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第六章 化学毒物的一般毒
性作用
卫生毒理学教研室
2004.5
10/17/2011 2
第六章 基础毒性
? § 1 急性毒性作用
? § 2 蓄积毒性
? § 3 亚慢性和慢性毒性作用
? § 4 局部毒性作用
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§ 1 急性毒性作用
? 一、急性毒性和急性毒性试验的目的
? 二、急性毒性试验
? 三、急性毒性分级
急
性
毒
性
作
用
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一、急性毒性和急性毒性试验的目的
? 急性毒性 (acute toxicity)是指机体 (人或试验
动物 )一次接触或 24小时内多次接触 化学物后在
短期 (最长到 14天 )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。
急
性
毒
性
作
用
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一、急性毒性和急性毒性试验的目的
? 目的
? ① 测试和求出化学毒物对一种或几种试验动物的致死量
(以 LD50表示 )以及其它的急性毒性参数, 了解急性毒作用
强度 。
? ② 并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 。
? ③ 探求化学毒物急性毒性的剂量 —反应关系与中毒特征 。
? ④ 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 。
? ⑤ 研究化学毒物急性中毒的预防和急救治疗措施 。
? ⑥ 为毒理学机制研究提供线索 。
急
性
毒
性
作
用
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一、急性毒性和急性毒性试验的目的
? 急性毒性试验常用的毒性参数,
? LD50/LC50
? Zac （ LD50/Limac）
? LD84/LD16(或 LC84／ LC16)
? 剂量 — 反应曲线斜率
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? (一 )试验动物
? [原则 ],
?① 急性毒性试验要求选择对化学毒物的代谢
和毒效应表现与人的反应尽可能一致的试验
动物 。
?② 动物易于获得
?③ 品系纯化
?④ 价格较低和易于饲养等条件 。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? 1,试验动物的种属和品系
? 最好用两种种属的动物
? 啮齿类,小鼠, 大鼠, 豚鼠或家兔
? 非啮齿类,狗或猴 。
? 急性皮肤毒性试验可选用成年大鼠, 豚鼠或家兔,
优先考虑白色家兔 。 而急性吸入毒性试验和经口急
性毒性试验则优先考虑大鼠 。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? ⒉ 试验动物的年龄和体重,
? 急性试验动物不宜过老或过幼，通常要求选择刚成年
动物进行试验，而且须是未曾交配和受孕的动物。例
如：大鼠 180～ 240g、小鼠 18～ 25g、家兔 2～ 2.5kg、
豚鼠 200～ 250g、狗 10～ 15kg。 同一批试验动物体重
变异范围不应超过该批动物平均体重的 20％。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? 3.试验动物的性别,
? 急性毒性试验的主要内容是求 LD50，除特殊要求
外，一般急性毒性试验对动物性别要求为 雌雄各
半 。如果在预试验时发现化学毒物 (如农药 )对雌、
雄动物毒效应的敏感性有明显差异，则应单独分
别求出雌性与雄性动物各自的 LD50。如果试验是
为致畸试验作准备，也可仅作雌性动物的 LD50测
试。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? 4.动物数量与随机分组,
? 大、小鼠等小动物 每组 10只
? 狗等大动物 每组 6只
? 分组原则 —— 随机化原则
? 5.禁食,
? 经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食
? 大鼠、小鼠 —— 隔夜进食；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 2~4h，但在禁食时要保障饮水。
? 6.实验动物的预检,
? 选择健康动物
? 1~2周的检疫期
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
（二）试验动物的饲养环境
? 恒定的温度,22± 3℃
? 湿度,30~70%
? 照度：昼夜各半
? 饲料合格、饮水合格、垫料合格
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
（三）染毒途径的选择,
染毒途径（ exposure routes）的选择需考虑：
模拟人在生活和生产环境中实际接触受试物的
途径和方式 ； 有利于不同化学物之间急性毒性
大小的比较 ； 受试物的性质和用途；各种受试
物毒性评价程序的要求等。
最常用的染毒途径为 经口、经呼吸道、经皮及
注射途径。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? 经口 (胃肠道 )接触,
