51環(huán)境毒理學(xué)常用實(shí)驗(yàn)方法

1、u 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（laboratory animal） 經(jīng)人工培育，對(duì)其攜帶微生物實(shí)行控制，遺傳背景明確，來源清楚，可用于科學(xué)研究的動(dòng)物。u 溫血?jiǎng)游?恒溫動(dòng)物) 兔、豚鼠、大鼠、小鼠 有時(shí)也用猴、狗、貓等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇狗 小鼠小鼠 大鼠 豚鼠豚鼠 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇種屬的選擇 個(gè)體選擇 年齡 體重 性別 生理狀態(tài) 健康狀況 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇種屬的選擇u 機(jī)體反應(yīng)上盡量近似于人體；u 易獲得、易飼養(yǎng)、易管理；u 最敏感、最合適；u 選用幾種不同種屬的動(dòng)物(對(duì)毒作用不清楚的化學(xué)物質(zhì))；u 借助已有毒理學(xué)研究資料選擇。 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇借助已有毒理學(xué)研究

2、資料選擇 氣體、蒸氣對(duì)粘膜的刺激作用貓 毒物對(duì)皮膚的局部作用豚鼠或兔(皮膚對(duì)刺激物的反應(yīng)近似于人) 過敏性反應(yīng)豚鼠(易于致敏) 觀察致嘔吐作用的實(shí)驗(yàn)研究狗、貓 外界環(huán)境因素引起機(jī)體體溫過高及體溫過低的反應(yīng)兔或貓(大鼠、小鼠對(duì)于體溫調(diào)節(jié)不穩(wěn)定) 高血壓病理狗、兔、大鼠(易出現(xiàn)血壓變化) 物質(zhì)的致癌作用小鼠和大鼠 慢性中毒損害實(shí)質(zhì)性臟器的毒物小鼠(實(shí)質(zhì)性臟器容易罹患病變) 年齡 除特殊要求外，動(dòng)物年齡一般選用初成年者。性別 根據(jù)目的，若對(duì)動(dòng)物性別無特殊要求，宜選用雌雄各半。生理狀態(tài)懷孕、哺乳 通常實(shí)驗(yàn)均不宜采用處于特殊生理狀態(tài)的動(dòng)物進(jìn)行，為了某種特定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康某?。健康狀況 所用動(dòng)物進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，

3、于實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)觀察一周以上，以刪除不健康的動(dòng)物，并使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境。 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇 (1）經(jīng)口 灌胃、喂飼、吞咽膠囊 （2）經(jīng)呼吸道 動(dòng)物自行吸收（靜式吸入染毒、 動(dòng)式吸入染毒） 人工動(dòng)物氣管注入（3）經(jīng)皮膚（4）其它途徑 注射途徑 (1) (1) 經(jīng)口染毒經(jīng)口染毒 灌胃灌胃 用灌胃器將所應(yīng)投給動(dòng)物的藥灌到動(dòng)物胃內(nèi)；用灌胃器將所應(yīng)投給動(dòng)物的藥灌到動(dòng)物胃內(nèi)； 直接灌入胃內(nèi)，不與口腔及食道接觸；直接灌入胃內(nèi)，不與口腔及食道接觸； 給予的化學(xué)物劑量準(zhǔn)確。給予的化學(xué)物劑量準(zhǔn)確。 喂飼喂飼 將化學(xué)物溶于無害的溶液中拌入飼料或飲用水中，使動(dòng)將化學(xué)物溶于無害的溶液中拌入飼料或飲用水中，使動(dòng)

4、物自行攝入含化學(xué)物的飼料或水，然后依每日食入的飼料與物自行攝入含化學(xué)物的飼料或水，然后依每日食入的飼料與水再推算動(dòng)物實(shí)際攝入化學(xué)物的劑量。水再推算動(dòng)物實(shí)際攝入化學(xué)物的劑量。 (1) (1) 經(jīng)口染毒經(jīng)口染毒 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：接觸化學(xué)物的方式符合人類接觸污染食物與水的方式，接觸化學(xué)物的方式符合人類接觸污染食物與水的方式，方法簡便、易操作。方法簡便、易操作。 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 進(jìn)食時(shí)浪費(fèi)、損失飼料多，攝入的量進(jìn)食時(shí)浪費(fèi)、損失飼料多，攝入的量不準(zhǔn)確不準(zhǔn)確； 如果化學(xué)物有異味，動(dòng)物可能拒食；如果化學(xué)物有異味，動(dòng)物可能拒食； 如果化學(xué)物在室溫下可以揮發(fā)，或在飼料中和水中可以水解，如果化學(xué)物在室溫下可以揮發(fā)，或在飼料

