第四章環(huán)境化學物的一般毒性及其評價

第一節(jié)

化學物毒性評價的實驗基礎

第二節(jié)

急性毒性及其評價方法

第三節(jié)

皮膚局部毒作用及其評價方法第四節(jié)

亞慢性、慢性毒性及其評價方法本章內容第一節(jié)化學物毒性評價的實驗基礎返回本章目錄

研究方法流行病學研究受控的臨床研究毒理學體內試驗毒理學體外試驗優(yōu)點·真實的暴露條件·規(guī)定的限定暴露條件·易于控制暴露條件·影響因素少，易于控

·在各化學物之間發(fā)生相·在人群中測定反應·能測定多種效應

制

互作用·對某組人群(如哮喘)·能評價宿主特征的作用·可進行某些深入的研

·測定在人群的作用

的研究是有力的(如性別、年齡、遺究(如機制，代謝)·表示全部的人敏感性·能測定效應的強度

傳特征和其他調控因·人力物力花費較少

素飲食等)·能評價機制缺點·耗資、耗時多·耗資多·動物暴露與人暴露相關·不能全面反映毒作用

·多為回顧性，無健康·較低濃度和較短時

的不確定性

不能作為毒性評價和

保護間的暴露·受控的飼養(yǎng)條件與人的

危險性評價的最后依

·難以確定暴露，有混雜·限于較少量的人群

實際情況不一致

據

暴露問題(一般<50)

·暴露的濃度和時間的模·難以觀察慢性毒作用

·可檢測的危險性增加必·限于暫時、微小、

式顯著地不同于人群的

需達到2倍以上

可逆的效應暴露

·測定指標較粗(發(fā)病率，·一般不適于研究最

死亡率)

敏感的人群一、毒理學研究方法的優(yōu)缺點表4-1毒理學研究方法的優(yōu)缺點比較1.實驗動物和人對外源化學物的反應敏感性不同，有時甚至存在著質的差別2.高劑量向低劑量外推的不確定性3.小數量實驗動物到大量人群外推的不確定性4.成年健康動物向年老體弱及患病個體外推的不確定性二、實驗動物的毒理學實驗資料外推到人群接觸的安全性時的不確定性1.化學物在實驗動物產生的作用，可以外推于人。基本假設①人是最敏感的動物物種；②人和實驗動物的生物學過程與體重(或體表面積)相關。2.實驗動物必須暴露于高劑量，這是發(fā)現對人潛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)實驗動物和人可能的暴露途徑是基本的選擇。三、描述毒理學試驗的基本原則1.受試物毒作用的表現和性質

2.劑量—反應(效應)研究

3.確定毒作用的靶器官

4.確定損害的可逆性

四、毒理學毒性評價試驗的基本目的1.實驗動物（laboratoryanimal）指經人工培育，對其攜帶微生物實行控制，遺傳背景明確，來源清楚，可用于科學研究的動物。(一)實驗動物的選擇2.物種選擇

基本原則：選擇對外液化學物的毒性反應及代謝特點與人類接近的物種；選擇自然壽命不太長的物種；選擇易于飼養(yǎng)和實驗操作的物種；選擇經濟并易于獲得的物種。

近交系動物

采用連續(xù)20代以上兄妹交配或親子交配而培育的純品系動物。如津白、津白165，

BALB／C，C3HC57B／6J小鼠等。突變系動物

動物在生長繁殖過程中，通過自然突變或人工定向突變的辦法，使其某基因發(fā)生突變，并喪失了原有的正常功能。這種突變的基因可以世代相傳并保持遺傳基因特性的品系動物。

3.品系選擇雜交群動物

兩個不同近交系之間有目的進行交配，所產生的第一代動物，亦稱雜交一代動物。封閉群動物

一個動物種群，在5年以上不從外部引進新血緣，僅由同一品系的動物在固定場所保存繁殖的動物群(如昆明種小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、

Wistar大鼠、SD大鼠、青紫藍兔、新西蘭兔等)。無菌動物

體內外均無任何微生物和寄生蟲的動物。無特定病原體動物（SPF）體內無特定的微生物和寄生蟲存在的動物。實際上是無傳染病的動物，容許攜帶非特定微生物。飼養(yǎng)于封閉的系統(tǒng)中。清潔動物

呈最低限度疾病動物，動物體內外不攜帶人畜共患的病原體或動物傳染病病原體，與SPF動物不同的是，抗體檢查常有腦脊髓炎病毒、鼠肝炎病毒等抗體滴度，但不應有臨床癥狀、病理改變及自然死亡。飼養(yǎng)在半屏蔽系統(tǒng)。4.微生物控制的選擇5.個體選擇

