān)系與與中毒特征。中毒特征。3.研究化合物在機(jī)體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化過(guò)研究化合物在機(jī)體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化過(guò)程及其動(dòng)力學(xué)變化。也可用于研究急救治療措施程及其動(dòng)力學(xué)變化。也可用于研究急救治療措施4.為亞急性、慢性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)為亞急性、慢性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)二、急性毒性評(píng)價(jià)方法二、急性毒性評(píng)價(jià)方法（一）經(jīng)典的急性致死性毒性試驗(yàn)（一）經(jīng)典的急性致死性毒性試驗(yàn)1 1、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選用成年健康動(dòng)物，常用大鼠和小鼠。各劑選用成年健康動(dòng)物，常用大鼠和小鼠。各劑量組雌：雄量組雌：雄1 1：1 1，出生，出生2 23 3個(gè)月個(gè)月。數(shù)量。數(shù)量101

17、02020只最佳。大動(dòng)物每組只最佳。大動(dòng)物每組6 6只。實(shí)驗(yàn)前至少觀察一只。實(shí)驗(yàn)前至少觀察一周，選取其中健康動(dòng)物，隨機(jī)分組。周，選取其中健康動(dòng)物，隨機(jī)分組。2、染毒劑量設(shè)計(jì)、染毒劑量設(shè)計(jì)（1）查閱文獻(xiàn)）查閱文獻(xiàn)：分析受試化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和其：分析受試化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和其理化性質(zhì)，依此查閱文獻(xiàn)，找出與受試化合物化理化性質(zhì)，依此查閱文獻(xiàn)，找出與受試化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)近似化合物的毒性資料，并以學(xué)結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)近似化合物的毒性資料，并以其其LD50(LC50)值作為受試化合物的預(yù)期毒性中值。值作為受試化合物的預(yù)期毒性中值。（2）試驗(yàn)）試驗(yàn)：以文獻(xiàn)：以文獻(xiàn)LD50為中值，取倍差，設(shè)為中值，取倍差，

18、設(shè)34個(gè)梯度，找出大致的個(gè)梯度，找出大致的LD10-90的范圍。的范圍。（3）正式試驗(yàn)）正式試驗(yàn)： I（logLD90logLD10）/（n-1）組距，即相鄰）組距，即相鄰兩個(gè)劑量組對(duì)數(shù)差或相鄰組比值的對(duì)數(shù)值。一般兩個(gè)劑量組對(duì)數(shù)差或相鄰組比值的對(duì)數(shù)值。一般設(shè)設(shè)57個(gè)劑量組。個(gè)劑量組。 限量實(shí)驗(yàn)：限量實(shí)驗(yàn)：毒性較小的化學(xué)物若無(wú)法求得毒性較小的化學(xué)物若無(wú)法求得LD50，則進(jìn)行限量實(shí)驗(yàn)，單次染毒劑量則進(jìn)行限量實(shí)驗(yàn)，單次染毒劑量5g/kg（體重），（體重），食品毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)食品毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)15g/kg（體重）。（體重）。 3 3、觀察、觀察 一般要求計(jì)算一般要求計(jì)算兩周內(nèi)兩周內(nèi)的總死亡數(shù)。對(duì)于一些速的總死

19、亡數(shù)。對(duì)于一些速死性化合物求其死性化合物求其LD50(LC50)也可僅計(jì)算也可僅計(jì)算24小時(shí)的死小時(shí)的死亡率。應(yīng)注明是多少時(shí)間的亡率。應(yīng)注明是多少時(shí)間的LD50值，以便于在進(jìn)值，以便于在進(jìn)行毒性比較時(shí)有共同的基礎(chǔ)。行毒性比較時(shí)有共同的基礎(chǔ)。 觀察內(nèi)容：觀察內(nèi)容：（1 1）死亡情況（）死亡情況（2 2）動(dòng)物體重（）動(dòng)物體重（3 3）中毒反應(yīng)癥狀）中毒反應(yīng)癥狀（4 4）病理學(xué)檢查）病理學(xué)檢查4、LD50 計(jì)算計(jì)算 LD50是經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算得到的毒性參數(shù)，并可報(bào)是經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算得到的毒性參數(shù)，并可報(bào)告其告其95可信限?？尚畔?。LD50(LC50)值是一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，值是一個(gè)統(tǒng)計(jì)量，較少受實(shí)驗(yàn)動(dòng)物個(gè)體易感性差

