第6章外源化学物的一般毒性作用
一般毒性作用

5.生物膜替代法等方法
受试物+立体人类皮肤+MTT,用酶标仪测定提取 液中的MTT吸光度(MTT不能沉积在死细胞内)
二、皮肤刺激试验
皮肤刺激性(dermal irritation)指皮肤接触或涂敷 受试物后,局部产生的可逆性炎性变化。
观察指标:结膜(发红、球结膜水肿和分泌物),角膜(混 浊程度和范围),虹膜(充血、肿胀和角膜周围充血)。
实验期限:一般为7天,必要时延长至21天(观察期能足 已评价刺激是否存在可逆性)。
注意事项:
如72h眼刺激反应仍不消退时,需另取4只白兔观察洗眼效果,即滴 入受试物后分别在4s和30s时,用生理盐水洗眼5min,观察洗眼后的眼 睛反应。(洗眼效果试验)
死亡观察为48小时,存活动物观察14天。
特点:
① 节省动物(一般6-10只动物或以上); ② 适用于毒性反应快速的化学药物。
序贯法实验
计算公式:
LD50
1 n
xf
n
s[
x2f (
xf)2]1/2
n2(n1)
式中: n-使用动物总数; x-每个剂量组的剂量; f-每个剂量组动物数。
应用实例
(三)急性毒作用观察
某化学药物急性毒性试验剂量设置
组别
剂量对数
剂量(mg/kg)
1
2
2.821
662.2
5
3.181
1517.1
6
注:剂量对数组距,剂量组间的等比级数
LD50(或LC50)计算 1.改良寇氏 (Karber)法 –点斜 法
要求:
① 5~6个剂量组,每组动物数相等; ② 死亡率呈正态分布; ③ 最低剂量组死亡率<20%;
外源化学物毒性作用的影响因素

了解影响毒作用因素的意义
1.在评价化学物毒性时,可设法加以控制以 防止 其干扰,使实验结果更准确,重现性更好;
2.人类接触化学物时,这些因素并不能控 制,因 此,以动物实验结果外推人时,特别在制订预 防措施时,都应予以注意。
化学物因素
化学结构 理化特性 不纯物含量 化学物的稳定性
毒物的 生物学活性
❖基因多态性〔genetic polymorphism): 是指一个基因座位最常见的等位基因频率 不超过99%,这个基因即具有多态性。
❖在群体中有大于1%的个体存在不同的等 位基因形式,其基因产物的结构和活性可 能不同
基因多态性分类
1. 单核苷酸多态性 2. 小来自星 DNA重复序列 3. 微卫星 DNA重复序列
一、环境化学物的结构和性质
〔一〕化学结构与毒性:构效关系研究
★ 影响其毒作用的性质 ★ 影响毒作用的大小
1. 化学结构与毒作用性质
苯:麻醉作用、抑制造血机能; 甲基苯、二甲基苯:对造血机能抑制作用不明显; 苯胺、硝基苯:形成高铁血红蛋白、肝脏毒性。 多环芳香烃:
三环以下的无致癌活性; 五环的具有明显致癌活性; 七环以上的母体化合物无致癌活性
3. 气压
高气压与低气压环境条件不同,可以引起外源 化学物的毒性改变 如:在低气压(如高原)条件,士的宁的毒性降 低,但氨基丙苯毒性增强
(二)季节及生物节律
一般动物〔包括人〕24小时内的生理状况 不 完全相同,存在生物节律
外源化学物的毒性可因每日给药的时间或 给药 的季节不同而有差异
在卫生毒理实际工作中,尤其是进行慢性 和亚 慢性染毒时,每日的染毒时间应固定 一致,以 防止出现时间毒性的影响
➢影响溶解度:一般来说颗粒越大,越难溶 解
毒理学基础——外源化学物一般毒性作用

观察周期及内容
• 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。
• 隔夜禁食
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. 受试物的处理
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
急性毒性试验方法要点
化学物安全性评价的第一步工作
40
1 2
3
4 5
LD50 的 局 限 性
41
LD50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。 42
半数致死浓度
急性毒性试验的有关参数
8
难 点
1. 2.
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 LD50
3.
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。
为亚慢性、慢性毒性试验以及其他毒理试验提供接触
4.
