可基本确定外源化学物的NOAEL
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基本概念
慢性毒性试验
实验动物或人长期（甚至终生）反复接触外源 化学物所产生的毒性效应，一般 2年，对大鼠
相当于终生染毒
耗费大量人力、物力和时间，一般只有必要时 才做 现在慢性多为 2年，除非致癌试验，没有必要 进行更长时间的染毒
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基本原则- 实验动物-级别
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基本原则- 动物选择-3R原则
减少（Reduction）
替代（Replacement）
优化（Refinement）
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基本原则-染毒
与人群实际接触相似的途径！
染毒途径：消化道、呼吸道、皮肤、注射
• 工业毒物：经呼吸道、皮肤
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基本概念
短期重复剂量毒性作用
基本成为一种初步估计长期接触可能引起的毒
效应的经济实用的短期重复染毒试验
列入我国食品、消毒剂、农药和新化学品的评 价规范 初步确定NOAEL和LOAEL
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基本概念
亚慢性毒性试验
亚慢性毒性试验结果判断慢性毒性效应基本得 到认可 现在亚慢性毒性试验为比较常用的长期重复染 毒毒性试验，基本可以替代慢性毒性试验
等级 I级 II级 普通动物 清洁级 无特定 病原体动物 无菌动物 饲养环境 开放系统 屏障系统 屏障或 隔离系统 隔离系统 要求 应没有传染给人的疾病 种系清楚，没有该动物特有的疾病
III级
IV级
没有致病病原体
在全封闭无菌条件下饲养的纯系动物， 动物体外不带有任何微生物与寄生虫
无特定病原体（Specific pathogen Free, SPF）
水溶液、混悬液、油溶液
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
水不溶性受试物，溶于或悬浮于适当的有 机溶剂中 受试物一般应临用前新配 纯度
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基本原则-受试物及处理
适宜容积染毒
毒性较大的受试物给药量较小
毒性较低的受试物常需较大量的染毒
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生物学标志（Biomarker）
暴露标志
DNA加合物 代谢产物
效应标志
DNA加合物 微核/染色体畸变 基因突变 ……
易感标志
I/II相代谢酶 DNA修复酶 ……
……
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基本概念
短期重复剂量毒性作用：试验动物或人连续接
暴 露 时 间
触外源化学物14-30天所产生的中毒效应 亚慢性毒性(subchronic toxicity): 连续较长 时间(相当于生命周期的1/10)接触外源性化学 物所引起的毒性效应 慢性毒性(chronic toxicity): 实验动物长期染 毒外源化学物所产生的毒性效应，长期没有统 一、严格的时间界限，可以终生
作用（短期），亚慢性毒性作用，慢性毒作用
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蓄积作用
蓄积作用(accumulation)
具有蓄积作用是发生慢性毒性作用的前提 外源化学物连续反复地进入机体，且吸收速度 或总量超过代谢转化排出的速度或总量，化学 物质可能在体内逐渐增加并贮留，这种现象称
为化学物质的蓄积作用
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经典急性毒性试验的目的
急性毒性试验的目的
求出半数致死剂量(LD50)及其他急性毒性参数 观察中毒表现、毒作用强度和死亡情况，初步评 价毒物的毒效应特征 为其他毒理试验提供接触剂量和选择观察指标的
依据
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急性毒性研究方法
LD50的几种计算方法（经典的急性毒性试验）
概率单位法 霍恩法（Horn）
亡（少于10%） 中剂量组约相当于观察到有害作用的最低剂量 （LOAEL） 低剂量组应无中毒反应，相当于未观察到有害 作用剂量（NOAEL）
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剂量选择
剂量选择原则
参考新化学物的理化性质 参考相关资料 先用少量动物，以较大的剂量间隔染毒，找出 10%-90% （或0%-100%）的致死剂量范围，然后
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基本概念
No-Observed (NOAEL) Lowest Observed Adverse Effect Level (LOAEL) Adverse Effect Level
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NOAEL与LOAEL
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NOAEL与LOAEL