灌胃,小鼠 0.2?1.0ml/只或 0.1?0.5ml/10g
大鼠一次灌胃体积不超过 5ml/只
家兔不超过 10ml/2kg
狗不超过 50ml/10kg
吞咽胶囊,
? 经呼吸道接触, 静式吸入
动式吸入
? 经皮肤接触,
? 注射途径接触,
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （四）染毒剂量与分组,
1．查阅文献
?① 了解化学毒物的结构式, 分子量, 常温常压下的状
态, 熔点, 沸点, 密度, 闪点, 挥发度, 蒸气压, 水
溶性和脂溶性等理化特性, 生产批号及纯度, 杂质成
分与含量等 。
?② 确定使用哪一种计算方法求 LD50,然后再设计剂量
分组 。 LD50的计算方法常用寇氏法, 概率单位法, 霍
思法等 。
?③找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物
的毒性资料，并以文献资料中相同的动物种系和相同
接触途径所测得的 LD50(LC50)值作为受试化学物的预期
毒性中值。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （四）染毒剂量与分组,
? 2,预试验
?① 设定以此预期值作为待测化学物的中间剂量组, 并
在该剂量的上下各设计 l一 2个剂量组作为预试验剂量 。
?② 根据确定的剂量组进行染毒 。
?③ 根据预试验的死亡资料确定组距 。
可根据以下公式计算出剂量分组,
i=(lgLD90-lgLD10)／ (n-1) 或,i=(lgLD100-lgLD0)／ (n-1)
式中 i为组距 (相邻的两个剂量组对数剂量之差 )；
n为设计的剂量组数 。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （四）染毒剂量与分组,
? 3．正式试验 ;
?一般来说、根据试验设计所选用的 LD50计算方法来确定
组数。例如几率单位法、寇氏法一般设 6～ 10个剂量组；
霍恩法固定设 4个剂量组。求得 i值后．以最低剂量组
(LD0或 LD10)的对数剂量加上一个 i值，即是第二个剂量组
的对数剂量，依此类推直至最高剂量组，查各自的反对
数即得出各组剂量的真实值。
1 2 3 4 5 6
? LgLD0 LgLD0+i LgLD0+2i LgLD0+3i LgLD0+4i ???
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （ 五）试验周期与毒效应观察
? 1.中毒症状 急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （五）试验周期与毒效应观察,
2.体重
?在观察试验动物中毒症状的过程中，应同时观察体重
的变化。 体重可以反映动物中毒后的整体变化。 体重
改变的原因很多，若化学毒物刺激或损伤消化道可出
现试验动物饮食减少甚至拒食，表现为体重减轻。若
化学毒物引起腹泻，将影响食物吸收和利用，体重也
会减轻。如果化学毒物影响水的摄取或肾功能急性损
伤，也可能在体重上反映出来。所以，对存活动物尤
其是对低于 LD50剂量组的存活动物．应在观察期 14天
内称量其体重的变化．以便了解受试物引起毒效应的
持续时间。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （五）试验周期与毒效应观察,
? 3.病理检查及其他指标,
?急性毒性试验中，对死亡的动物均应及时进行大体解
剖和病理组织学检查，肉眼观察主要脏器的大体病理
变化，如脏器大小、外观、色泽的变化，有无充血、
出血、水肿或其它改变，对有改变的脏器进行取材做
组织病理学检查。对存活动物在观察期结束时进行大
体病理检查．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项目．如体温、心电图、脑电图
或进行某些生化指标测定等。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （ 五）试验周期与毒效应观察
? 4.死亡和死亡时间
?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。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? (六 )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。
急
性
毒
性
作
用
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三、急性毒性评价
外源化学物急性毒性分级（ WHO）
毒性分级 大鼠一次经口 LD50 (mg/kg)
6只大鼠吸入 4小时，死
亡 2~4只的浓度 (ppm)
兔经皮
LD50(/mg/kg)
对人可能致死的估计量
g/kg 总量 (g/60kg)
剧毒 <1 <10 <5 <0.05 0.1
高毒 1~ 10~ 5~ 0.05~ 3
中等毒 50~ 100~ 44~ 0.5~ 30
低毒 500~ 1000~ 350~ 5~ 250
实际无毒 5000~ 10000~ 2180~ >15 >1000
急
性
毒
性
作
用
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三、急性毒性评价
我国食品毒理急性毒性分级法 (1994)
急性毒性分级 大鼠经口 LD50(mg/kg) 大致相当于 70kg人的致死量
