食品毒理學(xué)第6章

第六章一般毒性作用根據(jù)接觸毒物時(shí)間的長(zhǎng)短，可將產(chǎn)生的一般毒性作用分為急性毒性、亞慢性毒性和慢性毒性。按毒物接觸時(shí)間長(zhǎng)短所進(jìn)行的觀察和評(píng)價(jià)毒效應(yīng)的試驗(yàn)即為急性毒性試驗(yàn)、亞慢性毒性試驗(yàn)和慢性毒性試驗(yàn)。1精選ppt§6-1急性毒性作用

一、概念急性毒性(acutetoxicity)：指機(jī)體（實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或人）一次或24小時(shí)內(nèi)多次接觸外源化學(xué)物后在短期內(nèi)所產(chǎn)生的毒性效應(yīng)。包括一般行為和外觀改變、大體形態(tài)變化及死亡效應(yīng)。注意：1.急性接觸的次數(shù)：一次或24h內(nèi)多次。2.中毒效應(yīng)出現(xiàn)的時(shí)間：一般為7～14天。3.中毒效應(yīng)的強(qiáng)度。2精選ppt二、急性毒性試驗(yàn)的目的1.測(cè)試并求出毒物的的致死劑量以及其他急性毒性參數(shù)，通常以LD50為最主要參數(shù)，并根據(jù)LD50的大小進(jìn)行急性毒性分級(jí)。2.通過(guò)觀察動(dòng)物的表現(xiàn)、毒作用強(qiáng)度和死亡情況，初步評(píng)價(jià)毒物對(duì)機(jī)體的毒效應(yīng)特征、靶器官、劑量－反應(yīng)關(guān)系和對(duì)人體產(chǎn)生損害的危險(xiǎn)性。3.為亞慢性、慢性毒性試驗(yàn)研究以及其他毒理試驗(yàn)提供接觸劑量和觀察指標(biāo)選擇的依據(jù)。4.為毒理學(xué)機(jī)制研究提供線索。3精選ppt三、急性毒性試驗(yàn)方法要點(diǎn)

1．實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇（1）原則（2）具體要求（3）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的性別：雌雄各半。（4）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分組與數(shù)量：一般4～6組，每組10只。（5）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的預(yù)檢：1~2周的檢疫期。（6）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的給藥前禁食處理大鼠、小鼠：隔夜禁食（禁食4h）；染毒后禁食4h。禁食時(shí)要保障飲水。4精選ppt①盡量選擇對(duì)化學(xué)毒物的代謝和毒效應(yīng)表現(xiàn)與人的反應(yīng)盡可能一致的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；②易于飼養(yǎng)管理、試驗(yàn)操作方便的動(dòng)物；③繁殖生育力較強(qiáng)、數(shù)量較大能夠保障供應(yīng)；④價(jià)格較低，易于獲得。5精選ppt①實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的物種和品系首選哺乳動(dòng)物，大小鼠最為常用。大鼠：Spragur-Dawley（SD），Wistar小鼠：昆明種，NIH，ICR②實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的年齡和體重：剛成年，且健康、未曾交配和受孕的動(dòng)物。大鼠：180～240克小鼠：18～25克同一次試驗(yàn)、同一批實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的體重變異范圍不得超過(guò)其平均體重的20％。6精選ppt③常用劑型：水溶液；混懸液；油溶液。④試驗(yàn)前新鮮配制。⑤受試物染毒量規(guī)定：小鼠0.2ml/10g，一次灌胃體積不超過(guò)1.0ml/只大鼠1.0ml/100g，一次灌胃體積不超過(guò)5ml/只3．染毒方法灌胃2．受試物及處理①試驗(yàn)所用受試物的總量應(yīng)一次備齊，且應(yīng)為同一批號(hào)。②受試物成分與配方應(yīng)穩(wěn)定不變。7精選ppt4．劑量選擇與分組5．毒性作用觀察①中毒體征及發(fā)生過(guò)程；②死亡情況和時(shí)間分布；③體重；④病理檢查。6．觀察時(shí)間和周期觀察時(shí)間：染毒當(dāng)天應(yīng)連續(xù)或多次觀察，以后每天2次或多次觀察直至試驗(yàn)結(jié)束。觀察周期：一般是14天。7.計(jì)算LD508精選ppt(1)查閱文獻(xiàn)①了解化學(xué)毒物的理化特性，生產(chǎn)批號(hào)及純度，雜質(zhì)成分與含量等。②確定使用哪一種計(jì)算方法求LD50，然后再設(shè)計(jì)劑量分組。LD50的計(jì)算方法常用寇氏法、概率單位法、霍恩氏法等。③找出與受試化學(xué)毒物結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)近似的化學(xué)物的毒性資料，并以文獻(xiàn)資料中相同的動(dòng)物種系和相同接觸途徑所測(cè)得的LD50值作為受試化學(xué)物的預(yù)期毒性中值。9精選ppt（2）預(yù)試驗(yàn)①設(shè)定以此預(yù)期值作為待測(cè)化學(xué)物的中間劑量組，并在該劑量的上下各設(shè)計(jì)l～2個(gè)劑量組作為預(yù)試驗(yàn)劑量。②根據(jù)確定的劑量組進(jìn)行染毒。③根據(jù)預(yù)試驗(yàn)的死亡資料確定組距?？筛鶕?jù)以下公式計(jì)算出劑量分組：