5、中和水中可以水解，則劑量也不準(zhǔn)確；則劑量也不準(zhǔn)確； 有經(jīng)呼吸道與皮膚交叉吸收的可能；有經(jīng)呼吸道與皮膚交叉吸收的可能； 更適宜進(jìn)行多日染毒，急性毒性試驗(yàn)一般不用之。更適宜進(jìn)行多日染毒，急性毒性試驗(yàn)一般不用之。 (1)(1)經(jīng)口染毒經(jīng)口染毒 吞咽膠囊吞咽膠囊 將所需劑量的受試化學(xué)物裝入藥用膠囊內(nèi)，強(qiáng)制放到將所需劑量的受試化學(xué)物裝入藥用膠囊內(nèi)，強(qiáng)制放到動(dòng)物的舌后咽部迫使其咽下。動(dòng)物的舌后咽部迫使其咽下。 此法劑量準(zhǔn)確，尤其適用于易揮發(fā)、易水解和有異臭此法劑量準(zhǔn)確，尤其適用于易揮發(fā)、易水解和有異臭的化學(xué)物。的化學(xué)物。 兔、貓及狗等較大動(dòng)物可用此法。兔、貓及狗等較大動(dòng)物可用此法。 液態(tài)、氣態(tài)和粉塵狀外源

6、化學(xué)物均有接觸皮膚的機(jī)會(huì)。 能經(jīng)皮膚吸收的化學(xué)物主要以擴(kuò)散方式經(jīng)過皮膚角質(zhì)層屏障，在表皮角質(zhì)細(xì)胞的間質(zhì)中充滿非極性的脂類物質(zhì)。脂溶性化學(xué)物主要通過這種途徑滲透入皮膚，角質(zhì)層薄的皮膚部位更易吸收。實(shí)驗(yàn)前詳細(xì)檢查去毛部位皮膚有無擦傷、紅腫、皮疹等異?，F(xiàn)象，剔除不合格動(dòng)物。染毒時(shí)按單位體重確定給予所需毒劑的容量。接觸時(shí)間應(yīng)與人實(shí)際接觸該物質(zhì)的時(shí)間相仿。（3）經(jīng)皮膚染毒）經(jīng)皮膚染毒動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的一般操作方法一、急性毒性的概念一、急性毒性的概念 急性毒性急性毒性是指機(jī)體是指機(jī)體( (人或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物人或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物) )一次一次或或24h24h之內(nèi)之內(nèi)多多次次接觸接觸( (染毒染毒) )外源化學(xué)物之后，在短期內(nèi)所發(fā)

7、生的毒性效外源化學(xué)物之后，在短期內(nèi)所發(fā)生的毒性效應(yīng)，包括引起死亡效應(yīng)。應(yīng)，包括引起死亡效應(yīng)。 一次一次：瞬間染毒，如經(jīng)口染毒、經(jīng)注射途徑染毒，但：瞬間染毒，如經(jīng)口染毒、經(jīng)注射途徑染毒，但在經(jīng)呼吸道與經(jīng)皮膚染毒，則是指在一個(gè)特定的期間內(nèi)持在經(jīng)呼吸道與經(jīng)皮膚染毒，則是指在一個(gè)特定的期間內(nèi)持續(xù)地接觸化學(xué)物的過程，續(xù)地接觸化學(xué)物的過程，“一次一次”含有時(shí)間因素。含有時(shí)間因素。 多次多次：當(dāng)外源化學(xué)物毒性過低，或一次染毒劑量受機(jī)：當(dāng)外源化學(xué)物毒性過低，或一次染毒劑量受機(jī)體容量限制，需給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物較大劑量時(shí)，則可在體容量限制，需給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物較大劑量時(shí)，則可在24h24h內(nèi)內(nèi)分次染毒。分次染毒。 二、急性毒

8、性試驗(yàn)的目的二、急性毒性試驗(yàn)的目的 探求化學(xué)物的致死劑量，以初步評(píng)估其對(duì)人類的可能探求化學(xué)物的致死劑量，以初步評(píng)估其對(duì)人類的可能毒害的危險(xiǎn)性；毒害的危險(xiǎn)性； 求該化學(xué)物的劑量求該化學(xué)物的劑量- -反應(yīng)關(guān)系，為其它毒性實(shí)驗(yàn)打下反應(yīng)關(guān)系，為其它毒性實(shí)驗(yàn)打下選擇染毒劑量的基礎(chǔ)。選擇染毒劑量的基礎(chǔ)。表示急性毒性大?。罕硎炯毙远拘源笮。簂d50三、急性毒性試驗(yàn)的內(nèi)容三、急性毒性試驗(yàn)的內(nèi)容（1）急性毒性測(cè)定）急性毒性測(cè)定 確定一次染毒的確定一次染毒的 ld50或或lc50；（2）經(jīng)皮膚染毒實(shí)驗(yàn)）經(jīng)皮膚染毒實(shí)驗(yàn) 考察受檢化學(xué)物質(zhì)能否經(jīng)皮膚進(jìn)入體內(nèi)，考察受檢化學(xué)物質(zhì)能否經(jīng)皮膚進(jìn)入體內(nèi)，ld50；（3）局部作用

