1、第二十章第二十章 全身用药的毒性研究全身用药的毒性研究 金金 晶晶 中山大学药学院中山大学药学院 全身用药的毒性研究 急性毒性研究急性毒性研究 长期毒性研究长期毒性研究 第一节第一节 急性毒性试验急性毒性试验 一、急性毒性和急性毒性试验概念及目的一、急性毒性和急性毒性试验概念及目的 二、急性毒性试验内容二、急性毒性试验内容 三、急性毒性分级三、急性毒性分级 一、概念和目的 急性毒性急性毒性(acute toxicity)(acute toxicity)是指机体是指机体(人或人或试验动物试验动物)一次接触或一次接触或2424小时内多次接触小时内多次接触化化学物后在学物后在短期短期(最长到最长到1
2、414天天)内所发生的内所发生的毒毒性效应性效应，包括一般行为、外观改变、大体，包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应。形态变化以及死亡效应。一、概念和目的 动物急性毒性试验动物急性毒性试验(acute toxicity test)(acute toxicity test)是指研究动物是指研究动物一次接触或一次接触或2424小时内多次接小时内多次接触触受试物后在受试物后在短期短期内所发生的内所发生的毒性反应毒性反应。目 的 1 1、了解新药急性毒性的强弱、了解新药急性毒性的强弱 LDLD5050 EDED5050 治疗指（治疗指（LD50/ED50LD50/ED50）相对毒性相对毒性
3、 安全系数（安全系数（LD5/ED95LD5/ED95）7 效应强度效应强度 药物浓度药物浓度 100%50%0 最小有效最小有效浓度（阈浓度（阈浓度）浓度）半数有效量半数有效量 (EC50或或ED50)引起引起50%阳性反应阳性反应 50%最大效应的量最大效应的量 8 半数中毒量半数中毒量（TDTD5050或或TCTC5050）产生毒性反应剂量的产生毒性反应剂量的50%50%半数致死量半数致死量（LDLD5050或或LCLC5050）引起死亡剂量的引起死亡剂量的50%50%9 Some Acute Oral LD50 Values Category Dose Species Chemical
4、 (mg/kg body weight)Practically nontoxic 15 000 Slightly toxic 10 000 Mouse 乙醇 5 000 Moderately toxic 4 900 Rat 氯化钠 750 Rat 阿托品 500 Highly toxic 250 Rat 胺甲萘(杀虫药)50 Extremely toxic 13 Rat 对硫磷(杀虫药)5 Supertoxic 3 Rat 华法林 0.4 Duck 黄曲霉素B1 10 安全范围安全范围(Safety range):ED95和和TD5之间的范围。之间的范围。安全系数安全系数 LD5和和ED95之
5、间的比值之间的比值 2、为长期毒性试验和特殊毒性试验剂量设置提供依据 致突变作用评价为核试验的最高剂量致突变作用评价为核试验的最高剂量 为为1/21/2半数致死量。半数致死量。生殖毒性试验中，雌性动物最高量为生殖毒性试验中，雌性动物最高量为 急毒中的最大耐受量。急毒中的最大耐受量。长期毒性试验中为急性毒性的最大耐长期毒性试验中为急性毒性的最大耐 受量。受量。3、获取新药毒性反应信息 毒性反应症状、靶器官、致死原因等毒性反应症状、靶器官、致死原因等 一般情况一般情况 毒性大小毒性大小 有明显种属差异有明显种属差异 特殊情况特殊情况 无明显种属差异无明显种属差异 对一期临床的指导意义对一期临床的指
6、导意义 4、为新药药学研究提供参考 急性毒性试验 毒性反应类型 定性 出现和消失时间 可能的靶器官和死亡原因 致死量 定量 最大给药量 半数致死量 急性毒性试验常用的毒性参数：急性毒性试验常用的毒性参数：LDLD5050 or LCor LC5050 半数致死剂量或浓度半数致死剂量或浓度 ALD or ALCALD or ALC 近似致死剂量或浓度近似致死剂量或浓度 MLD or MLCMLD or MLC 最小致死剂量或浓度最小致死剂量或浓度 MTD or LCMTD or LC0 0 最大耐受量最大耐受量 EDED0 0 or ECor EC0 0 最大无作用剂量最大无作用剂量 试验基本内
