毒理学基础讨论案例

实验教学案例

张聪聪去年从某大学化学系毕业后回家乡创业，开办了一家小作坊，向本镇的村民售卖自己研发或兑制的杀虫药和除草药。今年2月，该作坊自行研发生产了一种以高效氯氰菊酯为主要成分的新农药“杀必死”，在未办理任何手续的情况下，卖给某村村民灭蚊杀虫，以获取经济利益。该村村民在使用该农药后，多人出现恶心、呕吐、腹痛、腹泻、脑水肿、意识障碍、抽搐、昏迷、等症状，所幸因为就诊及时未发生人员死亡。事件发生后该村村长立即向上级领导报告。

接到报告后，相关部门立即介入调查，依照《中华人民共和国农药管理条例实施办法》对涉事人员进行了处罚。

请从毒理学的角度分析上述案例，并就以下问题进行讨论：

1.假设你是张聪聪，在研发新农药后，上市之前应该进行哪些准备工作？

答：假如我是张聪聪，在研发农药后，上市前我会进行相关的市场以及营销准备方面的调查研究。当然最重要的是我会按照《农药管理条例》第七条之规定，在农药研发后依法依规向有关部门进行规范的农药登记。因为我研发的属于新农药，所以我还应当同时提交新农药原药和新农药制剂登记申请，具体的步骤如下：

首先作为登记申请人我应十分了解该农药的研发过程、生产工艺、产品基本理化性质、基本的作用方式和作用谱及防治病虫草害的效果。

之后向有关机构申请新农药命名，获得命名证书及准确的中文通用名。

然后向登记试验所在地省级农业部门备案后开展农药登记试验。按照《农药登记资料要求》，开展产品化学、毒理学、药效、残留、环境影响等试验。登记试验会按照要求在国务院农业主管部门认定的登记试验单位按照国务院农业主管部门的规定进行。

这里我会向试验单位提供封样样品进行试验，同时提供新农药登记试验批准证书复印件，试验样品的农药名称、含量、剂型、生产日期、储存条件、质量保证期等信息及安全风险防范措施。与试验单位签订协议，明确双方权利和义务，试验结束后，农药登记试验单位应出具规范的试验报告。

全部合规最后得到省级农业部门的相关审批之后我才会继续推进农药的上市。

最后我还需要记住，氯氰菊酯属拟除虫百菊酯类农药，我需要进行低温稳定性和热贮稳定性试验，这两个实验需每6个月至少进行一次.

2.假设你是参与调查的毒理学工作者，怎么明确村民发生的一系列症状与张聪聪的小作坊所售农药有关？

为了明确村民发生的一系列症状是否与所售农药有关，我会进行一下几个方面的工作：

1)流行病学调查：会发生的中毒事件的区域，每一例的中毒发生时间，中

毒人员名单以及这些人员在中毒时间前后的饮食、行动路径、相关接触

史等等资料进行一个较为完善的调查。

2)现场采样和实验室检验：我会采取符合规定的方法对农药喷洒的部分进

行现场采样并及时送至实验室进行相关成分的检验。

3)中毒原因分析：这里首先我会对毒物进行分析，然后对可能中毒的途径

进行分析，然后是污染的环节进行分析

最后，我会上述使用的流行病学调查结果、实验室检验和分析结合中毒人员具体的恶心、呕吐、腹痛、腹泻、脑水肿、意识障碍、抽搐、昏迷、等临床症状，在排除其他的原因后，进行一个结果的明确。

3.假设你是某农药登记毒理学试验单位的工作人员，当你接到该农药检测任务后应开展哪些试验？

该农药属于化学农药，当我接到该农药检测任务后，我会进行以下两个方面的试验。

一是毒理学实验，这里包括：

1)急性毒性试验（1急性经口毒性试验 2急性经皮毒性试验 3急性吸入毒性试

验 4眼睛刺激性试验5皮肤刺激性试验6皮肤致敏性试验）

2)急性神经毒性试验

3)迟发性神经毒性试验

4)亚慢（急）性毒性试验（1 亚慢性经口毒性试验2亚慢（急）性经皮毒性试

验3 亚慢（急）性吸入毒性试验）

5)致突变性试验

6)生殖毒性试验

7)致畸性试验

8)慢性毒性和致癌性试验

9)代谢和毒物动力学试验

10)内分泌干扰作用试验

11)人群接触情况调查

12)相关杂质和主要代谢/降解物毒性

二是环境影响试验，这里包括：

1)实验室降解试验

2)实验室代谢试验

3)土壤吸附（淋溶）试验资

等等……

当然，考虑到这次农药事件的突发性和特殊性，我也回因地制宜因时制宜在这些实验当中选择较为重要的进行试验。

4.在自学毒理学基础教材《一般毒性作用》相关内容基础上，完成高效氯氰菊酯其急性毒性实验的具体实验方案设计。

高效氯氰菊酯基础毒理学参数：经口LD

0＝250mg/kg，LD

100

＝2000mg/kg；经

呼吸LC

0＝800mg/m3，LC

100

＝4000mg/m3；经皮LD

50

＞5000mg/kg

设计要求：①每个实验室分为5个小组（4-5人/组），以小组为单位完成实验设计。②每个小组均需完成不同染毒途径（急性经口、经呼吸、经皮）的急性毒性试验设计。③实验设计要求详实具体（能照着方案完成试验），包括急性毒性试验设计

