第六章食品中化学物质的基础毒性评价 毒理学是一门实验科学。本章介绍最基本的毒理学试验，包括系统毒性和局部毒性的研 究。基础毒性是与特殊毒性相对应的，特殊毒性主要是指致癌作用、致突变作用、致畸和生 殖毒性等。基出毒性研究是化学品安全性评价和信险性浮价的面要组成部分。另一方面，对 外源化学物系统毒性研究可能发现其毒作用的靶器官，为进一步的靶器官毒理学研究和中毒 机制研究提供线索 第一节急性毒性试验 急性毒性试验是毒理学研究中最基础的工作，是我们了解外源化学物对机体产生的急性 毒性的根本依据。 1927年Trevan引入了半数致死量(LDo0)的概念米评价急 生毒性，此后。 指标得到广泛应用，并成为急性毒性的主要指标。化学物的急性毒性资科对于安全性评价及 化学物管理方面非常重要。对急性毒性试验程序国际上和我国已有一些法规。以下就试验程 序的基本原则和进展作一介绍。 、急性毒性和急性毒性试验的日的 急性毒性是指实验动物一次接触或24小时内多次接触某一化学物所引起的毒效应，甚至 死亡。对于上述定义中的一次"接触在经呼吸道与皮肤染毒时，指在 ,个规定的期间内使实 验动物持续接触化学物的过程。而“多次”的概念是指当外源化学物毒性很低时，即使一次给 予实验动物最大染毒容量还观察不到毒性作用，同时该容量还未达到规定的限制剂量时，便 需要在24小时内多次染毒，从而达到规定的限制剂量。 急性毒性试验的目的： 1.评价化学物对机体的急性毒性的大小、毒效应的特征和剂量-反应（效应）关系，并根 据LD0值进行急性毒性分级。 2为亚慢性、慢性毒性研究及其他毒理试验接触剂量的设计和观察指标的选择提供依 据。 3为毒作用机制研究提供线素 通过外源化学物的急性毒性试验，可以得到一系列的毒性参数，包括：①绝对致死剂量 或浓度(LDo或LCoo):②半数致死剂量或浓度(LDso或LCo):③最小致死剂量或浓度(MD, LD1或MC,LCo1):④最大耐受剂量或浓度(MTD,LDo或MTC,LCo),或称为最大非致死 剂量(MNLD)。以上4种参数是外源化学物急性毒性上限参数，以死亡为终点。此外，还可 以得到急性毒性下限参数，即：⑤急性毒性LO八EL(观察到有害作用的最低剂量)：⑥急性毒 性NOAEL未观察到有害作用的剂量)。这两个参数则是以非致死性急性毒作用为终点。因 此，急性毒性试验可以分为两类。 一类是以死亡为终点，以检测受试物急性毒性 上限指标为 目的的试险，这类试脸主要是求得受试物的Ds值。另一类急性毒性试验检测非致死性指标， 二、经典急性致死性毒性试验 OECD(198)关于经典急性毒性试验规定如下。实验动物首选大鼠。应设足够的剂量组， 至少3组，组间有适当的剂量间距，产生一系列毒性和死亡率，以得到剂量反应关系和求得 ,每组至少同性别5只动物 如用雌性动物，应未产和未孕。限量试验剂量为2000mgk 体重，用雌雄各5只动物进行试验。观察期14天，临床观察每天至少一次，观察皮肤、被毛 眼晴和粘膜改变、呼吸、循环、自主和中枢神经系统、四肢活动和行为方式的变化，特别要 注意有无震颤、惊厥、腹泻、嗜睡、昏迷等现象。准确记录死亡时间。于染毒前、染毒后每 周和死亡时测定体重。所有的动物均应讲行大体尸体解制，并记录观察到的全部病变，存活
