食品毒理学一般毒性
均致死剂量左右。
三、急性毒性分级 目前国际上对外源化学物急性毒性分级的标准不统一。 外源化学物急性毒性分级(WHO)
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) 对人可能致死剂量 兔经皮 LD50 (mg/kg) 总重 (g/60k g)
毒性分 级
Wistar 大鼠 豚鼠
(一)物种选择
种类选择的依据:
对化合物的毒性反应及代谢过程与人相似 自然寿命不太长 易于饲养和实验操作
经济并易于获得
(二)品系选择
品系指计划交配的办法获得的起源于共同祖先 的一群动物。同一品系的动物具有共同的遗传来 源、相似的外貌特征、独特的生物学特性及稳定 的遗传性能。 1、近交系动物 指采用连续20代以上兄妹交配或亲子交配而培育 的纯品系动物。遗传上高度一致,基因纯合度可达 98.6-99.8%。
单位体重 (g/kg )
剧毒 高毒 中等毒 低毒 微毒
<1 1~ 50~ 500~ 50000~
<10 10~ 100~ 1000~ 10000~
<5 5~ 44~ 350~ 2180~
<0.05 0.05~ 0.5~ 5~ >15
0.1 3 30 25 >1000
我国食品毒理急性毒性分级法[1994]
特点:
a.实验结果比较准确,可以避免遗传组成不同或 个体差异太大等所引起的误差。 b.实验结果的平均性较一致。每组仅用较少数的 动物,即能看出显著性来。 c.实验结果的重复性较大。 e.易于获得预期结果。 f.近交衰退。
2、突变系动物 在生长繁殖过程中,通过自然突变或人工定向
突变的方法,使其某基因发生突变并丧失原有的正
直接回归法
将剂量对数值与死亡 率(概率单位)的关系, 进行直线回归,用最小 二乘法求出a、b值。代 入直线方程:y=a十 bX。式中,X为剂量对 数值,y为死亡率的概 率单位。利用此式即可 求得受试化学物的LD50 及其95%可信区间。
百分率-概率单位换算表
% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 .. 3.72 4.16 4.48 4.75 5.00 5.25 5.52 5.84 6.28 1 2.67 3.77 4.19 4.50 4.77 5.03 2.28 5.55 5.88 6.34 2 2.95 3.82 4.23 4.53 4.80 5.05 5.31 5.58 5.92 6.41 3 3.12 3.87 4.26 4.56 4.82 5.08 5.33 5.61 5.95 6.48 4 3.25 3.92 4.29 4.59 4.85 5.10 5.36 5.64 5.99 6.55 5 3.36 3.96 4.33 4.61 4.87 5.13 5.39 5.67 6.04 6.64 6 3.45 4.01 4.36 4.64 4.90 5.15 5.41 5.71 6.08 6.75 7 3.52 4.05 4.39 4.67 4.92 5.18 5.44 5.74 6.13 6.88 8 3.59 4.08 4.42 4.69 4.95 5.20 5.47 5.77 6.18 7.05 9 3.66 4.12 4.45 4.72 4.97 5.23 5.50 5.81 6.23 7.33
(二)急性毒性实验的其他方法
经典的急性毒性试验和LD50的缺点: ①消耗的动物量大 ②获得的信息有限 ③测得的LD50值实际上仅是近似值
五种化合物的LD50值的实验室间变异 化合物
五氯酚 水杨酸钠 苯胺 乙酰苯胺 氯化镉
范围(mg/kg)
74~620 930~2328 479~1169 723~3060 105~482
4、封闭群动物
指在5年以上不从外部引进新血缘,仅由同一
品系的动物在固定场所保存繁殖的动物群。个 体间具有一定程度的遗传学差异。封闭群动物 个体间差异的大小,取决于祖代的来源 。
(三)微生物控制的选择
1、无菌动物 germ free animal, GF 指体内外均无任何微生物和寄生虫的动物。经 人工剖腹产净化培育而来。
对放射线耐受性强,淋巴细胞白血病发 病率6%,化学致癌物质不能诱发乳腺癌 和卵巢囊肿,对结核杆菌有感受性。
乳腺癌自发率低,肺癌发病率为26%, 网状细胞瘤8%,血管瘤6%,淋巴肉瘤45 %,乳腺癌3%,对放射线极为敏感。
可用于营养与肝癌发生率关系的研究, 对鼠伤寒沙门氏菌C5有抵抗力,对酒精过 敏。也可作为许多瘤株的宿主。
其LD50(LC50)值作为受试化合物的预期毒性中值。
(2)试验:以文献LD50为中值,取倍差,设3-4
个梯度,找出大致的LD10-90的范围。
