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【精品】毒理学总结 第一章绪论 一、毒理学研究所有外源因素对生物系统（livingsystems）的损害作用、生物学机制（biologicmechanisms）、安全性评价（safetyevaluation）与危险性分析（riskanalysis）的科学。 二、三个研究领域描述毒理学（descriptivetoxicology）、机制毒理学（mechanistic）、管理毒理学（regulatory） 三、展望A从高度综合到高度分化B从整体动物实验到替代试验C从阈剂量到基准剂量D从构效关系到定量构效关系E从传统毒理学到系统毒理学F从危险度评定到危险度管理 四、毒理学实验方法1.动物实验。 包括体内实验和体外实验，体内实验有一般毒性实验和特殊毒性实验，一般毒性实验根据染毒期限分为急性（24小时内一次或多次染毒）、亚急性（在一个月或短于一个月的重复染毒）、亚慢性（一个月至三个月的重复染毒）、慢性（三个月以上重复染毒）。 *重复染毒引起毒作用的关键因素是暴露频率而非暴露期限。 特殊毒性实验为致突变、致癌和致畸实验2.人体观察3流行病学调查第二章基本概念1.毒物在一定条件下，以较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能，引起暂时或永久性的病理改变，甚至危及生命的化学物质。 毒物可分为九类2.毒性化学物质引起机体有害作用的固有能力。 其影响因素接触剂量、方式、途径、时间、速率、频率、物质本身的化学和物理性质3.毒性作用影响机体行为的生物化学改变，功能紊乱或病理损伤，或降低对外界环境应激的反应能力。 又称毒效应，损害作用。 4.毒作用分类A速发作用和迟发作用速发作用机体与化学毒物接触后在短时间内发现的毒效应迟发作用机体与化学毒物接触后，经过一定的时间间隔才表现的毒效应。 B局部与全身作用局部作用发生在化学毒物与机体直接接触部位处的损伤作用全身作用化学毒物吸收入血后，经分布过程达到体内其他器官（靶器官）所引起的毒效应。 （靶器官多数引起全身作用的化学毒物并非引起所有组织器官的损害，其作用点往往只限于一个或几个组织器官，这样的器官称靶器官）C可逆与不可逆作用可逆作用停止接触化学毒物后，损伤可以逐渐恢复不可逆作用停止接触化学毒物后，损伤不能恢复，甚至进一步发展加重。 是否可逆取决于被损伤组织的再生能力D过敏反应（变态反应）E特异体质反应F高敏感性G高耐受性5危险度一种物质在具体的解除条件下，对机体造成损害可能性的定量估计。 一般根据化学毒物对机体造成损害的能力和与机体的可能接触的程度，以定量的概念进行估计并用预期频率表示。 6生物学标志针对通过生物学屏障进入组织或体液的化学物质及其代谢产物、以及它们引起的生物学效应而采用的检测指标，可分为接触生物学标志、效应生物学标志和易感性生物学标志。 接触生物学标志又分为体内剂量标志和生物效应剂量标志。 7给予剂量，潜在剂量机体实际摄入、吸入或应用与皮肤的外源化学物的量。 应用剂量直接与机体的吸收屏障接触的可供吸收的量。 内剂量化学物质被吸收入血的量。 送达剂量内剂量中可以到达所关注的器官组织的部分。 靶剂量、生物有效剂量到达靶器官并与其作用的量量反应计量资料，有强度和性质的差别，可以某种测量数值表示。 通常用于表示化学物质在个体中引起的毒效应强度的变化质反应计数资料，没有强度的差别，不能以具体数值表示，而只能以有无，阴阳等表示。 用于表示化学物质在群体中引起的某种毒效应的发生比例。 8剂量量反应关系化学物质的剂量与个体中发生的量反映强度之间的关系剂量质反映关系化学物质剂量与某个群体中质反应发生率之间的关系9 一、致死剂量A绝对致死剂量LD100或LC100化学物质引起受试对象全部死亡所需要的最低剂量或浓度B最小致死剂量MLD或MLC化学物质引起受试对象中的个别成员出现死亡的剂量C最大耐受剂量LD0或LC0化学物质不引起受试对象出现死亡的最高剂量D半数致死剂量LD50或LC50化学物质引起一半受试对象出现死亡所需的剂量，是评价化学物质急性毒性大小最重要的参数，也是对不同化学物质进行急性毒性分级的基础标准。 化学物质的急性毒性越大，LD50的数值越小。 为生物学参数，受多种因素影响，如动物敏感性、接触途径、性别、实验室环境、喂饲条件、染毒时间、受试物浓度、溶剂性质、实验者操作技术的熟练程度等。 