例如OECD关于食品添加剂的要求 ADI （Acceptable daily intake ）： 确定“ 未观察到反作用剂量”（ NOAEL ）， 也 就是用最敏感的动物做实验，从而确定与人体健康相 关的最敏感的不良作用。因此， NOAEL 值是指某一 种添加剂在研究中未观察到不良反应的最大摄入量 ， 以毫克添加剂每千克体重每天（ mg/kg 体重 / 天） 表示。 NOAEL 值除以 一个系数，通常是 100 ，就得 到一个相当低的 人体允许 摄取和很大的安全富余。
二、长期毒性试验的注意事项
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基本原则- 动物选择-种属
啮齿类通常选大鼠，非啮齿类首选犬， 有条件选猴（P141） ？
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全世界超过万人-沙利度胺药害事件
基本原则- 动物选择-种属

首先考虑代谢与毒性效应上与人一致
ADMET的重要性 Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicity
固定剂量法
急性毒性分级法
上-下移动法
多种观察终点；初步资料第一只动物剂 量毒性反应第二只动物剂量· · · · · · ·
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LD50
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第三节
短期、亚慢性和慢性 毒性作用
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概述
实际接触环境多是长期、重复、低水平 长期重复剂量染毒和一次剂量染毒的毒作用可 能完全不同(例如DMN, dimethylnitrosamine) 根据重复接触时间的长短，分为重复剂量毒性
• 农用化学物：经口、皮肤、呼吸道 • 药品：经口、注射、皮肤 • 食品：经口 • 环境污染物：经口、呼吸道、皮肤
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基本原则-染毒方式
经口染毒
途径：灌胃法、喂饲法、胶囊法
大小鼠建议灌胃，犬胶囊法或灌胃法 喂饲法：保证受试物均匀混合，且稳定，对掺入最大 量有规定 经呼吸道
研究目的
观察慢性毒性效应谱、毒作用特点和毒作用
靶器官，了解毒性机制 观察慢性毒性作用的可逆性 研究重复接触受试物毒性作用的剂量-反应(效 应)关系，从而确定LOAEL,NOAEL, 为毒性机制研究和将毒性结果外推到人提供 依据
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基本原则
一、实验设计
实验动物的选择 染毒方式和染毒期限 剂量选择和分组 观察指标
......
第六章 一般毒性作用 第七章 外源化学物致突变作用 第八章 外源化学物致癌作用 第九章 发育毒性与致畸作用
......
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毒理学研究内容
代谢/毒性评价
影响评价结果
5
吸收分布代谢排泄？ 3 剂量与毒性的关系？6 毒性靶器官？ 6 15、16、17、18、19、 特定系统/靶器官毒理学？20、21、22、23 7、8、9 “三致”作用？
改进寇氏法
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。
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替代方法
OECD推荐的替代方法
• 不以死亡为观察终点； • 利用预先选定的或固定的一系列剂量染 毒，从而观察化学物的毒性反应来对化学 物毒性进行分级。 • 以死亡为观察终点；分阶段实验。 • 每阶段3只动物，根据死亡动物数， 判定毒性。
可逆性观察 其他特殊检查
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研究方法
观察指标
一般观察
常常能综合反映毒物对机体的毒作用，应详细记录， 往往是敏感的综合毒效应指标，仔细分析，从中发现 化学毒物的毒性特征 每日观察进食量、体重，外观体征和行为活动粪便性 状等 有中毒反应的动物取出笼单独饲养，观察 死亡或濒死及时尸检
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研究方法
观察指标（慢性）
以亚慢性毒性实验所提供的毒效应和靶器
官为基础，优先其筛选出来的敏感或特异 性指标 组织病理学检查非常重要，必不可少 迟发、可逆性，停止染毒后1-2月
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研究方法
观察指标
检查项目
一般观察 实验室指标 系统尸解
组织病理学
设计正式实验的剂量和分组
根据类似试验所选的LD50计算方法确定剂量组数
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慢性试验剂量设计参考值
参考剂量
高剂量 LOAEL 1/5-1/2 LD50 1/10 MTD 1/2
中剂量 低剂量
1/50-1/10
1/100
1/4
1/100
1/1000
1/8
MTD: maximal tolerance dose
安全限值 法规制定
11
研究方法
作用靶点（机制） 组学技术..... 10
4
诊断&治疗 毒性监测&预防
12
上述评价体系不完全适用的物质： 纳米材料、辐射 13、14
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一般毒性研究的目的
受试物毒作用的表现和性质
剂量－反应（效应）研究
确定毒作用的靶器官 确定损伤的可逆性