第六章 食品中化学物质的基础毒性评价 毒理学是一门实验科学。本章介绍最基本的毒理学试验，包括系统毒性和局部毒性的研 究。基础毒性是与特殊毒性相对应的，特殊毒性主要是指致癌作用、致突变作用、致畸和生 殖毒性等。基础毒性研究是化学品安全性评价和危险性评价的重要组成部分。另一方面，对 外源化学物系统毒性研究可能发现其毒作用的靶器官，为进一步的靶器官毒理学研究和中毒 机制研究提供线索。 第一节 急性毒性试验 急性毒性试验是毒理学研究中最基础的工作，是我们了解外源化学物对机体产生的急性 毒性的根本依据。1927年Trevan引入了半数致死量(LD50)的概念来评价急性毒性，此后，该 指标得到广泛应用，并成为急性毒性的主要指标。化学物的急性毒性资料对于安全性评价及 化学物管理方面非常重要。对急性毒性试验程序国际上和我国已有一些法规。以下就试验程 序的基本原则和进展作一介绍。 一、急性毒性和急性毒性试验的目的 急性毒性是指实验动物一次接触或24小时内多次接触某一化学物所引起的毒效应，甚至 死亡。对于上述定义中的“一次”接触在经呼吸道与皮肤染毒时，指在一个规定的期间内使实 验动物持续接触化学物的过程。而“多次”的概念是指当外源化学物毒性很低时，即使一次给 予实验动物最大染毒容量还观察不到毒性作用，同时该容量还未达到规定的限制剂量时，便 需要在24小时内多次染毒，从而达到规定的限制剂量。 急性毒性试验的目的： 1. 评价化学物对机体的急性毒性的大小、毒效应的特征和剂量-反应(效应)关系，并根 据LD50值进行急性毒性分级。 2. 为亚慢性、慢性毒性研究及其他毒理试验接触剂量的设计和观察指标的选择提供依 据。 3. 为毒作用机制研究提供线索。 通过外源化学物的急性毒性试验，可以得到一系列的毒性参数，包括：①绝对致死剂量 或浓度(LD100或LCl00)；②半数致死剂量或浓度(LD50或LC50)；③最小致死剂量或浓度(MLD， LD01或MLC，LC01)；④最大耐受剂量或浓度(MTD，LD0或MTC，LC0)，或称为最大非致死 剂量(MNLD)。以上4种参数是外源化学物急性毒性上限参数，以死亡为终点。此外，还可 以得到急性毒性下限参数，即：⑤急性毒性LOAEL(观察到有害作用的最低剂量)；⑥急性毒 性NOAEL(未观察到有害作用的剂量)。这两个参数则是以非致死性急性毒作用为终点。因 此，急性毒性试验可以分为两类。一类是以死亡为终点，以检测受试物急性毒性上限指标为 目的的试验，这类试验主要是求得受试物的LD50值。另一类急性毒性试验检测非致死性指标。 二、经典急性致死性毒性试验 OECD(1987)关于经典急性毒性试验规定如下。实验动物首选大鼠。应设足够的剂量组， 至少3组，组间有适当的剂量间距，产生一系列毒性和死亡率，以得到剂量-反应关系和求得 LD50。每组至少同性别5只动物，如用雌性动物，应未产和未孕。限量试验剂量为2000mg/kg 体重，用雌雄各5只动物进行试验。观察期14天，临床观察每天至少一次，观察皮肤、被毛、 眼睛和粘膜改变、呼吸、循环、自主和中枢神经系统、四肢活动和行为方式的变化，特别要 注意有无震颤、惊厥、腹泻、嗜睡、昏迷等现象。准确记录死亡时间。于染毒前、染毒后每 周和死亡时测定体重。所有的动物均应进行大体尸体解剖，并记录观察到的全部病变，存活
24小时以上的动物必要时进行组织病理学检查。可用任何一种公认的统计学方法计算LD 的值及95%的可信限范围，如B1iss法，Litchfield和Wilcoxon法，Finney法，Weil法，Thompson 法， 有关经典急性致死性毒性试验的要点如下： 1.实验动物选择和处置试验要求键康成年实验动物， 一般是在小鼠、大鼠等动物中 测半数致死量，并在狗中观察毒性反应。一般晴齿类动物年龄与体重相关，故可以用体重表 示动物年龄。急性毒性试验一般用大鼠180一240g 小1825。.家鱼225g.