急性毒性及其评价方法共33页
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第十三章急性毒性试验
1. LD50 是药物的重要特征性参数之一，是药物及一切与 人类接触物质的安全标尺，常被用来判断药物对机体 的毒性程度，其数值越大，说明该药物越安全。
2. 有助于计算其它与LD50相关的毒性参数。（补充LD50 不足）
3. 作为药物急性毒性分级的依据。
2020/7/1
任立群
22
按药物的LD50进行相对急性毒性分级，可粗略地表示其 急性毒性的强弱和对人潜在的危害程度。
2
2
3
2
途径
2020/7/1
任立群
16
第二节
LD50 的 测 定
2020/7/1
任立群
17
一、 LD50 的定义及其测定意义
LD50定义：在一定试验条件下，能引起一群实验动 物 50% 死亡所需的剂量。
2020/7/1
任立群
18
一、 LD50 的定义及其测定意义
1. LD50 是药物的重要特征性参数之一，是药物及一切与 人类接触物质的安全标尺，常被用来判断药物对机体 的毒性程度，其数值越大，说明该药物越安全。
提供信息
为多次重复给药毒性试验提供剂量设计参考。
202是临床前新药安全性评价的第一 步，与其它毒性试验相比，具有简单、经济、易行等特 点。因此新药研究开发时往往通过该项试验，尽可能多 的了解新药的一些毒理学特点，为早期判断侯选新药是 否具有研究开发价值提供毒性强度资料。
治疗指数
治疗指数（Therapeutic index,TI）是指半数致死 量与半数有效量之比值。
TI 值越大 , 表示该药物在发挥其治疗作用时所承担 的风险（危险性）越小 , 一般认为 TI 大于3 的药物才 可能具有实用价值。目前用于临床的药物 , 其 TI 值大 多大于10。
2. 有助于计算其它与LD50相关的毒性参数。（补充LD50 不足）
3. 作为药物急性毒性分级的依据。
2020/7/1
任立群
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按药物的LD50进行相对急性毒性分级，可粗略地表示其 急性毒性的强弱和对人潜在的危害程度。
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3
2
途径
2020/7/1
任立群
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第二节
LD50 的 测 定
2020/7/1
任立群
17
一、 LD50 的定义及其测定意义
LD50定义：在一定试验条件下，能引起一群实验动 物 50% 死亡所需的剂量。
2020/7/1
任立群
18
一、 LD50 的定义及其测定意义
1. LD50 是药物的重要特征性参数之一，是药物及一切与 人类接触物质的安全标尺，常被用来判断药物对机体 的毒性程度，其数值越大，说明该药物越安全。
提供信息
为多次重复给药毒性试验提供剂量设计参考。
202是临床前新药安全性评价的第一 步，与其它毒性试验相比，具有简单、经济、易行等特 点。因此新药研究开发时往往通过该项试验，尽可能多 的了解新药的一些毒理学特点，为早期判断侯选新药是 否具有研究开发价值提供毒性强度资料。
治疗指数
治疗指数（Therapeutic index,TI）是指半数致死 量与半数有效量之比值。
TI 值越大 , 表示该药物在发挥其治疗作用时所承担 的风险（危险性）越小 , 一般认为 TI 大于3 的药物才 可能具有实用价值。目前用于临床的药物 , 其 TI 值大 多大于10。
急性毒性试验
试验步骤和操作要点
1
试验设计
2
确定试验物质的给药途径、剂量和
暴露时间，合理设计试验组和对照
组，以确保试验数据的可比性。
3
数据分析
4
收集和整理试验数据，进行统计分 析和结果解读，评估化学物质的毒
性潜力和危害等级。
试验准备
准备动物和试验物质，并遵守试验 室安全和伦理规定，保证试验过程 的准确性和可靠性。
试验操作
