6-一般毒性作用及评价

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[医学]第六章 化学毒物的一般毒性作用-亚慢性和慢性毒性

[医学]第六章 化学毒物的一般毒性作用-亚慢性和慢性毒性

二、蓄积作用的研究方法
目的:通过蓄积试验求出蓄积系数K,了解化学 物蓄积毒性的强弱,并作为慢性毒性试验及其 它有关毒性试验的剂量选择提供参考。 蓄积系数法 生物半衰期法
(一)蓄积系数法
蓄积系数(accumulation coefficient):指多次染毒使半数 动物出现某种效应的总量与一次染毒的半数效量之比值。 一般采用大鼠或小鼠,以死亡作为效应指标。 K=ED50(n)/ED50(1) 或 K=LD50(n)/LD50(1) ED50(n):以慢性方式多次接触受试物时产生预期效应的 累积剂量之和。 ED50(1):一次接触该物质产生相同效应的一次剂量。
*1. 实验动物的选择 *2. 剂量设计与分组 *3. 染毒途径与时限 *4. 观察指标
五、长期毒性试验的注意事项
重视实验项目管理:选择经验丰富的专业人员对项目的设计和实施 进行管理,保证仪器设备状态良好,工作人员专业培训。
实验室环境的要求:注意动物饲养和试验环境的规范化,符合 GLP 。
蓄积系数的评价
蓄积系数(K) 蓄积作用分级
<1
高度蓄积
1-
明显蓄积
3-
中等蓄积
5-
轻度蓄积
1. 固定剂量法
方法:
(1)急性毒性实验
LD50(1)
(2)1/20-1/5LD50 每日染毒
LD50(n)
( 50%动物死亡时累计染毒的总量)
(3)计算K值:K=LD50(n)/LD50(1)
若累计染毒量已达到5个LD50,动物仍未死亡或死 亡未达到半数,可终止实验,其K值按 >5作为结果。
蓄积库(depot):化学物蓄积的组织器官部位。常见 的蓄积库包括: 血浆蛋白 脂肪组织 肝脏、肾脏 骨骼

药物安全性评价-一般毒性

药物安全性评价-一般毒性

生殖和发育毒性
研究药物对生殖系统和胚胎、 胎儿发育的影响。
遗传毒性
检测药物是否具有致突变和致 癌作用,了解其对遗传物质的
影响。
06 药物安全性评价的未来展 望
药物安全性评价技术的发展趋势
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习技术对大量数据进行处理和分析, 预测药物的潜在毒性,提高评价的准确性和效率。
符合法规要求
各国药品监管机构要求在 药物上市前进行严格的药 物安全性评价,以确保药 物的安全性和合规性。
02 一般毒性评价
一般毒性评价的定义
总结词
一般毒性评价是对药物在正常使用或误用时可能对机体产生的损害或中毒作用进 行评估的过程。
详细描述
一般毒性评价旨在了解药物在不同暴露水平下对机体产生的毒性作用,包括急性 和慢性毒性、致畸、致突变和致癌等。通过这一评价,可以预测药物在不同条件 下的安全性和有效性,为药物研发和上市提供科学依据。
风险评估
基于毒性分级和其他相关信息,对 药物在临床应用中的潜在风险进行 评估,为药物的进一步研发和使用 提供决策依据。
05 毒代动力学与毒效动力学 评价
毒代动力学评价
吸收
评估药物在体内的吸收 速率和程度,了解药物
在体内的暴露水平。
分布
研究药物在体内的分布 特征,了解药物在不同 组织中的浓度和滞留时
实验动物选择
选择适合的实验动物,如小鼠 、大鼠、兔子等,以保证实验
结果的可靠性和可比性。
给药途径
根据药物性质和实验目的选择 合适的给药途径,如口服、注 射等。
剂量分组
根据实验目的和药物性质,将 实验动物分成不同的剂量组, 以观察不同剂量下的毒性反应 。
观察指标

一般毒性作用

一般毒性作用
兔眼角膜上皮细胞SIRC模型,观察细胞增殖、膜 完整性等(中性红不能沉积在死细胞内,用酶标仪测定)
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%;

第6章 一般毒性(1)

第6章 一般毒性(1)

