药物毒理学课件：急性毒性2017.ppt

1、急性毒性作急性毒性作用用长期毒性作长期毒性作用用局部毒性作局部毒性作用用特殊毒性作特殊毒性作用用一般药理研一般药理研究究毒理学研究毒理学研究毒性作用毒性作用安全性药理研究安全性药理研究副作用副作用全身用药的全身用药的毒性研究毒性研究急性毒性研究急性毒性研究长期毒性研究长期毒性研究急性毒性实验研究急性毒性实验研究n急性毒性急性毒性acute toxicity指指机体（人或试验动物）机体（人或试验动物）一次接触或一次接触或24小时内小时内多次接触多次接触化学物后在化学物后在短期（最长到短期（最长到14天）天）内所内所发生的发生的毒性效应毒性效应，包括一般行为、外观改变、，包括一般行为、外观改变、大

2、体形态变化以及死亡效应。大体形态变化以及死亡效应。 n急性毒性实验急性毒性实验 acute toxicity test是指是指研究研究机体（实验动物）机体（实验动物）一次接触或一次接触或2424小时小时内多次接触药物产生的快速而剧烈的中毒效应。内多次接触药物产生的快速而剧烈的中毒效应。1 1、半数致死量，、半数致死量，LD50，引起死亡剂量的引起死亡剂量的50% 最重要的参数最重要的参数化合物经口急性毒性分级标准化合物经口急性毒性分级标准毒性分级毒性分级大鼠经口大鼠经口LD50(mg/kg)大约相当体重大约相当体重70kg人的致死剂量人的致死剂量mg/kg6 6级，极毒级，极毒5 5级，剧毒级

3、，剧毒 4 4级，中等毒级，中等毒3 3级，低毒级，低毒 2 2级，实际无毒级，实际无毒1 1级，无毒级，无毒11500015000稍尝稍尝500-4000500-4000 4000-30000 4000-3000030000-25000030000-250000250000-50000250000-500005000005000002、ED，TD：ED50，TD501、测试和求出化合物的急性毒性参数，初步测试和求出化合物的急性毒性参数，初步估算对人类毒害的危险性估算对人类毒害的危险性 通常以半数致死量（通常以半数致死量（LD50）为最主要的参）为最主要的参 数，并根据数，并根据LD50值进行

4、急性毒性分级值进行急性毒性分级2 2、阐明受试化合物急性毒性的中毒特征、阐明受试化合物急性毒性的中毒特征 通过观察动物中毒表现、毒性作用强度和死亡情况，初步通过观察动物中毒表现、毒性作用强度和死亡情况，初步认识中毒情况，为预防及治疗提供依据认识中毒情况，为预防及治疗提供依据3 3、为长期毒性实验和其它实验提供接触剂量和观察、为长期毒性实验和其它实验提供接触剂量和观察指标的依据指标的依据4 4、为毒理学机制研究提供初步线索、为毒理学机制研究提供初步线索毒性反应类型毒性反应类型 定性定性 出现和消失时间出现和消失时间 可能的靶器官和死亡原因可能的靶器官和死亡原因 致死量致死量 定量定量 最大给药量

5、最大给药量 半数致死量半数致死量1、半数致死量法：半数致死量法：经典方法，经典方法，设计设计4-6个剂量，个剂量，每个剂量每个剂量10只动物，至少有两组动物产生部分只动物，至少有两组动物产生部分反应（死亡率大于反应（死亡率大于0%，小于，小于100%）2 2、最大给药量法：、最大给药量法：低毒受试物采用低毒受试物采用3 3、上下法：、上下法：固定剂量固定剂量实验动物实验动物给药途径给药途径给药剂量给药剂量观察周期观察周期观察指标的选择、计算方法和评价观察指标的选择、计算方法和评价总体原则：总体原则： 急性毒性反应与人近似急性毒性反应与人近似 易于饲养、操作方便易于饲养、操作方便 繁殖力较强，数

6、量较大繁殖力较强，数量较大 价格较低，易于获得价格较低，易于获得（一）实验动物的选择和要求（一）实验动物的选择和要求主要原则主要原则除特殊需要外，首选哺乳动物除特殊需要外，首选哺乳动物实验动物的物种和品系实验动物的物种和品系v 啮齿类啮齿类（rodent species）v 非啮齿类非啮齿类（nonrodent species） 小鼠：昆明种、小鼠：昆明种、NIH、ICR 大鼠：大鼠：Sprague-Dawley（SD）、）、Wistar 犬或猴犬或猴为了有利于预测化合物对人的危害，要求选择两种以上的实为了有利于预测化合物对人的危害，要求选择两种以上的实验动物，最好一种为啮齿类，一种为非啮齿类