剂量和观察指标选择的依据。
为毒作用机制研究提供初步线索
7)行动灵活、反应敏捷。
毒理学基础 第六章 化学物的一般毒性作用

〔四〕慢性实验设计要点
1.实验动物 2.染毒途径与期限
3.剂量分组: 高剂量组:1/5-1/2 LOAEL〔亚慢〕 中剂量组:1/50-1/10LOAEL 低剂量组:1/100 LOAEL或:1/1000-1/10LD50 阴性对照:
4.观察指标 同亚慢,但精,为亚慢显现靶的指标。
〔五〕结果评价
染毒使半数动物出现相同效应〔或死亡〕的剂量[ED50(1)]
的比值,K 即= 蓄ED5积0(n)系数。
ED50(l)
LD50(n
K
=
)
LD50(l
)
1)固定剂量法 2)剂量递增法
〔2〕生物半减期法
用毒物动力学原理描述化学毒物在机体内的蓄积作用 化学物的蓄积极限:
a.半减期的测定 b.计算蓄积极限
第六章 化学物的一般毒性作用
急性毒性 一般毒性亚慢性毒性
慢性毒性
急性毒性试验 亚慢性毒性试验 慢性毒性试验
第一节 急性毒性作用
一、急性毒性的概念
➢ 急性毒性(acute toxicity) :是指机体〔实验动物或人〕 一次或24小时内屡次接触外源化学物后在短期内所引 起的毒性效应。
➢ 包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应 ➢ 说明: ➢ 1.接触的次数:一次/屡次 ➢ 2.毒效应出现时间: ➢ 3.中毒效应的强度:
〔二〕染毒途径
1.经消化道染毒 2.经呼吸道染毒 3.经皮肤染毒 4.经注射染毒
〔三〕剂量选择及分组
1.剂量范围确实定: 动物死亡率0%-100% 〔或10%-90%〕的致死剂量范围
2.分组及剂量确实定: 窛氏法:6-8组为宜,各组剂量呈等比级数 霍恩氏法:4组,各组剂量呈等比级数
〔四〕毒作用观察
化学物的一般毒性及其评价

几种动物不同注射染毒途径注射量范围(ml)
注射途径 静脉
肌内 皮下 腹腔
小鼠 0.2-0.5
0.1-0.2 0.1-0.5 0.2-1.0
大鼠 1.0-2.0
0.2-0.5 0.5-1.0 1.0-3.0
豚鼠 1.0-5.0
0.2-0.5 0.5-1.0 2.0-5.0
兔 3.0-10.0
0.5-1.0 1.0-3.0 5.0-10.0
1. 经口染毒
经口染毒可分为灌胃、喂饲、吞咽胶囊 等方式 .一般来说新物质均先进行经口染毒 途径的急性毒性试验,求出LD50值,通常用该 LD50值来比较不同化学物急性毒性大小
2. 经呼吸道染毒
气管内注入:在动物麻醉情况下,将已消毒 灭菌的受试物(粉尘混悬液或液体) 注入气管,使之分布于左右肺内。 动式吸入 吸入 静式吸入
(六)观察时间和周期
• 急性毒性的观察周期一般为14天,LD50计 算时以观察周期内各组动物的总死亡数为依 据.不同化学物其中毒体征出现的时间和特 点各有不同,而且引起动物死亡的时间也存 在很大的个体差别.如氰化物多数动物在染 毒后几分钟至几个小时内死亡;羰基镍染毒 早期出现上呼吸道体征,很快就缓解,但2 -3天后甚至更迟些又出现明显的中毒体征, 表现为严重的肺水肿,呼吸困难,然后死 亡.
