食品毒理学-第六章--化学毒物的一般毒性作用

5/28/2020，1，第6章化学毒物的一般毒性作用，2，5/28/2020，目的是了解一般毒性作用的概念，试验目的是了解一般毒性试验方法的要点，了解蓄积毒性作用的研究方法，3，5/28/2020，一般毒性作用(基础毒性作用) 理解外来化合物以一定量、一定接触时间和接触方式对实验动物产生综合毒性效应称为一般毒性作用(generaltoxicity )或基础毒性作用(basictoxicity )，4，4，5/28/2020，一般毒性作用分为急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性。 预防急性慢性中毒的安全性评价和危险度评价制定卫生标准的毒理学的决定，5，5， 5/28/2020，一般毒性作用类型，一般毒性测试，毒性大小特征，污染物理化学特征，体内积累和抗药性，生物毒性作用靶点和指标，阈值和阈值剂量，急性毒性测试，急性致死测试，急性非致死测试，(3个月)，(3-6个月)，(6个月至终身)，6，7， 七， 5/28/2020、1急性毒性作用(acutetoxicity )、1、急性毒性和急性毒性试验的目的2、急性毒性试验3、急性毒性等级、7、5/28/2020、1、急性毒性和急性毒性试验的目的急性毒性(acutetoxicity )是指生物体(人或实验动物)一次接触， 24小时内多次接触化学物质后，短期(最长至14天)发生毒性效应，包括一般行为、外观变化、大体形态变化、死亡效应。 最主要的观察指标是LD50。 8、8，5/28/2020，一、急性毒性和急性毒性试验目的：测定化学毒物对一种或几种试验动物的致死量(以LD50表示)和其他急性毒性参数，了解急性毒性作用的强度。 通过观察动物中毒的表现和死亡情况，了解急性毒性的性质、靶器官和致死原因，提供化学毒物急性中毒资料，初步评价对人体造成损害的危险性。 化学毒物急性毒性剂量反应关系及中毒特点探讨。 为亚慢性、慢性毒性作用试验染毒量设计提供参考依据。 研究化学毒物急性中毒的防治措施。 为毒理学机理的研究提供线索。 九九九九， 5/28/2020，1，急性毒性和急性毒性试验目的，急性毒性试验常用的毒性参数： ld50/LC50 Zac (ld50/limac ) ld84/ld16 (或LC84/LC16 )用量反应曲线斜率，10，5/28/2020，2，急性毒性试验方法要点，(1)将动物1 )急性毒性试验要求选择化学毒物的代谢和毒性效应尽可能与人的反应一致的动物。 动物容易得到品系精制低价格和易饲养等条件。 11，5/28/2020，2，急性毒性试验，1 .试验动物种类和品种，宜使用2种动物啮齿类：小鼠、大鼠、豚鼠或兔啮齿类：犬或猴。 急性皮肤毒性试验选用成年大鼠、豚鼠或家兔，优先考虑白兔。 急性吸入毒性试验和口服急性毒性试验优先考虑大鼠。 12、5/28/2020、2、急性毒性试验、动物年龄和体重：急性试验动物不得过老或幼稚。 通常，要求选择成年动物进行试验，必须是交配或未怀孕的动物。 例如大鼠180240g、鼠1825g、兔子22.5kg、豚鼠200250g、狗1015kg。 同一批试验动物的体重变异范围不得超过同一批动物平均体重的20%。 13、5/28/2020、2、急性毒性试验、3 .动物性别试验：雌雄各半； 雌性和雄性的毒效有明显差异时，需要分别求雌性和雄性的LD50值的特殊试验研究只能进行单一性的急性毒性试验。14，5/28/2020，2，急性毒性试验，4 .动物数量和随机分组：实验方法不同的动物数量分组原则随机化，均衡性原则5 .禁食：消化道感染的情况下，实验前要求动物禁食大鼠，小鼠染毒后禁食4h动物每次6 .实验动物预检：选择健康动物12周的检疫期，15，5/28/2020，(2)受试者和处理，常用剂型为水溶液、悬浊液、油溶液、水溶性受试者、胃肠外染毒需要生理盐水，与体内渗透压一致。 水不溶性的受试者溶解或悬浮在适当的有机溶剂中。 受试者一般在应用前新配方，16，5/28/2020，适于容积感染，口服： 20ml/kg (空腹动物)经皮：2ml/kg 静脉：1ml/kg(5min以上)肌肉注射：0.5ml/kg (一处)眼：0.01ml/眼直肠：0.5ml/kg； 阴道：大鼠0.2ml，兔lml； 吸入：2mg/L； 鼻子：猴子和狗每鼻孔0.1ml。