环境毒理学课件-第6章

第六章

化学物质的毒理学安全性评性程序化学物质进行毒理学安全性评价的重要性

随着化学工业的迅速发展，世界上已投入生产和销售使用的化学物质，美国化学文摘(CAS)至1990年底其数量已达1000万种之多，其中约有10万种已投入市场，而且每年估计有千种以上新的化学物质相继投入生产和使用这些化学物质在影响生态环境的同时，对人类的健康也造成了严重的威胁

第一节毒理学安全性评价程序的内容基本概念安全与安全性可接受危险度水平实际安全剂量毒理学安全性评价安全与安全性

安全（safe）是指一种化学物质在规定的使用方式和用量条件下，对人体健康不产生任何损害，即不引起急性、慢性中毒，亦不至于对接触者（包括老、弱、病、幼和孕妇）及后代产生潜在的危害安全性（safety）则是一种相对的、实用意义上的安全概念，是指在一定接触水平下，伴随的危险度很低，或其危险度水平在社会所能接受的范围之内的相对安全概念。安全性和危险度实际上是从不同的角度反映同一个问题。可接受危险度水平

在实际生活和工作中，任何活动都伴随一定程度的危险性，绝对的安全即零危险度是不存在的。当接触某种化学毒物人群发生某种损害的频率接近或略高于非接触人群，那么这一频率可作为该化学毒物对人体健康产生危害的可接受危险度水平（acceptablerisklevel）。实际安全剂量

与可接受危险度相对应的接触剂量是实际安全剂量（vritualsafedose，VSD）。例如在终生致癌试验中，引起肿瘤发生率接近或相当于可接受危险度水平的化学毒物剂量即可作为这种化学毒物致癌作用的实际安全剂量毒理学安全性评价

通过动物实验和人群的观察，阐明某种物质的毒理及潜在的危害，对该物质能否投入市场作出取舍的决定，或提出人类安全的接触条件，即对人类使用这种物质的安全性作出评价的研究过程称为毒理学安全性评价（toxicologicalsafetyevaluation）是在了解某种物质的毒性及危害性的基础上，全面权衡其利弊和实际应用的可能性，从确保该物质的最大效益、对生态环境和人类健康最小危害性的角度，对该物质能否生产和使用作出判断或寻求人类的安全接触条件过程。毒理学安全性评价的原则根据化合物的种类和用途来选择国家、部委和各级政府发布的法规、规定和行业规范中相应的程序对一种化学物质进行毒理学评价时，需要采取分阶段进行的原则一般来说，投产之前或登记、销售之前，必须进行第一、二阶段的试验。凡属我国首创的化学物质一般要求选择第三阶段甚至第四阶段的某些有关项目进行测试对于有一定毒性资料的仿制品，则根据实际情况决定是否进行进行评价

试验前的准备工作收集化学物质有关的基本资料了解化学物质的使用情况选用人类实际接触和应用的产品形式进行试验选择实验动物的要求收集化学物质有关的基本资料化学结构组成成分和杂质

理化性质化学物的定量分析方法

原料和中间体

化学结构

根据结构式有时可以预测一些化学物质的毒性大小和致癌活性。如西方和我国运用量子力学原理，提出几种致癌活性与化学结构关系的理论，有助于推算多环芳烃的致癌活性。组成成分和杂质

化学物中存在杂质，有时可能导致错误的评价，特别是对于低毒化学物，在动物试验中可因其中所含的杂质而增加毒性。有时还需了解在配制、储存时组成成分及性质有无变化，或在环境中可形成哪些转化产物等理化性质

主要了解其外观、比重、沸点、熔点、水溶性或脂溶性、蒸气压、在常见溶剂中的溶解度、乳化性或混悬性、储存稳定性等化学物的定量分析方法

这些资料可通过向有关部门了解，或查阅有关文献资料获得必要时需由实验室测定而获得原料和中间体

了解化学物质生产流程、生产过程所用的原料和中间体，可以帮助估测化学物质的毒性了解化学物质的使用情况包括使用方式及人体接触途径、用途及使用范围、使用量，化学物质所产生的社会效益、经济效益和人群健康效益等，这些将为毒性试验的设计和对试验结果进行综合评价等提供参考

受试物样品及试验动物

试验动物一般试验多采用大鼠。为了减少同种动物不同品系造成的差异，试验中最好采用具有稳定的遗传性，动物的生理常数，营养需要和应激反应比较稳定的纯系动物或内部杂交动物和第一代杂种动物

进行毒性试验的样品，必须是生产过程（包括原料、配方）已经固定不变有代表性的样品，其成分规格必须稳定，应为实际生产使用和人类实际接触的产品第二节不同阶段安全性评价的毒理学项目毒理学评价四个阶段

第一阶段（急性毒性试验）第二阶段（蓄积试验和致突变试验）第三阶段（亚慢性毒性试验和代谢试验）第四阶段（慢性毒性试验和致癌试验）第一阶段（急性毒性试验）

急性毒性试验动物皮肤、粘膜试验吸入刺激阈浓度试验第二阶段（亚急性毒性试验和致突变试验）

30天亚急性毒性试验或20天蓄积试验致突变试验致突变试验

（1）原核细胞基因突变实验-细菌致突变试验

Ames试验或大肠杆菌试验或枯草杆菌试验（2）真核细胞染色体畸变实验微核试验或骨髓细胞染色体畸变分析试验如实验结果为阳性，可在下列测试项目中再选两项进行最后综合评价：DNA修复合成试验、显性致死试验（睾丸生殖细胞染色体畸变分析试验和精子畸形试验）、果蝇伴性隐性致死试验和体外细胞转化试验我国食品和农药等安全性评价程序