目200 250g,狗10~15 不同品系的同 中动物年龄相同会出现体重不 同 以小鼠为例 纯系小鼠 如CsBL/6、BALB/C体重较小，而同年龄的昆明种小鼠则体重较大。试验动物体重变异范 围不应超过平均体重的20%。所用实验动物应当是唯、雄各半，雌性实验动物要求是未经交 配和受孕的。如果发现受试化学物急性毒性有性别差异时，应分别求出雌性与雄性动物的 Ds值。加果试验是为致疏式验作剂量准各也可仅性动物的红D式验 实验动物应进行检疫，检疫期 一般为5一7天 剔除异常的动物。检疫期与实验期间 雄动物必须分笼饲养 。实验动物根据实验设计的方法随机分组。染毒途径应模拟人可能的接 触途径。经口灌胃染毒，要求试验前要对动物禁食。大鼠应过夜禁食，小鼠应禁食4小时 大动物则在每日上午喂食前给以受试化学物。染毒后继续禁食2一4小时。但在禁食时要 保障饮水的供应。 2实验设计在讲行剂量设计之前，首先要了解受试外源化学物的结构式、分子量， 常温常压下的状态（液态、固态或气态） 生产批号、纯度、杂质成分与含量 溶解度、挥发 度、H值（可测时）等等。然后根据该受试物有关的试规范要求，决定实验设计。对于 新的受试化学物，我们可以先查阅文献找到与受试化学物的化学结构与理化性质相近的化学 物毒性资料，取与本实验相同动物物种或品系，相同染毒途径的LD50值作为参考值，选择剂 量系列。例如，要测定氯乙酸的大鼠经口LD5o,查文献可知乙醇大鼠经口LD0为10.8g/kg 体 ,乙酸为3.4g g体重 氯乙醇为7 mg/kgf体重。 故氯取代可增强毒性， 推测氯乙酸的 鼠经口LDo应与氯乙醇相近，实测结果为78mgkg体重。 剂量选择是否恰当是急性毒性试验能否成功的基础。就呐齿类动物而言，总的原则是先 用少量动物，以较大的剂量间隔（一般是按几何级数）给药，找出10%~90%（或0%~100%） 的致死剂量范围，然后在这个剂量范围内以合适的间距设几个剂量组。在利用不同的方法计 算化学物LD时，实验设计中对剂量设计和动物数的要求不同。急性致死性毒性试验可以不 设阴性对照组 3.观察染毒后一股要求观察14天。观察实验动物的中毒症状，对于获得受试化学物 的急性毒性特征十分重要，有助于了解该化学物的靶器官。还应注意观察记录发生每种症状 的时间、症状表现程度、各症状发展的过程及死亡前特征和死亡时间。临床中毒反应和死亡 时间可提供中靠机制的线索。如垫靠后立即出现惊厥、共济失调和死亡可能是神经靠性。经 段潜伏期后的迟发性死亡可能提示对肾或肝的作用。腹泻和/或竖毛，可能为植物神经兴 奋。 有些化学物（如有机磷类化合物中毒症状发展迅速且很快死亡。而有些化学物的中毒症 状发展缓慢，甚至出现症状缓解，此后再发生严重症状而死亡。如碳基镍染毒早期先出现上 呼吸道症状，当日即可缓解，2~3日后或更晚些才出现严重的肺水肿，呼吸困难而死亡。 实验动物个体对受试化号 的反应性快慢也有差异，如过氧化 二碳酸二环己酯给小鼠腹 腔注射后，在同一剂量组中最早死亡的可在染毒后7小时，而最迟的可达染毒后150小时。对 于速杀性化学物也可仅根据24小时的死亡数计算D0。有些速杀性化学物（如久效磷），其24 小时的LDs0与14天的LD0没有差别。若是报告24小时的LD0,则应在试验结果中加以说明。 在实际工作中，应该根据受试物的有关测试规程的要求来确定观察期的长短。当然。对于特
