三。毒性参数和安全限值
1.毒性参数的分类
可以利用两种方法来描述或比较外源化学物的毒性,一种是比较相同剂量外源化学物引起的毒作用强度,另一种是比较引起相同的毒作用的外源化学物剂量,后一种方法更易于定量,这就规定了下列毒性参数和安全限值的各种概念。
在实验动物体内试验得到的毒性参数可分为两类。一类为毒性上限参数,是在急性毒性试验中以死亡为终点的各项毒性参数。另一类为毒性下限参数,即有害作用阈剂量及最大未观察到有害作用剂量,可以从急性、亚急性、亚慢性和慢性毒性试验中得到。毒性参数的测定是毒理学试验剂量-效应关系和剂量-反应关系研究的重要内容。
2. 致死剂量或浓度
指在急性毒性试验中外源化学物引起受试实验动物死亡的剂量或浓度,通常按照引起动物不同死亡率所需的剂量来表示。
(1) 绝对致死量或浓度(LDl00或LCl00):指引起一组受试实验动物全部死亡的最低剂量或浓度。由于一个群体中,不同个体之间对外源化学物的耐受性存在差异,个别个体耐受性过高,并因此造成100%死亡的剂量显著增加。所以表示一种外源化学物的毒性高低或对不同外源化学物的毒性进行比较时,一般不用绝对致死量(LDl00),而采用半数致死量(LD50)。LD50较少受个体耐受程度差异的影响,较为准确。
(2) 半数致死剂量或浓度(LD50或LC50):指引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度。它是一个经过统计学处理计算得到的数值,常用以表示急性毒性的大小。LD50数值越小,表示外源化学物的毒性越强,反之LD50数值越大,则毒性越低。与LD50概念相似的毒性参数,还有半数致死浓度(LC50),即能使一组实验动物在经呼吸道接触外源化学物一定时间(一般固定为2或4小时)后,死亡50%所需的浓度(mg/m3)。环境毒理学中,还有半数耐受限量(median tolerance limit,MTL)用于表示一种环境污染物对某种水生生物的急性毒性,即一群水生生物(例如鱼类)中50%个体在一定时间(48h)内可以耐受(不死亡)的某种环境污染物在水中的浓度(mg/L),一般用MTL48表示。
(3) 最小致死剂量或浓度(MLD,LD0l或MLC,LC0l): 指一组受试实验动物中,仅引起个别动物死亡的最小剂量或浓度。
(4) 最大耐受剂量或浓度(MTD,LD0或MTC,LC0):指一组受试实验动物中,不引起动物死亡的最大剂量或浓度。
3.观察到的有害作用的最低剂量(lowest observed adverse effect level,LOAEL)
在规定的暴露条件下,通过实验和观察,一种物质引起机体(人或实验动物)形态、功能、生长、发育或寿命可检测到的有害改变的最低剂量或浓度,此种有害改变与同一物种、品系的正常(对照)机体是可以区别的。LOAEL是通过实验和观察得到的,应具有统计学意义和生物学意义。
4.未观察到的有害作用剂量(no observed adverse effect level,NOAEL)
在规定的暴露条件下,通过实验和观察,一种物质不引起机体(人或实验动物)形态、功能、生长、发育或寿命可检测到的有害改变的最高剂量或浓度。机体(人或实验动物)在形态、功能、生长、发育或寿命改变可能检测到,但被判断为非损害作用。
5.未观察到的作用剂量(no observed effect 1evel,NOEL)
在规定的暴露条件下,通过实验和观察,与同一物种、品系的正常(对照)机体比较,一种物质不引起机体(人或实验动物)形态、功能、生长、发育或寿命可检测到的改变的最高剂量或浓度。在具体的实验研究中,比NOAEL高一档的实验剂量就是LOAEL。应用不同物种品系的实验动物、接触时间、染毒方法和指标观察有害效应,可得出不同的LOAEL和NOAEL。
急性、亚急性、亚慢性和慢性毒性试验都可分别得到各自的LOAEL或NOAEL。因此,在讨论LOAEL或NOAEL时应说明具体条件,并注意该LOAEL有害作用的严重程度。LOAEL或NOAEL是评价外源化学物毒性作用与制订安全限值的重要依据,具有重要的理论和实践意义。