6-一般毒性作用及评价ppt课件

1、食品毒理学,第五章 一般毒性作用及评价,毒性作用,一般毒性作用,特殊毒性作用,一般毒性作用的类型,一般毒性测试,了解毒性大小特征,了解污染物理化特征,了解在体内蓄积和耐受性,了解对机体毒作用靶点和指标,确定阈值和阈下剂量,急性毒性试验,急性致死试验,急性非致死试验,蓄积毒性试验,亚急性毒性试验,亚慢性毒性试验,慢性毒性试验,（3个月）,（36个月）,（6个月至终身）,教 学 内 容,急性毒性作用,亚慢性和慢性毒性作用,蓄积毒性作用,1,2,3,4,学习要求,熟悉,了解,掌握,一般毒性作用的概念、试验目的及其评价标准； 一般毒性试验方法要点及结果评价。,蓄积毒作用的概念,蓄积毒作用的研究方法,5

2、,教学内容,急性毒性作用 亚慢性和慢性毒性作用 蓄积毒性作用 局部毒性作用,6,1 急性毒性作用,一、急性毒性的概念 二、急性毒性试验的目的 三、急性毒性试验的设计 四、急性毒性分级和评价,一、急性毒性的概念,急性毒性(acute toxicity): 是指机体(人或试验动物)一次接触或24h内多次接触化学物后在短期(最长到14d)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。 最主要的观察指标是LD50。,重要,一、急性毒性的概念,需要注意几点:,急性接触的次数 一次或24h多次 中毒效应出现的时间 不仅以接触毒物后毒性症状出现的时间，主要以接触毒物的时间，观察时间：

3、714天 强度 一次性大剂量，中毒症状明显，常发生死亡,二、急性毒性试验的目的,求出致死剂量(以LD50表示)及其它的急性毒性参数，了解急性毒作用强度，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。,急性毒性的参数 半数致死剂量(LD50)：能引起50%的实验动物出现死亡反应时的药物剂量。,急性毒性的参数 剂量-反应曲线,急性毒性的参数 ED,TD,TI=LD50/ED50,急性毒性的参数,急性毒作用带：Zac=LD50/Limac,急性毒作用带（acute toxic effect

4、 zone,Zac）为：半数致死剂量与急性阈剂量的比值，表示为： Zac=LD50/Limac Zac值小，说明化学物质从产生轻微损害到导致急性死亡的剂量范围窄，引起死亡的危险性大。,二、急性毒性试验的目的,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染毒剂量设计提供参考依据。 为毒理学机制研究提供线索。,三、急性毒性试验的设计,三、急性毒性试验的设计,实验动物选择,总的原则： 急性毒性反应和代谢方式与人近似的动物 易于饲养、操作方便 繁殖力较强，数量较大 价格较低，易于获得,斑马鱼 zebra fish，Danio rerio,斑马鱼体长46厘米。体呈纺锤形，

5、和人类基因有着87%的同源性，作为模式生物的优势很突出，这意味着其实验结果大多数情况下适用于人体。常可用于水质环境的监测。,实验动物的物种和品系,最好用两种种属的动物 啮齿类 小鼠：昆明种、NIH、ICR 大鼠：SD、Wistar 非啮齿类 犬或猴 根据接触途径选择实验动物,实验动物选择,实验动物选择,实验动物选择,实验动物的年龄和体重,刚成年、健康、未曾交配和受孕的动物 同1次试验同1批实验动物体重变异范围不应超过平均体重的20% 大鼠：180-240g 小鼠：18-25g 家兔：2-2.5kg 豚鼠：200250g 狗：1015kg,实验动物选择,重要,实验动物的性别,雌雄各半 如果在预试

6、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，应分别并求出雌性和雄性动物的LD50值。 特殊的试验研究可仅作单一性别的急性毒性试验 致畸试验：可仅作雌性动物的LD50测试。,实验动物选择,实验动物分组、数量与编号,根据组数和每组数量来决定数量 LD50，一般为4-6组 大、小鼠每组10只，犬类6只 严格遵循随机化的原则,实验动物选择,实验动物分组、数量与编号,颜料涂擦被毛编号法（常用于大小鼠）： 红色：0.5%中性红或品红溶液 黄色：3-5%苦味酸溶液（水） 80-90%苦味酸酒精饱和溶液 咖啡色：2%硝酸银 黑色：煤焦油的酒精溶液,实验动物选择,实验动物分组、数量与编号,大

7、小鼠标记方法（单色法n10）,单 色 法,实验动物分组、数量与编号,大小鼠标记方法（单色法n10）,单色法标记原则：单色法编大于10的号码时，我们规定顺时针旋转，后一位必需大于前一位数，例如：可以编12，13，1419，但不能编10，11，20，21，22，30，31，32，33，等，以此类推。100以内最大能编89号。,实验动物分组、数量与编号,大小鼠标记方法（双色法n10）,双 色 法,实验动物分组、数量与编号,大小鼠标记方法（双色法n10）,红色表示十位数： 头部染红色为10 左前肢为20 左腰部为30 黄色表示个位数。,实验动物的随机分组：30只动物分为六组,规定： 余数：1、2、3、