24小时以上的动物必要时进行组织病理学检查。可用任何一种公认的统计学方法计算LD50 的值及95％的可信限范围，如B1iss法，Litchfield和Wilcoxon法，Finney法，Weil法，Thompson 法，Miller和Tainter法等。 有关经典急性致死性毒性试验的要点如下： 1. 实验动物选择和处置 试验要求健康成年实验动物，一般是在小鼠、大鼠等动物中 测半数致死量，并在狗中观察毒性反应。一般啮齿类动物年龄与体重相关，故可以用体重表 示动物年龄。急性毒性试验一般用大鼠180～240g，小鼠18～25g，家兔2～2.5kg，豚鼠200～ 250g，狗10～15kg。不同品系的同种动物年龄相同会出现体重不同，以小鼠为例，纯系小鼠 如C57BL／6、BALB/C体重较小，而同年龄的昆明种小鼠则体重较大。试验动物体重变异范 围不应超过平均体重的20％。所用实验动物应当是雌、雄各半，雌性实验动物要求是未经交 配和受孕的。如果发现受试化学物急性毒性有性别差异时，应分别求出雌性与雄性动物的 LD50值。如果试验是为致畸试验作剂量准备，也可仅做雌性动物的LD50试验。 实验动物应进行检疫，检疫期一般为5～7天，剔除异常的动物。检疫期与实验期间雌、 雄动物必须分笼饲养。实验动物根据实验设计的方法随机分组。染毒途径应模拟人可能的接 触途径。经口灌胃染毒，要求试验前要对动物禁食。大鼠应过夜禁食，小鼠应禁食4小时。 大动物则在每日上午喂食前给以受试化学物。染毒后继续禁食2～4小时。但在禁食时要 保障饮水的供应。 2. 实验设计 在进行剂量设计之前，首先要了解受试外源化学物的结构式、分子量、 常温常压下的状态(液态、固态或气态)、生产批号、纯度、杂质成分与含量、溶解度、挥发 度、pH值(可测时)等等。然后根据该受试物有关的测试规范要求，决定实验设计。对于一个 新的受试化学物，我们可以先查阅文献找到与受试化学物的化学结构与理化性质相近的化学 物毒性资料，取与本实验相同动物物种或品系，相同染毒途径的LD50值作为参考值，选择剂 量系列。例如，要测定氯乙酸的大鼠经口LD50，查文献可知乙醇大鼠经口LD50为10.8g／kg 体重，乙酸为3.4g／kg体重，氯乙醇为71mg/kg体重。故氯取代可增强毒性，推测氯乙酸的 大鼠经口LD50应与氯乙醇相近，实测结果为78mg/kg体重。 剂量选择是否恰当是急性毒性试验能否成功的基础。就啮齿类动物而言，总的原则是先 用少量动物，以较大的剂量间隔(一般是按几何级数)给药，找出10％～90％(或0％～100％) 的致死剂量范围，然后在这个剂量范围内以合适的间距设几个剂量组。在利用不同的方法计 算化学物LD50时，实验设计中对剂量设计和动物数的要求不同。急性致死性毒性试验可以不 设阴性对照组。 3. 观察 染毒后一般要求观察14天。观察实验动物的中毒症状，对于获得受试化学物 的急性毒性特征十分重要，有助于了解该化学物的靶器官。还应注意观察记录发生每种症状 的时间、症状表现程度、各症状发展的过程及死亡前特征和死亡时间。临床中毒反应和死亡 时间可提供中毒机制的线索。如染毒后立即出现惊厥、共济失调和死亡可能是神经毒性。经 一段潜伏期后的迟发性死亡可能提示对肾或肝的作用。腹泻和／或竖毛，可能为植物神经兴 奋。 有些化学物(如有机磷类化合物)中毒症状发展迅速且很快死亡。而有些化学物的中毒症 状发展缓慢，甚至出现症状缓解，此后再发生严重症状而死亡。如碳基镍染毒早期先出现上 呼吸道症状，当日即可缓解，2～3日后或更晚些才出现严重的肺水肿，呼吸困难而死亡。 实验动物个体对受试化学物的反应性快慢也有差异，如过氧化二碳酸二环已酯给小鼠腹 腔注射后，在同一剂量组中最早死亡的可在染毒后7小时，而最迟的可达染毒后150小时。对 于速杀性化学物也可仅根据24小时的死亡数计算LD50。有些速杀性化学物(如久效磷)，其24 小时的LD50与14天的LD50没有差别。若是报告24小时的LD50，则应在试验结果中加以说明。 在实际工作中，应该根据受试物的有关测试规程的要求来确定观察期的长短。当然，对于特