17、5/28/2020、2、急性毒性试验、(二)动物饲养环境一定的温度： 223湿度： 3070%照度：昼夜各饲料合格、合格、垫合格、18、5/28/2020、2、急性毒性试验、(三)染毒途径的选择：染毒途径(exposureroutes )的选择需要考虑有利于比较不同化学物质间的急性毒性大小的受试者的性质和用途各种受试者的毒性评价程序的要求等。 最常用的感染途径为口服、呼吸道、经皮及注射途径。 19，5/28/2020，感染途径影响受试者的急性毒性，静脉注射肌肉，腹腔内皮下注射口服皮内注射口服皮。 同一受试者的不同感染路径LD50的大小通常符合上述规则。 20、5/28/2020、2、急性毒性试验口服(胃肠)接触：胃：小鼠0.21.0ml/只或0.10.5ml/10g大鼠一次胃体积5ml/兔10ml/2kg犬50ml/与不超过10kg的饲料或饮用水混合：吞咽胶囊：经呼吸道接触：静态吸入，经皮肤接触：注射途径与：接触21，5/28/2020，二，急性毒性试验，(四)染毒量和组：1 .参考文献新化学物质的理化性质参考化学毒物的结构式， 了解分子量、常温常压下的状态、熔点、沸点、密度、闪点、挥发度、蒸汽压、水溶性和脂溶性等理化特性、生产批号和纯度、杂质成分和含量等。 用哪种计算方法求LD50，决定设计剂量组。 LD50的计算方法经常使用寇氏法、概率单位法、霍恩氏法等。 根据试验中选择的LD50的计算方法决定给药组数。 一般设置58个剂量组的喇叭法设置了4个剂量组。 找到与受试者化学毒物结构和理化性质相近的化学物质毒性资料，在文献资料中以同一动物种类相同的接触途径测定的LD50(LC50 )值作为受试者化学物质预想毒性的中央值。22、5/28/2020、2、急性毒性试验、(4)染毒量和组：2 .预备试验目的：1)得到死亡率在10%90%之间的致死量范围2 )计算本试验的组间距离和公比，将23、5/28/2020、1 )等比线量设计(寇氏法)一般定为57组各组间采用一定公比设计用量公比r=4的组间距离i=lg4=0.6，例如测定对象化合物希望LD50为40mg/kg，将其作为中间给药量组，将4作为公比，或者0.6组间距离以上，按以下2个给药量组。 24，5/28/2020，某些化合物的急性毒性预测试验量设计，25，5/28/2020，2 .预测试验，2)33法取9只动物，分为3组，各组按3种不同量处理。组距一般为r=10，如10mg/kg、100mg/kg、1000mg/kg结果分析： (1)3组均无死亡，用量低；(2)3组全员死亡，用量高，用量减少；(3)第一组死亡3组全部死亡量在12组之间，而1、2组不死亡，第3组死亡，基本致死量在1001000mg/kg之间，26、5/28/2020、2 .初步试验，3 )逐步贯彻法设计一系列等比量，动物逐只依次进行。 特征：快速、简便、动物节约、27，5/28/2020，正式试验剂量设计可通过以下公式计算剂量组距离： i=(lgLD90-lgLD10)/(n-1 )或： i=(lgLD100-lgLD0)/(n-1 )公式中I为组距离(相邻两个剂量组) n是设计的剂量组数。 r=lg-1(lgb-lga)/(n-1)式中： b最高组剂量，a最低组剂量，n为设计的剂量组数，本试验组： a、ar、ar2、ar3、ar4、28、5/28/2020、LD50计算、lgLD50=Xm-i(p-0.5 ) 式中： Xm最高剂量对数i群距离或公比对数值p各组死亡率的总和LD50标准误差slgld50=ipq/n式中： p各实验组死亡率q-各实验组生存率i-组间距离n-实验动物组数LD5095%信赖限度=lg-1(lgLD501.96SlgLD50 )、29， 5/28/2020，例题：小鼠腹腔注射敌百虫急性毒性和LD50计算，预试验：致死率在0100%范围内300600mg/kg.r=5-1600/300=1.2组剂量： 300，3001.2=360； 3001.22=432； 3001.23=518，3001.24=622，30，5/28/2020，试验结果，31，5/28/2020，解： lgld 50=XM-I (p-0.5 ) XM=LG 622=2.7933 I=LG 1.2=0.0792p=2.4 lgld 50=2.7933-0.0792 (2.4-0.5 )=2.6433 ld50=LG-12.6433=439.87 mg/kgslgld 50=I=2220 n=0.0792=0.0197 LD 5095 %信赖限度=LG (6. 