E观察到损害作用的最低剂量LOAEL在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质引起机体某种有害作用的最低剂量或浓度。 F未观察到损害作用的剂量NOAEL在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种外源化学物不引起机体可检测到的有害作用的最高剂量或浓度。 G未观察到作用水平NOEL:与适当的对照机体比较，一种物质不引起机体任何作用（有害作用或非有害作用）的最高剂量或浓度。 10安全限值为保护人群健康，对生活和生产环境和各种介质（空气、土壤、水、食品等）中与人群身体健康有关的各种因素（化学、物理和生物）所规定的浓度和暴露时间的限制性量值。 每日容许摄入量ADI最高容许浓度MAC11参考剂量referencedoseRfD用于非致癌物质的危险度评价，为环境介质中化学物质的日平均接触剂量的估计值。 人群（包括敏感亚群）在终身接触该剂量水平化学物质的条件下，预期一生中发生费致癌或非致突变有害效应的危险度可低至不能检出的程度。 12毒作用带（表示化学物毒作用的特点的参数）P31急性毒作用带慢性毒作用带第三章生物转运和生物转化ADME机体对外源化学物质的处置过程吸收、分布、代谢、排泄(absorption、distribution、metabolism、excretion)生物转运biotransportation外源化学物穿过生物膜的过程，其本身的结构和性质不发生变化生物转化biotransfomation化学物进入机体后，经过一系列酶的催化，形成一些分解产物或衍生物的过程生物转运方式主动转运、被动转运（简单扩散、易化扩散、滤过）、膜动转运（胞吞、胞饮、胞吐）影响生物转运的因素化学物质本身的结构、分子量大小、脂/水分配系数的大小、带电性、与内源物质的相似性等。 脂/水分配系数化学物在含有脂和水的体系中，在分配达到平衡是在脂相和水相的溶解度比值。 吸收外源化学物从接触部位，通常是机体的外表表面或内表面的生物膜转运至血循环的过程。 一、经胃肠道吸收特点或影响因素非解离状态、简单扩散、酸碱度、胃肠蠕动、内容物的质和量、肠内菌群的影响等。 二、经呼吸道血/气分配系数气体在呼吸膜两侧的分压达到动态平衡时，在血液内的浓度与在空气中浓度之比 三、经皮肤角质层为限速屏障通透性阴囊腹部额部手掌足底分布外源化学物吸收进入血液或淋巴液后，随体循环分散到全身组织器官的过程对不同器官的分布不均匀，原因组织器官的血流量和化学物质亲和力蓄积aumulation外源化学物以相对较高的浓度富集于某些组织器官的现象主要贮存库血浆蛋白、肝和肾、脂肪及骨骼特殊屏障血脑屏障、胎盘屏障排泄外源化学物及其代谢产物向机体外转运的过程方式尿液、粪便、肺脏、汗腺、乳汁生物转化外源化学物在机体内经多种酶催化的代谢转化。 主要器官为肝脏，其他有肾脏、小肠、肺脏和皮肤等。 亚细胞水平在内质网（微粒体）或胞浆，在线粒体、细胞核及溶酶体则较少分布。 意义为水溶性增加、毒性降低微粒体microsome组织经细胞匀浆和差速离心后，内质网形成的囊泡和碎片，而非独立的细胞器代谢解毒metabolicdetoxication经生物转化大部分外源性化学物的代谢产物，毒性降低，易于排出体外，此为解毒反应代谢活化metabolicactivation经生物转化其毒性被增强的现象。 生成亲电子剂、自由基、亲核剂、氧还原剂生物转化酶的基本特征底物特异性广泛、多态性、立体选择性、有结构酶和诱导酶之分相反应经过氧化、还原和水解等反应使外源化学物暴露或产生极性基团，如羟基，氨基，巯基，羧基等，水溶性增高并成为适合于相反应的底物 一、氧化反应A细胞色素P-450酶系B微粒体含黄素单加氧酶（FMO）C醇、醛、酮氧化-还原系统和胺氧化D过氧化物酶依赖性的共氧化反应 二、还原反应A羧基还原反应B含氮基团还原反应C含硫基团还原反应D醌还原反应E脱卤反应 四、水解反应A酯酶和酰胺酶B肽酶C环氧水化酶相反应具有一定极性的外源化学物与内源性辅因子（结合基团）进行化学结合的反应。 包括葡萄糖醛酸化、硫酸化、乙酰化、甲基化，与谷胱甘肽结合以及与氨基酸结合。 水溶性明显增高。 影响外源化学物生物转化的因素遗传因素和环境因素（代谢酶的遗传多态性，诱导与遏制，抑制与激活）第四章毒作用机制多数毒物发挥其对机体的毒性作用至少经历4个过程经吸收进入机体的毒物通过多种屏障转运至一个或多个靶部位；进入靶部位的终毒物与内源靶分子发生交互作用；毒物引起机体分子、细胞和组织水平功能和结构的紊乱；机体启动不同水平的修复机制应对毒物对机体的作用，当机体修复功能低下或毒物引起的功能和结构紊乱超过机体的修复能力时，机体即出现组织坏死、癌症和纤维化等毒性损害。 （吸收转运分布；与靶分子的相互作用/改变器官细胞的生理环境；细胞功能结构障碍；修复无能）毒物的ADME过程与靶器官毒效应的强度取决于终毒物在其作用靶部位的浓度和持续时间。 终毒物是指与内源靶分子（如受体、酶、DNA、微丝蛋白、脂质）反应或严重地改变生物学（微）环境、启动结构和（或）功能而表现出毒性的化学物。 从接触部位进入血液循环毒物从接触部位进入血液循环的过程，称为毒物的吸收；毒物从暴露部位转运到体循环的过程中可能被消除（胃肠道，肝脏和肺）。 从血液循环进入靶部位毒物离开血液循环进入细胞外间隙并进入细胞，经cap内皮经水相细胞间隙和穿细胞孔道（细胞窗孔）和（或）穿越细胞膜而扩散，影响毒物分布的主要因素有脂溶性、分子大小与形状、电离度。 促进毒物分部到靶部位的机制（cap内皮的多孔性、专一化的膜转运、细胞器内的蓄积、可逆性细胞内结合）；妨碍毒物分部到靶部位的机制（血浆蛋白结合、专一化屏障、贮存部位的分布、与细胞内结合蛋白结合、从细胞内排出）；排泄与重吸收（排泄是指外源化学物及其代谢产物从血液中消除并返回外界环境的过程，排泄时消除毒物的物理机制，而生物转化是消除毒物的化学机制。 肾、肝）增毒一些毒物的毒性主要是由于其代谢物引起，生物转化为有害产物的过程称为增毒（toxication）或代谢活化（metabolicactivation）。 终毒物主要分为4类亲电子剂、自由基、亲核物、氧化还原性反应物。 亲电子剂含有一个缺电子原子的分子，带部分或全部正电荷，使其容易与亲核物中的富含电子原子共享电子对而发生反应。 自由基在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子或分子片段。 由于化合物的共价键发生均裂、或接受一个电子、丢失一个电子而产生。 顺磁性、化学性质十分活泼、反应性极高、作用半径短而半减期极短。 从还原酶接受一个电子后形成自由基（百枯草）进一步将额外电子转移给分子氧并生成超氧阴离子自由基（O2自身重新形成原型化学物（氧化还原循环）（氧化应激，氧中心自由基，这类自由基持续不断地在机体内产生，内源/外源，产生超出了清除能力）亲核外源化学物在过氧化酶催化作用下丢失一个电子形成电子向分子转移引起的还原性键均裂过程也可形成自由基亲核物少见苦杏仁氰化物活性氧化还原反应物引起高铁血红蛋白的亚硝酸盐-.），其解毒排除终毒物或阻止其形成的生物转化过程成为解毒。 解毒可以几种途径进行，取决于有毒物质的化学特征。 某些情况下，解读过程与代谢活化过程竞争同一外源化学物。 无功能基团毒物的解毒无功能基团的化学物如苯、甲苯以两相方式解毒亲核物的解毒通过在亲核功能基团上的结合反应来解毒亲电子剂的解毒一般是与巯基亲核物谷胱甘肽结合而解毒。 这种反应可自发地发生，也可由谷胱甘肽S转移酶催化。 金属离子如Ag+、Cd2+、Hg2+和CH3Hg+易于与谷胱甘肽反应并通过谷胱甘肽来解毒。 自由基的解毒机体虽有多种途径产生自由基，但并不是自由基产生即对机体有损害作用。 自由基产生只有超过抗氧化能力或机体抗氧化能力降低时，才会造成损害作用。 这是因为机体有相应的防御系统，包括非酶性和酶性抗氧化系统。 清除O2的最有效方法是阻止其生成。 ONOO-解毒清除两种ONOO-前体（O2作用的有效机制。 谷胱甘肽在亲电子剂和自由基的解读过程中起重要作用。 蛋白质毒素的解毒细胞外和细胞内的蛋白酶参与有毒多肽的失活作用。 硫氧还蛋白解毒过程失效解毒能力耗竭、解毒酶失活、某些结合反应可被逆转、解毒过程有时产生潜在有害副产物。 -.是一种重要的解毒机制，依赖于超氧物歧化酶（SOD）的作用。 没有一种酶能有效清除HO.。 预防HO.毒作用-.和NO.）、阻止ONOO-生成是预防ONOO-毒性靶分子的反应实际上所有的内源化合物都是毒物潜在的靶标，然而毒理学上相关的靶标是大分子，如核酸（特别是DNA）和蛋白质。 在小分子中，膜脂质最为常见，此外，辅因子如辅酶A和砒哆醛也被涉及。 并非所有化学物与靶分子的结合都发生毒性效应。 终毒物与靶分子的交互作用触发毒性效应需考虑以下一个方面靶分子的属性；终毒物与靶分子之间反应的类型；毒物对靶分子的效应。 最后，一些并非直接由终毒物与靶分子反应所启动，而是由于生物学微环境改变所引起的毒性。 