(1)年齡(2)性別(3)生理狀態(tài)(4)健康狀況

品系周齡 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 大鼠體重與周齡的關系

小鼠體重與周齡的關系

品系周齡 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.未處理對照組(空白對照組)：本底值，質量控制2.陰性(溶劑／賦形劑)對照：與染毒組比較的基礎3.陽性對照：檢測試驗體系的有效性4.歷史性對照：檢查試驗體系的穩(wěn)定性，即進行實驗室質量控制和保證

(二)毒理學試驗常用對照

對各個毒理學試驗應該用同一種、同一批號受試物受試物成分和配方必須固定如是異構體混合物，異構體比例必須固定活性成分的百分含量和可檢測的雜質的濃度也應固定受試物在貯存期內穩(wěn)定性和在飼料中的穩(wěn)定性必須進行研究并報告受試物應一次備齊全部實驗的用量(三)受試樣品毒理學試驗設計的統(tǒng)計學要求

隨機、重復、對照原則

對常規(guī)毒理學試驗資料的統(tǒng)計學方法

計量資料：一般用t檢驗或ANOVA

記數資料：卡方檢驗(四)毒理學試驗的統(tǒng)計學1.

處理組與對照組比較差別有無顯著性2.

有無劑量-反應關系3.

是否伴有其他相關參數的改變4.

是否在“正常”值范圍

(五)實驗結果的判斷返回本章目錄第二節(jié)急性毒性及其評價方法返回本章目錄

急性毒性(acutetoxicity)指機體一次接觸或24h內多次接觸某一化學物所引起的毒效應，包括死亡效應。一、急性毒性的定義1.確定化學物的致死劑量，評價化學物對機體的急性毒性的大小、毒效應的特征和劑量-反應(效應)關系，并根據LD50

值進行急性毒性分級。2.為亞慢性、慢性毒性研究及其他毒理試驗染毒劑量的設計和觀察指標的選擇提供依據，為毒作用機制研究提供線索。二、急性毒性研究的目的

1.絕對致死劑量或濃度(LDl00/LC100)2.最小致死劑量或濃度(MLD/MLC)

3.最大耐受劑量或濃度(MTD、LD0/MTC、LC0)4.半數致死劑量或濃度(LD50/LC50)

5.急性毒性LOAEL6.急性毒性NOAEL7.急性毒作用帶(Zac)三、急性毒性參數以下概念參見第三章1.實驗動物

2.染毒劑量設計:查閱文獻，預試驗3.觀察

(1)動物死亡情況

(2)動物體質量

(3)中毒反應癥狀

(4)病理學檢查

4.LD50計算:可用任何一種公認的統(tǒng)計學方法計算

LD50的值及其95％的可信限范圍。四、經典急性致死性毒性試驗五、經典急性毒性試驗（LD50測定）的缺陷1.消耗的動物數量巨大2.獲得的信息有限3.變異較大

1.固定劑量法(fixeddoseprocedure)

2.急性毒性分級法(acutetoxicclassmethod)

3.上、下移動法(up／downmethod)六、經典急性毒性試驗替代方法返回本章目錄1.皮膚原發(fā)性刺激2.皮膚變態(tài)反應3.光刺激反應和光變態(tài)反應4.皮膚癌5.皮膚色素異常6.對皮膚附件的損害

第三節(jié)皮膚局部毒作用及其評價方法返回本章目錄

一、分類（一）亞急性毒性(subacutetoxicity)15～30d（二）亞慢性毒性(subchronictoxicity)1～3個月（三）慢性毒性(chronictoxicity)6個月～2年第四節(jié)長期毒性及其評價方法返回本章目錄實驗動物染毒期限相當于人的壽命期限1.確定LOAEL和NOAEL2.確定毒作用的特征及靶器官3.為亞慢性、慢性毒性研究選擇劑量及篩選觀察指標提供依據二、長期毒性試驗的目的

1.實驗動物

2.染毒途徑

3.染毒期限

4.劑量分組

三、長期毒性試驗

5.觀察指標

(1)中毒癥狀

(2)體重

(3)食物利用率

(4)血液學檢查紅細胞及網織紅細胞計數、血紅蛋白含量、白細胞計數及分類、血小板計數、凝血時間等。

(5)尿液檢查鏡檢、pH、蛋白、糖、凝血等。

(6)血液生化學檢查血清天冬氨酸氨基轉移酶

(AST)、丙氨酸