7、容试验基本内容 一、半数致死量（LD50)的测定 传统方法传统方法 （一一）试验动物试验动物 原则原则：急性毒性试验要求选择对化学毒物的代谢急性毒性试验要求选择对化学毒物的代谢和毒效应表现与人的反应尽可能一致的试验和毒效应表现与人的反应尽可能一致的试验动物动物。动物易于获得动物易于获得 品系纯化品系纯化 价格较低和易于饲养等条件价格较低和易于饲养等条件。1 1试验动物的种属和品系试验动物的种属和品系 最好用两种种属的动物最好用两种种属的动物 啮齿类啮齿类:小鼠小鼠、大鼠大鼠、豚鼠或家兔豚鼠或家兔 非啮齿类：非啮齿类：狗或猴狗或猴。急性皮肤毒性试验可选用成年大鼠急性皮肤毒性试验可选用成年大鼠、豚
8、鼠或家兔豚鼠或家兔，优先考虑白色家兔优先考虑白色家兔。而急性吸入毒性试验和经口而急性吸入毒性试验和经口急性毒性试验则优先考虑大鼠急性毒性试验则优先考虑大鼠。试验动物的年龄和体重：试验动物的年龄和体重：急性试验动物急性试验动物不宜过老或过幼不宜过老或过幼，通常要求选择，通常要求选择刚成年动物进行试验，而且须是未曾交配和受刚成年动物进行试验，而且须是未曾交配和受孕的动物。例如：大鼠孕的动物。例如：大鼠180180240g240g、小鼠、小鼠181825g25g、家兔、家兔2 22.5kg2.5kg、豚鼠、豚鼠200200250g250g、狗、狗101015kg15kg。同一批试验动物体重变异范围不
9、应超过同一批试验动物体重变异范围不应超过该批动物平均体重的该批动物平均体重的2020。3 3.试验动物的性别：试验动物的性别：急性毒性试验的主要内容是求急性毒性试验的主要内容是求LDLD5050，除特殊要，除特殊要求外，一般急性毒性试验对动物性别要求为求外，一般急性毒性试验对动物性别要求为雌雌雄各半雄各半。如果在预试验时发现化学毒物。如果在预试验时发现化学毒物(如农如农药药)对雌、雄动物毒效应的敏感性有明显差异，对雌、雄动物毒效应的敏感性有明显差异，则应单独分别求出雌性与雄性动物各自的则应单独分别求出雌性与雄性动物各自的LDLD5050。如果试验是为致畸试验作准备，也可仅作雌性如果试验是为致畸
10、试验作准备，也可仅作雌性动物的动物的LDLD5050测试。测试。（二）试验动物的饲养环境（二）试验动物的饲养环境 恒定的温度：恒定的温度：222233 湿度：湿度：3070%3070%照度：昼夜各半照度：昼夜各半 饲料合格、饮水合格、垫料合格饲料合格、饮水合格、垫料合格 （三）剂量与分组（三）剂量与分组 1 1查阅文献查阅文献 了解化学毒物的结构式了解化学毒物的结构式、分子量分子量、常温常压下的状常温常压下的状态态、熔点熔点、沸点沸点、密度密度、闪点闪点、挥发度挥发度、蒸气压蒸气压、水水溶性和脂溶性等理化特性溶性和脂溶性等理化特性，生产批号及纯度生产批号及纯度，杂质成杂质成分与含量等分与含量等
11、。确定使用哪一种计算方法求确定使用哪一种计算方法求LDLD5050，然后再设计剂量然后再设计剂量分组分组。LDLD5050的计算方法常用寇氏法的计算方法常用寇氏法、概率单位法概率单位法、霍霍思法等思法等。找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物找出与受试化学毒物结构与理化性质近似的化学物的毒性资料，并以文献资料中相同的动物种系和相同的毒性资料，并以文献资料中相同的动物种系和相同接触途径所测得的接触途径所测得的LDLD5050(LC(LC5050)值作为受试化学物的预期值作为受试化学物的预期毒性中值。毒性中值。2 2、剂量设计、剂量设计 预试验得出预试验得出0 0-100%100%的死亡剂量