按照设定的方案进行实验操作，严 格控制剂量和暴露时间，记录动物 的毒性反应和不良效应。
试验结果的解读和评价标准
急性毒性试验结果一般以LD50值为指标进行解读，在国际上有一系列评价标准，用于评估化学物 质的毒性程度和危害等级。
试验的局限性和改进方向
1 动物模型的局限性 2 测试方法的改进
动物模型不能完全代 表人类生物反应，因 此在试验结果的解读 和评估时需要谨慎考 虑。
急性毒性试验
急性毒性试验是一种评价化学物质对生物体的短期毒性潜力的试验方法，通 过暴露一定剂量的物质给实验动物，观察其对动物的毒性反应以及产生的不 良效学物质对生物体的毒性程度及其可能产生的危害， 为了规范评估过程，国际上制定了一系列的试验方法和评价标准。
常用的试验方法和原理
需要进一步发展和改 进更精准、准确的试 验方法，以提高试验 结果的预测性和可比 性。
3 替代和替补模型
发展替代和替补模型， 例如体外细胞实验和 计算机模拟，以减少 对动物实验的依赖。
试验的应用领域和意义
急性毒性试验在化学品安全评估、药物研发、环境保护等领域具有重要意义， 为保障人类健康和环境安全提供科学依据。
LD50试验 通过确定半数致死剂量（LD50）来评估化学物质的毒性，以毫克/ 千克体重作为单位。 急性口服毒性试验 通过将一定剂量的物质通过口服给予 动物，观察其对动物的毒性反应，用于评估化学物质的毒害程度。 急性皮肤 毒性试验 通过将一定剂量的物质涂抹于动物皮肤上，观察皮肤反应和毒性症 状，用于评估化学物质的皮肤刺激和毒害作用。
《急性毒性试验》课件
食品安全性评价
急性毒性试验：评 估食品中化学物质 的急性毒性
应用：用于食品添 加剂、农药残留、 食品包装材料等安 全性评价
意义：保障食品安 全，降低食品安全 风险
法规要求：各国食 品安全法规对急性 毒性试验有明确要 求
Part Six
急性毒性试验的局 限性
实验动物和人体的差异
物种差异：实验动物与人类在生理、 生化、遗传等方面存在差异
急性毒性与其他毒性试验的整合
整合目的：提高毒性试验的准确性和效率 整合方法：采用多学科、多领域的交叉研究 整合优势：降低试验成本，提高试验质量 整合挑战：需要解决不同毒性试验之间的差异和矛盾
急性毒性试验在特殊领域的应用
药物研发：评估药物的毒 性和副作用
环境监测：评估化学物质 对环境的影响
食品安全：评估食品添加 剂的安全性
代谢差异：不同物种对同一种物质的代谢能力可能不同 生理差异：不同物种的生理结构、功能可能不同，对同一种物质的反应可 能不同
实验条件和实际条件的差异
单击添加项标题
实验条件：实验室环境，可控因素较多
单击添加项标题
实验条件：单一剂量，单一时间
单击添加项标题
实验条件：单一物种，单一环境
单击添加项标题
实验条件：短期观察，短期影响
毒性反应的机制分析
毒性反应的类型：急性、亚急性、慢性 毒性反应的机制：细胞毒性、组织毒性、器官毒性 毒性反应的影响因素：剂量、时间、个体差异 毒性反应的检测方法：生物标志物、病理学检查、生理学检查
Part Five
急性毒性试验的应 用和意义
药物研发和安全性评价
药物研发：急性 毒性试验是药物 研发过程中的重 要环节，用于评 估药物的安全性 和有效性
急性毒性试验
Sx50=0.0307 logLD50及其95%可信限 =0.6329±1.96×0.0307=0.6329±0.0602 小鼠的经口LD50为4.29g/kg，其95%可信范围 为3.74~4.93g/kg
急性毒性评价
外源化学物相对毒性分级标准
急性毒性分级（WHO）
鱼类急性毒性分级
LD50的局限性
急性毒性试验方法
一、急性毒性
急性毒性指人或动物一次或24 h
之内多次接触外源化学物后，在短
期内所发生的毒性效应，包括致死 效应。
一次：指瞬间给实验动物染毒，如经
口、经静脉注射染毒。
24 h之内多次：指外源化学物毒性过 低，需给予动物较大剂量。
急性毒性效应出现的快慢和毒性反应的强 度与外源化学物的性质和染毒剂量的大小 有关。
20只动物的完全随机分配
完全随机分配后各组所属动物号