殊的化学物不能完全固定观察期跟 化等 合实验动物染毒后 物往往出现兴奋一抑制→死亡，或者抑制一死亡的现象 如以含有基的氰氢酸和丙烯腈对大鼠和小鼠染毒后，都很快出现兴奋。染毒丙烯睛的动物 首先出现活动增加、骚动、窜跑、甚至跳跃，之后出现呼吸困难，耳与尾青素色：而氯氢酸 呈一时性兴奋，呼吸加快、加深，之后呼吸闲难，耳与昆则为操红色。可见同为氯化物， 中毒机制有所不同。有的化学物给动物染毒后不久，动物先出现物制现象，直至死亡。例加 N苯甲酰基-N A )其丙的了愁 ,动物很快表 现为闭目静卧、四肢无力、站立不稳、步态跚 、呼吸减慢 最后缺氧 口鼻青紫死亡 的化学物给予动物后，动物先出现刺激症状，碳基镍吸入染毒在大、小鼠先出现前肢反复 搔鼻等呼吸道刺激症状。小鼠吸入染毒某些馏温段的冷油后，大汗淋漓，被毛全湿，表现为 神经系统症状。 在观察期内还需多次测量动物体重，体重改变可以反映动物染毒后的整体变化。实验动 物染毒后的死亡时间也应记录、 分析，有时死亡时间的分析可以提 重要信总。例如 效磷小鼠经口与腹腔注射染毒，均呈现随染毒剂量增加，死亡时间缩短。以死亡时间与染击 剂量作图，可呈直线负相关，提示实验动物致死是可能由于化学物原形所致。而过氧化二磷 酸二环己酯给大鼠腹腔注射后呈现明显的染毒剂量对数值与死亡时间呈负相关关系，但给小 腹院注射后，处剂量或染毒剂量对数与死亡时间无明显相关。这可能是与该化学物在大 鼠和小鼠体内代谢不同有关。 急性毒性研究中，应注意观察非致死指标及其可复性，从而能够对化学物的急性毒性作 全面的了解。可复性毒效应是指随若化学物从体内消失而逐渐减小以至消失的毒效应。毒作 用的可复性与作用器官和系统、化学物本身的毒作用特点、化学物接触时间、特定时间内机 体接触化学物的总量、动物的年龄及一般状况有关。化学物引起机体激素失衡常常是一种可 性的反应，出如化学物对甲状膜的影响，加果设有超导致甲状组织损伤的圆估，叫常 常是 一种可复性的毒效应。发生在组织再生能力迅速的器宫（如肝）的损伤比发生在没有再 能力的组织（如神经）的损伤更可能是可复性的。在动物研究中观察到的不可复性的毒效应 在外推到人时比可复性毒效应更为重要。 对中毒死亡的实验动物应及时解剖作大体尸检，观察各器官有无充血、出血、水肿或其 他改变，必要时对肉眼观察有变化的脏器进行组织病理学检查。实验结束时存活与对照组的 动物也应作病理学检查。死亡动物的大体尸检或组织病理学检查有时可得到有价值的资料 4.LD0计算LD0是经统计学计算得到的毒性参数，并可报告其95%可信限。LDs0(LC30) 值是一个统计量，较少受实验动物个体易感性差异的影响，较为准确，因此是最重要的急性 毒性参数，也用来进行急性毒性分级。对于非致死性指标的量化问题，可以利用EDsa(median ctive dose)和相应的剂量-反应关系曲线来解决。EDso是指一次给予实验动物某种化学物 引起动物群体中50%的个体出现某种特殊效应的剂量，该指标也是通过统计学计算处理得到 的