6级 (极毒 ) <1 稍尝,<7滴
5级 (剧毒 ) 1~50 7滴 ~1茶匙
4级 (中等毒 ) 51~500 1茶匙 ~35克
3级 (低毒 ) 501~5000 35~350克
2级 (实际无毒 ) 5001~15000 350~1050克
1级 (无毒 ) >15000 >1050克
急
性
毒
性
作
用
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? 一,基本概念
? 二, 蓄积毒性试验方法及其评价
蓄
积
作
用
及
其
评
价
§ 2 蓄积毒性
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化学毒物进入机体后，经过生物转化以代
谢产物或化学物原型排出体外。但是，当化学
毒物反复多次给动物染毒，化学毒物进入机体
的速度 (或总量 )超过代谢转化的速度和排泄的
速度 (或总量 )时，化学毒物或其代谢产物就有
可能在机体内逐渐增加并贮留，这种现象称为
化学毒物的 蓄积作用 (accumulation)。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
一、基本概念
10/17/2011 27
蓄积作用实际上有二个含义,
物质蓄积 (material accumulation)
功能蓄积 (functional accumulation)
蓄
积
作
用
及
其
评
价
一、基本概念
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二、蓄积毒性试验方法及其评价
? 化学毒物的 蓄积作用是发生慢性中毒的物质基础,
因此研究化学毒物在机体内的蓄积性是评价化学
毒物能否引起潜在慢性毒性的依据之一, 也是卫
生标准制订过程选择安全系数的主要依据 。
? 蓄积毒性试验是研究化学毒物基础毒性的重要内
容之一, 目的是通过试验求出蓄积系数 K,了解化
学毒物蓄积毒性的强弱, 并为慢性毒性试验及其
他有关毒性试验的剂量选择提供参考 。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
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? (一 )蓄积系数法
? 蓄积系数 (accumulation coefficient)是多次
染毒使半数动物出现效应 (或死亡 )的累积剂量
[ED50(n)]与一次染毒使半数动物出现相同效应
(或死亡 )的剂量 [ED50(1)]的比值, 即,
K＝ ED50(n)/ED50(1)
K＝ LD50(n)/LD50(1)
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
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1．固定剂量法,
一般常选用大、小鼠灌胃或腹腔注射方法进行染毒。
先求出 LD50，然后选取相同条件的 40只 (或更多 )实验动
物，分为两组，一为染毒组，一为对照组，每组至少
20只，雌雄各半。试验组在 1／ 20～ l／ 50LD50的范围内
选定一个剂量，每日以固定剂量、定时和相同途径进
行染毒,试验期间观察记录每组动物死亡数。当试验组
累积发生一半动物死亡即可终止试验。此时，计算累
积总接触剂量 [LD50(n)]，根据公式计算 K值，然后依表
6— 5进行评价。但若接触剂量已累积达到 5个 LD50剂量，
也可终止试验。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
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2．剂量递增法,
在试验期间，当化学毒物引起动物累积死亡一半时即可终止试
验，计算 K值进行评价。一般来说，在试验第 2l天也可结束试验，
因为这之前如果动物没有死亡或死亡数不足一半，说明其累积剂
量已达 5.26LD50，即 K＞ 5。使用本方法时要注意染毒期间定期 (每
4天一次 )给动物称重，按实测体重，调整化学毒物的染毒绝对量。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
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? 3,剂量固定的 20天蓄积法,
它通常采用经口灌胃染毒方式, 将动物随机分为 5个组,
包括阴性对照组和 1/20 LD50,l/10 LD50,1/5 LD50和 1/2 LD50
四个剂量组, 每组动物数 10只, 雌雄各半 。 每日染毒一次,
连续染毒 20天 。 观察每组雌雄合计的死亡动物数量 。 试验结
束时根据下列标准进行评定,① 各剂量组均无死亡, 即为蓄
积性不明显； ② 如仅 1/2LD50剂量组有死亡, 其他组均无死亡,
则为弱蓄积性； ③ 如 1/20LD50剂量组无死亡, 其他各组间死亡
数有剂量反应关系时, 则为中等蓄积性； ④ 如 1/20LD50剂量组
有死亡, 且有剂量反应关系, 则为强蓄积性 。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
10/17/2011 33
(二 )生物半减期法,
生物半减期 (biological half-life,t1/2)法是用毒物动力学原理
描述化学毒物在机体内的蓄积作用 。
化学毒物在体内蓄积的速度和量与机体单位时间内吸收该物质的速
度以及清除速度有关 。 即使化学毒物以相等的时间间距恒速地吸收入