20只动物完全随机分配的结果
20只动物的完全随机分配
动物编号 随即数字 除4后余数 1 54 2 2 83 3 3 80 0 4 53 1 5 90 2 6 75 3 7 53 1 8 78 2 9 93 1 10 47 3 11 72 0 12 09 1 13 54 2 14 66 2 15 95 3 16 44 0 17 68 0 18 67 3 19 67 3 20 86 2
由急性毒性试验可得到两类毒性参数
上限参数 是以死亡为终点的毒性，包 括绝对致死量、半数致死量、最小致 死量、最大耐受量等；
下限参数 是以非致死性急性毒作用 为终点的毒性，包括急性阈剂量和无 作用剂量等。
用小动物试验可求出外源化学物对一种或几种 实验动物的急性LD50或LC50; 用 大 动 物 试 验 可 求 出 近 似 致 死 剂 量 （approximate lethal dose, ALD）; 根据LD50 （LC50 ）值可进行急性毒性分级，以 初步评价外源化学物对机体急性毒性大小和急 性毒作用的强度。
急性毒性试验设计课件
案例四
总结词
急性毒性试验在食品添加剂安全性评价中具有重要意义，能够评估食品添加剂对 人体健康的潜在风险。
详细描述
急性毒性试验广泛应用于食品添加剂安全性评价中，通过给予实验动物单次或多 次剂量的食品添加剂，观察和记录动物的毒性反应和死亡情况，能够评估食品添 加剂对人体健康的潜在风险，为食品添加剂的安全使用提供科学依据。
数据清洗
去除异常值和缺失值，确保数据质量。
数据分析
采用合适的统计方法对数据进行分析，如均值 、标准差等。
数据可视化
使用图表展示分析结果，如折线图、柱状图等。
结果报告与结论
结果总结
概述试验结果，包括毒性反应类型、剂量效应关系等 。
结论
根据试验结果，得出结论并解释其意义。
建议
根据试验结果提出建议，如进一步研究必要性、安全 使用建议等。
染毒剂量
设置不同剂量组，确保剂量范围涵盖预期毒性反 应。
3
染毒频率
确定染毒频率，如单次或多次给药。
观察与记录
观察时间
设定观察周期，包括给药前、给药后短期、 中期和长期观察。
观察指标
列出需要观察的指标，如行为变化、生理参 数、病理学检查等。
数据记录
详细记录各组动物在各个时间点的数据表现 。
数据处理与分析
观察期的设置
总结词
观察期的设置是急性毒性试验中至关重要的一环，直接 关系到试验结果的完整性和准确性。
详细描述
观察期是指从给予动物受试物开始，直至观察到动物死 亡或恢复正常的这段时间。在试验设计中，应根据受试 物的毒性作用特点、动物的种属特性以及试验目的等因 素来确定合理的观察期。同时，还需根据观察到的症状 和体征以及死亡情况等数据进行详细记录和分析，以评 估受试物的毒性作用及其对动物的影响程度。
急慢性毒性试验及其评价
应超过平均体重的20%－控制离散度 性别：♀♂各半
2、剂量和分组
给药剂量：未见毒性量严重毒性量 设空白和/或溶媒（辅料）对照 小动物4-6个剂量组, 组距0.65-0.85,求LD50 大动物可用50%等量递升法,不必达到致死量
近似致死剂量（approximate lethal dose， ALD ） 最大耐受量（maximal tolerance dose，MTD ） 最大无毒性作用剂量(no observed adverse effect level, NOAEL)
我国农药蓄积毒性分级标准
Kcum
蓄积性强度
<1 1≤Kcum <3 3≤Kcum <5 Kcum ≥ 5
高度蓄积性 明显蓄积性 中等蓄积性 轻度蓄积性
生物半减期法
生物半减期(biological half time, T1/2)： 指进入机体的外源化学物通过机体的生物转
运和生物转化过程而被消除一半所需要的时间。
五、 急性毒性的主要指标
1.绝对致死量(absalute lethal dose, LD100) 是指引起一群个体全部死亡的最小剂量。
2.半数致死量(median lethal dose, LD50) 指引起一群个体50%死亡所需的剂量。 以mg/kg表示，LD50 数值越↓，化合物的毒性越↑