静式吸入染毒
将实验动物置于一个具有固定体积的容器内(染毒 柜),定量加入易挥发的液态或气态受试物,在容 器内形成试验设计所需要的空气浓度,在一定时 间内,使动物连续吸入并观察毒性反应。 优点:该染毒方式设备简单、操作方便、消耗受试 物较少。 缺点:实验期间,实验动物得不到氧气补充;且随 实验的进行,染毒柜内受试物的浓度会逐渐降低 为保障实验顺利进行,应注意染毒柜容积、放置实 验动物的种类与数量以及放置时间之间的关系。 小鼠最低需气量:3.45L/h, 大鼠30.5L/h
6 第6章 一般毒性作用及其试验与评价方法

2、剂量设计与分组
• 根据受试物或其近似物的物理、化学性质选择与本实 验相同动物物种或品系,相同染毒途径的LD50值作为 参考值,选择剂量系列。 • 一般分四组:高中低三个剂量组及一个阴性对照组
3、确定实验动物染毒方法: 灌胃
4、观察周期及观察内容
观察周期:一般为14天或24h,但计算出LD50时应注明
• 品种、品系的选择 • 健康状况:健康成年动物
小鼠、大鼠测半数致死量,狗观察毒性反应。
• 年龄:大鼠180-240g,小鼠18-25g(35-50日 龄),家兔2-2.5kg,豚鼠200-250g,狗10-15kg。 • 性别:雌、雄各半,雌性实验动物要求是未 经交配和受孕的。 • 各剂量组动物数: 小动物数量为每组 10 只,大动物也应每组 6 只。
‘一次接触’
(P122)
经口接触和各种方式的注射接触,“一次接触”,是指 在瞬间将受试化合物输入实验动物的体内;
而经呼吸道吸入与经皮肤接触,“一次接触”是指在一
个特定的期间内实验动物持续地接触受试化合物的过程; 此外,当化学物毒性较低时,需要给予动物较大剂量时, 可在 24 小时内分多次给予,这时的急性接触即为“多 次”。
免费茶水的重金属严重超标
一份外国学者的研究指出, 中国13个品牌的香烟重金属含量超标
第二节 蓄积毒性
一、基本概念 P138
当化学毒物连续、反复进入机体,而且进 入的速度(或总量)超过代谢转化与排出的速度 (或总量)时,物质就有可能在体内逐渐增加并 贮留的现象--蓄积作用(accumulation) 化学毒物容易蓄积的组织和器官——贮存库
急 以性 死毒 亡性 为的 终上 点限 参 数 急 非性 毒 作致 性 用死 的 为性 下 终急 限 点性 毒参 性数 ,
卫生毒理学――第六章 化学毒物的一般毒性作用

卫生毒理学――第六章化学毒物的一般毒性作用急性毒性(acute toxicity)是指机体(人或实验动物)一次接触或24小时内多次接触化学物后在短期(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。
急性毒性试验(acute toxicity tests)是基础毒理研究的主要内容之一.其目的是:①测试和求出化学毒物对一种或几种实验动物的致死量(以LD50表示)以及其它的急性毒性参数,了解急性毒作用强度.②并通过观察动物中毒表现和死亡的情况,了解急性毒作用性质、可能的靶器官和致死原因,提供化学毒物的急性中毒资料、初步评价对人体产生损害的危险性。
③探求化学毒物急性毒性的剂量―反应关系与中毒特征。
④为亚慢性、慢性毒性作用试验的研究及其他毒理试验提供接触剂量和观察指标的选择提供参考依据。
⑤为毒理学机制研究提供线索。
常用参数最常用的是半数致死量(LD50)和急性毒作用带(Zac)。
Zac值的大小可反映急性阈剂量距离LD50的宽窄,即表示引起实验动物的死亡剂量与最低毒作用剂量之间剂量范围的宽窄。
zac值越大、表明化学物引起急性死亡的危险性越小,反之表明引起急性死亡的危险性越大。
实验方法的要点(一)实验动物[原则]:①急性毒性试验要求选择对化学毒物的代谢和毒效应表现与人的反应尽可能一致的实验动物。
②动物易于获得③品系纯化④价格较低和易于饲养等条件。
1.实验动物的种属不同种属的动物对化学物的反应可能有很大的差别,最好用两种种属的动物,包括啮齿类和非啮齿类。
实际工作中啮齿类多选用小鼠和大鼠,有些试验也可选用豚鼠或家兔,非啮齿类一般选用狗或猴。
一般来说,急性皮肤毒性试验可选用成年大鼠、豚鼠或家兔,优先考虑白色家兔.而急性吸人毒性试验和经口急性毒性试验则优先考虑大鼠。
2.实验动物的年龄急性试验动物不宜过老或过幼,通常要求选择刚成年动物进行实验,而且须是未曾交配和受孕的动物。
由于小动物年龄与体重相关.一般用体重表示。
卫生毒理学基础习题集带答案(人卫版)

毒理学基础习题集主编周建伟刘起展主审王心如南京医科大学公共卫生学院二 00 四年四月前言《毒理学基础习题集》是南京医科大学公共卫生学院组织编写的第四版《毒理学基础》的配套教材。
习题内容主要依据第四版《毒理学基础》的内容编写而成,旨在帮助学生更深刻理解教材内容,提高学生的应试能力,同时本书也可作为教师的教学辅导用书。
本书编写还参照了国家执业医师资格考试大纲的内容与范围。