20、異的影響，較為準(zhǔn)較少受實(shí)驗(yàn)動(dòng)物個(gè)體易感性差異的影響，較為準(zhǔn)確，因此是最重要的急性毒性參數(shù)，也用來(lái)進(jìn)行確，因此是最重要的急性毒性參數(shù)，也用來(lái)進(jìn)行急性毒性分級(jí)。急性毒性分級(jí)。 直接回歸法直接回歸法 將劑量對(duì)數(shù)值與死亡將劑量對(duì)數(shù)值與死亡率率(概率單位概率單位)的關(guān)系，的關(guān)系，進(jìn)行直線回歸，用最小進(jìn)行直線回歸，用最小二乘法求出二乘法求出a、b值。代值。代入直線方程：入直線方程：ya十十bX。式中，。式中，X為劑量對(duì)為劑量對(duì)數(shù)值，數(shù)值，y為死亡率的概為死亡率的概率單位。利用此式即可率單位。利用此式即可求得受試化學(xué)物的求得受試化學(xué)物的LD50及其及其95可信區(qū)間?？尚艆^(qū)間。 % 0 1 2 3 4 5 6

21、 7 8 9 0 . 2.67 2.95 3.12 3.25 3.36 3.45 3.52 3.59 3.66 10 3.72 3.77 3.82 3.87 3.92 3.96 4.01 4.05 4.08 4.12 20 4.16 4.19 4.23 4.26 4.29 4.33 4.36 4.39 4.42 4.45 30 4.48 4.50 4.53 4.56 4.59 4.61 4.64 4.67 4.69 4.72 40 4.75 4.77 4.80 4.82 4.85 4.87 4.90 4.92 4.95 4.97 50 5.00 5.03 5.05 5.08 5.10 5.13

22、 5.15 5.18 5.20 5.23 60 5.25 2.28 5.31 5.33 5.36 5.39 5.41 5.44 5.47 5.50 70 5.52 5.55 5.58 5.61 5.64 5.67 5.71 5.74 5.77 5.81 80 5.84 5.88 5.92 5.95 5.99 6.04 6.08 6.13 6.18 6.23 90 6.28 6.34 6.41 6.48 6.55 6.64 6.75 6.88 7.05 7.33 百分率百分率-概率單位換算表概率單位換算表（二）急性毒性實(shí)驗(yàn)的其他方法（二）急性毒性實(shí)驗(yàn)的其他方法 經(jīng)典的急性毒性試驗(yàn)和經(jīng)典的急性毒性

23、試驗(yàn)和LD50的缺點(diǎn)：的缺點(diǎn)：消耗的動(dòng)物量大消耗的動(dòng)物量大獲得的信息有限獲得的信息有限測(cè)得的測(cè)得的LD50值實(shí)際上僅是近似值值實(shí)際上僅是近似值 五種化合物的五種化合物的LDLD5050值的實(shí)驗(yàn)室間變異值的實(shí)驗(yàn)室間變異化合物化合物 范圍范圍( (mg/kg) mg/kg) 比值比值( (最大值最小值最大值最小值) )五氯酚五氯酚 7474620 8.38 620 8.38 水楊酸鈉水楊酸鈉 9309302328 2.502328 2.50苯胺苯胺 4794791169 2.441169 2.44乙酰苯胺乙酰苯胺 7237233060 4.233060 4.23氯化鎘氯化鎘 105105482 4