<20
<20
高 毒 5∼
20∼
20∼
中等毒 5∼500 200∼2000
200∼2000
低 毒 >500
>2000
>2000
工业毒物急性毒性分级
毒性分级
剧毒 高毒 中等毒 低毒 微毒
小鼠一次经口 LD50(mg/kg) <10 11∼100 101∼1000 1001∼10000 >10000
小鼠吸入2h 兔经皮
二、急性毒性试验方法
(一)实验动物的选择 (二)染毒途径和方式 (三)剂量选择 (四)毒性反应的观察与检查
(一)实验动物的选择
1. 物种与品系选择
(1) 敏感动物 (2) 尽可能选择对化学物的反应和代谢特点与人 或靶动物相同或相近的动物。 (3) 多种动物,至少两种,啮齿与非啮齿。
实验动物的选择
4
4. 经注射染毒
常用实验动物给予受试物的体积(ml)
注射方式 小鼠 大鼠 豚鼠 兔
腹腔 肌肉 静脉 皮下
0.2∼1.0 0.1∼0.2 0.2∼0.5 0.1∼0.5
1∼3 2∼5 0.2∼0.5 0.2∼0.5
1∼2 1∼5 0.5∼1 0.5∼2
5∼10 0.5∼1 3∼10 1∼3

5∼15 2∼5 5∼15 3∼10
禁食
经口染毒时,染毒前必须禁食,但饮水不限。大 动物一般在每日上午喂食前给与受试化学物。大鼠和 小鼠主要在夜间采食,应隔夜禁食,或停食6~8h。 染毒后2~4h复食。 禁食时间不宜过长,因动物饥饿也可影响试验结果。
实验动物的喂养环境
温度、湿度要适合动物试验要求,光照应12小时 日光,12小时黑暗。 环境、饮水、饲料清洁、保持室内卫生

毒理学 第六章-一般毒性作用(人卫)

毒理学 第六章-一般毒性作用(人卫)

11
6. 生理与健康状况
健康、未产未孕 给药前检疫观察 大、小鼠、兔、豚鼠1周,犬、猴2~3周 ①适应新环境,减少环境和生理条件变化可 能对试验结果的影响 ②筛检健康状况不符合试验要求的动物
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(二) 染毒方式
最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及注射途径。 ❖ 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
37
3.急性毒性分级法 (acute toxic class method)
选用剂量(25、200、2 000 mg/kg)之一,单性别3只动物进 行试验,确定动物的生死后再进行下一步试验。 有3种可能的结局:
a. 不需进一步试验即可分级, b.下一阶段以相同剂量再做另一性别试验, c.下一阶段以较高或较低的剂量水平进行。 根据在某一染毒剂量下,死亡发生的数量来判定大致的 LD50值范围,直接进行危害评估和毒性分级。
有关急性毒性试验设计及方法
曲线拟合:概率 单位法,即Bliss 法
插值法:寇氏法
中,不正确的是
A.采用寇氏法和 Bliss 法一般 设5~8组 B.寇氏法和 Bliss 法一般以
一般设5~8个剂量 组;霍恩法固定设4 个剂量组。
i=(LD100 –LD0 )/(n-1)公式计算 组距 C.使用霍恩氏法固定设4个剂 量组
种属和品系
性别、年龄、体重
微生物学等级 饲养环境
动物数目 实验前处理
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实验动物
种属和品系 首选大鼠 还需选择一种非 啮齿动物:狗
性别、年龄、体重
雌雄各半 刚成年、健康、未曾 交配和受孕的动物
大鼠180~240g 小鼠18~25g 家兔2~2.5kg

毒理学基础 第六章 化学物的一般毒性作用

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

第六章 化学毒物的一般毒性作用

第六章 化学毒物的一般毒性作用

实验动物的预检
给药前检疫观察 大、小鼠、兔、豚鼠1周,犬猴2~3周 适应新环境,减少环境和生理条件变
化可能对试验结果的影响 筛检健康状况不符合试验要求的动物
实验动物的给药前禁食处理
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
大、小鼠隔夜禁食,染毒2h后提供饲料 经口多次染毒可不禁食
实验动物 染毒途径 染毒剂量 观察周期 观察指标的选择、计算方法和评价
(一)实验动物的选择和要求
主要原则
急性毒性反应与人近似 易于饲养、操作方便 繁殖力较强,数量较大 价格较低,易于获得
实验动物的物种和品系
啮齿类(rodent species) 小鼠:昆明种、NIH、ICR 大鼠:Sprague-Dawley(SD)、Wistar
根据接触毒物的时间长短, 一般毒性的实验方法分为:
❖ 急性毒性 ❖ 短期重复剂量 ❖ 亚慢性毒性 ❖ 慢性毒性
第一节 急性毒性试验
In 1984, 5,000 people died and 30,000 were permanently disabled due to exposure to methyl isocyanate ( 异 氰 酸 甲 酯 , MIC ) from an industrial accident in India
(三) 染毒方法
模拟实际接触的途径和方式 有利于不同化学物之间结果的比较 受试物的性质和用途 受试物毒性评价程序的要求
染毒途径
消化道、呼吸道、皮肤、注射
工业毒物:经呼吸道、皮肤 农用化学物:经口、皮肤、呼吸道 药品:经口、注射、皮肤 食品:经口 环境污染物:经口、呼吸道、皮肤