血液, 该物质在一定剂量范围内在机体的蓄积量也不呈直线无限地增
加, 而是呈曲线形上升并有一定的极限 。 这是因为化学物质吸收进入
机体的同时体内也发生着代谢转化及清除的过程 (包括血中化学毒物
向组织脏器的分配过程 )。 当化学毒物的吸收过程与代谢转化 —清除的
过程达到平衡时, 其蓄积量基本上不再增加 。
一般来说, t1/2d较短的化学毒物达到蓄积极限所需的时间也短,
t1/2长者达到蓄积极限的时间也长 。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
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一 亚慢性毒性作用,
? 亚慢性毒性的概念
? 亚慢性毒性试验的目的
? 亚慢性毒性试验的设计
二 慢性毒性作用,
? 慢性毒性的概念
? 慢性毒性试验的目的
? 慢性毒性试验设计
§ 3 亚慢性和慢性毒性试验
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
10/17/2011 35
(一 ) 概念,
亚慢性毒性 (subchronic toxicity)是指人
或实验动物连续接触较长时间、较大剂量
的外源化合物所引起的毒性效应。
慢性毒性 (chronic toxicity)是指人或实验
动物长期 (甚至终生 )反复接触低剂量的化
学毒物所产生的毒性效应。
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
一、亚慢性和慢性毒性试验的概念、目的
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（二）试验目的,
1.确定受试物亚慢性和慢性毒性的效应谱，对在急性及亚急性毒
性试验中发现的毒作用提供新的信息，并发现在急性及亚急性毒
性试验中未发现的毒作用；
2.研究受试物亚慢性和慢性毒作用的靶器官；
3.研究受试物亚慢性和慢性毒性剂量 — 反应 (效应 )关系，确定其观
察到有害作用的最低剂量 (LOAEL)和未观察到有害作用的剂量
（ NOAEL），提出此受试物的安全限量参考值 ;
4.研究受试物亚慢性和慢性毒性损害的可逆性 ;
5.亚慢性毒性试验为慢性毒性试验的剂量设计及观察指标选择提
供依据 ;
6.确定不同动物物种对受试物亚慢性和慢性毒效应的差异，为将
毒性研究结果外推到人提供依据。
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
一、亚慢性和慢性毒性试验的概念、目的
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二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（一）实验动物选择 亚慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
亚慢性毒性试验
年龄,大鼠 80~100g
狗 8~12月
小鼠 10~15g
数量,小动物 ≥20
大动物 ≥6
性别,雌雄各半
慢性毒性试验
年龄,大鼠 50~70g
狗 <8月
小鼠 初断乳
数量,小动物 ≥40
大动物 ≥8
性别,雌雄各半
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（二）实验动物染毒期限,
? 工业毒理学 —— 3－ 6个月
? 食品毒理学 —— 6个月－ 1年
? 环境毒理学 —— 6个月－ 1年
? 致癌试验 —— 接近或等于动物的预期寿命
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
10/17/2011 39
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（二）实验动物染毒期限 亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
10/17/2011 40
? 经消化道
? 经呼吸道
? 经皮肤
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（三）实验动物染毒方式
10/17/2011 41
? 亚慢性毒性的剂量选择
? 阴性对照组
? 低剂量组
? 中剂量组
? 高剂量组
急性毒性的阈剂量
1/20~1/5 LD50
? 组距,3~10倍，最低
不小于 2倍
? 慢性毒性的剂量选择
? 阴性对照组
? 低剂量组
? 中剂量组
? 高剂量组
亚慢性阈剂量或其 1/5~1/2
1/10 LD50
? 组距,2~5倍，最低不小于
2倍
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（四）试验分组和剂量设计 亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
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（五）观察指标 亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
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1.一般综合性观察指标,
?外观体征、行为活动、体重、食物利用率
2,一般化验指标,
3,系统尸解和病理学检查,
?（ 1） 脏器湿重、脏器系数（ 脏 /体比值 ） （ 如肝 /