殊的化学物不能完全固定观察期限。 化学物给实验动物染毒后，动物往往出现兴奋→抑制→死亡，或者抑制→死亡的现象。 如以含有氰基的氰氢酸和丙烯腈对大鼠和小鼠染毒后，都很快出现兴奋。染毒丙烯腈的动物 首先出现活动增加、骚动、窜跑、甚至跳跃，之后出现呼吸困难，耳与尾青紫色；而氰氢酸 呈一过性兴奋，呼吸加快、加深，之后呼吸困难，耳与尾则为桃红色。可见同为氰化物，其 中毒机制有所不同。有的化学物给动物染毒后不久，动物先出现抑制现象，直至死亡。例如 N-苯甲酰基-N-(3，4-二氯苯基)-2-氨基-丙酸乙酪，给大鼠或小鼠灌胃致死剂量，动物很快表 现为闭目静卧、四肢无力、站立不稳、步态蹒跚、呼吸减慢，最后缺氧、口鼻青紫死亡。有 的化学物给予动物后，动物先出现刺激症状，如碳基镍吸入染毒在大、小鼠先出现前肢反复 搔鼻等呼吸道刺激症状。小鼠吸入染毒某些馏温段的冷油后，大汗淋漓，被毛全湿，表现为 神经系统症状。 在观察期内还需多次测量动物体重，体重改变可以反映动物染毒后的整体变化。实验动 物染毒后的死亡时间也应记录、分析，有时死亡时间的分析可以提供一些重要信息。例如久 效磷小鼠经口与腹腔注射染毒，均呈现随染毒剂量增加，死亡时间缩短。以死亡时间与染毒 剂量作图，可呈直线负相关，提示实验动物致死是可能由于化学物原形所致。而过氧化二磷 酸二环己酯给大鼠腹腔注射后呈现明显的染毒剂量对数值与死亡时间呈负相关关系，但给小 鼠腹腔注射后，染毒剂量或染毒剂量对数与死亡时间无明显相关。这可能是与该化学物在大 鼠和小鼠体内代谢不同有关。 急性毒性研究中，应注意观察非致死指标及其可复性，从而能够对化学物的急性毒性作 全面的了解。可复性毒效应是指随着化学物从体内消失而逐渐减小以至消失的毒效应。毒作 用的可复性与作用器官和系统、化学物本身的毒作用特点、化学物接触时间、特定时间内机 体接触化学物的总量、动物的年龄及一般状况有关。化学物引起机体激素失衡常常是一种可 复性的反应，比如化学物对甲状腺的影响，如果没有超过导致甲状腺组织损伤的阈值，则常 常是一种可复性的毒效应。发生在组织再生能力迅速的器官(如肝)的损伤比发生在没有再生 能力的组织(如神经)的损伤更可能是可复性的。在动物研究中观察到的不可复性的毒效应， 在外推到人时比可复性毒效应更为重要。 对中毒死亡的实验动物应及时解剖作大体尸检，观察各器官有无充血、出血、水肿或其 他改变，必要时对肉眼观察有变化的脏器进行组织病理学检查。实验结束时存活与对照组的 动物也应作病理学检查。死亡动物的大体尸检或组织病理学检查有时可得到有价值的资料。 4. LD50计算 LD50是经统计学计算得到的毒性参数，并可报告其95％可信限。LD50(LC50) 值是一个统计量，较少受实验动物个体易感性差异的影响，较为准确，因此是最重要的急性 毒性参数，也用来进行急性毒性分级。对于非致死性指标的量化问题，可以利用ED50(median effective dose)和相应的剂量-反应关系曲线来解决。ED50是指一次给予实验动物某种化学物 引起动物群体中50％的个体出现某种特殊效应的剂量，该指标也是通过统计学计算处理得到 的
000 20 5 5 70 65 .90 0060000010 社直 30 5102030 200400800 由图61可以看到在以对数剂量为横轴， 死亡率为纵轴的图中， 随剂量增加，累积死士 率也增加，呈“$“形曲线：如果以死亡频率为纵轴时，则不同剂量下死亡频率的分布呈正态 分布，为典型的“钟罩”型：而将累积死亡率转换为概率单位后作为纵轴时，则对数剂量与死 亡率（概率单位）的图形则表现为直线。因此我们可以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： 一hX。式中，X为 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D 0及其95%可信区间。 