化学物的一般毒性及其评价

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
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LD50(LC50)计算时以观察周期内各组动物的总死 亡数为依据;
不同化学物质引起动物死亡的时间存在个体差异;
速杀型化学毒物仅计算24h的死亡率。
三、急性毒性试验的设计
毒性观察
全面观察动物的各种反应和变化,仔细分析实验动 物在染毒后出现的中毒表现、剂量效应、时间分布。 观察记录的内容:
: 例题 小鼠腹腔注射敌百虫的急毒及LD50计算,n=5
霍恩氏法(horn)
三、急性毒性试验的设计
观察时间和周期
染毒以后应即刻开始观察动物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次或多次观察直至试验周期结束。
三、急性毒性试验的设计
观察时间和周期
观察周期一般为14天;
同一受试物不同染毒途径LD50的大小通常符合 上述规律受试物的性质和用途。
最常用的染毒途径:经口、经呼吸道、经皮及 注射途径。
三、急性毒性试验的设计
灌胃 吞咽胶囊 喂饲
染毒途径
经口(胃肠道)染毒
三、急性毒性试验的设计 灌胃
面向自己,沿着门牙左 边滑入
食道
染毒途径
气管
By LASCO
三、急性毒性试验的设计 灌胃
强度 一次性大剂量,中毒症状明显,常发生死亡
二、急性毒性试验的目的
• ①求出致死剂量(以LD50表示)及其它的急性毒性参数, 了解急性毒作用强度,进行急性毒性分级。
• ②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。
式中:Xm——最高剂量对数
i——组距,或公比的对数值
∑p——各组死亡率的总和
LD50标准误差SlgLD50 SlgLD50=i × √∑pq/n
式中:p—各实验组死亡率;q—各实验组存活率

i—组距 n—试验动物组数
LD5095% 可信限= lg-1(lgLD50±1.96 × SlgLD50)
三、急性毒性试验的设计
实验 动物
染毒
染毒
途径
剂量
要点
试验 周期
毒性 观察
三、急性毒性试验的设计
总的原则: 急性毒性反应和代谢方 式与人近似的动物 易于饲养、操作方便 繁殖力较强,数量较大 价格较低,易于获得
实验动物选择
斑马鱼 zebra fish,Danio rerio
斑马鱼体长4~6厘米。体呈纺锤形,和人类基因有着87%的同源性,作为 模式生物的优势很突出,这意味着其实验结果大多数情况下适用于人体。 常可用于水质环境的监测。
急性毒性的参数
半数致死剂量(LD50):能引起50%的实验动物出现死 亡反应时的药物剂量。
急性毒性的参数 剂量-反应曲线
ED,TD
急性毒性的参数
TI=LD50/ED50
急性毒性的参数
急性毒作用带:Zac=LD50/Limac
• 急性毒作用带(acute toxic effect zone,Zac)为:
教学内容
• 急性毒性作用 • 亚慢性和慢性毒性作用 • 蓄积毒性作用 • 局部毒性作用
§1 急性毒性作用
一、急性毒性的概念 二、急性毒性试验的目的 三、急性毒性试验的设计 四、急性毒性分级和评价
一、急性毒性的概念
重要
急性毒性(acute toxicity): 是指机体(人或试验动物)一次接触或24h内多次接
①得到死亡率在10%~90%之间的致死剂 量范围。 ②计算正式试验的组距或公比。
①根据所选用的LD50计算方法来确定组数 寇氏法:设6~10个剂量组; 霍恩法:设4个剂量组 ②确定组距:
改良寇氏法
一般设5~7组,各组间采用一定的公比设计剂量 公比r=4,则组距i=lg4=0.6 例如待测化合物预期LD50为40mg/kg,以此为中间剂量
生长繁殖快,饲养管理方便 特 点:体型小,产仔多,生长
,对环境的适应性和对疾病 繁殖快,饲养管理方便,对环
的抵抗力强。广泛应用于药 境的适应性和对疾病的抵抗力
理毒力病理和细菌学研究, 强。广泛应用于药理毒力病理
以及生物制品和药品的鉴定 和细菌学研究,以及生物制品

和药品的鉴定。
实验动物选择
Wistar大鼠 特 点: 抗病力强,自发 性肿瘤发病率低,多用 于肿瘤、免疫、 药理、 内分泌。
染毒途径
小鼠灌胃方法
重要
动物种类
小鼠 大鼠
插入深度
3~4cm 4~6cm
每次灌胃 量
0.2~1ml 1~4ml
三、急性毒性试验的设计
染毒途径
•静式吸入
经 吸入接触
•动式染毒