9、實(shí)驗(yàn)）局部作用實(shí)驗(yàn) 通過使受檢化學(xué)物質(zhì)直接接觸皮膚及眼結(jié)膜等試驗(yàn)，研究通過使受檢化學(xué)物質(zhì)直接接觸皮膚及眼結(jié)膜等試驗(yàn)，研究其對(duì)生物體局部有無刺激、腐蝕及其他危害作用。其對(duì)生物體局部有無刺激、腐蝕及其他危害作用。三、急性毒性試驗(yàn)的內(nèi)容三、急性毒性試驗(yàn)的內(nèi)容（4）中毒癥狀的觀察）中毒癥狀的觀察 據(jù)染毒動(dòng)物癥狀及體征，粗略了解毒物作用的程度和可能據(jù)染毒動(dòng)物癥狀及體征，粗略了解毒物作用的程度和可能作用部位。作用部位。（5）功能及病理組織學(xué)檢查）功能及病理組織學(xué)檢查 選擇必要的功能指標(biāo)，尋求毒作用劑量與功能改變的關(guān)系，選擇必要的功能指標(biāo)，尋求毒作用劑量與功能改變的關(guān)系，確定急性閾劑量；確定急性閾劑量； 通

10、過病理組織學(xué)檢查，進(jìn)一步了解毒作用部位及毒害程度。通過病理組織學(xué)檢查，進(jìn)一步了解毒作用部位及毒害程度。一般采用小動(dòng)物，如小鼠、大鼠、豚鼠等。一般采用小動(dòng)物，如小鼠、大鼠、豚鼠等。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)預(yù)先觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)預(yù)先觀察7天左右，以了解其健康情況及正?；钐熳笥?，以了解其健康情況及正?；顒?dòng)狀態(tài)。動(dòng)狀態(tài)。正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，按隨機(jī)分組原則分組，一般分成正式實(shí)驗(yàn)時(shí)，按隨機(jī)分組原則分組，一般分成56個(gè)實(shí)驗(yàn)個(gè)實(shí)驗(yàn)組組(必要時(shí)備對(duì)照組必要時(shí)備對(duì)照組)，每組，每組510只動(dòng)物只動(dòng)物(小鼠多用小鼠多用10只只)。四、哺乳動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)四、哺乳動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)（二）急性閾劑量的測(cè)定（二）急性閾劑量的測(cè)定 2.實(shí)驗(yàn)方法實(shí)

11、驗(yàn)方法（1）游泳試驗(yàn)）游泳試驗(yàn)主要是通過觀察動(dòng)物的活動(dòng)能力，揭示不同劑量的毒物對(duì)機(jī)主要是通過觀察動(dòng)物的活動(dòng)能力，揭示不同劑量的毒物對(duì)機(jī)體體力影響的程度，是研究閾劑量體體力影響的程度，是研究閾劑量(或濃度或濃度)的常用指標(biāo)。的常用指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一般用小鼠或大鼠。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一般用小鼠或大鼠。記錄每只動(dòng)物自放入水中至口鼻沉沒到水下記錄每只動(dòng)物自放入水中至口鼻沉沒到水下5秒鐘的時(shí)間，秒鐘的時(shí)間，即游泳時(shí)間。在游泳過程中記錄游泳速度、運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)等。即游泳時(shí)間。在游泳過程中記錄游泳速度、運(yùn)動(dòng)姿勢(shì)等。比較染毒組與對(duì)照組游泳時(shí)間和速度以及游泳姿勢(shì)上的差異比較染毒組與對(duì)照組游泳時(shí)間和速度以及游泳姿勢(shì)上的差異并進(jìn)行評(píng)