对数剂量-反应曲线的斜率在进行危险性评价时比LDso的数值更重要。Finney(I9T8)曾指 出斜率是LD标准差的倒数，反映了群体对此受试物反应的差异性。平行的剂量，反应关系 曲线可能提示这两种化学物的毒作用机制、动力学特征类似。 利用LD来出较不同外源化学物急性毒性大小见图62。化学物A、B、C的剂量反应关 系曲线（已用剂量对数和死亡率（概率单位）啭换成直线)的斜率相同，而DA>B>C,因此 急性毒性 大小的次序为C>B>A。而化学物D的D0与C相同。但斜率比C大 可见在低 LD0的剂量时急性毒性C>D,即在低于LD50的剂量时化学物C引起实验动物的死亡率高于 化学物D
由图6-1可以看到在以对数剂量为横轴，死亡率为纵轴的图中，随剂量增加，累积死亡 率也增加，呈“S”形曲线；如果以死亡频率为纵轴时，则不同剂量下死亡频率的分布呈正态 分布，为典型的“钟罩”型；而将累积死亡率转换为概率单位后作为纵轴时，则对数剂量与死 亡率(概率单位)的图形则表现为直线。因此我们可以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。 对数剂量-反应曲线的斜率在进行危险性评价时比LD50的数值更重要。Finney(1978)曾指 出斜率是LD50标准差的倒数，反映了群体对此受试物反应的差异性。平行的剂量-反应关系 曲线可能提示这两种化学物的毒作用机制、动力学特征类似。 利用LD50来比较不同外源化学物急性毒性大小见图6-2。化学物A、B、C的剂量反应关 系曲线(已用剂量对数和死亡率(概率单位)转换成直线)的斜率相同，而LD50 A＞B＞C，因此， 急性毒性大小的次序为C＞B＞A。而化学物D的LD50与C相同。但斜率比C大，可见在低于 LD50的剂量时急性毒性C＞D，即在低于LD50的剂量时化学物C引起实验动物的死亡率高于 化学物D。 图 6-1 急性毒性的剂量-反应曲线关系曲线模式图
50 剂 图6-2 四种不同外源化学物的LD0及剂量/反应（死亡）关系曲线 最小致死剂量(MLD)。如果急性毒性试验得到较好的剂量反应关系，则可直接计算 LD(使一组实验动物1%死亡的剂量)，并以LD作为MLD的估计值。实际上，即使得到很 好的剂量反应关系曲线，LD的可信限将是相当宽的，并包含了 ND最大非致死剂量) 5.经典的急性致死性毒性试验的局限性对经典的急性毒性试验和LD0的意义，多年 来一直有不同的意见：①消耗的动物量大，按经典法的要求测LD0,一次实验需要60~100 只动物。②获得的信息有限，LD0的值又不能等同于急性毒性，死亡仅仅是评价急性毒性的 许多观察终点之一。化学物单次大剂量急性中毒，动物多死于中枢神经系统及心血管功能障 碍，并不能很好地显示出各自的毒作用特征，另外，由于死亡迅速，各种器质性变化尚未发 展，不能显示出靶器官的病变。测得的LD0值实际上仅是近似值 1977年欧洲共同体组织 了13个国家的100个实验室，统一主要的实验条件对5种化学物的LD0进行测定。根据收集到 的80个实验室的结果分析，结果仍然存在相当大的差别，可达2.44~8.38倍（表6-1）。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、血液学及其他 化验检查所提供的深入详细的毒性信息。ICH(1991)规定在新药的报批材料中，不必准确地 D0,只需了解其近似致死量和详细观察记录中毒表现即可。为此， 已发展了一些急性 表6-！