2025 化学品 毒物代谢动力学试验方法

GB/T21750—2025

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替化学品毒物代谢动力学试验方法与相

GB/T21750—2008《》,GB/T21750—2008

比除结构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

,,:

增加了缩略语内容见第章

a)“”(4);

更改了试验基本原则内容见第章年版的第章

b)“”(5,20084);

更改了试验方法内容见第章年版的第章增加了预试验内容和实验动物

c)“”(6,20085),“”“”

内容见

(6.1、6.2);

增加了临床观察内容见

d)“”(6.4);

增加了补充的方法内容见

e)“”(6.5);

更改了试验数据和报告内容见第章年版的第章

f)“”(7,20086)。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国危险化学品管理标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC251)。

本文件起草单位中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所首都医科大学辽宁省疾病预防

:、、

控制中心

。

本文件主要起草人李斌陈宵牛丕业肖经纬张意边洪英李晓然洪秀娟宁丽丽

:、、、、、、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———2008GB/T21750—2008;

本次为第一次修订

———。

Ⅰ

GB/T21750—2025

引言

对化学物质的毒物代谢动力学研究是为了获得其吸收分布生物转化即代谢和排泄的充

(TK)、、()

分信息以帮助将浓度或剂量与观察到的毒性联系起来并帮助理解其毒性机制可通过证明测试

,,。TK

动物系统地暴露于测试物质并揭示哪些是循环的分子母体物质代谢物来帮助理解毒理学研究这

,(/)。

些研究确定的基本参数还将提供有关测试物质在组织和或器官中潜在积累以及由于暴露于测试

TK/

物质而诱导生物转化潜力的信息

。

数据有助于评估动物毒性数据的充分性和相关性以便外推到人类危害和或风险评估此

TK,/。

外毒物代谢动力学研究可为确定毒性研究的剂量水平线性与非线性动力学染毒途径效应生物利

,()、、

用度以及与研究设计相关的问题提供有用信息某些类型的数据可用于生理基础毒物代谢动力学

。TK

模型的开发

(PBTK)。

代谢物数据的重要用途包括提示可能的毒性和作用模式及其与剂量水平和暴露途径的关系

/TK。

此外代谢数据可提供有助于评估测试物质外源性代谢物暴露的毒理学意义的信息

,。

充分的毒物代谢动力学数据将有助于支持进一步接受和适用定量结构活性关系类比或分组方法

-、

在物质安全评估中的应用动力学数据还可用于评估其他研究例如体内体外的毒理学相关性

。(/)。

除特别说明外本文件主要应用于经口暴露途径

,。

Ⅱ

GB/T21750—2025

化学品毒物代谢动力学试验方法

1范围

本文件确立了化学品毒物代谢动力学试验的试验基本原则描述了试验方法规定了试验数据和报

,,

告内容

。

本文件适用于化学品的毒物代谢动力学试验

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

实验动物环境及设施

GB14925

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

毒物代谢动力学toxicokinetics

研究受试物在体内随时间的吸收分布代谢和排泄过程的科学

、、。

32

.

房室compartment

机体组织或细胞中与其他部分分离的结构或生化单元

、。

33

.

吸收absorption

受试物原型或代谢产物进入体内或组织的过程

。

34

.

分布distribution

进入体循环的受试物向机体各可分布的体液组织脏器转运的过程

、、。

35

.

代谢metabolism

通常为酶促的受试物在体内被化学转化为另一种不同化学物质的过程

()。

注代谢又称为生物转化

:。

36

.

排泄excretion

受试物和或代谢产物向机体外转运的过程

()。

37

.

半衰期halflife

t

1/2

1

GB/T21750—2025

在某个房室中受试物浓度降低至其初始浓度的一半所需的时间

,。

注它通常指血浆中的浓度或受试物在全身中的量

:。

38

.

蓄积accumulation

生物蓄积

bioaccumulation

受试物随暴露时间延长而在组织中含量增加的现象

。

注1蓄积一般见于重复染毒暴露的脂肪组织

:。

注2如果化学物进入体内大于其消除速度机体就会蓄积受试物并可能达到毒性作用浓度

:,。

39

.

血浆毒物浓度-时间曲线下面积areaundertheplasmaconcentration-timecurveAUC

;

在血浆毒物浓度随时间变化的曲线图中曲线下方的面积

,。

注代表了在预定时间内被身体吸收的受试物总量在线性条件下从时间零点到无穷大的与被身体吸收的

:。,AUC

受试物总量成正比与吸收速率无关

,。

310

.