7、，分别求出其验动物，最好一种为啮齿类，一种为非啮齿类，分别求出其急性毒性参数。急性毒性参数。v 根据接触途径选择实验动物根据接触途径选择实验动物 急性经口和吸入毒性试验急性经口和吸入毒性试验大鼠、小鼠大鼠、小鼠 急性经皮毒性试验急性经皮毒性试验成年大鼠、豚鼠、家兔成年大鼠、豚鼠、家兔实验动物的物种和品系实验动物的物种和品系 大鼠：大鼠：180-240g 小鼠：小鼠：18-25g 家兔：家兔：2-2.5kg实验动物的年龄和体重实验动物的年龄和体重v 刚成年、健康、未曾交配和受孕的动物刚成年、健康、未曾交配和受孕的动物v 小动物根据体重小动物根据体重v 同一次试验同一批实验动物体重变异范同一次试验

8、同一批实验动物体重变异范围不应超过平均体重的围不应超过平均体重的20%实验动物的性别实验动物的性别 雌雄各半雌雄各半 如雌、雄动物毒效应有明显差异，应分如雌、雄动物毒效应有明显差异，应分别并求出雌性和雄性动物的别并求出雌性和雄性动物的LD50值值 特殊的试验研究可仅作单一性别的急性特殊的试验研究可仅作单一性别的急性毒性试验毒性试验实验动物的预检实验动物的预检 给药前检疫观察给药前检疫观察 大、小鼠、兔、豚鼠大、小鼠、兔、豚鼠1周，犬猴周，犬猴23周周 适应新环境，减少环境和生理条件变化可适应新环境，减少环境和生理条件变化可能对试验结果的影响能对试验结果的影响 筛检健康状况不符合试验要求的动物筛

9、检健康状况不符合试验要求的动物实验动物的给药前禁食处理实验动物的给药前禁食处理 经口途径染毒，实验动物胃肠道内食物存留经口途径染毒，实验动物胃肠道内食物存留量对化学毒物的毒性可产生较明显的干扰量对化学毒物的毒性可产生较明显的干扰 大、小鼠隔夜禁食，给药大、小鼠隔夜禁食，给药2h2h后提供饲料后提供饲料 经口多次给药可不禁食经口多次给药可不禁食（二）受试物及处理（二）受试物及处理 理化特性理化特性 水溶液、混悬液、油溶液水溶液、混悬液、油溶液 水溶性受试物：蒸馏水、去离子水、生理水溶性受试物：蒸馏水、去离子水、生理盐水，保持与体内渗透压一致盐水，保持与体内渗透压一致（注射）（注射） 水不溶性受试

10、物：溶于或悬浮于适当的有水不溶性受试物：溶于或悬浮于适当的有机溶剂中机溶剂中 受试物一般应临用前新配受试物一般应临用前新配受试物成分和配方应稳定不变受试物成分和配方应稳定不变( (三三) ) 给药方法给药方法 模拟实际接触的途径和方式模拟实际接触的途径和方式 有利于不同化学物之间结果的比较有利于不同化学物之间结果的比较 受试物的性质和用途受试物的性质和用途 受试物毒性评价程序的要求受试物毒性评价程序的要求 药品：经口、注射、皮肤药品：经口、注射、皮肤 工业毒物：经呼吸道、皮肤 农用化学物：经口、皮肤、呼吸道 食品：经口 环境污染物：经口、呼吸道、皮肤 给药途径给药途径给药方法给药方法 消化道、

11、呼吸道、皮肤、注射消化道、呼吸道、皮肤、注射 给药途径影响受试物急性毒性给药途径影响受试物急性毒性 给药方法给药方法 不同途径的吸收量和吸收速率不同途径的吸收量和吸收速率 吸收速率：静脉注射吸收速率：静脉注射呼吸道呼吸道肌肉注射肌肉注射腹腔注射腹腔注射皮下注射皮下注射消化道消化道皮内注射皮内注射经皮经皮 同一受试物不同给药途径同一受试物不同给药途径LD50的大小通的大小通常符合上述规律常符合上述规律给药容量给药容量n常规给药容量（单位：常规给药容量（单位：mL）i.g.s.c.i.p.i.v.小鼠小鼠0.2-0.40.1-0.20.1-0.20.1-0.2大鼠大鼠1-1.50.5-10.5-1