体比，即 (全肝湿重 /体重 )?100 ）
?（ 2） 病理学检查
4.特异性指标,
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（五）观察指标
10/17/2011 44
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
10/17/2011 45
四、局部毒作用
? 1.皮肤原发性刺激试验
? 2.皮肤致敏反应试验
? 3.光致敏反应
? 4.光刺激试验
? 5.眼刺激试验
? 6.其他粘膜刺激试验
? 7.替代（体外）试验
局
部
作
用
第六章 化学毒物的一般毒
性作用
卫生毒理学教研室
2004.5
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第六章 基础毒性
? § 1 急性毒性作用
? § 2 蓄积毒性
? § 3 亚慢性和慢性毒性作用
? § 4 局部毒性作用
10/17/2011 3
§ 1 急性毒性作用
? 一、急性毒性和急性毒性试验的目的
? 二、急性毒性试验
? 三、急性毒性分级
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 4
一、急性毒性和急性毒性试验的目的
? 急性毒性 (acute toxicity)是指机体 (人或试验
动物 )一次接触或 24小时内多次接触 化学物后在
短期 (最长到 14天 )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。
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 5
一、急性毒性和急性毒性试验的目的
? 目的
? ① 测试和求出化学毒物对一种或几种试验动物的致死量
(以 LD50表示 )以及其它的急性毒性参数, 了解急性毒作用
强度 。
? ② 并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 。
? ③ 探求化学毒物急性毒性的剂量 —反应关系与中毒特征 。
? ④ 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 。
? ⑤ 研究化学毒物急性中毒的预防和急救治疗措施 。
? ⑥ 为毒理学机制研究提供线索 。
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 6
一、急性毒性和急性毒性试验的目的
? 急性毒性试验常用的毒性参数,
? LD50/LC50
? Zac （ LD50/Limac）
? LD84/LD16(或 LC84／ LC16)
? 剂量 — 反应曲线斜率
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 7
二、急性毒性试验
? (一 )试验动物
? [原则 ],
?① 急性毒性试验要求选择对化学毒物的代谢
和毒效应表现与人的反应尽可能一致的试验
动物 。
?② 动物易于获得
?③ 品系纯化
?④ 价格较低和易于饲养等条件 。
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 8
二、急性毒性试验
? 1,试验动物的种属和品系
? 最好用两种种属的动物
? 啮齿类,小鼠, 大鼠, 豚鼠或家兔
? 非啮齿类,狗或猴 。
? 急性皮肤毒性试验可选用成年大鼠, 豚鼠或家兔,
优先考虑白色家兔 。 而急性吸入毒性试验和经口急
性毒性试验则优先考虑大鼠 。
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 9
二、急性毒性试验
? ⒉ 试验动物的年龄和体重,
? 急性试验动物不宜过老或过幼，通常要求选择刚成年
动物进行试验，而且须是未曾交配和受孕的动物。例
如：大鼠 180～ 240g、小鼠 18～ 25g、家兔 2～ 2.5kg、
豚鼠 200～ 250g、狗 10～ 15kg。 同一批试验动物体重
变异范围不应超过该批动物平均体重的 20％。
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 10
二、急性毒性试验
? 3.试验动物的性别,
? 急性毒性试验的主要内容是求 LD50，除特殊要求
外，一般急性毒性试验对动物性别要求为 雌雄各
半 。如果在预试验时发现化学毒物 (如农药 )对雌、
雄动物毒效应的敏感性有明显差异，则应单独分
别求出雌性与雄性动物各自的 LD50。如果试验是
为致畸试验作准备，也可仅作雌性动物的 LD50测
试。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? 4.动物数量与随机分组,
? 大、小鼠等小动物 每组 10只
? 狗等大动物 每组 6只
? 分组原则 —— 随机化原则
? 5.禁食,
? 经消化道染毒时，要求试验前对动物禁食
? 大鼠、小鼠 —— 隔夜进食；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 2~4h，但在禁食时要保障饮水。
? 6.实验动物的预检,
? 选择健康动物
? 1~2周的检疫期
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 12
二、急性毒性试验
（二）试验动物的饲养环境
? 恒定的温度,22± 3℃
? 湿度,30~70%
? 照度：昼夜各半
? 饲料合格、饮水合格、垫料合格
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