3.半数致死浓度(median lethal concentration , LC50) 指引起一群个体50%死亡所需的浓度。 以mg/m3-气体， mg/L-液体表示
(四)染毒途径
模拟人群实际接触途径 和预期进行的慢性毒性试验途径一致
(五) 剂量选择与分组
• 设3~4个受试剂量组和1个对照组
高剂量组：不发生死亡或仅有个别动物死亡， 但有明显的中毒效应或者靶器官 出现明显的中毒效应。
2、剂量和分组
给药剂量：未见毒性量严重毒性量 设空白和/或溶媒（辅料）对照 小动物4-6个剂量组, 组距0.65-0.85,求LD50 大动物可用50%等量递升法,不必达到致死量
近似致死剂量（approximate lethal dose， ALD ） 最大耐受量（maximal tolerance dose，MTD ） 最大无毒性作用剂量(no observed adverse effect level, NOAEL)
我国农药蓄积毒性分级标准
Kcum
蓄积性强度
<1 1≤Kcum <3 3≤Kcum <5 Kcum ≥ 5
高度蓄积性 明显蓄积性 中等蓄积性 轻度蓄积性
生物半减期法
生物半减期(biological half time, T1/2)： 指进入机体的外源化学物通过机体的生物转
运和生物转化过程而被消除一半所需要的时间。
五、 急性毒性的主要指标
1.绝对致死量(absalute lethal dose, LD100) 是指引起一群个体全部死亡的最小剂量。
2.半数致死量(median lethal dose, LD50) 指引起一群个体50%死亡所需的剂量。 以mg/kg表示，LD50 数值越↓，化合物的毒性越↑
3.半数致死浓度(median lethal concentration , LC50) 指引起一群个体50%死亡所需的浓度。 以mg/m3-气体， mg/L-液体表示
(四)染毒途径
模拟人群实际接触途径 和预期进行的慢性毒性试验途径一致
(五) 剂量选择与分组
• 设3~4个受试剂量组和1个对照组
高剂量组：不发生死亡或仅有个别动物死亡， 但有明显的中毒效应或者靶器官 出现明显的中毒效应。
急性毒性_畜牧兽医_农林牧渔_专业资料
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实验动物的标记
方法一：
6
按右前肢、右肋、右后肢、颈部、背中、尾根、左
前肢、左肋、左后肢，顺序编号为1～9号，不染色
为10号。在动物相同部位涂染另一种颜色染料表示
十位，两种颜色可编1～99号。
方法二：
以头部为1号，顺时针方向依次从右耳、右前肢、右
后肢、颈部、背中、尾根、左耳、左前肢、左后肢
染色，分别为2～10号。
根据不同接触途径，选择不同的物种
2021/5/17
12
（2）个体选择 健康、性别、年龄
13
（1）物种和品系选择 （2）个体选择 （3）动物数量 （4）标记和分组 （5）禁食
14
（3） 动物数量
动物数量：小动物4～6组，每组至少10只； 犬等大动物每组6只。
性别：雌雄各半，也有例外，如，致畸试验的 剂量准备，只作雌性动物LD50。
2021/5/17
42
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、0.5％羧甲基纤维素钠
2021/5/17
43
染毒途径
染毒途径的选择原则： ➢ 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。
-----微生物学等级和饲养环境
2021/5/17
40
二、急性毒性试验设计
（一）经典急性毒性试验(LD50测定法) 的试验设计
1、实验动物的选择 2、实验动物的喂养环境 3、受试物处理与染毒途径 4、剂量选择及分组 5、试验期限及观察指标 6、LD50的计算
实验动物的标记
方法一：
6
按右前肢、右肋、右后肢、颈部、背中、尾根、左
前肢、左肋、左后肢，顺序编号为1～9号，不染色