i=(lgLD90-lgLD10)／(n-1)或：i=(lgLD100-lgLD0)／(n-1)式中i為組距(相鄰的兩個(gè)劑量組對(duì)數(shù)劑量之差)；n為設(shè)計(jì)的劑量組數(shù)。10精選ppt（3）正式試驗(yàn)根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)所選用的LD50計(jì)算方法來(lái)確定組數(shù)。例如，幾率單位法、寇氏法一般設(shè)5～10個(gè)劑量組；霍恩氏法固定設(shè)4個(gè)劑量組。求得i值后，以最低劑量組(LD0或LD10)的對(duì)數(shù)劑量加上一個(gè)i值，即是第二個(gè)劑量組的對(duì)數(shù)劑量，依此類推直至最高劑量組，查各自的反對(duì)數(shù)即得出各組劑量的真實(shí)值。123456

LgLD0LgLD0+iLgLD0+2iLgLD0+3iLgLD0+4i???11精選ppt12精選ppt死亡和死亡時(shí)間重點(diǎn)觀察和記錄每只動(dòng)物死亡的時(shí)間，特別是最早出現(xiàn)死亡的時(shí)間以及各個(gè)劑量組動(dòng)物的死亡數(shù)。13精選ppt體重在觀察試驗(yàn)動(dòng)物中毒癥狀的過(guò)程中，應(yīng)同時(shí)觀察體重的變化。體重可以反映動(dòng)物中毒后的整體變化。體重改變的原因很多：*若化學(xué)毒物刺激或損傷消化道可出現(xiàn)試驗(yàn)動(dòng)物飲食減少甚至拒食，表現(xiàn)為體重減輕；*若化學(xué)毒物引起腹瀉，將影響食物吸收和利用，體重也會(huì)減輕；*如果化學(xué)毒物影響水的攝取或腎功能急性損傷，也可能在體重上反映出來(lái)。14精選ppt寇氏法（Karbor）1.預(yù)試驗(yàn)：預(yù)試實(shí)驗(yàn)取小鼠16只，隨機(jī)分成4組，組間劑量之比為2:1。記錄各組動(dòng)物死亡率，粗略獲得最大的不致死量（LD0）和最大的致死量（LD100）。

2.正式試驗(yàn)動(dòng)物數(shù)：除另有要求外，一般設(shè)5～10個(gè)劑量組，每組6～10只動(dòng)物為宜。15精選ppt①劑量確定：在LD0與LD100之間按等比級(jí)數(shù)插入幾個(gè)中間劑量組。相鄰劑量公比，按下式計(jì)算：i=(lgLD100-lgLD0)／(n-1)（1）n為欲分組數(shù)；則各組劑量分別為下列各數(shù)值的反對(duì)數(shù)：

lgLD0lgLD0+ilgLD0+2ilgLD0+3ilgLD0+4i........。設(shè)通過(guò)預(yù)試驗(yàn)，求得普魯卡因的lgLD0為164mg/kg,lgLD100為250mg/kg，準(zhǔn)備分成5組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，各組劑量為多少？將以上數(shù)據(jù)代入公式（1）：i=0.046故各組劑量分別為164，182，203，225，250mg/kg16精選ppt②給藥及觀察：取體重18～22g小鼠80只，隨機(jī)分為5組，每組16只，按上述求得的劑量分組給藥，腹腔注入鹽酸普魯卡因，觀察并記錄死亡百分率。③結(jié)果記錄(只)劑量D(mg/kg)LogD=X死亡數(shù)(只)死亡率(%)p①162502.39791594.00.94②162252.35221381.30.813③162032.3075850.00.50④161822.2601531.30.313⑤161642.214816.30.063

17精選ppt④LD50計(jì)算寇氏法：LD50=log-1Σ1/2(xi+xi+1)(pi-pi+1)改良的寇氏法：LD50=log-1[Xm-i(Σp-0.5)]，式中：Xm為最高劑量的對(duì)數(shù)值（log250=2.3979）；p為各組動(dòng)物的死亡率，以小數(shù)表示(如80%寫(xiě)作0.8)；Σp為各組動(dòng)物死亡率的總和(p1+p2+p3+p4+p5)；i為相鄰兩組劑量(D)對(duì)數(shù)值之差，即：log250-log225=0.0457。

