一般毒性作用课件2.ppt
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- 一般 毒性 作用 课件
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1、一般一般 一一.概述概述 二二.急性毒性作用急性毒性作用 三三.局部毒性作用局部毒性作用 四四.短期、亚慢性和慢性毒性作用短期、亚慢性和慢性毒性作用 (蓄积性与耐受性)(蓄积性与耐受性)重复暴露毒性重复暴露毒性 一、一般毒性作用概念和意义一、一般毒性作用概念和意义 1.1.确定受试物毒作用表现与性质;确定受试物毒作用表现与性质;2.2.确定受试物毒作用的剂量与反应关系;确定受试物毒作用的剂量与反应关系;获得的参数有:获得的参数有:LDLD5050、LOAELLOAEL、NOAELNOAEL 3.3.确定毒作用靶器官;确定毒作用靶器官;4.4.评价毒性损害的可逆性;评价毒性损害的可逆性;5.5.
2、了解化学药物毒作用的影响因素等。了解化学药物毒作用的影响因素等。第一节第一节 概概 述述二、一般毒性试验的动物选择二、一般毒性试验的动物选择 (一)实验动物选择(一)实验动物选择 1.1.物种物种 与人体生物学特征相似的动物;与人体生物学特征相似的动物;自然寿命不太长的动物;自然寿命不太长的动物;易于饲养与实验操作的动物;易于饲养与实验操作的动物;经济并易于获得的动物。经济并易于获得的动物。(一般选择两个物种进行试验)(一般选择两个物种进行试验)2.2.品系品系 一般在毒理学系列研究中应使用同一品系。一般在毒理学系列研究中应使用同一品系。3.3.级别(级别(质量质量)级(清洁级)或级(清洁级)
3、或级(级(SPFSPF级)的动物级)的动物 4.4.性别性别 受试物毒性如果有性别差异,应选择敏感的性别,受试物毒性如果有性别差异,应选择敏感的性别,若没有应选择两种性别进行试验(若没有应选择两种性别进行试验(/各半各半)。)。5.5.年龄与体重年龄与体重 急性试验急性试验-选择成年动物;慢性试验选择成年动物;慢性试验-刚断乳动物。刚断乳动物。同一性别动物的起始体重差异同一性别动物的起始体重差异。6.6.生理与健康状况生理与健康状况 不选择怀孕、哺乳其动物,须选择健康动物(不选择怀孕、哺乳其动物,须选择健康动物()。)。(二)染毒方式(二)染毒方式 1.1.呼吸道染毒呼吸道染毒 有:气管注入染
4、毒有:气管注入染毒 吸入染毒(静式与动式两种)吸入染毒(静式与动式两种)2.2.消化道染毒消化道染毒 有:灌胃法、喂饲法和胶囊法。有:灌胃法、喂饲法和胶囊法。3.3.经皮染毒经皮染毒 有:表皮涂药、浸尾法。有:表皮涂药、浸尾法。4.4.注射途径注射途径 有:静脉、腹腔、肌肉、皮下、皮内等。有:静脉、腹腔、肌肉、皮下、皮内等。一、急性毒性概念一、急性毒性概念 是指是指1 1次接触或次接触或2424小时内多次接触外源化学物小时内多次接触外源化学物在短期内所产生的健康损害作用和致死效应。在短期内所产生的健康损害作用和致死效应。实验效应观察期:实验效应观察期:2 2周。周。2424小时多次染毒:小时多
5、次染毒:毒性很低或溶解度很低的受试物。毒性很低或溶解度很低的受试物。一般规定:一般规定:第二节第二节 急性毒性作用急性毒性作用二、急性毒性试验的目的二、急性毒性试验的目的 1.1.评价急性毒性大小评价急性毒性大小 求出求出LDLD5050、LDLD100100、LDLD0101、LDLD0 0或或MTDMTD、LOAELLOAEL、NOAELNOAEL等。等。2.2.了解急性毒性特征(了解急性毒性特征()3.3.为亚急性、亚慢性、慢性、致癌等试验提为亚急性、亚慢性、慢性、致癌等试验提供剂量设置的依据。供剂量设置的依据。4.4.为毒作用机制研究提供初步线索。为毒作用机制研究提供初步线索。用用LD