为10号。在动物相同部位涂染另一种颜色染料表示
十位，两种颜色可编1～99号。
方法二：
以头部为1号，顺时针方向依次从右耳、右前肢、右
后肢、颈部、背中、尾根、左耳、左前肢、左后肢
染色，分别为2～10号。
根据不同接触途径，选择不同的物种
2021/5/17
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（2）个体选择 健康、性别、年龄
13
（1）物种和品系选择 （2）个体选择 （3）动物数量 （4）标记和分组 （5）禁食
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（3） 动物数量
动物数量：小动物4～6组，每组至少10只； 犬等大动物每组6只。
性别：雌雄各半，也有例外，如，致畸试验的 剂量准备，只作雌性动物LD50。
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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、0.5％羧甲基纤维素钠
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染毒途径
染毒途径的选择原则： ➢ 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。
-----微生物学等级和饲养环境
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二、急性毒性试验设计
（一）经典急性毒性试验(LD50测定法) 的试验设计
1、实验动物的选择 2、实验动物的喂养环境 3、受试物处理与染毒途径 4、剂量选择及分组 5、试验期限及观察指标 6、LD50的计算
2、毒理学第二讲 急性毒性
第二章急性毒性作用及其评价方法第一节基本概念1、定义 急性毒性（acute toxicity ）：是指机体（人或试验动物）一次接触或24小时内多次接触药物后在短期（最长到14天）内所发生的毒性效应，包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应。
最主要观察指标是LD 502、急性毒性试验的目的①测试和求出药物对试验动物的致死量（以LD 50表示），以及其他的急性度U 型参数，了解急性毒性作用强度。
②观察动物中毒表现和死亡情况，了解急性毒作用性质、可能的靶器官和致死原因。
③探求药物急性毒性的剂量-反应关系与中毒特征。
④为多次重复给药毒性试验（亚慢性、慢性毒性作用）的剂量设计提供参考依据。
第二节LD50的测定一、LD 50的概念1927年由Trevan 提出的一种带有置信限估计的中介值，是反映药物毒效应的上限指标；定义：能引起一群实验动物50％死亡所需的剂量，或者说是某药物于一次性给予一群动物后预期引起50％死亡的经统计学演算得出的一个剂量。
二、LD 50测定的意义1)LD 50是药物的重要特征性参数之一常被用来判断药物对机体的毒性程度，其数值越大，说明该药物越安全。
LD 50并非一个绝对的生物学常数，它与药物的pH、pKa、熔点、凝点、比旋度、溶解度等常数不同，LD 50仅是一个统计学参数，一个为描述药物在某个特殊的群体中以致死反应为指标而设计的统计学术语，是许多反映药物急性毒性的参数之一。
2)有助于计算其它相关毒性参数①急性毒作用带（Acute adverse effect zone,Zac）：是指药物的毒性上限与下限的比值。
Zac=LD 50/Limac其中LD 50代表毒性作用的上限，Limac 为急性阈剂量，代表毒性作用的下限。
②治疗指数(Therapeutic index，TI)：是指半数致死量与半数有效量之比值。
TI=LD 50/ED 503)药物急性毒性分级依据按药物的LD50值进行相对急性毒性分级可粗略地表示其急性毒性的强弱和对人的潜在危害程度，这一分级标准目前尚未完全统一，WHO 推荐了一个五级分级标准。