（三）染毒途径的选择,
染毒途径（ exposure routes）的选择需考虑：
模拟人在生活和生产环境中实际接触受试物的
途径和方式 ； 有利于不同化学物之间急性毒性
大小的比较 ； 受试物的性质和用途；各种受试
物毒性评价程序的要求等。
最常用的染毒途径为 经口、经呼吸道、经皮及
注射途径。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? 经口 (胃肠道 )接触,
灌胃,小鼠 0.2?1.0ml/只或 0.1?0.5ml/10g
大鼠一次灌胃体积不超过 5ml/只
家兔不超过 10ml/2kg
狗不超过 50ml/10kg
吞咽胶囊,
? 经呼吸道接触, 静式吸入
动式吸入
? 经皮肤接触,
? 注射途径接触,
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （四）染毒剂量与分组,
1．查阅文献
?① 了解化学毒物的结构式, 分子量, 常温常压下的状
态, 熔点, 沸点, 密度, 闪点, 挥发度, 蒸气压, 水
溶性和脂溶性等理化特性, 生产批号及纯度, 杂质成
分与含量等 。
?② 确定使用哪一种计算方法求 LD50,然后再设计剂量
分组 。 LD50的计算方法常用寇氏法, 概率单位法, 霍
思法等 。
?③找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物
的毒性资料，并以文献资料中相同的动物种系和相同
接触途径所测得的 LD50(LC50)值作为受试化学物的预期
毒性中值。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （四）染毒剂量与分组,
? 2,预试验
?① 设定以此预期值作为待测化学物的中间剂量组, 并
在该剂量的上下各设计 l一 2个剂量组作为预试验剂量 。
?② 根据确定的剂量组进行染毒 。
?③ 根据预试验的死亡资料确定组距 。
可根据以下公式计算出剂量分组,
i=(lgLD90-lgLD10)／ (n-1) 或,i=(lgLD100-lgLD0)／ (n-1)
式中 i为组距 (相邻的两个剂量组对数剂量之差 )；
n为设计的剂量组数 。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （四）染毒剂量与分组,
? 3．正式试验 ;
?一般来说、根据试验设计所选用的 LD50计算方法来确定
组数。例如几率单位法、寇氏法一般设 6～ 10个剂量组；
霍恩法固定设 4个剂量组。求得 i值后．以最低剂量组
(LD0或 LD10)的对数剂量加上一个 i值，即是第二个剂量组
的对数剂量，依此类推直至最高剂量组，查各自的反对
数即得出各组剂量的真实值。
1 2 3 4 5 6
? LgLD0 LgLD0+i LgLD0+2i LgLD0+3i LgLD0+4i ???
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （ 五）试验周期与毒效应观察
? 1.中毒症状 急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （五）试验周期与毒效应观察,
2.体重
?在观察试验动物中毒症状的过程中，应同时观察体重
的变化。 体重可以反映动物中毒后的整体变化。 体重
改变的原因很多，若化学毒物刺激或损伤消化道可出
现试验动物饮食减少甚至拒食，表现为体重减轻。若
化学毒物引起腹泻，将影响食物吸收和利用，体重也
会减轻。如果化学毒物影响水的摄取或肾功能急性损
伤，也可能在体重上反映出来。所以，对存活动物尤
其是对低于 LD50剂量组的存活动物．应在观察期 14天
内称量其体重的变化．以便了解受试物引起毒效应的
持续时间。
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 20
二、急性毒性试验
? （五）试验周期与毒效应观察,
? 3.病理检查及其他指标,
?急性毒性试验中，对死亡的动物均应及时进行大体解
剖和病理组织学检查，肉眼观察主要脏器的大体病理
变化，如脏器大小、外观、色泽的变化，有无充血、
出血、水肿或其它改变，对有改变的脏器进行取材做
组织病理学检查。对存活动物在观察期结束时进行大
体病理检查．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项目．如体温、心电图、脑电图
或进行某些生化指标测定等。
急
性
毒
性
作
用
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二、急性毒性试验
? （ 五）试验周期与毒效应观察
? 4.死亡和死亡时间
?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。
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 22
二、急性毒性试验
? (六 )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。
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 23
三、急性毒性评价
外源化学物急性毒性分级（ WHO）
毒性分级 大鼠一次经口 LD50 (mg/kg)
6只大鼠吸入 4小时，死
亡 2~4只的浓度 (ppm)
兔经皮
LD50(/mg/kg)
对人可能致死的估计量
g/kg 总量 (g/60kg)