放射自显影autoradiography

整体放射自显影

whole-bodyautoradiography

用于定量和或定性检测放射性标记受试物组织分布的一种技术方法

/。

注该技术利用同位素标记的分子或片段能够发射放射线的特点在胶片上或用数字化成像技术显影成像与

:,X。

组织解剖相比较整体放射自显影技术在评价受试物组织分布和估算同位素标记化合物在组织总回收率及分

,

辨率方面具有独特优势比如使用动物染色技术模型评价黑色素标记的受试物与靶分子结合情况然而整体

,。,

放射自显影对于高浓度低亲和力结合位点情况存在优势但是在检测高分辨率和高灵敏度靶位点如受体结合

,,

位点时均存在不足当使用整体放射自显影技术测量质量平衡时设立单独的试验组或单独进行试验而不是

。,,

与分布研究一起进行其中所有排泄物包括呼出气和整个躯体都要匀浆后进行液闪仪计数

,()。

311

.

胆汁排泄biliaryexcretion

受试物或其代谢产物通过肝脏进入胆汁通过胆管排出体外的过程

,。

312

.

生物利用度bioavailability

染毒剂量进入机体全身循环的剂量分数或到达生物活性部位的剂量分数

,。

注一般情况下生物利用度是指母体化合物的生物利用度也指代谢产物的生物利用度请注意生物利用度和

:,,。:

吸收是不同的两个概念经口吸收是指物质进入肠壁和门脉循环而生物利用度是指物质存在于血液系统和

。,

组织中造成两者区别的原因是肠壁代谢肠腔外排或体循环前的肝脏代谢肝脏首过等因素毒性成分原

。、()。(

型或代谢产物的生物利用度是进行人类健康风险评估的一个重要参数人类健康风险评估需要进行高剂量

)。

向低剂量的外推和不同染毒途径间的外推而生物利用度是将外在的无明显有害作用水平或基准计

,(NOAEL)

量值推导出内在数值的一个必要的参数对于经口染毒存在的肝脏效应经口吸收就能满足风险评估

(BMD)。,

的需要然而对于存在进入门脉以外的其他效应生物利用度通常是比吸收更为可靠的用于风险性评估的

。,,

参数

。

313

.

持续性persistence

生物持久性

biopersistence

由于对降解和消除的耐受使得化合物在生物体内长时间存在

。

314

.

生物转化biotransformation

通常为酶促的在体内一种物质的化学结构转变为另一种不同结构物质的过程

()。

注与代谢是同义词

:“”。

2

GB/T21750—2025

315

.

峰浓度maximumconcentration

C

max

染毒后血浆或血清中受试物的最高浓度或受试物在尿或粪便中的最大排泄量

,。

316

.

清除率clearancerate

在单位时间内受试物从血液血浆或某组织中移除的速率

,、。

317

.

解毒路径detoxificationpathways

受试物从体内消除的系列步骤

。

注通过代谢转化也通过排泄

:,。

318

.

酶enzymes

催化化学反应的蛋白质

。

319

.

同功酶isozymes

一组在功能上相同但结构上存在差异的酶

。

注这些酶能够催化相同的化学反应但它们的氨基酸序列蛋白质结构或来源可能不同

:,、。

320

.

外源性exogenously

从生物体或系统外部引入或产生的

。

321

.

外推extrapolation

以已知或观察到的值为依据推测一个或多个未知数值的过程

,。

322

.

线性动力学linearkinetics

受试物在房室间所有的转运速率都与受试物的浓度或量呈一定的比例关系

。

注一级动力学线性动力学的消除速率分布体积和半衰期均为恒量由于达到的浓度与剂量呈现比例关系因

:。、。,

此更容易预测蓄积性通过比较不同剂量或单次和重复染毒后的相关参数如来判定线性或非线性动

。(AUC)

力学特征暴露量与剂量不呈现相关性表示参与该化合物的代谢酶出现了饱和重复多次染毒与单次染毒

。,。

比较增加表示发生酶抑制降低意味酶诱导

,AUC,AUC。

323

.

质量平衡massbalance

物料平衡

materialbalance

受试物进入和离开系统的物料平衡核算

。

324

.

毒性机制mechanismoftoxicity

能够使受试物产生效应的相关生化反应

。

325

.

作用机制mechanismofaction

能够引起受试物毒性的比毒性机制更广泛的途径

。

326

.

代谢物metabolites

代谢或代谢过程的产物

。

3

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327

.

纳米材料nanomaterials

粒径在之间的材料

1nm~100nm。

注其尺寸在一维两维或三维满足条件或者其内部或表面结构满足条件

:、,。

328

.

经口吸收oralabsorption

在染毒部位如消化道吸收的受试物的量占染毒剂量的百分数

()。

注用于衡量受试物染毒后到达门脉系统和肝脏的量占染毒剂量的比例

:。

329

.

分配系数partitioncoefficient

衡量受试物在两种溶剂中不同溶解度的参数

。

注也被称作分布系数

:(distributioncoefficient)。

330

.