一、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、经呼吸道注射染

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。

二、试验目的：

评价高效氯氰菊酯的毒性作用，求出半数致死并根据LD50，并根

据LD50进行急性毒性分级。

掌握实验动物随机分组的方法和经口灌胃、经皮肤注射、经呼吸气

管灌注的技术。

观察高效氯氰菊酯急性中毒症状，为判断村民是否高效氯氰菊酯急

性中毒提供证据。

三、器材与试剂

1、实验动物ICR小鼠 (健康成年小鼠)

2、实验器材灌胃针、注射器、吸管、容量瓶、烧杯、滴管、电子天平、动物体重秤、外科剪刀、镊子

3、实验试剂丙烯腈、苦味酸酒精饱和液、伊红染液

四、实验方法

1、实验动物的选择：

种属与品系：群居大鼠。动物数量：动物6组，一组8只，1-5组为实验组，6组为蒸馏水对照组。性别：雌雄各半。年龄：成年动物。生理与健康状况：未产未孕、健康动物。实验动物的前禁食处理，大鼠进行隔夜禁食。

2、剂量设计及随机化分组

剂量选择:广泛查阅文献资料,测得LD50作为预期毒性中值，求出待测化学物

0 %~100 %或10 %~90 %的大致致死剂量范围。预试验总的原则是先用少量动物，以较大的剂量间隔染毒，求出待测化学物10%—90%（或0 %~ 100 %）的大致致死剂量范围，然后在这个剂量范围内按几何级数的间距设计5~7个剂量组。通过预试，找出受试化学物引起动物死亡的大致剂量范围，以此为依据设计正式试验的剂量和分组。

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随机化分组：将实验动物编号，从随机数字表上任意横行或纵行的任意数字开始，顺序取下数字，标于每个动物号下，然后用计划组数去除随机数字，所得余数即为所属组别。

3、受试物的配制

受试物的配制方法(1)受试化学物的量取:固体受试物用称量法，液体受试物用称量法或吸量法。

称量法: 取一定量的受试物放入已知重量的容器内，称重，定容，计算浓度mg/ml,备用。

吸量法:依设计剂量计算出应吸取液态受试物的容积，加入容量瓶中，用溶剂加至刻度。吸量法，计算公式为: X=A.V/dX 1000

式中:X--应吸取受试物的容积;A--设计要求的受试物浓度( mg/ml ) ;V-一容量瓶容积(ml);d--受试化学物比重;受试物的配制方法

(2)受试化学物的稀释

等浓度稀释法:

等容量稀释法:

4、染毒途径的选择：

●经消化道染毒:经口灌胃法采用专用小鼠灌胃针，左手抓住动物双耳后至背部

的皮肤，将动物固定成垂直体位，腹部面向操作。右手持注射器，将针头由动物口腔侧插入，避牙齿，沿着咽后壁缓缓滑人食管。若遇阻力，可轻轻上下滑动探索，一旦感觅阻力消失，即深人至胃部。如遇动物挣扎，应停止进针或将针拔出，千万不能强行插入，以免穿破食，甚至误入气管，导致动物立即死亡。

●经呼吸道给药方法动式吸入法:将实验动物处于有空气流动的染毒柜中，新鲜

空气不断流入，污染空气不断流出。温度、湿度、氧及二氧化碳分压相对恒定，并又随时补充受试物，维持浓度稳定。可采样监测受试物浓度，可持续接触受试物，无时间限制。

●皮下给药方法：先将大鼠固定在甲板上或人为固定，将大鼠需注射部位皮肤

用酒精消毒。注射时用左手拇指及食指轻轻捏起皮肤，右手持注射器将针头刺入，固定后及可注射，注射部位为大鼠背部或侧下腹部。拨针时以手指捏住针刺部位，可防止药液外漏。

5、毒性反应的观察及指标

●中毒症状

①中枢神经系统：行为、运动状态、对外界刺激反应性、脑、脊髓反射、肌张力异常;

②呼吸系统：鼻孔溢液、呼吸过缓、过速、呼吸衰竭；

③消化系统：少食、拒食、腹泻、便秘、呕吐、恶心；

④皮肤粘膜：松弛发红、溃疡、分泌物增多、充血水肿。

●体重：观察期间内，多次测量试验动物的体重观察其变化。

●死亡和死亡时间：观察记录每只动物的死亡时间、不同剂量组的死亡数量，

分析动物死亡的规律。

病理检查和其他指标：包括对死亡动物大体解剖和病理学检查。

6、急性毒性的评价

实验动物选择随机分组（需具体到如何实际操作）、剂量设计、受试物配制、染毒、观察及指标检测等的具体实施方案及操作方法。④自学改进寇式法、霍恩法、限量法3种剂量设计方法，并将3种方法分别应用到不同染毒途径的实验中。

请以PPT或word形式呈现设计方案，于5月24日前将设计方案发给带教老师。