Σp=2.626LD50=log-1[2.3979-0.0457(2.626-0.5)]=200(mg/kg)

18精選ppt四、急性毒性分級(jí)和評(píng)價(jià)我國(guó)食品毒理急性毒性分級(jí)法(1994)急性毒性分級(jí)大鼠經(jīng)口LD50(mg/kg)大致相當(dāng)于70kg人的致死量6級(jí)(極毒)<1稍嘗,<7滴5級(jí)(高毒)1~507滴~1茶匙4級(jí)(中等毒)51~5001茶匙~35克3級(jí)(低毒)501~500035~350克2級(jí)(實(shí)際無(wú)毒)5001~15000350~1050克1級(jí)(無(wú)毒)>15000>1050克外源化學(xué)物急性毒性分級(jí)（WHO）毒性分級(jí)大鼠一次經(jīng)口LD50(mg/kg)6只大鼠吸入4小時(shí)，死亡2~4只的濃度(ppm)兔經(jīng)皮LD50(/mg/kg)對(duì)人可能致死的估計(jì)量g/kg總量(g/60kg)劇毒<1<10<5<0.050.1高毒1~10~5~0.05~3中等毒50~100~44~0.5~30低毒500~1000~350~5~250實(shí)際無(wú)毒5000~10000~2180~>15>100019精選ppt

§6-2蓄積毒性作用

一、基本概念1．蓄積作用（accumulation）：外源性化學(xué)物質(zhì)連續(xù)反復(fù)地進(jìn)入機(jī)體，其吸收速度或總量超過(guò)代謝轉(zhuǎn)化排出的速度或總量時(shí)，化學(xué)物質(zhì)就可能在體內(nèi)逐漸增加并貯留，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)物質(zhì)的蓄積作用。2．物質(zhì)蓄積（materialaccumulation）：當(dāng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物反復(fù)多次接觸化學(xué)毒物后可以用分析方法在體內(nèi)測(cè)出其原型或代謝產(chǎn)物時(shí)，稱為物質(zhì)蓄積。3．功能蓄積（functionaccumulation）：化學(xué)物質(zhì)長(zhǎng)期接觸機(jī)體后，機(jī)體內(nèi)雖不能測(cè)出其原形的型或代謝產(chǎn)物，卻出現(xiàn)了慢性毒性作用，稱之為功能蓄積。20精選ppt二、研究目的蓄積毒性試驗(yàn)是研究化學(xué)毒物基礎(chǔ)毒性的重要內(nèi)容之一，目的是通過(guò)試驗(yàn)求出蓄積系數(shù)K，了解化學(xué)毒物蓄積毒性的強(qiáng)弱，并為慢性毒性試驗(yàn)及其他有關(guān)毒性試驗(yàn)的劑量選擇提供參考。21精選ppt三、研究方法（一）蓄積系數(shù)法1．蓄積系數(shù)：是多次染毒使半數(shù)動(dòng)物出現(xiàn)效應(yīng)或死亡的蓄積劑量［ED50(n)］與一次染毒使半數(shù)動(dòng)物出現(xiàn)相同效應(yīng)（或死亡）的劑量［ED50(1)］的比值。K＝ED50(n)／ED50(1)K＝LD50(n)／LD50(1)2．實(shí)驗(yàn)方案（1）固定劑量法（2）劑量遞增法（3）劑量固定的20天蓄積法（二）生物半減期法蓄積系數(shù)法是一種以生物效應(yīng)為指標(biāo)，用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（K）評(píng)價(jià)蓄積作用的方法，即將多次染毒與一次染毒所產(chǎn)生的毒性效應(yīng)（或死亡）進(jìn)行比較。22精選ppt固定劑量法：①先求出LD50，②選取相同條件的40只動(dòng)物，分為兩組（染毒組和對(duì)照組），每組至少20只，雌雄各半。③試驗(yàn)組在1／20～l／5LD50的范圍內(nèi)選定一個(gè)劑量，每日以固定劑量、定時(shí)和相同途徑進(jìn)行染毒,試驗(yàn)期間觀察記錄每組動(dòng)物死亡數(shù)。④當(dāng)試驗(yàn)組累積發(fā)生一半動(dòng)物死亡即可終止試驗(yàn)。⑤計(jì)算累積總接觸劑量[LD50(n)]，根據(jù)公式計(jì)算K值，按下表進(jìn)行評(píng)價(jià)。若接觸劑量已累積達(dá)到5個(gè)LD50劑量，也可終止試驗(yàn)。23精選ppt