24、.59482 4.59單次口服固定劑量試驗(yàn)法結(jié)果的評(píng)價(jià)單次口服固定劑量試驗(yàn)法結(jié)果的評(píng)價(jià)劑量劑量(mg/kg) 試試 驗(yàn)驗(yàn) 結(jié)結(jié) 果果 存活數(shù)存活數(shù)2000mg/kg 用用2000mg/kg試驗(yàn)試驗(yàn) 2000.0 用用500mg/kg試驗(yàn)試驗(yàn) 該化合物無(wú)嚴(yán)重急性中毒的危險(xiǎn)性該化合物無(wú)嚴(yán)重急性中毒的危險(xiǎn)性 1、固定劑量法、固定劑量法 2、急性毒性分級(jí)法、急性毒性分級(jí)法 3. 上、下移動(dòng)法上、下移動(dòng)法(updown method)或階梯法或階梯法 第二個(gè)動(dòng)物接受化學(xué)物的劑量由第一只動(dòng)物第二個(gè)動(dòng)物接受化學(xué)物的劑量由第一只動(dòng)物染毒后的反應(yīng)決定，如果動(dòng)物死亡，則下一個(gè)劑染毒后的反應(yīng)決定，如果動(dòng)物死亡，則下

25、一個(gè)劑量降低；如果動(dòng)物存活則下一個(gè)劑量增高，但是量降低；如果動(dòng)物存活則下一個(gè)劑量增高，但是實(shí)驗(yàn)需要選擇一個(gè)比較合適的劑量范圍，使得大實(shí)驗(yàn)需要選擇一個(gè)比較合適的劑量范圍，使得大部分的動(dòng)物所接受的化學(xué)物劑量都會(huì)在真正的平部分的動(dòng)物所接受的化學(xué)物劑量都會(huì)在真正的平均致死劑量左右。均致死劑量左右。 三、急性毒性分級(jí)三、急性毒性分級(jí) 目前國(guó)際上對(duì)外源化學(xué)物急性毒性分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。目前國(guó)際上對(duì)外源化學(xué)物急性毒性分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。 外源化學(xué)物急性毒性分級(jí)外源化學(xué)物急性毒性分級(jí)( (WHO)WHO)毒性分毒性分級(jí)級(jí)大鼠一次經(jīng)大鼠一次經(jīng)口口LDLD5050(mg/kg)(mg/kg)6 6只大鼠吸入只大鼠吸入

26、4 4小時(shí)小時(shí)死亡死亡2 24 4只只的濃度的濃度( (ppmppm) )兔經(jīng)皮兔經(jīng)皮LDLD5050(mg/kg)(mg/kg)對(duì)人可能致死劑量對(duì)人可能致死劑量單位體重單位體重（g/kg g/kg ）總重總重( (g/60kg/60kg)g)劇毒劇毒高毒高毒中等毒中等毒低毒低毒微毒微毒1 11 150505005005000050000101010101001001000100010000100005 55 54444350350218021800.050.050.050.050.50.55 515150.10.13 33030252510001000我國(guó)食品毒理急性毒性分級(jí)法我國(guó)食品毒理急

27、性毒性分級(jí)法19941994急性毒性分級(jí)急性毒性分級(jí) 大鼠經(jīng)口大鼠經(jīng)口LDLD5050(mg/kg) (mg/kg) 大致相當(dāng)于體重為大致相當(dāng)于體重為 7070kgkg人的致死劑量人的致死劑量6 6級(jí)級(jí)( (極毒極毒) ) 1 1 稍嘗，稍嘗，7 7滴滴5 5級(jí)級(jí)( (劇毒劇毒) ) 1 150 750 7滴滴1 1茶匙茶匙4 4級(jí)級(jí)( (中等毒中等毒) ) 5151500 1500 1茶匙茶匙3535克克3 3級(jí)級(jí)( (低毒低毒) ) 5015015000 355000 35350350克克2 2級(jí)級(jí)( (實(shí)際無(wú)毒實(shí)際無(wú)毒) ) 5001500115000 35015000 35010501

