急性眼刺激性/腐蚀性试验：原理、方法与评价
一、试验目的与意义
急性眼刺激性/腐蚀性试验旨在评估单次暴露条件下，化学物质接触眼睛表面后可能产生的局部可逆性炎症反应（刺激性）或不可逆性组织损伤（腐蚀性）。这项试验对于化学品安全评估、产品危害分类（如联合国GHS系统）、制定安全操作规程及提供急救信息至关重要。
二、试验原理与基本概念
- 眼刺激性 (Eye Irritation)： 指受试物接触眼球表面（主要是角膜、结膜、虹膜）后引起的局部炎症反应或其它生理变化，这些损害在足够长的观察期内是可逆的。
- 眼腐蚀性 (Eye Corrosion)： 指受试物接触眼球表面后引起的不可逆的组织损伤，表现为明显的组织坏死。
- 试验核心： 模拟物质意外溅入眼睛的情境，观察其对活体眼睛组织产生的直接毒性作用。
三、传统动物试验方法（基于Draize试验原理）
尽管替代方法不断发展，符合特定国际标准（如OECD测试指南405）的动物试验在某些情况下仍是法规要求的基础。其核心要素包括：
- 受试物： 通常测试液态或糊状物质的原样。固态物质需研磨成细粉（除非有特殊理由）。挥发性物质测试需谨慎。
- 实验动物： 通常使用健康成年白化兔（如新西兰白兔）。每组通常使用3只健康动物（除非预试验表明需要更多）。动物福利伦理审查是强制要求，必须遵循“3R原则”（替代、减少、优化）。
- 剂量与给药：
- 单剂量：将0.1 mL液体或0.1 g固体/糊状物，直接滴入/涂敷于实验动物一侧眼睛的下结膜囊内。
- 对照：另一侧眼通常作为未经处理的对照或溶剂对照（若使用溶剂）。
- 眼睛保持自然睁开，无需冲洗（除非试验方案特别设计为测试冲洗效果）。
- 观察与评估：
- 关键时间点： 在滴入后1小时、24小时、48小时和72小时进行系统观察，并记录任何损伤迹象。如果72小时损伤仍未恢复或恶化，需延长观察期（通常至21天），以评估损伤的可逆性或严重程度。
- 观察部位与指标：
- 角膜： 混浊程度（透明度丧失）、角膜溃疡/穿孔（最严重的损伤）。
- 虹膜： 炎症反应（红肿、充血）、充血、出血、对光反应。
- 结膜： 充血（血管扩张发红）、水肿（肿胀）、分泌物。
- 评分系统： 使用标准化的评分表（基于Draize评分系统），分别对角膜、虹膜和结膜的损伤程度进行量化评分（如角膜混浊程度分为0-4级评分）。计算每只动物在每个时间点的眼睛总分。
- 人道终点： 试验中设定严格的动物痛苦终点标准。一旦动物出现严重疼痛、角膜穿孔、持续性角膜溃疡、严重虹膜炎无恢复迹象等情况，必须立即对其施行安乐死，以减轻其痛苦。这是动物福利的强制性要求。
四、结果评价与分级
试验结果的评价基于观察期内（主要是72小时后）眼睛损伤的性质、程度和可逆性：
- 无刺激性： 所有观察时间点均未观察到眼部损伤。
- 可忽略/轻微刺激性： 损伤在72小时内完全恢复。
- 类别2 眼刺激性 (GHS)： 产生的损伤在21天观察期内是可逆的。根据损害严重程度和恢复时间，可能进一步细分为：
- 类别2A (严重眼刺激物)： 损伤在7天内未完全恢复。
- 类别2B (眼刺激物)： 损伤在7天内完全恢复。
- 类别1 眼腐蚀性/严重眼损伤 (GHS)： 产生的损伤是不可逆的（如组织坏死、持续性角膜混浊/疤痕、视力显著下降或丧失），或在21天观察期内未能完全恢复。这是最高级别的危害类别。
五、替代方法的发展与应用
由于动物福利关切，非动物替代方法的研究和应用是国际趋势和法规要求的方向。目前已建立并被部分法规接受的替代方法主要用于识别严重的眼腐蚀物/严重眼损伤物（GHS类别1）或极轻微的刺激性物质（无需分类）。
- 重建的人角膜上皮模型测试：
- 原理： 使用体外培养的、多层分化的人角膜上皮细胞模型（如EpiOcular™, SkinEthic™ HCE模型等）模拟角膜表面。
- 方法： 将受试物作用于模型表面一定时间，清洗后，测量细胞活力（通常用MTT法等）。活力下降程度与潜在刺激性相关。
- 应用： OECD TG 492：用于鉴别无需分类物质（如果预测为无刺激性）或潜在GHS类别1物质（如果预测为严重损伤）。
- 鸡胚绒毛尿囊膜试验：
- 原理： 利用受精鸡胚发育中的绒毛尿囊膜（CAM，富含血管）模拟眼结膜组织。
- 方法： 将受试物施加于CAM上，观察膜上血管损伤（出血、凝血、血管溶解）和膜损伤情况。
- 应用： OECD TG 438：主要用于鉴别GHS类别1严重眼损伤物。
- 离体器官/组织模型： 如离体牛眼角膜浑浊通透性试验等，也在研究和使用中。
- 策略与整合： 现代趋势是利用“组合策略”（ITS），结合多个替代方法的测试结果、理化性质数据和计算机模型预测（QSAR），并结合有限的动物试验（如果替代方法无法得出结论），对物质进行更全面的眼刺激性/腐蚀性评估。
六、试验的局限性与伦理考量
- 动物模型外推到人的不确定性： 兔眼与人眼在解剖学、生理学和生化反应上存在差异（如兔泪液分泌少、眨眼频率低），可能导致高估或低估对人的危害。
- 动物福利： 试验可能给动物带来痛苦和不适，尽管有严格的人道终点标准。
- 主观性： 观察评分存在一定程度的主观性（尤其是在损伤边缘的情况下），需要经验丰富的观察者。
- 替代方法的适用范围： 目前替代方法尚不能完全取代动物试验对所有物质进行全面分级（尤其是区分不同等级的刺激物），仍在不断发展验证中。
七、结论
急性眼刺激性/腐蚀性试验是评估化学物质眼暴露风险的重要手段。传统的动物试验方法（如改进的Draize兔眼试验）在特定情况下仍在使用，但必须严格遵守严格的动物福利伦理规范和实验操作标准。非动物替代方法的发展和应用是未来的主导方向，其在识别极端危害（腐蚀/严重损伤）和无危害物质方面已取得显著进展，并逐步被纳入国际测试标准和法规框架。安全评估人员应优先考虑经过验证的替代方法，在必要时才谨慎使用动物试验，并始终致力于推动“3R原则”的实践和应用。所有试验均应在符合良好实验室规范（GLP）的实验室中进行，以确保数据的可靠性和可比性。通过这些评估获得的危害分类信息，对于化学品的安全标示、安全使用指南制定以及意外暴露后的急救措施至关重要。