剧毒 <1 <10 <5 <0.05 0.1
高毒 1~ 10~ 5~ 0.05~ 3
中等毒 50~ 100~ 44~ 0.5~ 30
低毒 500~ 1000~ 350~ 5~ 250
实际无毒 5000~ 10000~ 2180~ >15 >1000
急
性
毒
性
作
用
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三、急性毒性评价
我国食品毒理急性毒性分级法 (1994)
急性毒性分级 大鼠经口 LD50(mg/kg) 大致相当于 70kg人的致死量
6级 (极毒 ) <1 稍尝,<7滴
5级 (剧毒 ) 1~50 7滴 ~1茶匙
4级 (中等毒 ) 51~500 1茶匙 ~35克
3级 (低毒 ) 501~5000 35~350克
2级 (实际无毒 ) 5001~15000 350~1050克
1级 (无毒 ) >15000 >1050克
急
性
毒
性
作
用
10/17/2011 25
? 一,基本概念
? 二, 蓄积毒性试验方法及其评价
蓄
积
作
用
及
其
评
价
§ 2 蓄积毒性
10/17/2011 26
化学毒物进入机体后，经过生物转化以代
谢产物或化学物原型排出体外。但是，当化学
毒物反复多次给动物染毒，化学毒物进入机体
的速度 (或总量 )超过代谢转化的速度和排泄的
速度 (或总量 )时，化学毒物或其代谢产物就有
可能在机体内逐渐增加并贮留，这种现象称为
化学毒物的 蓄积作用 (accumulation)。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
一、基本概念
10/17/2011 27
蓄积作用实际上有二个含义,
物质蓄积 (material accumulation)
功能蓄积 (functional accumulation)
蓄
积
作
用
及
其
评
价
一、基本概念
10/17/2011 28
二、蓄积毒性试验方法及其评价
? 化学毒物的 蓄积作用是发生慢性中毒的物质基础,
因此研究化学毒物在机体内的蓄积性是评价化学
毒物能否引起潜在慢性毒性的依据之一, 也是卫
生标准制订过程选择安全系数的主要依据 。
? 蓄积毒性试验是研究化学毒物基础毒性的重要内
容之一, 目的是通过试验求出蓄积系数 K,了解化
学毒物蓄积毒性的强弱, 并为慢性毒性试验及其
他有关毒性试验的剂量选择提供参考 。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
10/17/2011 29
? (一 )蓄积系数法
? 蓄积系数 (accumulation coefficient)是多次
染毒使半数动物出现效应 (或死亡 )的累积剂量
[ED50(n)]与一次染毒使半数动物出现相同效应
(或死亡 )的剂量 [ED50(1)]的比值, 即,
K＝ ED50(n)/ED50(1)
K＝ LD50(n)/LD50(1)
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
10/17/2011 30
1．固定剂量法,
一般常选用大、小鼠灌胃或腹腔注射方法进行染毒。
先求出 LD50，然后选取相同条件的 40只 (或更多 )实验动
物，分为两组，一为染毒组，一为对照组，每组至少
20只，雌雄各半。试验组在 1／ 20～ l／ 50LD50的范围内
选定一个剂量，每日以固定剂量、定时和相同途径进
行染毒,试验期间观察记录每组动物死亡数。当试验组
累积发生一半动物死亡即可终止试验。此时，计算累
积总接触剂量 [LD50(n)]，根据公式计算 K值，然后依表
6— 5进行评价。但若接触剂量已累积达到 5个 LD50剂量，
也可终止试验。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
10/17/2011 31
2．剂量递增法,
在试验期间，当化学毒物引起动物累积死亡一半时即可终止试
验，计算 K值进行评价。一般来说，在试验第 2l天也可结束试验，
因为这之前如果动物没有死亡或死亡数不足一半，说明其累积剂
量已达 5.26LD50，即 K＞ 5。使用本方法时要注意染毒期间定期 (每
4天一次 )给动物称重，按实测体重，调整化学毒物的染毒绝对量。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
10/17/2011 32
? 3,剂量固定的 20天蓄积法,
它通常采用经口灌胃染毒方式, 将动物随机分为 5个组,
包括阴性对照组和 1/20 LD50,l/10 LD50,1/5 LD50和 1/2 LD50
四个剂量组, 每组动物数 10只, 雌雄各半 。 每日染毒一次,
连续染毒 20天 。 观察每组雌雄合计的死亡动物数量 。 试验结
束时根据下列标准进行评定,① 各剂量组均无死亡, 即为蓄
积性不明显； ② 如仅 1/2LD50剂量组有死亡, 其他组均无死亡,
则为弱蓄积性； ③ 如 1/20LD50剂量组无死亡, 其他各组间死亡
数有剂量反应关系时, 则为中等蓄积性； ④ 如 1/20LD50剂量组
有死亡, 且有剂量反应关系, 则为强蓄积性 。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
10/17/2011 33
(二 )生物半减期法,
生物半减期 (biological half-life,t1/2)法是用毒物动力学原理
描述化学毒物在机体内的蓄积作用 。
化学毒物在体内蓄积的速度和量与机体单位时间内吸收该物质的速
度以及清除速度有关 。 即使化学毒物以相等的时间间距恒速地吸收入