12、0.5-1（四）剂量选择（四）剂量选择 参考新化学物的理化性质参考新化学物的理化性质 参考相关资料参考相关资料 先用少量动物，以较大的剂量间隔给药，找先用少量动物，以较大的剂量间隔给药，找出出10%-90%（或（或0%-100%）的致死剂量范）的致死剂量范围，然后设计正式实验的剂量和分组围，然后设计正式实验的剂量和分组 根据试验所选的根据试验所选的LD50计算方法确定剂量组数计算方法确定剂量组数预试一般每组预试一般每组4只动物，每次只动物，每次3组，以组，以10倍为组距。根据第一倍为组距。根据第一次预试结果判定需要增加还是次预试结果判定需要增加还是降低剂量，组距保持不变，直降低剂量，组距保持不

13、变，直至粗略预测到至粗略预测到LD100及及LD0为止。为止。 各组剂量的计算各组剂量的计算i =（lgLD90-lgLD10）/（n-1）或或 i =（lgLD100- lgLD0）/（n-1） i为组距，为组距，n为设计的剂量组数。以最为设计的剂量组数。以最低剂量值（低剂量值（LD0或或LD10）的对数剂量加上）的对数剂量加上一个一个i值，即是第二个剂量组的对数剂量，值，即是第二个剂量组的对数剂量，依次类推直至最高剂量组依次类推直至最高剂量组剂量选择剂量选择剂量选择剂量选择 化学物化学物LD50大于大于2g/kg 或或5g/kg，表明毒，表明毒性不大性不大 我国药品的毒理研究指导原则规定要

14、以我国药品的毒理研究指导原则规定要以最大容积最高浓度给予动物后未见死亡最大容积最高浓度给予动物后未见死亡不必计算不必计算LD50全面观察动物的各种反应和变化，仔细分析全面观察动物的各种反应和变化，仔细分析实验动物在染毒后出现的实验动物在染毒后出现的中毒表现中毒表现、剂量效剂量效应应、时间分布时间分布。观察记录的内容：。观察记录的内容： 中毒体征及发生过程中毒体征及发生过程 死亡情况和时间分布死亡情况和时间分布 体重体重 病理形态学变化病理形态学变化（五）（五） 毒性作用观察毒性作用观察毒性作用观察毒性作用观察中毒体征及发生过程中毒体征及发生过程 详细观察和记录动物出现的中毒体征详细观察和记录动

15、物出现的中毒体征 发生时间发生时间 体征发展的经过体征发展的经过各个系统的特征各个系统的特征初步确定急性毒性靶器官初步确定急性毒性靶器官不同表现提供毒性机制的信息不同表现提供毒性机制的信息 续表续表 啮齿类动物急性中毒表现啮齿类动物急性中毒表现 毒性作用观察毒性作用观察死亡情况和时间分布死亡情况和时间分布 实验动物的死亡数对实验动物的死亡数对LD50值产生明显影响值产生明显影响 分析中毒死亡时间的分布规律可以提供重分析中毒死亡时间的分布规律可以提供重要信息要信息 ：原形，代谢：原形，代谢体体 重重毒性作用观察毒性作用观察 反映动物中毒后综合性整体变化，比较客反映动物中毒后综合性整体变化，比较客

16、观简便的量化指标观简便的量化指标 应定期多次称量动物的体重变化，一般为应定期多次称量动物的体重变化，一般为每周每周1次或次或2次次 对体重指标的变化要仔细观察和分析对体重指标的变化要仔细观察和分析 体重变化的原因体重变化的原因毒性作用观察毒性作用观察影响食欲或消化系统的功能影响食欲或消化系统的功能影响食物的吸收和利用影响食物的吸收和利用影响水的摄取影响水的摄取肾功能急性损伤肾功能急性损伤毒性作用观察毒性作用观察病理检查病理检查 死亡动物：大体病理变化，如脏器外观、死亡动物：大体病理变化，如脏器外观、大小、色泽的变化，有无充血、出血、大小、色泽的变化，有无充血、出血、水肿或其他改变水肿或其他改变

17、 存活动物：观察期结束时亦应进行解剖存活动物：观察期结束时亦应进行解剖检查，必要时做组织病理学检查检查，必要时做组织病理学检查（六）（六） 观察时间和周期观察时间和周期 染毒以后应即刻开始观察动物中毒表染毒以后应即刻开始观察动物中毒表现和死亡情况现和死亡情况 给药当天应连续或多次观察，以后可给药当天应连续或多次观察，以后可根据情况，每天根据情况，每天2次或多次观察直至次或多次观察直至试验周期结束试验周期结束 观察周期一般为观察周期一般为14天天 LD50(LC50)计算时以观察周期内各组计算时以观察周期内各组动物的总死亡数为依据动物的总死亡数为依据 不同化学物质引起动物死亡的时间存不同化学物质