8、4、5、6分别对应A、B、C、D、E、F 组,实验动物的预检,给药前检疫观察: 大、小鼠、兔、豚鼠1周，犬猴23周 适应新环境，减少环境和生理条件变化可能对试验结果的影响 筛检健康状况不符合试验要求的动物,实验动物选择,实验动物的给药前禁食处理,经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食 大鼠、小鼠隔夜禁食；染毒后禁食4h 大动物每日上午喂食前染毒 染毒后继续禁食24h，但在禁食时要保障饮水,实验动物选择,实验动物的饲养环境,恒定的温度：223 湿度：3070% 照度：昼夜各半 饲料合格、饮水合格、垫料合格（消毒）,实验动物选择,染毒途径,三、急性毒性试验的设计,染毒途径的选择应考虑的因素： 模拟人

9、实际接触的途径和方式 有利于不同化学物之间结果的比较 受试物的性质和用途 受试物毒性评价程序的要求,受试物及处理,三、急性毒性试验的设计,剂型：水溶液、混悬液、油溶液 水溶性受试物，蒸馏水、去离子水、生理盐水，保持与体内渗透压一致 水不溶性受试物，溶于或悬浮于适当的有机溶剂中 受试物一般应临用前新配,染毒途径,三、急性毒性试验的设计,吸收速率：静脉注射呼吸道肌肉注射腹腔注射皮下注射消化道皮内注射经皮 同一受试物不同染毒途径LD50的大小通常符合上述规律受试物的性质和用途。 最常用的染毒途径：经口、经呼吸道、经皮及注射途径。,不同途径的吸收量和吸收速率,灌胃,吞咽胶囊,喂饲,染毒途径,三、急性毒

10、性试验的设计,染毒途径,三、急性毒性试验的设计,灌胃,染毒途径,三、急性毒性试验的设计,灌胃,重要,小鼠灌胃方法,染毒途径,三、急性毒性试验的设计,吸入接触,注入接触,经 呼 吸 道 接 触,静式吸入,动式吸入装置,染毒途径,三、急性毒性试验的设计,经皮肤染毒,农药、化妆品、工业、环境、外用药物 常用大鼠 染毒方式：,脱毛：化学或机械法脱毛（体表面积的10%） 染毒：局部涂敷或大鼠、小鼠浸尾法,染毒途径,三、急性毒性试验的设计,经注射途径染毒,注射药品、机制研究、毒物代谢动力学 分类：,三、急性毒性试验的设计,查阅文献,预试验,正式试验,剂 量 选 择 与 分 组,改良寇氏法,一般设57组，各

11、组间采用一定的公比设计剂量 公比r=4，则组距i=lg4=0.6 例如待测化合物预期LD50为40mg/kg，以此为中间剂量组，以4为公比，或0.6组距向上、下个推两个剂量组。,LD50计算,lgLD50=Xm-i(p-0.5) 式中：Xm最高剂量对数 i组距，或公比的对数值 p各组死亡率的总和 LD50标准误差SlgLD50 SlgLD50=i pq/n 式中：p各实验组死亡率；q各实验组存活率 i组距 n试验动物组数 LD5095% 可信限= lg-1(lgLD501.96 SlgLD50),例题：小鼠腹腔注射敌百虫的急毒及LD50计算，n=5,霍恩氏法（horn),观察时间和周期,三、急

12、性毒性试验的设计,染毒以后应即刻开始观察动物中毒表现和死亡情况； 给药当天应连续或多次观察，以后可根据情况，每天2次或多次观察直至试验周期结束。,观察时间和周期,三、急性毒性试验的设计,观察周期一般为14天； LD50(LC50)计算时以观察周期内各组动物的总死亡数为依据； 不同化学物质引起动物死亡的时间存在个体差异； 速杀型化学毒物仅计算24h的死亡率。,毒性观察,三、急性毒性试验的设计,全面观察动物的各种反应和变化，仔细分析实验动物在染毒后出现的中毒表现、剂量效应、时间分布。观察记录的内容：,中毒体征及发生过程； 体重； 病理形态学变化； 死亡情况和时间分布。,毒性观察,中毒体征及发生过程

13、,详细观察和记录动物出现的中毒体征 发生时间 体征发展的经过 各个系统的特征 初步确定急性毒性靶器官 不同表现提供毒性机制的信息,续表6-1 啮齿类动物急性中毒表现,毒性观察,体 重,反映动物中毒后综合性整体变化，比较客观简便的量化指标 ； 应定期多次称量动物的体重变化，一般为每周23次 ； 体重改变的原因很多： 影响食欲或消化系统的功能 影响食物的吸收和利用 影响水的摄取或肾功能急性损伤,毒性观察,病理形态学变化,死亡动物：大体病理变化，如脏器外观、大小、色泽的变化，有无充血、出血、水肿或其他改变； 存活动物：观察期结束时亦应进行解剖检查，必要时做组织病理学检查，根据试验需要可进一步扩大观察

14、项目如体温、心电图、脑电图或进行某些生化指标测定等。,蓝色：水肿；黄色：神经细胞胞体固缩； 红色：弥漫性胶质细胞增多；黑色：PAG锥体细胞减少；,毒性观察,病理形态学变化,毒性观察,死亡情况和时间分布,重点观察和记录每只动物死亡的时间，特别是最早出现死亡的时间以及各个剂量组动物的死亡数； 分析中毒死亡时间的规律具有一定意义，可为深人研究化学物的毒作用机制提供参考。,经典急性毒性试验的局限性,1、消耗的动物量大,2、获得的信息有限,3、测得的LD50仅仅是一个近似值,4、在安全性评价中仅评价动物死亡和简单的症状观察是不够的，更需要的是生理学、血液学及其它化验检查所提供的深入细致的毒性信息。,四、急性毒性的分级,急性毒性试验求出LD50(LC50)值，通过LD50值进行急性毒性分级(acute toxicity classification)，评价毒物