因此,本书还可作为参加国家执业医师资格考试的参考用书。
考试是评定应试者知识结构与能力、检查教学效果、客观进行教育评估的重要手段。
因此,在毒理学基础的学习过程中,有必要编写一本适应考试需要的教材。
本书的主要试题类型包括客观题和主观题,客观题即选择题,其覆盖的知识面较宽,能检查应试者对知识的记忆、理解、分析、综合和应用等能力,并且评卷比较客观。
主观题指名词解释、问答题和论述题。
主观题有助于学生掌握基本理论、基本知识、基本技能,突出教材重点,考查学生应用能力。
因水平有限,本书中错误与疏漏难免,恳切希望各院校老师和读者提出宝贵意见。
使用说明1. A 型题(单项最佳选择题)每道试题由一个叙述性题干和四个供选择的备选答案组成。
备选答案中只有一个是最佳选择,称为正确答案,其余三个均为干扰答案,从中选择最佳2. B 型题(配伍题)B 型题的基本结构是先列出五个备选答案,接着是至少二道用数字标明的试题,需从备选答案中为每题配一个最合适的答案。
3. 名词解释解释名词时,只需对该词作出明确解释,不需进一步讨论。
4. 问答题对问答题只需以简明扼要的语言回答内容的要点,不需展开讨论。
5. 论述题论述题则需进一步展开讨论。
目录前言 (1)目录 (2)第一章绪论 (2)第二章毒理学基本概念 (3)第三章外源化学物在体内的生物转运与转化 (10)第四章毒性机制 (18)第五章外源化学物毒性作用的影响因素 (19)第六章化学毒物的一般毒作用 (22)第七章外源化学物致突变作用 (29)第八章外源化学物致癌作用 (39)第九章发育毒性与致畸作用 (48)第十章管理毒理学 (52)第一章绪论【A 型题】1. 经典的毒理学研究对象是A.核素B.细菌C.病毒D.各种化学物质2.外源化学物的概念A.存在于人类生活和外界环境中B.与人类接触并进入机体C.具有生物活性,并有损害作用D.以上都是【B 型题】【名词解释】1.毒理学2.现代毒理学3.卫生毒理学4.管理毒理学【问答题】1.毒理学、现代毒理学及卫生毒理学的任务和目的2.卫生毒理学的研究方法有哪几种?3.描述毒理学、机制毒理学、管理毒理学研究内容及相互关系4.毒理学主要分支有哪些?【论述题】1. 试述毒理学发展趋势及有关进展。
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❖ 一般毒性作用(general toxicity,基础毒性,basic toxicity):指外来化学物在一定的剂量、一定接触时间和 接触方式下对机体产生的综合毒效应。
❖ 一般毒性作用根据接触时间的长短可分为急性毒性、亚慢性 毒性和慢性毒性。相应的试验称急性毒性试验、亚慢性毒性 试验和慢性毒性试验。
❖ 1 急性毒性作用 ❖ 2 局部刺激试验 (local irritation test) ❖ 3 蓄积毒性作用及其评价 ❖ 4 亚慢性和慢性毒性作用
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1 急性毒性作用
❖ 新外源化合物首先需必须阐明其急性毒性的 强度及特征。
❖ 1.1 基本概念
❖ 1.2 急性毒性试验的目的
❖ 1.3 急性毒性试验设计
10
1.3.1.2 动物品系选择
❖ 动物品系是指源于一个共同祖先而具有特定 基因型的一群生物。
❖ 不同品系的同种动物,可对同一被检物发生 不同反应,即存在品系差异。
❖ 为了在同种动物中减少这种遗传特性所决定 的品系差异,在毒性试验中,最好采用同品 系动物,即纯种动物。
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1.3.1.3 动物性别选择
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1.3.5 染毒途径
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猪和灵长目
❖ 猪的食谱及皮肤结构与人接近,是一种用来 估计外来化合物对人急性毒性危害水平较好 的试验动物。但其饲养管理不便,价贵,也 不适于样本量大的试验。
❖ 灵长目动物在种系上与人类最接近,结果最 能反映人体的反应。但其价格昂贵,获得较 难。基本不用于急毒试验。
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❖ 确定机体在环境中接触的受试物侵入机体的途径,研究受试 物的代谢动力学过程。
❖ 研究受试物急性中毒的预防和急救治疗措施。
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1.3 急性毒性试验设计
❖ 1.3.1 试验动物的选择 ❖ 1.3.2 动物分组及样本例数 ❖ 1.3.3 动物喂养环境 ❖ 1.3.4 剂量选择 ❖ 1.3.5 染毒途径 ❖ 1.3.6 试验周期 ❖ 1.3.7 观察指标