致癌危险性短期生物学筛选试验一般首选三个试验

Ames试验小鼠骨髓细胞微核试验（或骨髓细胞染色体畸变分析）显性致死试验（或睾丸生殖细胞染色体畸变分析）当三项试验呈阳性时，除非该化学物质具有十分重要的价值，一般应放弃继续实验；如一项阳性，再加两项补充试验仍呈阳性者，一般也应放弃

第三阶段（亚慢性毒性试验和代谢试验）

亚慢性毒性试验

90天喂养试验喂养繁殖试验喂养致畸试验传统致畸试验代谢试验（毒物动力学实验）胃肠道吸收测定血浓度，计算生物半减期和其他动力学指标主要器官和组织中的分布排泄（尿、粪、胆汁），有条件时可进一步进行代谢产物的分离和鉴定。

第四阶段慢性毒性试验致癌试验

每类化合物的安全性评价大致分为两个时期:一是正式投产前的毒理学评价二是投产后要在使用人群中继续观察化合物的毒副作用

几类化学物质毒理学评价阶段与试验项目

农药 食品化妆品消毒产品法规名称《农药安全性毒理《食品安全性毒理《化妆品安全性评价《消毒技术规范》第学评价程序》《农学评价程序和方法》程序和方法》8章:消毒剂毒理试药登记毒理学试验GB15193.1-1994GB7919-87验的程序和方法方法》GB156701995第一阶段急性毒性试验，皮急性毒性试验急性毒性试验、皮急性毒性试验、皮肤与眼粘膜试验肤、粘膜试验（皮肤、粘膜试验（皮肤刺激、致敏试肤刺激、致敏、光验，眼刺激试验）毒、眼刺激第二阶段蓄积毒性试验，致遗传毒性试验，致亚慢性毒性试验，遗传毒性试验，蓄突变试验畸试验，30天喂养致畸试验积毒性试验试验第三阶段亚慢性毒性试验，亚慢性毒性试验，致突变、致癌短期亚慢性毒性试验，代谢试验繁殖试验，代谢试生物筛选试验致畸试验验第四阶段慢性代谢试验，致慢性代谢试验，致慢性代谢试验，致慢性代谢试验，致癌试验癌试验癌试验癌试验第五阶段人体试验（激发斑贴、试用试验）

注:食品包括添加剂、新资源食品、保健食品、食品包装材料、消毒剂安全性评价中需要注意的问题

第三节安全性评价中需要注意的问题

实验设计的科学性试验方法的标准化熟悉毒理学试验方法的特点评价结论的高度综合性实验设计的科学性

化学物质安全性评价将毒理学知识应用于卫生科学，是科学性很强的工作，也是一项创造性性的劳动，因此不能以模式化对待，必须根据受试化学物的具体情况，充分利用国内外现有的相关资料，讲求实效地进行科学的实验设计

试验方法的标准化毒理学试验方法和操作技术的标准化是实现国际规范和实验室间数据比较的基础化学物质安全性评价结果是否可靠，取决于毒理学实验的科学性，它决定了对实验数据的科学分析和判断

熟悉毒理学试验方法的特点

对毒理学实验不仅要了解每项试验所能说明的问题，还应该了解试验的局限性或难以说明的问题，以便为安全性评价作出一个比较恰当的结论评价结论的高度综合性

在考虑安全性评价结论时，对受试化学物的取舍或是否同意使用，不仅要根据毒理学试验的数据和结果，还应同时进行社会效益和经济效益的分析，并考虑其对环境质量和自然资源的影响，充分权衡利弊，作出合理的评价，提出禁用、限用或安全接触和使用的条件以及预防对策的建议，为政府管理部门的最后决策提供科学依据第四节现有的化学物安全性毒理学评价程序现有的化学物安全性毒理学评价程序

1982年以来，我国已相继制定了一些种类化学物质的毒性鉴定程序和方法，国家陆续颁布了有关的法律。在实际工作中具有指导意义的常用毒理学评价程序和方法有:卫生部1994年颁布的《食品安全性毒理学评价程序》卫生部和农业部于1991年颁布的《农药安全性毒理学评价程序》卫生部1988年颁布的《化妆品安全性评价程序和方法》农药安全性毒理学评价程序毒理学评价项目（分四个阶段）第一阶段动物急性毒理试验和皮肤及眼睛粘膜试验第二阶段蓄积毒性和致突变试验第三阶段亚慢性毒性和代谢试验等第四阶段慢性毒性（包括致癌）试验动物急性毒理试验和皮肤及眼睛粘膜试验

（1）急性毒性试验急性经口毒性试（LD50）急性经皮毒性试验（LD50）急性吸入毒性试验（LC50）用于挥发液体和可升华的固体农药（2）皮肤与眼粘膜试验

眼刺激试验皮肤刺激试验皮肤致敏试验

以上各项中，急性经口和经皮毒性试验，眼刺激试验为必做项目，其他项目根据需要确定蓄积毒性和致突变试验

1

蓄积毒性试验当经口LD50>5g/kg，或已做过代谢试验，有半减期（t1/2）数据的，可免去此项试验。2

致突变试验（1）原核细胞基因突变试验（2）哺乳动物细胞染色体畸变分析

体细胞生殖细胞致突变试验

原核细胞基因突变试验

Ames（鼠伤寒沙门氏菌/微粒体试验）及大肠杆菌回变试验哺乳动物细胞染色体畸变分析