第4章環(huán)境化學(xué)物的一般毒性及其評價-環(huán)境毒理學(xué)基礎(chǔ)課件

第四章環(huán)境化學(xué)物的一般毒性及其評價

第一節(jié)

化學(xué)物毒性評價的實驗基礎(chǔ)

第二節(jié)

急性毒性及其評價方法

第三節(jié)

皮膚局部毒作用及其評價方法第四節(jié)

亞慢性、慢性毒性及其評價方法本章內(nèi)容第一節(jié)化學(xué)物毒性評價的實驗基礎(chǔ)返回本章目錄

研究方法流行病學(xué)研究受控的臨床研究毒理學(xué)體內(nèi)試驗毒理學(xué)體外試驗優(yōu)點·真實的暴露條件·規(guī)定的限定暴露條件·易于控制暴露條件·影響因素少，易于控

·在各化學(xué)物之間發(fā)生相·在人群中測定反應(yīng)·能測定多種效應(yīng)

制

互作用·對某組人群(如哮喘)·能評價宿主特征的作用·可進(jìn)行某些深入的研

·測定在人群的作用

的研究是有力的(如性別、年齡、遺究(如機(jī)制，代謝)·表示全部的人敏感性·能測定效應(yīng)的強(qiáng)度

傳特征和其他調(diào)控因·人力物力花費較少

素飲食等)·能評價機(jī)制缺點·耗資、耗時多·耗資多·動物暴露與人暴露相關(guān)·不能全面反映毒作用

·多為回顧性，無健康·較低濃度和較短時

的不確定性

不能作為毒性評價和

保護(hù)間的暴露·受控的飼養(yǎng)條件與人的

危險性評價的最后依

·難以確定暴露，有混雜·限于較少量的人群

實際情況不一致

據(jù)

暴露問題(一般<50)

·暴露的濃度和時間的?！るy以觀察慢性毒作用

·可檢測的危險性增加必·限于暫時、微小、

式顯著地不同于人群的

需達(dá)到2倍以上

可逆的效應(yīng)暴露

·測定指標(biāo)較粗(發(fā)病率，·一般不適于研究最

死亡率)

敏感的人群一、毒理學(xué)研究方法的優(yōu)缺點表4-1毒理學(xué)研究方法的優(yōu)缺點比較1.實驗動物和人對外源化學(xué)物的反應(yīng)敏感性不同，有時甚至存在著質(zhì)的差別2.高劑量向低劑量外推的不確定性3.小數(shù)量實驗動物到大量人群外推的不確定性4.成年健康動物向年老體弱及患病個體外推的不確定性二、實驗動物的毒理學(xué)實驗資料外推到人群接觸的安全性時的不確定性1.化學(xué)物在實驗動物產(chǎn)生的作用，可以外推于人?；炯僭O(shè)①人是最敏感的動物物種；②人和實驗動物的生物學(xué)過程與體重(或體表面積)相關(guān)。2.實驗動物必須暴露于高劑量，這是發(fā)現(xiàn)對人潛在危害的必需的和可靠的方法。

3.成年的健康(雄性和雌性未孕)實驗動物和人可能的暴露途徑是基本的選擇。三、描述毒理學(xué)試驗的基本原則1.受試物毒作用的表現(xiàn)和性質(zhì)

2.劑量—反應(yīng)(效應(yīng))研究

3.確定毒作用的靶器官

4.確定損害的可逆性

四、毒理學(xué)毒性評價試驗的基本目的1.實驗動物（laboratoryanimal）指經(jīng)人工培育，對其攜帶微生物實行控制，遺傳背景明確，來源清楚，可用于科學(xué)研究的動物。(一)實驗動物的選擇2.物種選擇

基本原則：選擇對外液化學(xué)物的毒性反應(yīng)及代謝特點與人類接近的物種；選擇自然壽命不太長的物種；選擇易于飼養(yǎng)和實驗操作的物種；選擇經(jīng)濟(jì)并易于獲得的物種。

