第四章 急性毒性作用及其试验方法

第四章急性毒性作用及其试验方法第一节急性毒性和急性毒性试验一、概念和试验目的1急性毒性（acutetoxicity）概念指机体（人或实验动物）一次，或24小时内多次接触外来化合物所引起的中毒效应（包括死亡）。2急性毒性试验是研究一次或24小时内多次给予实验动物被检化学物后，观察在短期内（一般7天）引起动物毒性表现的实验。3急性毒性试验的目的(1)测定受试物对一种或几种实验动物的半数致死量（LD50），以初步估计其对人类毒害的危险性。(2)了解受试物的毒性强度、性质和可能的靶器官，阐明受试物急性毒性的剂量反应关系。(3)为进一步进行亚慢性和慢性试验以及其它特殊毒性试验的剂量设计和毒性判定指标的选择提供依据二、实验动物的选择1动物种类一般常用大鼠或小鼠；如果同时用两种动物，其中一种为非啮齿类如狗、猴等更为理想2动物年龄动物年龄不易过老过幼，一般应选用初成年者，大、小鼠为出生后2～3个月左右，体重一般分别为200g（180～240g）和20g（18～25g）左右；狗为生后一年左右。所有动物进入实验室后，至少饲养观察一周，选取其健康动物，体重相差应在10％以内，动物性别除另有要求，雌雄分别试验外，一般常雌雄各半。三、给予被检物的途径和方法原则上要求与人类摄入该物质的实际途径相同，对食品中化学物质来说，主要是经口给予，在急性毒性试验中，多采用灌胃法。四、观察指标和时间1.观察指标在测定LD50中，主要观察指标：动物死亡数目,动物主要中毒症状和开始出现的时间死亡的时间也要记录。器官系统观察项目中毒后一般表现中枢神经系统和躯体运动系统行为姿态改变、叫声异常、不安、呆卧少动动作痉挛、震颤、运动失调、麻痹、惊厥、强制性动作对刺激反应性易兴奋、知觉过敏或缺乏知觉肌肉张力强直、驰缓血液循环系统心区触诊震颤、心动过速或过缓、心律不齐、心搏过强或减弱肠胃系统腹形膨胀、凹陷、呕吐、腹泻、便秘粪便硬度颜色不成形、黑色或灰色啮齿类动物中毒表现观察项目生殖泌尿系统阴户、乳腺膨胀、分泌增多阴茎脱垂会阴部被粪便污秽皮肤和毛发颜色、张力发红、褶皱、松弛、出现皮疹、竖毛粘膜结膜、口腔分泌物增多、充血、苍白、紫绀、黄疸眼眼睑上睑下垂眼球眼球突出、眼球震颤透明度混浊其它直肠、脚爪部的皮肤温度降低或升高一般情况姿势正常、消瘦2观察时间1）一般观察一周即可。因急性毒性实验中，动物的中毒症状以及死亡，一般多出现在给予被检物后24～48h以内。2）如中毒反应出现较迟，主要在48h或3～4天后出现，则观察期也必须相应延长至2周甚至4周，特别是48～70h内。第二节急性毒性评价一、半数致死量和急性毒作用带1半数致死量1）LD50值受多种因素影响：包括：实验动物的物种、品系、性别、年龄、受试化合物浓度及稀释溶液的性质、喂饲条件以及试验者的熟练程度等。2）存在一定的取样误差3）LD50是一个点的界限，所以是一个质反应，而不能代表受试物的急性特征。2急性毒作用带（acuteeffectzone,Zac）：指化合物的毒性上限与毒性下限的比值，也就是引起试验动物的死亡之剂量与最低剂量的剂量范围的宽窄。通常以LD50代表毒性上限，急性阈剂量（阈浓度）代表毒性下限，其公式为：Zac=LD50LimacZac值的大小可反应急性阈剂量距离LD50的宽窄。Zac值越大，表明化合物引起急性死亡的危险越小，反之表明引起急性死亡的危险性越大。二、急性毒性分级目前，我国食品安全性毒理学评价程序中，借用国际上的六级标准。急性毒性分级大鼠经口LD50(mg/Kg体重）大约相当于体重70Kg人的致死剂量几种化学物质急性毒性举例6级，极毒＜1稍尝，＜7滴肉毒杆菌毒素（致死量30～50mg人）5级，剧毒1～507滴～1茶匙对硫磷（6～15）西力生（30）磷化锌（47）4级，中等毒51～5001茶匙～35g倍硫磷（250～395）氯丹（57）六六六（125）敌百虫（450）3级，低毒501～500035～350g二氯乙烷（770）苯甲酸钠（2000）赛力散（2080）棉草枯（5000）2级，实际无毒5001～15000350～1050g化森锌（5200）驱蚊酯（8200）1级，无毒＞15000＞1050g福美铁（＞17000）第三节LD50计算方法一、寇氏法（也叫平均剂量法）1原理要求各组实验动物数相等，相邻组剂量成等比级数，若满足此要求，则受试物剂量的对数与死亡率成比例关系要求各剂量大致有一半组所产生的反应率在10～50％之间，另一半在50～90％之间，最好还有反应率在0％及100％的组，故需预试。2剂量分组小动物常设5～10个剂量组，每组6～10只。首先确定最高、最低量两个组，分别可使动物90％和10％死亡。预试时按2倍或3倍递增剂量，每次三个剂量水平（如200，400，800mg／Kg或100、300、900mg／Kg）测试动物死亡率。3计算公式：当p1＝0，pk＝1，上式可简化为其中，xk:最高剂量的对数；d：相邻两组剂量之比的对数；pi：各组死亡率；i：组数；SElgLD50：标准误差对数；ni：各组动物数。LD50的95%可信限为：lg－1（lgLD50±1.96SELD50）SElgLD50=d·[∑pi(1-pi)/ni]1/2三、霍恩法（也叫剂量递增法或流动平均法）1特点动物数量固定，剂量也固定，因而简单易行使用动物数量较少但可信限范围较大，不够精确2剂量分组一般分四或五组，每组四或五只动物，各组中雌鼠与雄鼠数应分别相等，该方法对剂量系列要求严格，主要有两种：1）剂量递增公比为：即，1.002.154.64×10tt=0,±1,±2，±3……2）剂量递增公比为：即，1.003.16×10tt=0,±1,±2，±3……3预试（1）以10，100，1000mg／Kg剂量，各用2～3只小鼠灌胃。根据24h内所产生的效应和反应来初步判断毒性。（2）以215mg／Kg剂量用5只动物灌胃，以24h内产生的效应和反应来初步判断毒性。4查表