28、050克克1 1級(jí)級(jí)( (無(wú)毒無(wú)毒) ) 15000 15000 10501050克克第三節(jié)第三節(jié) 亞慢性、慢性毒性及其亞慢性、慢性毒性及其評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)方法一、亞慢性和慢性毒性試驗(yàn)的概念一、亞慢性和慢性毒性試驗(yàn)的概念 亞慢性毒性亞慢性毒性(subchronic toxicity)是指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物連續(xù)連續(xù)(通常通常13個(gè)月個(gè)月)重復(fù)染毒外源化學(xué)物所引起重復(fù)染毒外源化學(xué)物所引起的毒性效應(yīng)；的毒性效應(yīng)； 慢性毒性慢性毒性(chronic toxiciy)是指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物長(zhǎng)期染是指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物長(zhǎng)期染毒外源化學(xué)物所引起的毒性效應(yīng)。一般是連續(xù)染毒外源化學(xué)物所引起的毒性效應(yīng)。一般是連續(xù)染毒毒6個(gè)月至兩年，甚

29、至終生染毒。個(gè)月至兩年，甚至終生染毒。二、亞慢性和慢性毒性試驗(yàn)的目的二、亞慢性和慢性毒性試驗(yàn)的目的 1. 確定受試物亞慢性和慢性毒性的確定受試物亞慢性和慢性毒性的效應(yīng)譜效應(yīng)譜,并發(fā)現(xiàn)在急性及并發(fā)現(xiàn)在急性及亞急性毒性試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)的毒作用；亞急性毒性試驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)的毒作用； 2. 研究受試物亞慢性和慢性毒作用的研究受試物亞慢性和慢性毒作用的靶器官靶器官； 3. 研究受試物亞慢性和慢性毒性劑量研究受試物亞慢性和慢性毒性劑量-反應(yīng)反應(yīng)(效應(yīng)效應(yīng))關(guān)系，確關(guān)系，確定其觀察到定其觀察到有害作用的最低劑量有害作用的最低劑量(LOAEL)和和未觀察到有害作未觀察到有害作用的劑量用的劑量(NOAEL)，提出此受試

30、物的安全限量參考值；，提出此受試物的安全限量參考值； 4. 研究受試物亞慢性和慢性毒性損害的研究受試物亞慢性和慢性毒性損害的可逆性可逆性； 5. 亞慢性毒性試驗(yàn)為慢性毒性試驗(yàn)的劑量設(shè)計(jì)及觀察指標(biāo)亞慢性毒性試驗(yàn)為慢性毒性試驗(yàn)的劑量設(shè)計(jì)及觀察指標(biāo)選擇提供依據(jù)；選擇提供依據(jù)； 6. 確定不同動(dòng)物物種對(duì)受試物亞慢性和慢性毒效應(yīng)的差異確定不同動(dòng)物物種對(duì)受試物亞慢性和慢性毒效應(yīng)的差異，為將毒性研究結(jié)果外推到人提供依據(jù)。，為將毒性研究結(jié)果外推到人提供依據(jù)。三、亞慢性毒性和慢性毒性的評(píng)價(jià)方法三、亞慢性毒性和慢性毒性的評(píng)價(jià)方法（一）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（一）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 一般要求一般要求兩種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物兩種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，一種為嚙齒類，

31、另一種，一種為嚙齒類，另一種為非嚙齒類。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物最好為純系甚至同窩動(dòng)物均為非嚙齒類。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物最好為純系甚至同窩動(dòng)物均勻分布于各劑量組。雌雄各半。亞慢性實(shí)驗(yàn)每組勻分布于各劑量組。雌雄各半。亞慢性實(shí)驗(yàn)每組20只以上大鼠，慢性實(shí)驗(yàn)每組只以上大鼠，慢性實(shí)驗(yàn)每組40100只。只。亞慢性毒性試驗(yàn)動(dòng)物的亞慢性毒性試驗(yàn)動(dòng)物的體重體重(年齡年齡)應(yīng)較小，如小鼠應(yīng)較小，如小鼠應(yīng)為應(yīng)為15g左右，大鼠左右，大鼠100g左右。左右。慢性毒性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物年齡應(yīng)更小，大鼠和小鼠應(yīng)為初慢性毒性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物年齡應(yīng)更小，大鼠和小鼠應(yīng)為初斷奶者斷奶者。（二）染毒途徑（二）染毒途徑 盡量模擬人類的接觸方式；應(yīng)與預(yù)期進(jìn)行慢盡量模擬人類的接觸