血液峰水平peakbloodlevels

染毒后血液血浆血清中最大峰浓度

(/)()。

331

.

交叉参照read-across

用一个或多个化合物终点信息来预测目标化合物终点的方法

。

332

.

受体显微放射自显影receptormicroscopicautoradiographyreceptormicroautoradiography

;

用来研究受试物与特定组织或细胞群的相互作用的一项技术

。

注比如可用于受体结合试验和特异性作用模式研究该项技术具有整体放射自显影等技术所不具备高分辨率和

:,

高灵敏度等优点

。

333

.

染毒途径routeofadministration

将受试物给予机体所使用的方法

。

注如经口灌胃饲料添加皮肤吸入静脉注射等

:、、、、。

334

.

饱和saturation

一个或多个动力学过程如吸收代谢或清除达到最大容量或效率的状态

(、)。

335

.

灵敏度sensitivity

检测方法或仪器对所关注的不同水平的变量的分辨能力

。

336

.

稳态血液水平steady-statebloodlevels

在开放系统中受试物的吸收与消除速率相等系统虽处于静止状态但血液中的受试物浓度保持

,,,

相对稳定

。

注在这种状态下尽管受试物在通过该系统但是其组分的浓度是不变的

:,,。

337

.

系统模型systemsmodelling

用数学语言来描述系统行为的抽象模型

。

注包括基于生理性的毒物代谢动力学模型基于药物动力学的模型基于生理性的药物动力学模型和基于生物学

:、、

的模型等

。

4

GB/T21750—2025

338

.

靶组织targettissue

受试物的主要有害反应涉及的组织

。

339

.

组织分布tissuedistribution

受试物在体内从一个部位到另一个部位的可逆性移动过程

。

注进行组织分布研究的方法包括组织器官解剖取材匀浆及组织匀浆中化学物浓度测定放射性标记物则采用燃

:、(

烧及液闪仪计数以及定性和或定量整体放射自显影前者方法可以对同一只动物的组织和剩余尸体计算

),/。

浓度含量和回收率但由于不能囊括所有组织回收率可能达不到理想的总体回收率小于

,,(90%)。

340

.

达峰时间timetomaximumconcentration

T

max

血毒物浓度达到峰值C的时间

(max)。

341

.

模型确证validationofmodels

评估模型是否能够一致地描述可用的毒物代谢动力学数据的过程

。

注模型通过统计和视觉比较模型预测值与试验值来评估这些比较通常以一个共同的独立变量例如时间为基

:,()

准评估的范围根据模型的预期用途进行合理化

。。

4缩略语

吸收分布代谢和排泄

ADME:、、(Absorption,Distribution,MetabolismandExcretion)

5试验基本原则

51根据试验目的对一组或多组实验动物分别给予单次染毒或在规定时间内多次染毒随后按照

.,。,

试验要求测定动物体液组织和或排泄物中受试物和或其代谢产物的量或浓度的经时变化在此

,、()()。

基础上选择或建立受试物在体内的适当模型及数据表达式进行毒时曲线拟合计算相关的毒物代谢

,,-,

动力学参数并探讨其毒理学意义

,。

52毒物代谢动力学研究的设计具备灵活性依据化学品的特性及具体需求选择适宜的研究内容并

.,。

非所有研究均需全面开展有时仅需针对特定问题收集数据毒物代谢动力学数据可作为其他毒理学

,。

研究的一部分获取也可能需要额外的研究以满足新的评估需求

,。

53在开展毒物代谢动力学研究之前要预先全面了解受试物及其代谢产物和类似物的已有信息以

.,,

提高研究质量和避免不必要的实验动物使用这些信息来自实验室如体内研究体外研究

。,(invivo)、

和或计算机模拟评价受试物的物理化学特性如正辛醇水的分配系数P

(invitro)/(insilico)。,-(lgow)、

K水溶性蒸气压和分子量等均有助于研究设计和结果解释

pa、、。

54本文件不适用于某些特殊情况例如怀孕或泌乳动物幼龄动物以及可食用动物中潜在物质残留

.,、,

的评估但可用于指导此类特殊研究的试验设计

,。

6试验方法

61预实验

.

宜在正式试验开始前开展预试验以确定正式试验的研究内容例如代谢转化质量平衡剂量范围

,、、

5

GB/T21750—2025

选择分析程序以及呼出气检测等从而为正式试验的试验设计提供科学依据

、CO2,。

62实验动物

.

621动物种系选择

..

可用一种或数种实验动物进行毒物代谢动力学研究尽量选用与其他毒性试验方法相同品系并

。,

能出现受试物典型毒作用的动物一般首选大鼠若关键毒理学研究显示其他物种存在显著毒性或其

。,,

毒性毒物代谢动力学特征与人类更为相关则可使用其他物种

/,。

622年龄和品系

..