12、價(jià)。并進(jìn)行評(píng)價(jià)。四、哺乳動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)四、哺乳動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)（二）急性閾劑量的測(cè)定（二）急性閾劑量的測(cè)定 2.實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法（2）刺激閾試驗(yàn)）刺激閾試驗(yàn)刺激性氣體或蒸汽，對(duì)上呼吸道、眼睛和口腔等器官的黏膜刺激性氣體或蒸汽，對(duì)上呼吸道、眼睛和口腔等器官的黏膜會(huì)產(chǎn)生局部刺激作用，通過觀察毒物在不同濃度下引起的刺會(huì)產(chǎn)生局部刺激作用，通過觀察毒物在不同濃度下引起的刺激癥狀，可找出毒物引起刺激癥狀的最低濃度，即閾濃度。激癥狀，可找出毒物引起刺激癥狀的最低濃度，即閾濃度。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物多用貓。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物多用貓。觀察指標(biāo)除一般刺激癥狀，如流淚、流涕、等以外，主要觀觀察指標(biāo)除一般刺激癥狀，如流淚、流涕、等以

13、外，主要觀察動(dòng)物的流涎出現(xiàn)的時(shí)間及嚴(yán)重程度。察動(dòng)物的流涎出現(xiàn)的時(shí)間及嚴(yán)重程度。將將50以上動(dòng)物出現(xiàn)以上動(dòng)物出現(xiàn)“有少量唾液流到口唇周圍有少量唾液流到口唇周圍”以上程度以上程度的刺激癥狀的最小濃度作為閾濃度。的刺激癥狀的最小濃度作為閾濃度。四、哺乳動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)四、哺乳動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)（三）局部作用試驗(yàn)（三）局部作用試驗(yàn) 用于研究一些化學(xué)物質(zhì)引起接觸的皮膚和黏膜的癥狀，用于研究一些化學(xué)物質(zhì)引起接觸的皮膚和黏膜的癥狀，如炎癥和燒傷。如炎癥和燒傷。 1.急性皮膚刺激急性皮膚刺激/腐蝕試驗(yàn)腐蝕試驗(yàn)為了確定化學(xué)物質(zhì)對(duì)哺乳動(dòng)物的皮膚是否具有刺激或腐蝕作為了確定化學(xué)物質(zhì)對(duì)哺乳動(dòng)物的皮膚是否具有刺激或腐

14、蝕作用。用。選用白色豚鼠或家兔作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。選用白色豚鼠或家兔作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。觀察涂抹部位的皮膚反應(yīng)，對(duì)刺激作用給予全面完整的評(píng)價(jià)。觀察涂抹部位的皮膚反應(yīng)，對(duì)刺激作用給予全面完整的評(píng)價(jià)。四、哺乳動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)四、哺乳動(dòng)物的急性毒性實(shí)驗(yàn)（三）局部作用試驗(yàn)（三）局部作用試驗(yàn) 2.急性眼睛刺激急性眼睛刺激/腐蝕試驗(yàn)腐蝕試驗(yàn)結(jié)膜囊染毒試驗(yàn)。結(jié)膜囊染毒試驗(yàn)。試驗(yàn)常選用家兔或豚鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。試驗(yàn)常選用家兔或豚鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。將受試化學(xué)物將受試化學(xué)物0.1ml滴人一側(cè)眼結(jié)膜囊內(nèi)，用手將眼瞼壓住，使滴人一側(cè)眼結(jié)膜囊內(nèi)，用手將眼瞼壓住，使閉眼幾秒鐘，另一側(cè)眼滴生理鹽水作對(duì)照。閉眼幾秒鐘，另一側(cè)眼滴生理鹽水作對(duì)照

15、。記錄滴藥后記錄滴藥后1h、12h、24h、48h、72h和和96h的局部反應(yīng)，如充的局部反應(yīng)，如充血、水腫、流淚、怕光、角膜、結(jié)膜和眼球損害的程度以及恢復(fù)血、水腫、流淚、怕光、角膜、結(jié)膜和眼球損害的程度以及恢復(fù)的時(shí)間等。的時(shí)間等。以規(guī)定的間隔時(shí)間觀察刺激或腐蝕作用的程度，同時(shí)作進(jìn)一步描以規(guī)定的間隔時(shí)間觀察刺激或腐蝕作用的程度，同時(shí)作進(jìn)一步描述以便對(duì)刺激作用給予全面、完整的評(píng)價(jià)。述以便對(duì)刺激作用給予全面、完整的評(píng)價(jià)。五、水生動(dòng)物毒性實(shí)驗(yàn)五、水生動(dòng)物毒性實(shí)驗(yàn) 一些水生生物對(duì)水質(zhì)變化很敏感，反應(yīng)顯著。因此，在環(huán)一些水生生物對(duì)水質(zhì)變化很敏感，反應(yīng)顯著。因此，在環(huán)境毒理實(shí)驗(yàn)中常用水生生物作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，