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1.3.1 试验动物的选择
❖ 原则是所选动物应使试验的结果能反映或预 测人体接触时的反应。要求动物健康,体重 差异不超过10%,试验前应禁食16小时。同 时尽量选用饲养管理方便、成本低的动物。
❖ 1.3.1.1 动物种属选择
❖ 1.3.1.2 动物品系选择
❖ 1.3.1.3 动物性别选择
❖ 1.4 急性毒性替代试验
❖ 1.5 LD50应用中的有关问题 ❖ 1.6 急性毒性评价
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1.1 基本概念
❖ 急性毒性(acute toxicity)是指机体一次 接触或在24小时内多次接触外来化学物后所 引起的快速剧烈的中毒效应(结构与功能变 化)。
❖ 一次接触因给予途径不同定义不同:口服和 注射指瞬间将受试物给予机体;吸入和皮肤 接触指在特定期间内(24小时)机体持续接 触受试物。
❖ 1.3.1.4 动物年龄与体重选择
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1.3.1.1 动物种属选择
❖ 啮齿类动物 ❖ 猫和犬 ❖ 猪和灵长目
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啮齿类动物
❖ 因缺乏呕吐反射而利于经口接触受试物的吸收,但 不适于研究经口能引起呕吐的化学毒物的毒性。
❖ 大鼠和小鼠繁殖力强、寿命短、食谱与人类似、便 于分析比较明确的生物学指标,且价格低、易管理。 大鼠在代谢和毒性反应上与人类较为接近,用于急 性毒性试验占第一位。小鼠占第二位。
❖ 家兔因盲肠较长,经口接触毒物在肠道的吸收充分, 结果往往毒性大于其他动物。
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猫和犬
❖ 因试验成本较高,不适于样本量大的试验如 测定LD50。
❖ 仅仅用来验证对毒性或对受试物的毒效应做 深入研究时以及对某些毒作用的种属敏感性 进行比较。
❖ 猫和犬有高度发达的呕吐反射系统,有催吐 效应的化合物在经口接触时应注意。
和20克左右的大、小鼠;犬则需喂养1年左 右;豚鼠体重200-250克;家兔2000-2500 克;猫1500-2000克。 ❖ 如需研究受试物急毒作用的年龄差别,则应 选物分组及样本例数
❖ 试验动物应按年龄、性别和体重进行分层随 机分组。
❖ 随机方法可用抽签法和随机数字表法,即先 将动物编号后,进行抽签或查随机数字表。
❖ 注意随机不等于随意! ❖ 每组样本例数小鼠10至20只,大鼠12至16
只,家兔8至12只。
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1.3.3 动物喂养环境
❖ 实验动物喂养室室温应控制在22±3℃,家兔 可控制在20±3℃,相对湿度30%-70%,无 对流风。每笼动物数以不干扰动物个体活动 及不影响试验观察为度,必要时单笼喂养。
2020/7/13
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1.2 急性毒性试验的目的
❖ 确定受试物使一种或几种实验动物死亡的剂量水平(LD50, LD100,LD01 ),以初步估计该化合物对人类毒害的危险性。
❖ 为进一步的蓄积毒性试验、亚慢性与慢性毒性试验及特殊毒 性试验提供剂量和判断指标的依据。
❖ 阐明一种化合物的相对毒性、作用方式和特殊毒性表现,找 出量-效关系,以便其毒性包括临床症状、生理生化和病理 变化、毒性性质和可能的靶器官等有初步了解。为毒理学机 制研究的初步探索。
❖ 性别的选择依试验目的、要求而定。 ❖ 如需要着重观察受试验物对雄性动物生殖功
能的影响,应选用雄性动物。 ❖ 如为受试物的致畸形试验作准备,则可只选
用雌性动物。 ❖ 如一般地阐明受试物毒性的大小与性质,则
应雌雄各半。
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1.3.1.4 动物年龄与体重选择
❖ 动物年龄一般选用初成年者。 ❖ 最常用的是出生2-3月龄、体重分别为200克
❖ 饲养室采用人工昼夜为好,早6点至晚6点进 行12小时光照,其余时间黑暗。
❖ 一般食用常规试验饲料,自由饮水。
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1.3.4 剂量选择
❖ 一般采用查文献和预试验(少量动物试验), 估计LD50的范围。
❖ 然后以此剂量为中间剂量,然后以4倍数上下 各推两个剂量组,共5组,使相邻两对数剂量 的差值相等。如P90表6-3。