6、LD5050作为剂量参考依据的毒性试验作为剂量参考依据的毒性试验 试验类别试验类别 剂量设组要求剂量设组要求 蓄积毒性试验蓄积毒性试验 1/20-1/51/20-1/5 LDLD5050范围设组范围设组 亚慢性试验亚慢性试验 1/20-1/51/20-1/5 LD LD5050作最高剂量作最高剂量 慢性慢性(致癌致癌)试验试验 1/10 1/10 LDLD5050作最高剂量作最高剂量三、急性毒性试验方法要点三、急性毒性试验方法要点 (一)经典急性毒性试验(一)经典急性毒性试验 ()1.1.检疫观察检疫观察3-5d3-5d,成年健康动物(,成年健康动物(););2.5-72.5-7个剂量组,每组
7、个剂量组,每组1010只动物以上(只动物以上(););3.3.剂量组距合适,一般为等比级数;剂量组距合适,一般为等比级数;4.4.给药途径尽量与实际接触一致;给药途径尽量与实际接触一致;(隔夜禁食(隔夜禁食(12-14h12-14h),给药后再禁食),给药后再禁食3-43-4小时)小时)5.5.毒性观察期至少毒性观察期至少2 2周以上,每天观察周以上,每天观察1 1次。次。曲线拟合法曲线拟合法 (概率单位法或(概率单位法或BlissBliss法)法)插值法插值法 累积法累积法 移动平均法移动平均法 等等 参考同系物或类似物的急性毒性资料;参考同系物或类似物的急性毒性资料;最大耐受致死量(最大耐
8、受致死量(LDLD0 0)测定;)测定;WHOWHO规定给药剂量:经口规定给药剂量:经口 经呼吸道经呼吸道 5000ppm5000ppm 经皮肤经皮肤 2000mg/kg2000mg/kg 预试验测定致死剂量范围预试验测定致死剂量范围 即死亡率从即死亡率从0%0%100%100%(10%10%90%)90%)-Lork-Lork法(法(改良法的组距为改良法的组距为1.3-1.51.3-1.5)-组距法组距法公式:公式:i=i=(lgLDlgLD9090-lgLD-lgLD1010)/(n-1n-1)或或 i=i=(lgLDlgLD100100-lgLD-lgLD0 0)/(n-1n-1)式中:
9、式中:i-i-为组距为组距 n-n-为设计的剂量组数为设计的剂量组数组距法确定各组剂量组距法确定各组剂量 假定某化学药物假定某化学药物LDLD100100为为2000mg/kg,LD2000mg/kg,LD0 0为为500mg/kg,500mg/kg,设设6 6个剂量组个剂量组,各染毒组的剂量是多少?,各染毒组的剂量是多少?1.1.按公式求出对数剂量组距(按公式求出对数剂量组距(I)公式:公式:I=I=(lgLDlgLD100100-lgLD-lgLD0 0)/(n-1)n-1)=(lg2000-lg500lg2000-lg500)/(6-1)/(6-1)=(-)/5/5 =0.120 =0.
10、120 2.2.确定各组实际剂量(见下表)确定各组实际剂量(见下表)实例实例某化学药物急性毒性试验剂量设置某化学药物急性毒性试验剂量设置 组别组别 剂量对数剂量对数 剂量(剂量(mg/kgmg/kg)1 502.3 2 2.821 662.2 3 2.941 873.0 4 3.061 1150.8 5 3.181 1517.1 6 注:剂量对数组距注:剂量对数组距=0.12=0.12,剂量组间的等比级数,剂量组间的等比级数=1.318=1.318 5 56 6个剂量组,每组动物数相等;个剂量组,每组动物数相等;死亡率呈正态分布;死亡率呈正态分布;最低剂量组死亡率最低剂量组死亡率20%20%;
11、最高剂量组死亡率最高剂量组死亡率80%80%,各组剂量呈等比级数各组剂量呈等比级数()。)。计算结果简便(按公式计算)计算结果简便(按公式计算)精确度高精确度高 公式:公式:lgLDlgLD5050XkXki(i(p p0.50.5)pq pq S Si i n n LDLD5050的的95%95%可信限可信限(LD(LD50501.96 S)1.96 S)LDLD5050计算公式:计算公式:式中:式中:m-lgLDm-lgLD5050;i-i-组间对数剂量差值;组间对数剂量差值;Xk-Xk-最大剂量的对数值;最大剂量的对数值;q-q-存活率(存活率(q=1-pq=1-p););p-p-各剂量