16、特別在制訂污水境毒理實(shí)驗(yàn)中常用水生生物作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，特別在制訂污水排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，常進(jìn)行水生生物的急性毒性實(shí)驗(yàn)。排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，常進(jìn)行水生生物的急性毒性實(shí)驗(yàn)。 魚類魚類、甲殼動(dòng)物、藻類毒性實(shí)驗(yàn)等方法。、甲殼動(dòng)物、藻類毒性實(shí)驗(yàn)等方法。魚類毒性實(shí)驗(yàn)魚類毒性實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)用魚的選擇實(shí)驗(yàn)用魚的選擇必須具有一定區(qū)域代表性，便于在實(shí)驗(yàn)條件下飼養(yǎng)，對(duì)化學(xué)必須具有一定區(qū)域代表性，便于在實(shí)驗(yàn)條件下飼養(yǎng)，對(duì)化學(xué)物質(zhì)較為敏感。物質(zhì)較為敏感。短期試驗(yàn)多采用我國的青、草、鰱、鳙四大養(yǎng)殖淡水魚，一短期試驗(yàn)多采用我國的青、草、鰱、鳙四大養(yǎng)殖淡水魚，一般體長般體長機(jī)體消除速度不斷累積毒性作用閾劑量蓄積毒性作用蓄積毒性作用 環(huán)境污染物

17、在體內(nèi)的蓄積作用的過程，表現(xiàn)為：物質(zhì)蓄積物質(zhì)蓄積：污染物不斷進(jìn)入機(jī)體，其吸收量排出量，以致在體內(nèi)的貯留量增多；功能蓄積功能蓄積：不斷進(jìn)入機(jī)體內(nèi)的環(huán)境污染物，反復(fù)作用機(jī)體，引起機(jī)體一定結(jié)構(gòu)或功能的變化，并逐漸累積加重，最后導(dǎo)致出現(xiàn)損害作用。相對(duì)的區(qū)分，同時(shí)存在，互為基礎(chǔ)蓄積毒性作用蓄積毒性作用環(huán)境污染物在體內(nèi)的蓄積作用，是引起亞慢性和慢性毒性作用的基礎(chǔ)。常是評(píng)估環(huán)境污染物毒性作用的指標(biāo)之一；制定其在環(huán)境中的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的重要參考依據(jù)。闡明污染物有無蓄積作用及其程度有重要意義。一、試驗(yàn)方法一、試驗(yàn)方法（一）蓄積系數(shù)法（一）蓄積系數(shù)法 固定劑量每天連續(xù)染毒法固定劑量每天連續(xù)染毒法（二）（二）2020天蓄

18、積試驗(yàn)法天蓄積試驗(yàn)法（三）生物半減期法（三）生物半減期法一、試驗(yàn)方法一、試驗(yàn)方法（一）蓄積系數(shù)法（一）蓄積系數(shù)法（cumulative coefficient method） 分次分次給受試物后引起給受試物后引起50%受試動(dòng)物出現(xiàn)某種毒效應(yīng)的總劑受試動(dòng)物出現(xiàn)某種毒效應(yīng)的總劑量（量（ld50(n)表示）與表示）與一次一次給受試物后引起給受試物后引起50%受試動(dòng)物出現(xiàn)受試動(dòng)物出現(xiàn)同一毒效應(yīng)的劑量（以同一毒效應(yīng)的劑量（以ld50(1)表示）的比值，即表示）的比值，即)1(50)(50ldldkn蓄積作用強(qiáng)度分級(jí)蓄積作用強(qiáng)度分級(jí)一、試驗(yàn)方法一、試驗(yàn)方法（一）蓄積系數(shù)法（一）蓄積系數(shù)法一、試驗(yàn)方法（一）蓄積系數(shù)法1.固定劑量每天連續(xù)染毒法固定劑量1/10-1/20ld50每天染毒一次觀察死亡情況5個(gè)ld50時(shí)，若動(dòng)物死亡數(shù)未超過半數(shù)，k5， 表明蓄積作用不明顯。如果染毒過程中動(dòng)物相繼死亡，記下受試動(dòng)物出現(xiàn)半數(shù)死亡時(shí)的累計(jì)的染毒總劑量，按上述計(jì)算蓄積系數(shù)。分次染毒劑量為1/20 ld50時(shí)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間可長達(dá)100天，分次染毒劑量為1/10 ld50時(shí)，實(shí)驗(yàn)還可長達(dá)50天。 一、試驗(yàn)方法一、試驗(yàn)方法一、試驗(yàn)方法一、試驗(yàn)方法一、試驗(yàn)方法一、試驗(yàn)方法（三）生物半減期法（三）生物半減期法生