反应的类型非共价结合非共价结合可能是通过非极性交互作用或氢键与离子键的形成，具有代表性的是毒物与膜受体、细胞内受体、离子通道以及某些酶等靶分子的交互作用。 共价结合化学毒物与细胞大分子的共价结合指化学毒物或其具有活性的代谢产物与机体的一些重要大分子发生共价结合，从而改变核酸、蛋白质、酶、膜脂质等生物大分子的化学结构与其生物学功能。 不可逆加合物指活性化学物与细胞大分子之间通过共价键形成的稳定复合物。 为重要的生物标志物之一。 共价加合物的形成常见于亲电毒物，如非离子和阳离子亲电物以及自由基阳离子。 去氢反应自由基可迅速从内源化合物去除氢原子，将这些化合物转变为自由基。 从巯基化合物（R-SH）去除氢形成巯基自由基（R-S），这种自由基是其他巯基氧化产物如次磺酸和二硫化物的前身。 从脂肪酸去除氢产生脂质自由基并启动脂质过氧化。 电子转移化学物能将血红蛋白中的Fe2+氧化为Fe3+，形成高铁血红蛋白血症。 酶促反应少数一些毒素通过酶促反应作用于特定靶蛋白。 蓖麻蛋白诱发核糖体的水解断裂，阻断蛋白质的合成。 毒物对靶分子的影响靶分子功能失调模拟内源性配体，活化靶蛋白分子；抑制靶分子的功能；对蛋白质的影响；对DNA的影响靶分子的破坏除了加合物形成以外，毒物还可通过交联和断裂而使内源分子的初级结构改变。 脂质过氧化，指主要由自由基引起的多不饱和脂肪酸的氧化作用对生物膜具有强烈的破坏作用。 自由基引起脂肪酸脱氢而启动脂质的过氧化降解，形成的脂质自由基经氧固化作用变为脂质过氧自由基。 毒物导致几种形式的DNA链断裂和交联。 新抗原形成细胞功能障碍与毒性毒物引起的细胞调节功能障碍基因表达调节障碍（转录调节障碍；信号转导调节障碍；细胞外信号产生的调节障碍）；细胞瞬息活动的调节障碍毒物引起的细胞维持功能改变细胞内部维持自身功能的损害（危害细胞存活的原发性代谢紊乱ATP耗竭；细胞内Ca2+持续升高；ROS与RNS的过度产生。 原发性代谢紊乱之间的相互影响。 线粒体渗透性转变及其后果，坏死、凋亡。 ATP的利用度决定细胞死亡的形式。 由机制诱发细胞死亡）；细胞外部维持的损害。 细胞内Ca2+持续升高毒物促进Ca2+向胞浆内流或抑制Ca2+从胞浆外流而引起胞浆Ca2+水平升高。 配体或电压门控Ca2+通道开放或质膜损伤均可引起细胞外液于胞浆之间Ca2+浓度梯度降低。 毒物也可诱导Ca2+从线粒体或内质网漏出而增加胞浆Ca2+，也可通过抑制Ca2+转运蛋白或耗竭其驱动力而减少Ca2+的外流。 细胞Ca2+的持续升高可导致能量储备的消耗；微丝功能障碍；水解酶的活化；ROS和RNS的生成。 凋亡细胞能量代谢、Ca2+稳态和氧化还原状态造成不良影响并最终引起细胞坏死的外源化学物也可诱发另一种形式的细胞死亡凋亡。 坏死细胞出现肿胀溶解，而凋亡细胞则出现皱缩、核和胞质物质浓缩并形成凋亡小体。 细胞坏死所涉及的多种代谢紊乱是互为因果的，但在次序上是随机的。 然而，凋亡过程是有序的。 引起细胞凋亡的机制有3种途径线粒体途径、死亡受体途径和内质网应激途径。 修复障碍第五章毒作用的影响因素毒作用的影响因素1化学物因素2机体因素3化学物与机体所处的环境条件4化学物的联合作用 一、化学物因素1化学结构改变代谢转化类型和生化过程从而影响毒作用的性质和大小。 例取代基的影响、异构体和立体构型、同系物的碳原子数和结构的影响、分子饱和度、与营养物和内源性物质的相似性2理化性质对进入机体的机会和在体内的代谢转化过程有影响例脂水分配系数（系数大，脂溶性高，毒性小）、微粒大小（与分散度成反比）、挥发性、气态物质的血气分配系数（系数越大，越容易吸收入血）、比重、电离度和荷电性3不纯物和化学物的稳定性 二、机体因素1物种间遗传学的差异A解剖、生理差异人比小鼠对毒物更敏感B代谢差异质、量C修复能力的个体差异2个体间遗传学的差异、3机体的其他因素（健康状况、年龄、性别、营养条件） 三、化学物与机体所处的环境条件1气象条件a温度b气湿c气压2季节或昼夜节律a某些功能活动的周期性波动b昼夜节律受体内某些调节因素所控制c给药时间/季节不同，毒性不同3动物笼养方式4化学物的接触特征和赋形剂a接触途径（静脉腹腔肌肉皮下皮内口服经皮）b接触时间c接触频率d溶剂或助溶剂 四、化学物的联合作用联合作用同时或先后接触两种或两种以上外源化学物对机体产生的毒性效用分类1非交互作用a相加作用b独立作用2交互作用a协同作用b加强作用c拮抗作用相加作用每一化学物以同样的方式、机制，作用与相同的靶器官，仅仅它们的效力不同。 它们对机体产生的毒作用等于各个化学物单独对机体产生效应的算术总和。 （多氯联苯PCBs和二噁英）独立作用化学物不相互影响彼此的毒性效应，作用的模式和作用的部位可能不同，各化学物表现出各自的毒性效应。 交互作用两种或两种以上化学物造成比预期的相加作用更强（协同，增强）或更弱的（拮抗作用）联合效应。 协同作用化学物对机体所产生的总毒性效应大于各个化学物单独对机体的毒性效应总和，即毒性增强。 （四氯化碳和乙醇）加强作用一种化学物对某器官或系统并无毒性，但与另一种化学物同时或先后暴露时使其毒性效应增强。 （异丙醇可以明显增强四氯化碳的肝脏毒性）拮抗作用化学物对机体所产生的联合毒性效应低于各个化学物单独毒性效应的总和。 （例用阿托品治疗有机磷中毒）第六章外源化学物的一般毒性作用一般毒性作用也称基础毒性，是全身各系统对外源化学物的毒作用反应，与特殊毒性（致畸、致突变、致癌）相对而言。 化学毒物在一定剂量下，一定接触时间、一定接触方式下，对实验动物产生综合毒效应的能力。 根据接触毒物的时间长短，一般毒性作用可分为急性毒性、重复剂量毒性、亚慢性毒性和慢性毒性作用。 急性毒性作用急性毒性是指机体(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。 国内多数规范规定24小时内一般不超过3次（分次染毒）。 急性毒性实验的目的评价化学物急性毒作用的试验，是了解和研究外源化学物对机体毒作用的第一步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，根据LD50进行急性毒性分级。 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，探求化学毒物急性毒性的剂量反应关系与中毒特征。 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。 为毒理学机制研究提供线索。 急性毒性试验方法的要点经典的急性毒性试验以死亡为其观察重点、概率单位法、改进寇氏法（LD50稳定较好）、霍恩（Horn法），固定剂量法、急性毒性分级法、上-下移动法，3R (一)实验动物原则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；动物易于获得；品系纯化；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。 例如大鼠180240g、小鼠1825g、家兔22.5kg、豚鼠200250g、狗1015kg。 同一批实验动物体重变异范围不应超过该批动物平均体重的20。 3实验动物的性别急性毒性试验的主要内容是求LD50，除特殊要求外，一般急性毒性试验对动物性别要求为雌雄各半。 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，则应单独分别求出雌性与雄性动物各自的LD50。 如果试验是为致畸试验作准备，也可仅作雌性动物的LD50测试。 4动物数量与随机分组急性毒性试验要求大鼠、小鼠等小动物数量为每组10只狗等大动物也应每组6只。 由于实验动物对化学毒物的毒效应存在个体敏感性差异，即使同窝动物也可能存在这种差异，因此在动物分组中应严格遵循随机化的原则，尽可能减少非处理因素对试验结果的干扰，使非处理因素最大限度地保持一致，从而提高每组动物间的均衡性。 5禁食经口染毒的试验，要求动物实验前禁食，以免胃内残留食物对化学毒物毒性产生干扰。 小鼠和大鼠主要在夜间进食，所以要求染毒前应隔夜禁食。 大动物可在染毒前不喂食，染毒后继续禁食34小时。 6健康状况的选择在选择了实验动物后，应先进行动物的检疫。 在检疫期内出现临床异常者应予放弃，不可用于实验。 一般来说，大鼠、小鼠、兔的检疫期为12周，实验用狗应先进行肠道寄生虫检查或直接进行驱虫治疗。 检疫期以及试验期内雌雄动物必须注意分笼喂养，防止交配和受孕。 （二）实验动物的饲养环境动物需经7天-两周适应期，有恒定的温度223湿度30-70%照度昼夜各半，最好能人工控制，饲料合格，垫料合格，饮水合格等。 （三）染毒途径的选择染毒方式要求尽量选择和人类接触途径相似方式。 等容量灌胃法。 观察期限一般为14天。 （四）染毒剂量与分组1查阅文献了解化学毒物的结构式、分子量、常温常压下的状态、熔点、沸点、比密、闪点、挥发度、蒸气压、水溶性和脂溶性等理化特性，生产批号及纯度，杂质成分与含量等。 确定使用哪一种计算方法求LD50，然后再设计剂量分组。 