18、引起动物死亡的时间存在个体差异在个体差异 速杀型化学毒物仅计算速杀型化学毒物仅计算24h的死亡率的死亡率 观察时间和周期观察时间和周期 急性毒性试验求出急性毒性试验求出LD50(LC50)值，通值，通过过LD50值进行急性毒性分级值进行急性毒性分级(acute toxicity classification)，评价毒物的急性毒性强弱，评价毒物的急性毒性强弱，比较毒物的急性毒性大小比较毒物的急性毒性大小六、急性毒性分级和评价六、急性毒性分级和评价急性毒性分级和评价急性毒性分级和评价 急性毒性分级和评价急性毒性分级和评价 按照急性毒性分级标准评价毒性大小是按照急性毒性分级标准评价毒性大小是相相对粗

19、略的分级对粗略的分级 报告：报告：LD50、急性毒性级别；中毒体征、急性毒性级别；中毒体征、出现体征时间、死亡前征兆、死亡时间和出现体征时间、死亡前征兆、死亡时间和剂量组间分布、存活动物的体重变化和恢剂量组间分布、存活动物的体重变化和恢复情况、死亡动物的病理变化复情况、死亡动物的病理变化举例举例1 1、实验目的、实验目的临床上曾有服用吴茱萸过量致死的不良反应报道，并在临床上曾有服用吴茱萸过量致死的不良反应报道，并在血中检测出了吴茱萸生物碱。血中检测出了吴茱萸生物碱。为了全面、客观、科学地考察吴茱萸药材的毒性，初步为了全面、客观、科学地考察吴茱萸药材的毒性，初步判断不同提取方式对其毒性的影响，为

20、进一步深入、系判断不同提取方式对其毒性的影响，为进一步深入、系统研究吴茱萸的毒性，本试验对吴茱萸药材的不同组分统研究吴茱萸的毒性，本试验对吴茱萸药材的不同组分进行了急性毒性试验比较研究，以期为临床安全合理用进行了急性毒性试验比较研究，以期为临床安全合理用药提供试验依据。药提供试验依据。2 2、药物和材料、药物和材料2 2、药物和材料、药物和材料3 3、方法、方法挥发油组分的挥发油组分的LDLD5050测定：测定：3 3、方法、方法n每天观察每天观察1 1 次，称取次，称取体重体重，密切观察密切观察各小鼠的动度进各小鼠的动度进食、饮水情况及食、饮水情况及14d 14d 内可能出现的动度、异常肌肉

21、运内可能出现的动度、异常肌肉运动、对外反应、瞳孔改变、异常分泌物、大小便异常动、对外反应、瞳孔改变、异常分泌物、大小便异常、眼球凸出、眼睑下垂、呼吸异常、皮肤颜色改变等、眼球凸出、眼睑下垂、呼吸异常、皮肤颜色改变等毒性反应和死亡情况。毒性反应和死亡情况。n若有小鼠死亡，则若有小鼠死亡，则将死亡小鼠解剖将死亡小鼠解剖, ,肉眼观察脏器的改肉眼观察脏器的改变，变，14 d14 d观察期结束后观察期结束后, ,将每组存活的小鼠处死进行解将每组存活的小鼠处死进行解剖剖, ,按照上述同样方法对主要脏器大体病理变化进行肉按照上述同样方法对主要脏器大体病理变化进行肉眼观察。眼观察。4 4、结果、结果4 4、

22、结果、结果4 4、结果、结果4 4、结果、结果4 4、结果、结果与全组分组，醇提组分组，水提组分组的结果进行比与全组分组，醇提组分组，水提组分组的结果进行比较，详见文献，得到以下结论：较，详见文献，得到以下结论：外源化学物急性毒性分级（外源化学物急性毒性分级（WHOWHO）毒性分毒性分级级大鼠一次经口大鼠一次经口LDLD50 50 (mg/kg)(mg/kg)6 6只大鼠吸入只大鼠吸入4 4小时，小时，死亡死亡2424只的浓度只的浓度(ppm)(ppm)兔经皮兔经皮LDLD5050(/mg/kg)(/mg/kg)对人可能致死的估计量对人可能致死的估计量g/kgg/kg总量总量(g/60kg)(g/60kg)剧毒剧毒111010550.05151510001000掌掌 握握1 1、掌握急性毒性作用的概念、掌握急性毒性作用的概念2 2、掌握急性毒性实验的研究内容、掌握急性毒性实验的研究内容3 3、熟悉急性毒性的分级、熟悉急性毒性的分级扩展阅读扩展阅读1、王心如主编.毒理学实验方法与技术.人民卫生出版社。2、卡萨瑞特 道尔著.毒理学基础3、黄伟等，吴茱萸不同组分对小鼠急性毒性试验比较研究，2010，7（3）：129-134.Contact me:15920911606