12、范围内，设计的死亡剂量范围内，设计5 5-6 6个剂量组。各剂量组间距为个剂量组。各剂量组间距为1:0.651:0.65-0.85,0.85,高剂高剂量量70%70%死亡率以上，低剂量死亡率死亡率以上，低剂量死亡率30%30%以下。以下。每组每组1010只，雌雄分开单独进行，也可以雌雄各只，雌雄分开单独进行，也可以雌雄各半来进行试验。半来进行试验。分组严格遵守随机分组原则，采用随机分组表分组严格遵守随机分组原则，采用随机分组表进行。进行。（四）给药途径的选择（四）给药途径的选择:给药途径（给药途径（exposure routesexposure routes）的选择需考虑：）的选择需考虑：模拟
13、人在生活和生产环境中实际接触受试物的模拟人在生活和生产环境中实际接触受试物的途径和方式途径和方式；有利于不同化学物之间急性毒性有利于不同化学物之间急性毒性大小的比较大小的比较；受试物的性质和用途；各种受试受试物的性质和用途；各种受试物毒性评价程序的要求等。物毒性评价程序的要求等。最常用的染毒途径为最常用的染毒途径为经口、经呼吸道、经皮经口、经呼吸道、经皮及注射途径。及注射途径。经口经口(胃肠道胃肠道)接触接触:灌胃灌胃:小鼠小鼠0.20.2 1.0ml/1.0ml/只或只或0.20.2 0.4ml/10g0.4ml/10g 大鼠一次灌胃体积不超过大鼠一次灌胃体积不超过5ml/5ml/只只 家兔
14、不超过家兔不超过10ml/2kg10ml/2kg 狗不超过狗不超过50ml/10kg 50ml/10kg 吞咽胶囊吞咽胶囊:经呼吸道接触经呼吸道接触:静式吸入静式吸入 动式吸入动式吸入 经皮肤接触经皮肤接触:注射途径接触注射途径接触:（五）试验周期与毒效应观察（五）试验周期与毒效应观察 1.中毒症状中毒症状 器官或系统器官或系统 中毒后常见表现中毒后常见表现 中枢神经系统和躯体运动中枢神经系统和躯体运动 叫声异常、痉挛、抽搐、强直、叫声异常、痉挛、抽搐、强直、麻痹、反应过低或过高等麻痹、反应过低或过高等 自主神经系统自主神经系统 瞳孔散大或缩小、流涎、流泪等瞳孔散大或缩小、流涎、流泪等 呼吸系
15、统呼吸系统 溢液、呼吸困难或过速溢液、呼吸困难或过速 血液循环系统血液循环系统 心动过速或过缓、心律不齐等心动过速或过缓、心律不齐等 胃肠系统胃肠系统 腹泻、便秘、粪便形态异常等腹泻、便秘、粪便形态异常等 其它其它 皮疹、水肿、黄疸、消瘦、眼球皮疹、水肿、黄疸、消瘦、眼球突出或充血等突出或充血等（五）试验周期与毒效应观察（五）试验周期与毒效应观察:2.体重体重 在观察试验动物中毒症状的过程中，应同时观察体重在观察试验动物中毒症状的过程中，应同时观察体重的变化。的变化。体重可以反映动物中毒后的整体变化。体重可以反映动物中毒后的整体变化。体重体重改变的原因很多，若化学毒物刺激或损伤消化道可出改变的
16、原因很多，若化学毒物刺激或损伤消化道可出现试验动物饮食减少甚至拒食，表现为体重减轻。若现试验动物饮食减少甚至拒食，表现为体重减轻。若化学毒物引起腹泻，将影响食物吸收和利用，体重也化学毒物引起腹泻，将影响食物吸收和利用，体重也会减轻。如果化学毒物影响水的摄取或肾功能急性损会减轻。如果化学毒物影响水的摄取或肾功能急性损伤，也可能在体重上反映出来。所以，对存活动物尤伤，也可能在体重上反映出来。所以，对存活动物尤其是对低于其是对低于LDLD5050剂量组的存活动物应在观察期剂量组的存活动物应在观察期1414天天内称量其体重的变化以便了解受试物引起毒效应的内称量其体重的变化以便了解受试物引起毒效应的持续时间。持续时间。（五）试验周期与毒效应观察（五）试验周期与毒效应观察:3.3.病理检查及其他指标病理检查及其他指标:急性毒性试验中，对死亡的动物均应及时进急性毒性试验中，对死亡的动物均应及时进行行大体解剖和病理组织学检查大体解剖和病理组织学检查，肉眼观察主，肉眼观察主要脏器的大体病理变化，如脏器大小、外观、要脏器的大体病理变化，如脏器大小、外观、色泽的变化，有无充血、出血、水肿或其它色泽的变化，有