近交系動物

采用連續(xù)20代以上兄妹交配或親子交配而培育的純品系動物。如津白、津白165，

BALB／C，C3HC57B／6J小鼠等。突變系動物

動物在生長繁殖過程中，通過自然突變或人工定向突變的辦法，使其某基因發(fā)生突變，并喪失了原有的正常功能。這種突變的基因可以世代相傳并保持遺傳基因特性的品系動物。

3.品系選擇雜交群動物

兩個不同近交系之間有目的進(jìn)行交配，所產(chǎn)生的第一代動物，亦稱雜交一代動物。封閉群動物

一個動物種群，在5年以上不從外部引進(jìn)新血緣，僅由同一品系的動物在固定場所保存繁殖的動物群(如昆明種小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、

Wistar大鼠、SD大鼠、青紫藍(lán)兔、新西蘭兔等)。無菌動物

體內(nèi)外均無任何微生物和寄生蟲的動物。無特定病原體動物（SPF）體內(nèi)無特定的微生物和寄生蟲存在的動物。實際上是無傳染病的動物，容許攜帶非特定微生物。飼養(yǎng)于封閉的系統(tǒng)中。清潔動物

呈最低限度疾病動物，動物體內(nèi)外不攜帶人畜共患的病原體或動物傳染病病原體，與SPF動物不同的是，抗體檢查常有腦脊髓炎病毒、鼠肝炎病毒等抗體滴度，但不應(yīng)有臨床癥狀、病理改變及自然死亡。飼養(yǎng)在半屏蔽系統(tǒng)。4.微生物控制的選擇5.個體選擇

(1)年齡(2)性別(3)生理狀態(tài)(4)健康狀況

品系周齡 Wistar SD

雌性 雄性 雌性 雄性

3 54 56 50 52 4 91 97 86 101 5 134 134 130 150 6 166 187 172 206 7 209 233 210 262 8 214 297 240 318 9 232 325 258 365 10 246 370 272 399 大鼠體重與周齡的關(guān)系

小鼠體重與周齡的關(guān)系

品系周齡 昆明 BALB/c C57BL/6 615

雌性 雄性 雌性 雄性 雌性 雄性 雌性 雄性

0 1.95 2.10 1.40 1.46 1.40 1.44 1.58 1.58

1 5.54 5.82 3.35 3.50 3.42 3.50 4.64 4.64

2 7.90 8.35 5.50 5.60 5.55 5.60 7.96 7.96

3 13.55 14.80 7.32 7.40 6.40 6.90 9.83 9.83

4 21.35 22.60 11.60 12.45 12.20 12.57 15.75 19.00 5 27.90 33.25 14.75 16.10 16.90 18.10 20.75 22.58 6 32.80 39.25 15.60 17.40 18.40 20.50 21.88 25.96 7 34.70 39.90 16.10 18.65 19.00 21.60 23.12 27.96 8 34.80 40.05 18.16 20.25 20.25 22.40 24.16 28.83 1.未處理對照組(空白對照組)：本底值，質(zhì)量控制2.陰性(溶劑／賦形劑)對照：與染毒組比較的基礎(chǔ)3.陽性對照：檢測試驗體系的有效性4.歷史性對照：檢查試驗體系的穩(wěn)定性，即進(jìn)行實驗室質(zhì)量控制和保證

(二)毒理學(xué)試驗常用對照

對各個毒理學(xué)試驗應(yīng)該用同一種、同一批號受試物受試物成分和配方必須固定如是異構(gòu)體混合物，異構(gòu)體比例必須固定活性成分的百分含量和可檢測的雜質(zhì)的濃度也應(yīng)固定受試物在貯存期內(nèi)穩(wěn)定性和在飼料中的穩(wěn)定性必須進(jìn)行研究并報告受試物應(yīng)一次備齊全部實驗的用量(三)受試樣品毒理學(xué)試驗設(shè)計的統(tǒng)計學(xué)要求

隨機(jī)、重復(fù)、對照原則

對常規(guī)毒理學(xué)試驗資料的統(tǒng)計學(xué)方法

計量資料：一般用t檢驗或ANOVA

記數(shù)資料：卡方檢驗(四)毒理學(xué)試驗的統(tǒng)計學(xué)1.