血液, 该物质在一定剂量范围内在机体的蓄积量也不呈直线无限地增
加, 而是呈曲线形上升并有一定的极限 。 这是因为化学物质吸收进入
机体的同时体内也发生着代谢转化及清除的过程 (包括血中化学毒物
向组织脏器的分配过程 )。 当化学毒物的吸收过程与代谢转化 —清除的
过程达到平衡时, 其蓄积量基本上不再增加 。
一般来说, t1/2d较短的化学毒物达到蓄积极限所需的时间也短,
t1/2长者达到蓄积极限的时间也长 。
蓄
积
作
用
及
其
评
价
二、蓄积毒性试验方法及其评价
10/17/2011 34
一 亚慢性毒性作用,
? 亚慢性毒性的概念
? 亚慢性毒性试验的目的
? 亚慢性毒性试验的设计
二 慢性毒性作用,
? 慢性毒性的概念
? 慢性毒性试验的目的
? 慢性毒性试验设计
§ 3 亚慢性和慢性毒性试验
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
10/17/2011 35
(一 ) 概念,
亚慢性毒性 (subchronic toxicity)是指人
或实验动物连续接触较长时间、较大剂量
的外源化合物所引起的毒性效应。
慢性毒性 (chronic toxicity)是指人或实验
动物长期 (甚至终生 )反复接触低剂量的化
学毒物所产生的毒性效应。
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
一、亚慢性和慢性毒性试验的概念、目的
10/17/2011 36
（二）试验目的,
1.确定受试物亚慢性和慢性毒性的效应谱，对在急性及亚急性毒
性试验中发现的毒作用提供新的信息，并发现在急性及亚急性毒
性试验中未发现的毒作用；
2.研究受试物亚慢性和慢性毒作用的靶器官；
3.研究受试物亚慢性和慢性毒性剂量 — 反应 (效应 )关系，确定其观
察到有害作用的最低剂量 (LOAEL)和未观察到有害作用的剂量
（ NOAEL），提出此受试物的安全限量参考值 ;
4.研究受试物亚慢性和慢性毒性损害的可逆性 ;
5.亚慢性毒性试验为慢性毒性试验的剂量设计及观察指标选择提
供依据 ;
6.确定不同动物物种对受试物亚慢性和慢性毒效应的差异，为将
毒性研究结果外推到人提供依据。
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
一、亚慢性和慢性毒性试验的概念、目的
10/17/2011 37
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（一）实验动物选择 亚慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
亚慢性毒性试验
年龄,大鼠 80~100g
狗 8~12月
小鼠 10~15g
数量,小动物 ≥20
大动物 ≥6
性别,雌雄各半
慢性毒性试验
年龄,大鼠 50~70g
狗 <8月
小鼠 初断乳
数量,小动物 ≥40
大动物 ≥8
性别,雌雄各半
10/17/2011 38
（二）实验动物染毒期限,
? 工业毒理学 —— 3－ 6个月
? 食品毒理学 —— 6个月－ 1年
? 环境毒理学 —— 6个月－ 1年
? 致癌试验 —— 接近或等于动物的预期寿命
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
10/17/2011 39
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（二）实验动物染毒期限 亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
10/17/2011 40
? 经消化道
? 经呼吸道
? 经皮肤
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（三）实验动物染毒方式
10/17/2011 41
? 亚慢性毒性的剂量选择
? 阴性对照组
? 低剂量组
? 中剂量组
? 高剂量组
急性毒性的阈剂量
1/20~1/5 LD50
? 组距,3~10倍，最低
不小于 2倍
? 慢性毒性的剂量选择
? 阴性对照组
? 低剂量组
? 中剂量组
? 高剂量组
亚慢性阈剂量或其 1/5~1/2
1/10 LD50
? 组距,2~5倍，最低不小于
2倍
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（四）试验分组和剂量设计 亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
10/17/2011 42
（五）观察指标 亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
10/17/2011 43
1.一般综合性观察指标,
?外观体征、行为活动、体重、食物利用率
2,一般化验指标,
3,系统尸解和病理学检查,
?（ 1） 脏器湿重、脏器系数（ 脏 /体比值 ） （ 如肝 /
体比，即 (全肝湿重 /体重 )?100 ）
?（ 2） 病理学检查
4.特异性指标,
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
（五）观察指标
10/17/2011 44
亚
慢
性
和
慢
性
毒
性
试
验
二、亚慢性和慢性毒性试验设计
10/17/2011 45
四、局部毒作用
? 1.皮肤原发性刺激试验
? 2.皮肤致敏反应试验
? 3.光致敏反应
? 4.光刺激试验
? 5.眼刺激试验
? 6.其他粘膜刺激试验
? 7.替代（体外）试验
局
部
作
用