试验应使用周龄周龄的年轻健康成年动物并说明选择这种动物的理由所有动物的年龄

6~12,。

应相近个体体重差异不得超过组平均体重的应选择与建立化学物质毒理学数据库时使用的

,±20%。

相同品系

。

623数量与性别

..

通常情况下应选用未生育且非妊娠的雌性动物每一试验组的动物数量不少于只单一性别

,。4()。

若已有证据表明不同性别动物在相关指标上存在显著差异应同时使用两种性别的动物雌雄各只

,,4。

624动物饲养条件

..

饲养条件应符合要求实验动物房应维持温度相对湿度动

GB14925。23℃±3℃,30%~70%。

物于代谢笼中单独饲养特殊情况可考虑群体饲养采用人工光照保持光照和黑暗交替循

,。,12h12h

环常规实验室饲料喂养饮水不限非啮齿类动物可采用其他相关的饲养条件饲料成分需给出并

。,。,,

考虑其对试验的影响

。

63试验条件

.

631受试物

..

6311应采用合适的分析方法对受试物及其纯度进行检测受试物的纯度一般不应低于

...。(%w/w)

如果采用放射性同位素标记的受试物其放化纯度不应低于杂质应低于

98%。,95%(%w/w),2%

应提供受试物的纯度以及杂质的种类和含量的检测报告

(%w/w)。。

6312在进行质量平衡和代谢物鉴定研究时应使用14标记的测试物质不过如果能证明未标记

...,C。,

的测试物质也能充分评估质量平衡和代谢物鉴定或者使用非放射性物质的分析方法在特异性和灵敏度

上不低于使用放射性物质的结果可不使用放射性物质此外可选择其他放射性或稳定同位素特别

,。,,

是当某个元素与化合物的毒性有关时如果可能放射性标记应选择分子中代谢稳定的核心部分避免

。,,

会交换转化为或成为生物体碳池一部分的区域必要时可对分子多个部位或特定区域进行标

、CO2。,

记以便追踪化合物的代谢过程

,。

632染毒剂量

..

6321预试验

...

预试验通常选择一个剂量一般选择无毒剂量并保证在生物样品中如血液有足够浓度的代谢

。,()

产物便于分析鉴定同时还要能够满足预试验的要求

,。

6322正式试验

...

63221正式试验至少选择两个剂量水平且两个剂量水平均满足在实验动物排泄物和或血浆中

....。/

6

GB/T21750—2025

进行受试物的代谢产物鉴定在选择剂量时可考虑现有毒性数据的信息如果没有信息例如从急

。,。(,

性经口毒性研究中记录毒性的临床体征或从重复剂量毒性研究中记录可考虑低于经口和皮

,),LD50(

肤途径或吸入途径估计值或低于急性毒性范围估计值的较高剂量值较低剂量应为较高剂量

)LC50()。

的一定分数对于低毒物质经口或经皮染毒考虑作为高剂量的限值吸入染毒的

。,1000mg/(kg·d)(

限值为

2mg/L)。

63222若仅研究一个剂量水平该剂量应满足在排泄物和或血浆中进行代谢物鉴定同时不产生

....,/,

明显的毒性应提供未包含第二个剂量水平的理由

。。

63223静脉注射染毒通常选择一个剂量剂量水平应等于或小于血管外染毒的低剂量

....。。

63224当使用放射性同位素标记的受试物进行染毒时同时考虑所用剂量的放射性强度以防止放

....,,

射性损伤对毒物代谢动力学特征产生影响

。

63225单次染毒的毒物代谢动力学和组织分布数据通常可用于判断化学物质是否存在积累或持久

....

性风险然而在某些情况下可能需要进行多次染毒以更全面地评估积累持久性或毒物代谢动力学

。,,,、

的变化例如酶的诱导或抑制对于重复染毒研究通常低剂量的重复染毒即可满足需求但有时也

(,)。,,

需要进行高剂量的重复染毒

。

633染毒途径

..

6331染毒途径应与人群实际接触情况相似根据试验目的和要求可选择经口经皮或吸入染毒

...。,、。

应优先采用与其他毒理学试验相同的染毒途径并在可能的情况下使用相同的染毒方式

,。

6332使用灌胃方式染毒时溶解或混悬受试物的溶剂应与其他经口灌胃毒性试验相同并提供溶剂

...,,

选择的合理性依据经口染毒可采用灌胃吞服胶囊随饲料或饮水喂饲的方式进行应注意这些不同

。、、,

方式对毒物代谢动力学的潜在影响采用喂饲方式染毒时应核实剂量的准确性灌胃体积应根据动

。,。

物大小介质类型以及染毒前是否禁食的具体情况确定无论是水溶性还是非水溶性溶剂均以实际可

、。,

操作且尽可能低的体积进行灌胃