(3)正式试验: I=(logLD90-logLD10)/(n-1)组距,即相邻 两个剂量组对数差或相邻组比值的对数值。一般 设5-7个剂量组。 限量实验:毒性较小的化学物若无法求得LD50, 则进行限量实验,单次染毒剂量5g/kg(体重), 食品毒理学实验——15g/kg(体重)。
应选用健康动物。一般试验前检疫观察5-7天
二、常用染毒方法
(一)经口染毒 1、灌胃 是将液态受试化合物或固态、气态化合物溶于 某种溶剂中,配制成一定浓度,装入注射器等定 量容器,经过导管注入胃内。 优点:剂量准确 缺点:工作量大;可能损伤食道或误入咽胶囊
将一定剂量受试化合物装入药用胶囊内
表5-1 实验动物最低需气量及不同体积染毒柜应放置 动物数关系
动物种 属 小鼠 大鼠
呼吸通气 量 (L/小时)
1.45 10.18
最低需气 量 (L/小时)
2.45 30.5
不同容积染毒柜放置动物数(只)
25L 3~5 50L 6~10 100L 12~15 1~2 300L 36~40 5~6
浓度计算: C=a.d/L×1000×1000(mg/m3) a-加入化合物量(ml),d-比重,L-容积(L)
比值(最大值/最小值)
8.38 2.50 2.44 4.23 4.59
1、固定剂量法
单次口服固定剂量试验法结果的评价
剂量 (mg/k g)
试 验
存活数<100%
结 果
100%存活 无明显中毒表现 用50mg/kg试验
100%存活 毒性表现明显 有毒(Toxic) (LD50=25200mg/kg) 有害(Harmful) (LD50=2002000mg/kg) LD50>2000mg/kg
二、急性毒性评价方法
(一)经典的急性致死性毒性试验
1、实验动物
选用成年健康动物,常用大鼠和小鼠。各剂
量组雌:雄=1:1,出生2-3个月。数量10-
20只最佳。大动物每组6只。实验前至少观察一 周,选取其中健康动物,随机分组。
2、染毒剂量设计 (1)查阅文献:分析受试化合物的化学结构和其 理化性质,依此查阅文献,找出与受试化合物化 学结构与理化性质近似化合物的毒性资料,并以
2、动式吸入 染毒柜——空气流动 面罩吸入——避免化合物 经皮吸入 优点:剂量准确 缺点:装置复杂;消耗 大;可能造成污染 (三)经皮肤染毒 用于研究化合物经皮肤吸收的毒性作用及化合 物对接触皮肤的局部作用(皮肤刺激和致敏)
第二节 急性毒性及其评价方法
一、急性毒性的概念
急性毒性(acute toxicity)是指机体(人或 实验动物)一次(或24小时内多次)接触外来化合物 之后所引起的中毒效应。观察期可在1-7天。 实验动物接触化合物的方式或途径不同,“一 次”的含义也有所不同。凡经口接触和各种方式 的注射接触,“一次”是指在瞬间将受试化合物 输入实验动物的体内。而经呼吸道吸入与经皮肤 接触,“一次”是指在一个特定的期间内实验动 物持续地接触受试化合物的过程
第四章 环境化学物的一般 毒性及其评价
第一节 化学物毒性评价的实验基础
一、实验动物的选择 实验动物是指经人工培育,对其携带微生物
实行控制,遗传背景明确,来源清楚,可用于
科学研究的动物。
以选择哺乳动物为主。可采用2-3种,啮齿类
和非啮齿类。常用大鼠(rat)、小鼠(mouse)、
豚鼠、家兔和狗,尤以大鼠使用很多。
2、悉生动物 gnotobiotic animal, GN
指体内带有已知微生物的动物。是经人工有计
划地将已知菌投入动物体内。
3、无特定病原体动物 specific pathogen animal, SPF 指体内无特定的微生物和寄生虫的动物。即无 传染病的动物,容许携带非特定微生物。
SPF动物群的建立,其原种必须来源于无菌动物 或悉生动物才能保证。 4、清洁动物 Clean animal,CL
或与食物中的化学成分起反应。
(二)经呼吸道染毒 1、静式吸入 在固定体积的密闭容器中,加入定量的易挥发液 态化合物或气态化合物。将动物置于其中,一般2h 。尤其是适用于小动物接触易挥发液态化合物的急
性毒性研究。
优点:设备简单;操作方便;消耗化合物少 缺点:柜内空气组成、环境条件不稳定;化合物浓 度难以恒定。
5.0
高毒(Very toxic) (LD50≤25mg/kg) 有毒或高毒 用5mg/kg进行试 验 有毒或有害 用50mg/kg试验
50.0
用500mg/kg试验
500.0
用2000mg/kg试验
2000.0
用500mg/kg试验
该化合物无严重急性中毒的危险性
2、急性毒性分级法
3. 上、下移动法(up/down method)或阶梯法 第二个动物接受化学物的剂量由第一只动物 染毒后的反应决定,如果动物死亡,则下一个剂 量降低;如果动物存活则下一个剂量增高,但是 实验需要选择一个比较合适的剂量范围,使得大 部分的动物所接受的化学物剂量都会在真正的平
也称最低限度疾病动物,动物体内外不携带人
畜共患疾病的病原体或动物传染病病原体。