12、组死亡率总和;各剂量组死亡率总和;n-n-每组动物数。每组动物数。应用实例应用实例npqiSmpiXkm)5.0(公式:公式:lgLD50=1.4961-0.08(2.3-0.5)=1.35210213.01009.01021.01025.01016.008.0SmSm lgLD50及其及其95%可信限为可信限为1.960.0213=LD50及其及其95%可信限为可信限为(20.4424.76 mg/kg)4 4个剂量组,每组动物数相等(个剂量组,每组动物数相等()雌雄分开试验雌雄分开试验 每组剂量为固定倍数递增(每组剂量为固定倍数递增()动物用量少动物用量少 结果查表可得(结果查表可得()精
13、确度不高精确度不高 霍恩霍恩(Horn)(Horn)法查表法查表-2.15倍组距倍组距 霍恩霍恩(Horn)(Horn)法查表法查表-3.16倍组距倍组距(二)急性毒性替代法二)急性毒性替代法 :替代(替代(Replacement)减少(减少(Reduction)优化(优化(Refinement)1.1.限量试验(限量试验(limit test)2.2.固定计量法(固定计量法(fixed dose method)3.3.急性毒性分级法急性毒性分级法(acute toxic class method)4.4.上下法(上下法(up and down procedure)-序贯法序贯法 受试物急性毒
14、性很低时可采用此法。受试物急性毒性很低时可采用此法。:受试动物一般为受试动物一般为;给予受试物;给予受试物;动物,雌雄各半;动物,雌雄各半;给予最大剂量,一般为给予最大剂量,一般为;毒性观察期毒性观察期;LDLD5050给药剂量(给药剂量()固定剂量:固定剂量:5 5、2000mg/kg2000mg/kg;预试验:用单性别预试验:用单性别1 1只动物只动物循序进行循序进行,接受试验前,接受试验前后的后的2 2只动物间隔只动物间隔2424小时。如一个剂量无中毒表现,其上个小时。如一个剂量无中毒表现,其上个剂量动物死亡,需在中间插入剂量进行试验;剂量动物死亡,需在中间插入剂量进行试验;正式试验:根
15、据预结果,取正式试验:根据预结果,取5 5只动物进行试验;只动物进行试验;限量试验:如果限量试验:如果2000mg/kg2000mg/kg预试验和正式试验预试验和正式试验均不均不出现中毒表现出现中毒表现,试验终止,为未观察到毒性,试验终止,为未观察到毒性(U)(U)。若正式试验若正式试验5mg/kg5mg/kg,试验终,试验终止,可定为高度止,可定为高度 FDFD法急性毒性分级选定:法急性毒性分级选定:注:按全球化学品分类及标签协调制度(注:按全球化学品分类及标签协调制度(GHSGHS)标准评价定级)标准评价定级 先以一个剂量进行一个动物试验,如动物死亡,则以下先以一个剂量进行一个动物试验,如
16、动物死亡,则以下一个较小剂量试探,若仍动物死亡则以下一个更小剂量试探;一个较小剂量试探,若仍动物死亡则以下一个更小剂量试探;如动物存活,则以较大剂量试探,依次类推,最终按公式计如动物存活,则以较大剂量试探,依次类推,最终按公式计算算LDLD5050值。值。节省动物(节省动物(););适用于毒性反应快速的化学药物。适用于毒性反应快速的化学药物。序贯法实验序贯法实验计算公式:计算公式:式中:式中:n-n-使用动物总数;使用动物总数;x-x-每个剂量组的剂量;每个剂量组的剂量;f-f-每个剂量组动物数。每个剂量组动物数。xfnLD1502/1222)1()(nnxffxns应用实例应用实例 (三)急
17、性毒作用观察(三)急性毒作用观察 中毒症状中毒症状(,););试验前后记录体重试验前后记录体重(););死亡记录死亡记录(););大体解剖与病理学检查等。大体解剖与病理学检查等。四、急性毒性分级四、急性毒性分级 注:注:GHS-GHS-全球化学品分类及标签协调制度全球化学品分类及标签协调制度 (Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals)LDLD5050评价问题评价问题 1.1.毒性大小比较毒性大小比较 LDLD5050值较大者的值较大者的95%95%可信限的下限可信限的下限LDLD5050值较小