五种化合物的LD值的实验室间变异 化合物 范围(me水g)】 比值（最大值/最小值） 五氯酚 74-620 838 水杨酸钠 930-2328 2.50 苯胺 479~1169 244 乙酰苯胺 723-3060 4.23 氯化镉 105-482 4.59 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。世界卫生组织的毒性分级标准司 见表6-2。欧洲共同体的急性口服毒性分级标准为：高毒(Very Toxic,LDo<25mg/kg、有 毒(Toic,LD5o为25~200mg/kg、有吉(Harmful:LD5o为200~2000mgkg、不分级Unclassified, 1D50>2000g/kg等四个等级。除了参考国际上的几种分级标准外，我国于1978年提出了农 药及工业毒物急性毒性分级标准及农药急性毒性分级暂行标准。日前我国食品毒理则沿用 国际上六级标准，即极毒、刷毒、中等毒、低毒、实际无毒、无毒表63)
图6-2 四种不同外源化学物的LD50及剂量/反应(死亡)关系曲线 最小致死剂量(MLD)。如果急性毒性试验得到较好的剂量-反应关系，则可直接计算 LD0l(使一组实验动物1％死亡的剂量)，并以LD0l作为MLD的估计值。实际上，即使得到很 好的剂量-反应关系曲线，LD0l的可信限将是相当宽的，并包含了MNLD(最大非致死剂量)。 5. 经典的急性致死性毒性试验的局限性 对经典的急性毒性试验和LD50的意义，多年 来一直有不同的意见：①消耗的动物量大，按经典法的要求测LD50，一次实验需要60～100 只动物。②获得的信息有限，LD50的值又不能等同于急性毒性，死亡仅仅是评价急性毒性的 许多观察终点之一。化学物单次大剂量急性中毒，动物多死于中枢神经系统及心血管功能障 碍，并不能很好地显示出各自的毒作用特征，另外，由于死亡迅速，各种器质性变化尚未发 展，不能显示出靶器官的病变。③测得的LD50值实际上仅是近似值，1977年欧洲共同体组织 了13个国家的100个实验室，统一主要的实验条件对5种化学物的LD50进行测定。根据收集到 的80个实验室的结果分析，结果仍然存在相当大的差别，可达2.44～8.38倍(表6-1)。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、血液学及其他 化验检查所提供的深入详细的毒性信息。ICH(1991)规定在新药的报批材料中，不必准确地 测定LD50，只需了解其近似致死量和详细观察记录中毒表现即可。为此，已发展了一些急性 毒性试验的方法。 表6-l 五种化合物的LD50值的实验室间变异 化合物 范围(mg/kg) 比值(最大值／最小值) 五氯酚 74～620 8.38 水杨酸钠 930～2328 2.50 苯胺 479～1169 2.44 乙酰苯胺 723～3060 4.23 氯化镉 105～482 4.59 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。世界卫生组织的毒性分级标准可 见表6-2。欧洲共同体的急性口服毒性分级标准为：高毒(Very Toxic，LD50＜25mg/kg)、有 毒(Toxic，LD50为25～200mg/kg)、有害(Harmful：LD50为200～2000mg/kg)、不分级(UncIassified， LD50＞2000mg/kg)等四个等级。除了参考国际上的几种分级标准外，我国于1978年提出了农 药及工业毒物急性毒性分级标准及农药急性毒性分级暂行标准。目前我国食品毒理则沿用了 国际上六级标准，即极毒、剧毒、中等毒、低毒、实际无毒、无毒(表6-3)