32、方式；應(yīng)與預(yù)期進(jìn)行慢性毒理試驗(yàn)的接觸途徑相一致。性毒理試驗(yàn)的接觸途徑相一致。 染毒時(shí)間每日應(yīng)定時(shí)，以維持動(dòng)物血液中濃染毒時(shí)間每日應(yīng)定時(shí)，以維持動(dòng)物血液中濃度穩(wěn)定。度穩(wěn)定。 常用的染毒途徑是經(jīng)胃腸道、經(jīng)呼吸道和皮常用的染毒途徑是經(jīng)胃腸道、經(jīng)呼吸道和皮膚染毒。膚染毒。（三）染毒期限（三）染毒期限 工業(yè)接觸毒物：亞慢性毒性工業(yè)接觸毒物：亞慢性毒性13個(gè)月，慢性個(gè)月，慢性毒性毒性6個(gè)月個(gè)月 環(huán)境毒物：亞慢性毒性環(huán)境毒物：亞慢性毒性36個(gè)月，慢性毒性個(gè)月，慢性毒性12個(gè)月以上個(gè)月以上 如果慢性毒性實(shí)驗(yàn)與致癌實(shí)驗(yàn)結(jié)合，染毒期如果慢性毒性實(shí)驗(yàn)與致癌實(shí)驗(yàn)結(jié)合，染毒期限最好是接近或等于終生染毒。限最好是接近或等

33、于終生染毒。動(dòng)物研究期限相當(dāng)于壽命期動(dòng)物研究期限相當(dāng)于壽命期( () )和人染毒的時(shí)間和人染毒的時(shí)間物物種種研究期限研究期限(月月)相當(dāng)于壽命期相當(dāng)于壽命期() 研究期限研究期限(月月)相當(dāng)于人相當(dāng)于人(月月)13612241361224大大鼠鼠4.112.025.04999 34 101202 404 808兔兔1.44.59.018.36 12 36 72 145 289狗狗0.822.54.99.8206.5 20 40 81162豬豬0.822.54.99.8206.5 20 40 81162猴猴0.551.6 3.36.6134.5 13 27 61107（四）劑量分組（四）劑量分組

34、 至少至少3個(gè)劑量組和個(gè)劑量組和1個(gè)對(duì)照組。個(gè)對(duì)照組。 高劑量組高劑量組：出現(xiàn)較明顯的毒性效應(yīng)，死亡率：出現(xiàn)較明顯的毒性效應(yīng)，死亡率小于小于10或無(wú)死亡或無(wú)死亡 中劑量組中劑量組：輕微毒性，即觀察到最低有害作：輕微毒性，即觀察到最低有害作用劑量（用劑量（LOAEL） 低劑量組低劑量組：不出現(xiàn)中毒反應(yīng)，即未觀察到有：不出現(xiàn)中毒反應(yīng)，即未觀察到有害作用劑量（害作用劑量（NOAEL） 亞慢性毒性實(shí)驗(yàn)：亞慢性毒性實(shí)驗(yàn)：可參考兩個(gè)數(shù)值，一是以急性毒性的閾可參考兩個(gè)數(shù)值，一是以急性毒性的閾劑量為亞慢性試驗(yàn)的最高劑量；一是以此化合物劑量為亞慢性試驗(yàn)的最高劑量；一是以此化合物L(fēng)D50的的1/20 1/5為最高