處理組與對照組比較差別有無顯著性2.

有無劑量-反應(yīng)關(guān)系3.

是否伴有其他相關(guān)參數(shù)的改變4.

是否在“正?！敝捣秶?/p>

(五)實驗結(jié)果的判斷返回本章目錄第二節(jié)急性毒性及其評價方法返回本章目錄

急性毒性(acutetoxicity)指機(jī)體一次接觸或24h內(nèi)多次接觸某一化學(xué)物所引起的毒效應(yīng)，包括死亡效應(yīng)。一、急性毒性的定義1.確定化學(xué)物的致死劑量，評價化學(xué)物對機(jī)體的急性毒性的大小、毒效應(yīng)的特征和劑量-反應(yīng)(效應(yīng))關(guān)系，并根據(jù)LD50

值進(jìn)行急性毒性分級。2.為亞慢性、慢性毒性研究及其他毒理試驗染毒劑量的設(shè)計和觀察指標(biāo)的選擇提供依據(jù)，為毒作用機(jī)制研究提供線索。二、急性毒性研究的目的

1.絕對致死劑量或濃度(LDl00/LC100)2.最小致死劑量或濃度(MLD/MLC)

3.最大耐受劑量或濃度(MTD、LD0/MTC、LC0)4.半數(shù)致死劑量或濃度(LD50/LC50)

5.急性毒性LOAEL6.急性毒性NOAEL7.急性毒作用帶(Zac)三、急性毒性參數(shù)以下概念參見第三章1.實驗動物

2.染毒劑量設(shè)計:查閱文獻(xiàn)，預(yù)試驗3.觀察

(1)動物死亡情況

(2)動物體質(zhì)量

(3)中毒反應(yīng)癥狀

(4)病理學(xué)檢查

4.LD50計算:可用任何一種公認(rèn)的統(tǒng)計學(xué)方法計算

LD50的值及其95％的可信限范圍。四、經(jīng)典急性致死性毒性試驗五、經(jīng)典急性毒性試驗（LD50測定）的缺陷1.消耗的動物數(shù)量巨大2.獲得的信息有限3.變異較大

1.固定劑量法(fixeddoseprocedure)

2.急性毒性分級法(acutetoxicclassmethod)

3.上、下移動法(up／downmethod)六、經(jīng)典急性毒性試驗替代方法返回本章目錄1.皮膚原發(fā)性刺激2.皮膚變態(tài)反應(yīng)3.光刺激反應(yīng)和光變態(tài)反應(yīng)4.皮膚癌5.皮膚色素異常6.對皮膚附件的損害

第三節(jié)皮膚局部毒作用及其評價方法返回本章目錄

一、分類（一）亞急性毒性(subacutetoxicity)15～30d（二）亞慢性毒性(subchronictoxicity)1～3個月（三）慢性毒性(chronictoxicity)6個月～2年第四節(jié)長期毒性及其評價方法返回本章目錄實驗動物染毒期限相當(dāng)于人的壽命期限1.確定LOAEL和NOAEL2.確定毒作用的特征及靶器官3.為亞慢性、慢性毒性研究選擇劑量及篩選觀察指標(biāo)提供依據(jù)二、長期毒性試驗的目的

1.實驗動物

2.染毒途徑

3.染毒期限

4.劑量分組

三、長期毒性試驗

5.觀察指標(biāo)

(1)中毒癥狀

(2)體重

(3)食物利用率

(4)血液學(xué)檢查紅細(xì)胞及網(wǎng)織紅細(xì)胞計數(shù)、血紅蛋白含量、白細(xì)胞計數(shù)及分類、血小板計數(shù)、凝血時間等。

(5)尿液檢查鏡檢、pH、蛋白、糖、凝血等。

(6)血液生化學(xué)檢查血清天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶

(AST)、丙氨酸