18、值较小者的者的95%95%可信限的上限。可信限的上限。如果可信区间存在重叠,按公式进行如果可信区间存在重叠,按公式进行t t检验检验:公式:公式:2.2.剂量剂量-反应曲线斜率比较反应曲线斜率比较 3.LD3.LD5050值表示值表示 动物品系;动物品系;染毒途径;染毒途径;95%95%可信限范围。可信限范围。LDLD50 50 1.96 S1.96 S 例如:异氰酸甲酯例如:异氰酸甲酯 大鼠大鼠经口经口 LDLD5050值为值为69mg/kg69mg/kg5.65.6 即即63.463.474.6mg/kg74.6mg/kg。概念:概念:又称局部损害作用,是指生物机体暴露于又称局部损害作用,
19、是指生物机体暴露于化学物后,在其化学物后,在其造成的局部毒性损害作用,造成的局部毒性损害作用,包括腐蚀性、刺激性与过敏性作用。包括腐蚀性、刺激性与过敏性作用。目的:目的:1.1.评价化学物对眼睛、皮肤的刺激与腐蚀作用和皮肤的评价化学物对眼睛、皮肤的刺激与腐蚀作用和皮肤的致敏作用及其程度或等级;致敏作用及其程度或等级;2.2.为制定化学物安全使用规范提供科学依据。为制定化学物安全使用规范提供科学依据。第三节第三节 局部毒性作用局部毒性作用一、眼睛刺激试验一、眼睛刺激试验 眼刺激性眼刺激性(eye irritation)指眼球表面接触受试物后)指眼球表面接触受试物后所产生的可逆性炎性变化。所产生的
20、可逆性炎性变化。眼腐蚀性眼腐蚀性(eye corrosion)指眼球表面接触受试物后)指眼球表面接触受试物后引起的不可逆性组织损伤引起的不可逆性组织损伤 。试验方法:试验方法:Draize Draize 法(法(19441944年)年)常用动物:白兔常用动物:白兔Draize 法:法:一般采用一般采用4 4只白兔,受试物以一次剂量滴入每只白兔,受试物以一次剂量滴入每只实验动物的一侧眼结膜囊内(只实验动物的一侧眼结膜囊内(0.1ml0.1ml),以生理盐水处理另),以生理盐水处理另一侧眼作为自身对照。在规定的时间内观察对兔眼的刺激和一侧眼作为自身对照。在规定的时间内观察对兔眼的刺激和腐蚀作用程度
21、,并按规定的分级标准进行评分。腐蚀作用程度,并按规定的分级标准进行评分。结膜结膜(发红、球结膜水肿和分泌物发红、球结膜水肿和分泌物),角膜角膜(混混浊程度和范围浊程度和范围),虹膜虹膜(充血、肿胀和角膜周围充血充血、肿胀和角膜周围充血)。一般为一般为7 7天,必要时延长至天,必要时延长至2121天天(观察期能足观察期能足已评价刺激是否存在可逆性已评价刺激是否存在可逆性)。如如72h72h眼刺激反应仍不消退时,需另取眼刺激反应仍不消退时,需另取4 4只白兔观察洗眼效果,即滴只白兔观察洗眼效果,即滴入受试物后分别在入受试物后分别在4s4s和和30s30s时,用生理盐水洗眼时,用生理盐水洗眼5min
22、5min,观察洗眼后的眼睛,观察洗眼后的眼睛反应。(反应。()Draize Draize 法眼损伤程度评分表:法眼损伤程度评分表:1.1.受精鸡卵尿囊绒膜试验受精鸡卵尿囊绒膜试验 2.2.细胞膜损伤溶血试验细胞膜损伤溶血试验 3.3.血红蛋白变性试验(用酶标仪测定)血红蛋白变性试验(用酶标仪测定)4.4.细胞毒性试验细胞毒性试验 5.5.生物膜替代法等方法生物膜替代法等方法 二、皮肤刺激试验二、皮肤刺激试验 (dermal irritationdermal irritation)指皮肤接触或涂敷)指皮肤接触或涂敷受试物后,局部产生的可逆性炎性变化。受试物后,局部产生的可逆性炎性变化。(derm
23、al corrosion(dermal corrosion)指皮肤接触或涂敷受)指皮肤接触或涂敷受试物后,引起局部的不可逆性组织损伤试物后,引起局部的不可逆性组织损伤 。单次和多次皮肤刺激试验;单次和多次皮肤刺激试验;完整皮肤和破损皮肤刺激试验等。完整皮肤和破损皮肤刺激试验等。试验方法:试验方法:Draize Draize 法(法(19441944年)年)常用动物:常用动物:家兔或豚鼠家兔或豚鼠 是人为将动物皮肤某部位擦伤(不能伤及真皮和产是人为将动物皮肤某部位擦伤(不能伤及真皮和产生出血),以比较受试物对完整皮肤及受损皮肤造成的生出血),以比较受试物对完整皮肤及受损皮肤造成的刺激反应的差异。
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