LD50的计算方法常用寇氏法、概率单位法、霍恩法等。 找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物的毒性资料，并以文献资料中相同的动物种系和相同接触途径所测得的LD50(LC50)值作为受试化学物的预期毒性中值。 2预试验设定以此预期值作为待测化学物的中间剂量组，并在该剂量的上下各设计l一2个剂量组作为预试验剂量。 根据确定的剂量组进行染毒。 根据预试验的死亡资料确定组距。 可根据以下公式计算出剂量分组i=(lgLD90-lgLD10)(n-1)或i=(lgLD100-lgLD0)(n-1)式中i为组距(相邻的两个剂量组对数剂量之差)；n为设计的剂量组数。 3正式试验一般来说、根据试验设计所选用的LD50计算方法来确定组数。 例如几率单位法、寇氏法一般设610个剂量组；霍恩法固定设4个剂量组。 求得i值后以最低剂量组(LD0或LD10)的对数剂量加上一个i值，即是第二个剂量组的对数剂量，依此类推直至最高剂量组，查各自的反对数即得出各组剂量的真实值。 改良寇氏法应用条件每组数量相同；各组距等比级数；死亡率呈等比级数；最低剂量组死亡率80%急性毒性替代试验 1、固定剂量法不以动物死亡为观察终点，预先选定的或固定的一系列剂量染毒，从而观察化学物的毒性反应来对化学物的毒性进行分级。 试验剂量选择范围是 5、 50、500mg/kg；高毒（LD502000mg/kg）。 2、急性毒性分级法以死亡为终点的分段试验法，每阶段3只动物，根据死亡动物数，平均经2-4阶段即可判定急性毒性。 动物少，啮齿类，大鼠， 25、 200、2000mg/kg。 3、上-下移动法以死亡为其观察终点，也可用于观察不同的终点，单性别动物6-10只毒性作用观察中毒体征及发生过程、体重和病理形态学变化、死亡情况和时间分布、死亡动物数14天LD50概念LD50试验意义标准化药物毒作用强度，评价比较毒性大小；计算药物治疗指数，药效剂量和毒性剂量的距离；为后续的重复给药毒理学试验剂量的选择提供参考；通过比较不同途径的LD50值，获得生物利用度的信息；试验结果可用来推测人类的致死剂量以及中毒后的体征，为临床毒副作用提供监测参考。 LD50局限性给予有效信息较少，实用性有限；波动性很大，影响因素多；物种差异大，人和动物对药物的敏感性差别很大；动物量大。 急性毒性分级和评价急性毒性试验主要目的之一就是对化学物的急性毒性进行分级。 评价化学物的急性毒性强弱，用于比较其急性毒性大小。 局部刺激试验目的了解化学物对皮肤、眼睛的局部刺激性和腐蚀性；实验结果为制定化学物对眼睛和皮肤防护措施提供依据。 眼刺激试验终点为眼刺激（可逆性炎症变化）和眼腐蚀（不可逆）。 单侧暴露、家兔4只、左右对比、结膜、角膜、虹膜、按规定的分级标准进行评分、7天、可延长至21天（看有无可逆）。 24h、48h、72h、4d、7d皮肤原发性刺激试验单次和多次、完整皮肤和破损皮肤、终点为皮肤刺激和皮肤腐蚀。 家兔豚鼠、红斑、按红斑和水肿的严重程度评分，24h、48h、72h，一般不超过14天皮肤致敏试验目的是通过动物实验预测化学品经皮肤接触对人类引起皮肤致敏反应的危害。 福氏完全佐剂（FCA）的方法、不加佐剂的方法。 豚鼠、诱导接触、24h和后6h，间隔10-14天后，激发阶段，激发剂，观察24h，评分短期、亚慢性和慢性毒性作用蓄积作用具有蓄积作用是发生慢性毒作用的前提。 化学毒物进入机体后，经过生物转化以代谢产物或化学物原型排出体外。 但是，当化学毒物连续的、反复的、多次给动物染毒，化学毒物进入机体的速度(或总量)超过代谢转化的速度和排泄的速度(或总量)时，化学毒物或其代谢产物就有可能在机体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学毒物的蓄积作用。 蓄积于体内的化学物质可以原形或代谢转化产物的形式，或与机体中某些物质结合的形式存在。 当实验动物反复多次接触化学毒物后可以用分析方法在体内测出物质的原形或其代谢产物物质蓄积。 如果在机体内不能测出其原形或代谢产物，却出现了慢性毒性作用损伤蓄积。 蓄积系数K=ED50（n，多次染毒）/ED50（1.，单次染毒）=LD50（n）/LD （1）蓄积评价K分级标准，K5轻度蓄积短期重复剂量毒性实验动物或人连续接触外源化学物14-30天所产生的中毒效应。 亚慢性毒性作用实验动物或人连续较长期接触外源化学物质所产生的中毒效应。 所谓“较长期”通常为16个月。 