•动式吸入

•面罩吸入染毒


触 注入接触
动式静吸式入吸装入置
三、急性毒性试验的设计 经皮肤染毒
染毒途径
农药、化妆品、工业、环境、外用药物 常用大鼠 染毒方式:
染毒途径
三、急性毒性试验的设计
剂型:水溶液、混悬液、油溶液
受试物及处理
水溶性受试物,蒸馏水、去离子水、生理盐水,保持
与体内渗透压一致
水不溶性受试物,溶于或悬浮于适当的有机溶剂中
受试物一般应临用前新配
三、急性毒性试验的设计 不同途径的吸收量和吸收速率
染毒途径
吸收速率:静脉注射>呼吸道>肌肉注射>腹腔 注射>皮下注射>消化道>皮内注射>经皮
亚急性毒性试验 亚慢性毒性试验
(≤3个月) (3~6个月)
确定阈值和阈下剂量
慢性毒性试验 (6个月至终身)
教学内容
1
急性毒性作用
2
亚慢性和慢性毒性作用
3
蓄积毒性作用
学习要求
掌握
一般毒性作用的概念、试验目的及其评价标准; 一般毒性试验方法要点及结果评价。
熟悉 蓄积毒作用的概念
了解 蓄积毒作用的研究方法
⑤实验动物的预检
给药前检疫观察:
实验动物选择
大、小鼠、兔、豚鼠1周,犬猴2~3周
适应新环境,减少环境和生理条件变化可能对试验 结果的影响
Hale Waihona Puke 筛检健康状况不符合试验要求的动物
⑥实验动物的给药前禁食处理
—经消化道染毒时,要求试验前对动物禁食
实验动物选择
—大鼠、小鼠——隔夜禁食;染毒后禁食4h
家兔:2-2.5kg
豚鼠:200~250g
狗:10~15kg
③实验动物的性别
—雌雄各半
实验动物选择
—如果在预试验时发现化学毒物(如农药)对雌、雄动物毒
效应的敏感性有明显差异,应分别并求出雌性和雄性动物
的LD50值。 —特殊的试验研究可仅作单一性别的急性毒性试验
致畸试验:可仅作雌性动物的LD50测试。
SD大鼠 特点 :白色,产仔多,生 长发育较Wistar大鼠快,对 疾病的抵抗力较强,尤以 对呼吸道疾病的抵抗力强
②实验动物的年龄和体重
—刚成年、健康、未曾交配和受孕的动物
实验动物选择
—同1次试验同1批实验动物体重变异范围不应超过平
均体重的20%
大鼠:180-240g
小鼠:18-25g
重要
大小鼠标记方法(单色法n>10)
④实验动物分组、数量与编号
双 色 法
大小鼠标记方法(双色法n<10)
④实验动物分组、数量与编号
红色表示十位数:
头部染红色为10 左前肢为20 左腰部为30 黄色表示个位数。
大小鼠标记方法(双色法n>10)
实验动物的随机分组:30只动物分为六组
动物号
随机数字 除6余数
组,以4为公比,或0.6组距向上、下个推两个剂量组。
组别 1 2 3 4 5
剂量 2.5 10.0 40.0 160.0 640.0
对数值 1.6021-0.6*2 1.6021-0.6 1.6021 1.6021+0.6 1.6021+0.6*2
LD50计算
lgLD50=Xm-i(∑p-0.5)
④实验动物分组、数量与编号
根据组数和每组数量来决定数量 LD50,一般为4-6组 大、小鼠每组10只,犬类6只 严格遵循随机化的原则
实验动物选择
④实验动物分组、数量与编号
实验动物选择
• 颜料涂擦被毛编号法(常用于大小鼠):
红色:0.5%中性红或品红溶液 黄色:3-5%苦味酸溶液(水)
分组
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
27 7 36 7 51 24 51 79 89 73 16 76 62 27 66 3 1 0 1 30 3 1 5 1 4 4 2 3 0 CA F ACF C AE ADDBC F
规定:
余数:1、2、3、4、5、6分别对应A、B、C、D、E、F 组
80-90%苦味酸酒精饱和溶液 咖啡色:2%硝酸银 黑色:煤焦油的酒精溶液
④实验动物分组、数量与编号
单 色 法
大小鼠标记方法(单色法n<10)
④实验动物分组、数量与编号
单色法标记原则:单色 法编大于10的号码时, 我们规定顺时针旋转, 后一位必需大于前一位 数,例如:可以编12, 13,14……19,但不能 编10,11,20,21,22, 30,31,32,33,等, 以此类推。100以内最 大能编89号。
半数致死剂量与急性阈剂量的比值,表示为: Zac=LD50/Limac
Zac值小,说明化学物质从产生轻微损害到导致急 性死亡的剂量范围窄,引起死亡的危险性大。
二、急性毒性试验的目的
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