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第三章 环境毒理学的基本研究方法 毒理学试验 调查研究 毒理学实验基础 第一节 急性毒性试验 一、急性毒性试验的目的： 1、确定供试化学物急性毒性的剂量—反应关系和中毒特征； 2、求LD50或LC50,为急性毒性评价提供依据。 3、研究毒物的毒动学和毒效学过程。 二、试验程序与评价 1．动物选择：首选受试物在体内代谢情况与人体内相近的或对受试物最敏感的品系。 一般：以哺乳动物为主，常用大鼠、小鼠； 经皮：兔、豚鼠、猪 应对两种性别、成年和幼年动物进行测定。 选择两种以上的实验动物，最好一为啮齿类，一为非啮齿类。(目的：核对种间差异) 3．试验程序： （1）剂量与分组 ①预试验：找出受试物大致致死量范围(死亡率为10%~90%)； 例：欲做化合物A的经口预试验。 化合物B的化学结构与A相似，已知B的=LD50 =40(预期毒性中值)。 则预试验取2.5、10、40、160、640 (上下各推1~2组，组距应较大，初始4倍差) ③ 求LD50正式试验：在LD100与LD0之间设5—7个剂量组。 组距(对数) 或 式中：n------设计的剂量组数 （2）症状观察 时间：24h或两周内的反应 三、 LD50的计算与结果评价 计算方法：概率单位法和寇氏法。 LD50值愈小，毒性愈大。 概率单位法 存在正态曲线关系。 标准正态差d=(x-μ)/δ 式中：x——剂量对数； μ——剂量对数均数 δ —— 标准差 d=0，左边面积(死亡率)为50％，右边面积(存活率)50％ d=1，死亡率为84.13％， d=2，死亡率为97.73％, d＞2，死亡率接近100％。 d=一1，死亡率为15.87％。 d=一2，死亡率为2.27％。 d＜一3，死亡率接近0。 从上表，可以任一死亡率换算为相应的概率单位。 A：剂量对数~死亡百分率 B：剂量对数~概率单位 LC50计算步骤如下： a.根据死亡率查概率单位(死亡率为100％或0％不计) b.绘图求回归方程。 c.求y=5的浓度对数（m），其反对数即为LC50 d.求LC50的可信限 先求LC50的标准误差(Sm)： S(校准差)=1/k 本例中：S=1/2.78 平均致死量法（又名寇氏法） 试验要求： ①每个试验组动物数相同； ②各组剂量按等比级数分组； ③最大剂量的死亡率最好为100％或与之接近，最小剂量的死亡率最好为0％或与之接近。 式中： Xm——最大剂量的对数值； i—相邻剂量比值的对数； ——各组死亡率的总和（以小数表示）。 例小鼠腹腔注射致百虫急性毒性试验结果如下表所示，求 LD50 式中： p——一个组死亡率； q——一个组存活率； i——相邻剂量比值的对数； h——各组动物数。 耐受性(tolerance)：机体多次接触化学物质后．对该物质产生反应性减弱的现象，显示不易发生慢性中毒。 （二）蓄积作用的测定方法 有多种，常用蓄积系数法。 蓄积系数(accumulation coefficient)K： ED50(n) ——多次染毒使半数动物出现某种效应的总剂量; ED50(1) ——一次染毒引起同一效应半数效量。 若以死亡为毒效应指标，上式为 K越小，受试化合物的蓄积毒性越大。 二、亚慢性毒性作用及其试验方法： 1、目的：确定化学物亚慢性毒性的阈剂量和NOEL。 2、试验期限：3-6月； 呼吸道吸收：30-90天； 皮肤毒性：30天。 3、试验动物的选择、饲养环境及染毒途径： 试验动物选择：对受试化学物敏感的物种或品系； 环境：营养合理，饮水清洁、充足、温、光、湿适宜； 染毒途径：尽量模拟人类在环境中接触受试化学物的途径，与急性毒性试验相似。 5、症状观察 一般性指标(非特异) ①一般综合性指标： 动物体重增长率、食物消耗率、活动能力等。 ②一般化验性指标：主要指血和肝、肾功能的检测。 (2)特异指标： 测定特异性反应。 更确切阐明该物质的阈剂量(浓度)及无作用剂量(浓度)。 (3) 病理组织学检查： 实验中死亡动物的病理检查及实