35、劑量。為最高劑量。 慢性毒性實(shí)驗(yàn)：慢性毒性實(shí)驗(yàn)：劑量的選擇可參考三組數(shù)據(jù)。劑量的選擇可參考三組數(shù)據(jù)。1、亞慢性亞慢性NOAEL或其或其1/5 1/2劑量為慢性毒性試驗(yàn)的最高劑量為慢性毒性試驗(yàn)的最高劑量，以這一閾劑量的劑量，以這一閾劑量的1/50 1/10為慢性毒性試驗(yàn)的預(yù)計(jì)閾劑為慢性毒性試驗(yàn)的預(yù)計(jì)閾劑量組，并以其量組，并以其1/100為預(yù)計(jì)的慢性無(wú)作用劑量組為預(yù)計(jì)的慢性無(wú)作用劑量組2、亞慢性試驗(yàn)的亞慢性試驗(yàn)的LOAEL的的1/2、1/4、1/8分三組分三組3、急性毒性的急性毒性的LD50劑量為出發(fā)點(diǎn)，即以劑量為出發(fā)點(diǎn)，即以LD50 的的1/10劑量為劑量為慢性試驗(yàn)的最高劑量。以慢性試驗(yàn)的最高劑

36、量。以LD50的的1/100為預(yù)計(jì)慢性閾劑量，為預(yù)計(jì)慢性閾劑量，以以LD50 的的1/1000為預(yù)計(jì)的無(wú)作用劑量組。為預(yù)計(jì)的無(wú)作用劑量組。（五）觀察指標(biāo)（五）觀察指標(biāo)1、中毒癥狀、中毒癥狀：每日觀察動(dòng)物有無(wú)中毒癥狀和程度：每日觀察動(dòng)物有無(wú)中毒癥狀和程度，外觀和行為有無(wú)異常，外觀和行為有無(wú)異常2、體重、體重：每周稱重一次：每周稱重一次3、食物利用率、食物利用率：記錄每日飼料消耗量，計(jì)算食物：記錄每日飼料消耗量，計(jì)算食物利用率（每攝入利用率（每攝入100g飼料所增長(zhǎng)的體重克數(shù)）。飼料所增長(zhǎng)的體重克數(shù)）。4、實(shí)驗(yàn)室檢查、實(shí)驗(yàn)室檢查（1）血液學(xué)檢查）血液學(xué)檢查（2）尿液檢查）尿液檢查（3）血液生化檢查

37、）血液生化檢查5、病理及病理組織學(xué)檢查、病理及病理組織學(xué)檢查 凡是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中死亡的動(dòng)物均應(yīng)及時(shí)解剖檢查，凡是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中死亡的動(dòng)物均應(yīng)及時(shí)解剖檢查，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后所有動(dòng)物都要?dú)⑺罊z查。慢性毒性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后所有動(dòng)物都要?dú)⑺罊z查。慢性毒性實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)中期進(jìn)行一次檢查。在實(shí)驗(yàn)中期進(jìn)行一次檢查。（1）系統(tǒng)解剖系統(tǒng)解剖：包括肉眼觀察：包括肉眼觀察 動(dòng)物固定在解剖板上，解剖頸部(頜下腺、腮腺、局部淋巴結(jié)等) 取一側(cè)乳腺及腹部皮膚；開腹并擴(kuò)展切口(胰、脾、生殖器官、腎、腎上腺、直腸、胃、十二指腸、空腸、回腸、腸系膜淋巴結(jié)、肝臟等) 開胸(舌、喉、氣管、甲狀腺、甲狀旁腺、食管、心、肺、胸腺) 剝離左后肢(肌肉、坐骨神經(jīng)、股骨)；頭皮、耳； 開顱(顱神經(jīng)、腦組織、垂體)；暴露脊髓(取出脊髓)（2）臟器系數(shù)）臟器系數(shù)：也稱臟體比值，是指某個(gè)臟器的：也稱臟體比值，是指某個(gè)臟器的濕重與單位體重的比值，通常以濕重與單位體重的比值，通常以100g或或1g體重計(jì)。體重計(jì)。此指標(biāo)的意義是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在不同年齡期，其各臟器此指標(biāo)的意義是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在不同年齡期，其各臟器與體重之間重量比值有一定規(guī)律；若受試化合物使與體重之間重量比值有一定規(guī)律；若受試化合物使某個(gè)臟器受到損害，則此比值就會(huì)發(fā)生改變。臟體某個(gè)臟器受到損害，則此比值就會(huì)發(fā)生改變。臟體比值是一個(gè)靈敏、有