慢性毒性作用指实验动物或人长期（甚至终身）反复接触外源化学物所产生的毒性效应。 所谓“长期”，并没有统一的严格的时间界限，可以是终身染毒。 重复染毒毒性试验、亚慢性毒性作用和慢性毒性作用的目的 1、观察受试物亚慢性毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官，了解其毒性机制。 2、观测长期接触受试物毒性作用的可逆性。 3、研究重复接触受试物毒性剂量-反应（效应）关系，从初步了解到确定未观察到有害作用的剂量（NOAEL）和其观察到有害作用的最低剂量（LOAEL），提出安全限量参考值。 4、比较不同动物物种毒效应的差异，为受试物毒性机制研究和将研究结果外推到人提供依据。 亚慢性毒性试验的实验方法的要点 1、实验动物的选择物种和品系啮齿类和非啮齿类，小鼠、昆明系，易养，方便，繁殖强性别、年龄和动物数雌雄各半，特殊实验可选单性别。 6-8周龄大鼠，每组不少于20只，刚断乳，刚成年，未交配未受孕，体重差异不超平均体重20%微生物学寄生虫学等级和饲养环境尽可能选择高等级实验动物，在符合国家实验动物标准试验环境中进行。 清洁级及以上。 屏障环境内试验 2、染毒方式要求尽量选择和人类接触途径相似方式；应当与预期进行的慢性毒作用研究的接触途径相一致。 经口、呼吸道 3、剂量选择和分组设3个剂量组和1个阴性对照组，必要时可加1个溶剂对照组。 最高剂量组剂量的确定可以该化学物急性阈剂量或该化学物的1/201/5LD50作为最高染毒剂量。 最低剂量组的的动物应无中毒反应或仅有轻微反应，相当于亚慢性的阈剂量或NOAEL水平。 在低、高剂量组间再设一个中间剂量组LOAEL，各个剂量组间剂量差至少大于2倍。 高剂量组能引起明显的毒性或少量动物的死亡（少于10%），低剂量组应物中毒反应，相当于NOAEL。 4、观察指标一般性指标（外观体征、行为活动，动物体重，饲料消耗量、食物利用率）；实验室检查（血液学检查，血液生化检查）；系统尸解和组织病理学检查（脏器重量和脏器系数）；病理学检查（目的是确定化学毒物对机体毒作用的靶器官、损害的性质和程度，从病理学角度找出化学毒物与病理改变的剂量-效应关系，为了解化学毒物的毒效应和机制提供依据。 分别从大体、组织、细胞、亚细胞、甚至分子水平多方面进行检查，一般选择对受试物敏感的脏器，如肝、肾、脑等）；其他指标的检查脏器系数脏器相对重量，指某个脏器的湿重与单位体重的比值，通常是每100g体重中某脏器所占的质量，表示为脏器质量（g）/体重（100g），适用于实质性脏器，系数增大，增生充血水肿；系数减小，发育不良或萎缩。 慢性毒性试验的实验方法要点 1、实验动物的选择2种哺乳动物。 小鼠出生后3周，大鼠出生34周。 2、染毒途径和时限染毒方式要求尽量选择和人类接触途径相似方式。 一般每周染毒56天。 工业毒物至少6个月，环境毒物与食品是一年或两年，终生染毒 3、剂量分组设3个染毒剂量组和1个对照组，必要时另设1个溶剂对照组。 以亚慢性毒性实验的LOAEL1/51/2为高剂量组，以1/501/10为中剂量组，1/100为低剂量组。 亚慢性毒性的最大耐受剂量MTD为最高剂量。 或以1/10LD50为高剂量组，1/100LD50为中剂量组，1/1000LD50为低剂量组。 各剂量差一般为510倍，最低不小于2倍。 4、观察指标一般性指标、实验室检查、病理学检查及其他特异性指标的检查。 结果评价 1、剂量相关趋势 2、反应重现性 3、相关指标变化 4、差异大小和性别差异 5、历史性对照的作用第七章致突变作用1变异ariation生物个体和各代之间出现不同程度的差异2.生物变异的原因A亲代个体杂交产生子体，由基因重组而发生。 B基因突变而发生，是新基因产生的根本；。 C生物的染色体组成或细胞质发生改变。 3遗传毒理学的概念及目的应用生物遗传学方法研究化学物质及其他环境因素对机体遗传物质的有害作用及机制的一门毒理学分支学科。 其目的为A检测在亚毒性暴露水平既能特异地引起基因损伤，造成机体遗传特性改变的物质。 B研究其毒作用特点及对人类的潜在有害作用。 4遗传毒性geictoxicology化学物或其他环境因素对基因组的损害能力，包括对基因组的毒作用引起的致突变性及其他各种不同效应。 5突变mutation生物体遗传物质发生可遗传的变化。 突变的类型A自发突变B诱发突变致突变物或诱变剂mutagen也称遗传毒物genotoxicagent能损伤遗传物质，从而诱发突变的外源化学物。 