64331.960.0197 )=402.44480.73 mg/kg，32，5/28/2020，喇叭法(horn )的特征：方法简单，将动物剂量1:2.15倍组距系列剂量2:3.16倍组距系列，33，5/28/2020，2，急性毒性试验，(5)试验周期和毒性效果观察1 .中毒症状，34，5/28/2020，2，急性毒性试验，(5)试验周期和毒性效果观察：2 .体重在观察动物中毒症状的过程中同时发生体重变化体重可以反映动物中毒后总体变化的原因：化学毒物刺激或损伤消化道可能导致动物饮食减少或拒绝摄食，表现为体重减轻。 化学毒物引起腹泻会影响食物的吸收和利用，体重也会减轻。 化学毒物影响水的摄取和肾功能急性损伤，也可能反映在体重上。 因此，对于生存动物，特别是LD50剂量以下的生存动物，有必要在观察期间的14天内测量体重的变化，知道受试者引起毒效果的持续时间。 35，5/28/2020，2，急性毒性试验，(5)试验周期和毒性效应观察3:3 .病理检查和其他指标3360对死亡动物立即进行解剖和病理组织学检查，确定主要脏器的大致病理变化，如脏器大小、外观、色调变化、充血、出血、水肿或其他有无变化对存活动物在观察期结束时进行粗略病理检查，必要时进行组织病理学检查。 可根据试验需要进一步扩大观察项目。 例如体温、心电图、脑电图、生化指标测定等。 36，5/28/2020，2，急性毒性试验，(5)试验周期和毒性效果观察4 .死亡和死亡时间重点观察记录一只动物死亡的时间，特别是最早死亡的时间和各给药组动物死亡人数。 分析中毒死亡时间规律具有一定的意义，为深入研究化学品的毒性作用机制提供参考。 37，5/28/2020，2，急性毒性试验，(6)经典急性毒性试验的局限性1 .消耗动物量大2 .得到的信息有限3 .测定的LD50仅靠近似值4 .安全性评价动物死亡和简单的症状观察是不够的，生理学、血液学及其他检查提供的深毒性信息更是必要的38，5/28/2020，3，急性毒性评价，39，5/28/2020，3，急性毒性评价，40，5/28/2020，1，基本概念2，蓄积毒性试验方法及其评价，第2节蓄积毒性，41，5/28/2020，化学毒物进入生物体后，经生物转换作为代谢产物或化学物质的原型排出体外。 但是，化学毒物多次感染动物，化学毒物进入体内的速度(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有可能在体内逐渐增加蓄积的现象称为化学毒物的蓄积作用(accumulation )。 另一方面，基本概念42，5/28/2020，积累作用，物质积累(materialaccumulation )多次接触化学毒素，可以通过分析方法测定体内物质的原型和代谢产物。 功能积累(functionalaccumulation )长期接触某些化学毒物后，在生物体内无法检测其原型和代谢产物，但出现慢性毒性作用。 43、5/28/2020、2、蓄积毒性试验方法及其评价、化学毒物蓄积作用是产生慢性中毒物质的基础，因此研究化学毒物在生物体内的蓄积性是评价化学毒物是否会引起潜在的慢性毒性的依据之一，也是选择卫生标准制定过程安全系数的主要依据。 蓄积毒性试验是研究化学毒物基础毒性的重要内容之一，通过实验求出蓄积系数k，了解化学毒物蓄积毒性的强弱，为慢性毒性试验及其他毒性试验的用量选择提供参考。 44，5/28/2020，蓄积作用研究方法，(1)蓄积系数法是以生物效应为指标，用经验系数(k )评价蓄积作用的方法，即将多次感染与一次感染的毒性效应进行比较。 虽然简便，但无法区别化学毒物的蓄积性是物质蓄积还是功能蓄积。 (1)累积系数法累积系数与在一次感染中使半数动物出现相同效果(或死亡)的量ED50(n)的比，即k=ed50 (n )/ed50 (1) k=ld50 (n )/ld50 (1) 固定剂量法试验期