蓄積毒級(jí)分組蓄積系數(shù)(K)高度蓄積K＜1明顯蓄積1≤K＜3中度蓄積3≤K＜5低度蓄積K＞5蓄積系數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)24精選ppt劑量遞增法：在試驗(yàn)期間，當(dāng)化學(xué)毒物引起動(dòng)物累積死亡一半時(shí)即可終止試驗(yàn)，計(jì)算K值進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般來(lái)說(shuō)，在試驗(yàn)第21天也可結(jié)束試驗(yàn)，因?yàn)檫@之前如果動(dòng)物沒(méi)有死亡或死亡數(shù)不足一半，說(shuō)明其累積劑量已達(dá)5.26LD50，即K＞5。使用本方法時(shí)要注意染毒期間定期(每4天一次)給動(dòng)物稱重，按實(shí)測(cè)體重，調(diào)整化學(xué)毒物的染毒絕對(duì)量。25精選ppt§6-3亞慢性和慢性毒性

一、亞慢性毒性作用1．概念：亞慢性毒性（subchronictoxicity）是指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或人連續(xù)較長(zhǎng)期接觸較大劑量的外源性化學(xué)物所產(chǎn)生的中毒效應(yīng)。2．亞慢性毒性試驗(yàn)的目的3．亞慢性毒性試驗(yàn)的方法要點(diǎn)26精選ppt①研究受試物亞慢性毒性劑量－反應(yīng)關(guān)系，確定未觀察到有害作用的劑量（NOAEL）和可觀察到有害作用的最低劑量（LOAEL），提出安全限量參考值。②觀察受試物亞慢性毒作用特點(diǎn)和毒作用靶器官。③觀察受試物亞慢性毒性作用的可逆性。④為慢性毒理試驗(yàn)的劑量設(shè)計(jì)和觀察指標(biāo)選擇提供依據(jù)。⑤為受試物毒性機(jī)制研究和將研究結(jié)果外推到人提供依據(jù)。27精選ppt（1）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇①物種和品系一般要求選擇兩種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：嚙齒類（大鼠：Wistar和SD）非嚙齒類（犬：Beagle犬）②性別、年齡和動(dòng)物數(shù)兩種性別，雌雄各半；初斷乳動(dòng)物，大鼠6～8周齡，體重80～100g；大鼠每組不少于20只，犬、猴每組不少于6只。③微生物學(xué)、寄生蟲(chóng)學(xué)等級(jí)和飼養(yǎng)環(huán)境亞慢性毒性試驗(yàn)要求大鼠應(yīng)使用清潔級(jí)及以上等級(jí)，并飼養(yǎng)在屏障環(huán)境內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。28精選ppt（2）染毒方式①應(yīng)盡量選擇與人接觸途徑相似的方式；②應(yīng)與預(yù)期進(jìn)行的急性毒性試驗(yàn)的接觸途徑相一致。③染毒頻率多為每日一次，連續(xù)90天。④在進(jìn)行食品安全性評(píng)價(jià)時(shí)一般采用經(jīng)口染毒途徑。有三種方式：灌胃法、喂飼法、膠囊法。29精選ppt劑量設(shè)計(jì)的原則：①最少設(shè)三個(gè)劑量組和一個(gè)陰性（溶劑）對(duì)照組。②高劑量組應(yīng)能引起明顯的毒性或少量動(dòng)物死亡（少于10％）；③低劑量組應(yīng)無(wú)中毒反應(yīng)，相當(dāng)于未觀察到有害作用劑量（NOAEL）；④理想的中劑量組約相當(dāng)于觀察到有害作用的最低劑量（LOAEL）。劑量設(shè)計(jì)①高劑量：1/20LD50～1/5LD50②三個(gè)劑量組間的組距應(yīng)為3～10倍，不少于2倍。③以實(shí)際攝入量的100倍作為其中一個(gè)劑量。（3）劑量選擇和分組30精選ppt（4）觀察指標(biāo)①一般指標(biāo)：*外觀體征、行為活動(dòng)；*動(dòng)物體重；*飼料消耗量②實(shí)驗(yàn)室檢查：*血液學(xué)檢查：血液學(xué)常規(guī)指標(biāo)*血液生化學(xué)檢查③系統(tǒng)尸解和組織病理學(xué)檢查*臟器重量和臟器系數(shù)*病理學(xué)檢查④其他指標(biāo)31精選ppt4.亞慢性毒性評(píng)價(jià)①最大無(wú)作用劑量小于或等于人的可能攝入量的100倍者表示毒性較強(qiáng)，應(yīng)放棄該受試物用于食品。②最大無(wú)作用劑量大于100倍而小于300倍者，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行毒性試驗(yàn)。③大于或等于300倍者則不必進(jìn)行慢性毒性試驗(yàn)，可