分为直接致突变物（原型可引起生物体突变）和间接致突变物（经代谢活化后可具有）致突变性mutagenicity化学物或其他环境因素引起遗传物质发生突变的能力。 致突变作用mutagenesis化学物或其他环境因素引起生物体遗传物质的突变效应。 突变体mutant当遗传物质突变后，其子代可形成不同于亲代遗传性状的生物体。 6致突变的类型根据遗传物质的受损程度能否在显微镜下直接观察到分为a基因突变（点突变）b染色体畸变（基因组突变）7基因突变分子水平遗传物质的改变，包括碱基置换、移码突变、密码子插入或缺失。 碱基置换DNA多核苷酸链上某个碱基为为另一个碱基取代，引起DNA碱基序列的异常。 有碱基转换和颠换两种类型。 后果a同义突变b错义突变c无义突变d终止密码突变移码突变在DNA碱基序列中，插入或缺失一个或几个（除了3或3的倍数）碱基，按三联密码连续阅读的规则，该部位以后的密码子组成全部改变，指导合成的多肽链也全部发生改变。 其后果为致死性突变密码子插入或缺失DNA碱基序列中插入或缺失的碱基数恰好为一个或多个三联体，指导合成的多肽链增加或减少一个或多个氨基酸，但此部位之后的氨基酸序列无改变。 不属于移码突变。 8染色体畸变染色体机构的改变。 在有丝分裂的中期相染色体中可见，对精子细胞在减数分裂期的中期期进行观察。 断裂作用clastogenesis染色体或染色单体受损而发生断裂，且断段不发生重接或虽重接却不在原处，这种作用的发生及其过程断裂剂clastogen使染色体发生断裂的物质。 染色体机构异常的类型染色体型畸变和染色单体型畸变染色体型畸变染色体中两条染色单体同一位点受损后所产生的机构异常。 常发生在细胞周期的G0或G1期。 分为内互换和间互换。 （1）末端缺失 （2）微小体 （3）无着丝点环 （4）着丝点环 （5）倒位，包括臂间和臂内 （6）易位，包括对称和不对称染色单体型畸变在某个染色体的一条单体上发生的畸变。 常发生在细胞周期的S或G2期。 染色单体交换包括内换和互换9基因组突变-染色体数目异常不同物种体细胞染色体数目不同人46,大鼠42，小鼠40类型整倍性畸变和非整倍性畸变10致突变作用的因素化学、物理、生物分子机制A直接诱变基因突变和染色体畸变以DNA为靶B间接诱变基因组突变靶位常为有丝分裂和减数分裂的成分，常见有丝分裂毒物，作用于纺锤丝。 一、直接诱变1碱基损伤a碱基类似物的取代b碱基错配c致突变作用改变或破坏碱基的化学结构d平面大分子嵌入DNA链2DNA链受损a共价结合形成DNA加合物bDNA-蛋白质交联物c二聚体的形成 二、间接诱变1对纺锤体作用2干扰与DNA合成和修复有关酶系统突变11突变的结果据靶细胞不同分为体细胞突变和生殖细胞突变体细胞突变的后果a致癌b致畸c可能与动脉粥样硬化症有关d有衰老有关生殖细胞突变的后果致死性突变（早起胚胎死亡或不孕、死亡效应或不出现死亡效应）、非致死性突变（先天性畸形和基因库负荷增加）基因库genepool一种物种的群体中生殖细胞内具有的、并能传给后代的基因总和。 遗传负荷geicload一种物种群体中每一个体携带的可遗传给后代的有害基因的水平。 一、DNA损伤的修复遗传信息长期保持高度保真即重现精度的原因1DNA损伤的修复保护亲代DNA链2在复制中发生的错误及时修复已达到高度保真性分类1.DNA修复切除损伤片段并修复DNA双链的连续性。 2转录应答DNA损伤激活特定基因转录，使其有利于细胞生存3.激活DNA损伤关卡组织细胞周期使其完全修复，并且可以防止损伤或不完整染色体信息的传递。 4.凋亡由细胞死亡配体或DNA损伤引起，可以清除损伤严重的细胞或不受调控机制约束的细胞。 小结诱发突变是一个受控制的过程，失控才真正发生突变。 遗传因素对致突变作用的影响1代谢酶遗传多态性2修复功能的个体差异致突变性的检测目的1对体细胞的致突变性预测其对哺乳动物和人的致癌性2对生殖细胞的遗传毒性预测其对人体的遗传危害性观察混血儿致突变作用的方法 一、观察项目的选择1.遗传重点geicendpoint致突变试验观察到的现象所反映的各种事件，即致突变试验的观察终点。 2.致突变试验的遗传学终点分为4类a基因突变DNA碱基序列改变b染色体畸变染色体完整性改变c染色体组畸变非整倍体d原发性DNA损伤基因突变和染色体畸变的检测可直接反映化学毒物的致突变性，是评价化学毒物致突变唯一可靠的方法。 3.试验配套原则一组可靠的试验系统应包括每一类型的遗传学终点细胞回复突变试验基因突变微核试验染色体畸变或分离异常SCE染色体畸变和原发性DNA损伤实验资料要求包括多种进