急性经口毒性试验(大鼠)技术规程
1. 试验目的 本试验旨在测定受试物(通常为化学品、药物或天然产物)经单次口服途径给予健康成年大鼠后,在短时间内(通常为14天)所产生的毒性效应,特别是致死效应,并估算其中位致死剂量(LD50)或对受试物进行急性毒性危害分类。
2. 试验原理 通过给予一组大鼠不同剂量的受试物,观察其产生的急性毒性反应、死亡情况以及大体病理学变化,评估受试物对生物体的急性毒性强度。试验结果用于评估受试物在意外或故意经口摄入时的潜在危害,为安全评价、风险分级及制定安全操作规范提供科学依据。
3. 试验材料
- 实验动物: 健康、初成年(通常6-8周龄)的SPF级大鼠(常用品系如SD或Wistar)。雌雄通常分别进行试验,或根据研究目的选择单一性别(需说明理由)。试验前动物需在标准化实验动物房适应环境至少5天。
- 受试物: 已知化学特性的待测物质。
- 溶剂/赋形剂: 根据受试物理化性质选择,常用水、生理盐水、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液、玉米油、吐温-80等。应尽可能选用毒性低或无毒的溶剂,首选水。需设置溶剂对照组。
- 设备: 动物电子秤、灌胃针(钝头,适合大鼠规格)、一次性注射器、移液器、防护装备(手套、实验服、护目镜、口罩)、动物笼具、观察记录表、病理解剖器械(剪刀、镊子等)、组织固定液(如10%中性福尔马林)、生物安全柜/通风橱、冰箱等。
4. 试验方法
- 4.1 动物准备与分组:
- 试验前禁食(通常16-18小时,自由饮水)。
- 按体重随机分组(通常每组至少5只动物,雌雄分设)。
- 设置至少3个剂量组(通常按几何级数递增)和一个溶剂对照组。剂量范围应基于预试验或文献资料,旨在覆盖预期出现毒性效应(包括部分动物死亡)的剂量范围。
- 称重并记录初始体重。
- 4.2 受试物配制与给药:
- 根据受试物溶解性,用选定溶剂配制成所需浓度的均匀溶液、混悬液或乳液。无法溶解的固体可配成稳定混悬液或直接灌胃粉末(需特殊技术)。
- 给药体积通常控制在10 mL/kg体重或更低(常用5-10 mL/kg),以减少体积效应。
- 给药方式:使用合适的钝头灌胃针经口腔插入食道进行一次性灌胃给药。给药后观察动物是否出现呛咳等异常。
- 对照组给予等体积溶剂。
- 记录给药时间、实际给药剂量(mg/kg或g/kg体重)、给药体积和浓度。
- 4.3 观察期与检查:
- 给药后即刻及第1天: 频繁观察(如给药后0.5、1、2、4、6小时),之后至少每天观察两次(上下午各一次),持续至少14天。
- 观察指标:
- 一般状态: 毛发、姿势、活动度、行为(如兴奋、抑制、攻击性、刻板行为)。
- 神经系统: 震颤、抽搐(阵挛性或强直性)、共济失调、麻痹、昏睡、昏迷、痛觉反应、瞳孔变化。
- 自主神经系统: 流泪、流涎、竖毛、瞳孔大小(缩小/散大)、腹泻、便秘。
- 呼吸系统: 呼吸频率(加快/减慢)、呼吸困难(张口呼吸、紫绀)。
- 循环系统: 粘膜颜色(苍白、紫绀)。
- 死亡情况: 记录死亡时间、濒死状态(需及时安乐死以减少痛苦)。
- 体重变化: 给药前、给药后第1、3、7、14天称重并记录。
- 摄食与饮水: 每日记录(尤其前3天)。
- 4.4 病理学检查:
- 所有试验期间死亡或濒死处死的动物,以及试验结束时存活的动物均需进行大体解剖检查。
- 重点观察口腔、食道、胃肠道(内容物、粘膜损伤、出血、穿孔、溃疡)、肝、肾、脾、心、肺、脑、生殖腺等主要器官有无肉眼可见的病理变化(如充血、出血、水肿、坏死、颜色异常、肿大或萎缩)。
- 对肉眼可见病变或关键靶器官(如肝、肾、胃肠道)应取材保存于10%中性福尔马林中,必要时进行组织病理学检查。
5. 数据处理与分析
- 详细记录所有观察结果(包括症状、出现时间、持续时间、严重程度)和死亡情况。
- 计算各组动物的死亡率。
- LD50估算: 采用统计学方法(如改良寇氏法、Bliss法、概率单位法等)计算LD50值及其95%置信区间。现代趋势更倾向于使用固定剂量法或上下法进行危害分类而非精确LD50值。
- 描述中毒症状的特征、出现时间、持续时间、恢复情况及其与剂量的关系。
- 分析体重变化、摄食饮水变化等数据。
- 总结大体病理学检查结果。
6. 结果报告 报告应包括但不限于以下内容:
- 试验目的与依据。
- 受试物与溶剂信息(化学名称、理化特性、纯度、批号、配制方法)。
- 动物信息(品系、来源、性别、体重范围、数量、饲养条件、适应期)。
- 试验设计(分组方法、剂量选择依据、给药途径、体积、时间)。
- 详细的观察方法和频率。
- 所有原始观察数据(症状、死亡、体重、摄食饮水)。
- 病理学检查结果(文字描述,附代表性照片)。
- LD50值及置信区间(如计算)或根据观察结果进行危害分类(如按GHS标准)。
- 中毒症状的详细描述与分析。
- 试验结论:对受试物急性经口毒性的评价(毒性强度分级、主要靶器官、中毒特征等)。
7. 试验管理与伦理
- 试验必须在经认证的实验动物设施内,由具备资质的人员严格按照标准操作规程(SOP)进行。
- 严格遵守实验动物福利伦理原则(如“3R”原则:替代、减少、优化)。所有操作应尽量减少动物的痛苦和不适。对出现严重痛苦或濒死的动物应及时进行人道终点评估并安乐死。
- 试验方案需经机构动物伦理委员会(IACUC)审查批准后方可实施。
- 操作人员需接受充分培训,并采取必要的个人防护措施(PPE)。
8. 注意事项
- 受试物应标识清楚,妥善保管。
- 灌胃操作需熟练轻柔,避免损伤食道或误入气管。
- 观察需细致、客观、及时记录,避免主观臆断。
- 对高毒性或未知毒性物质,需在通风橱或生物安全柜内操作,并制定应急处理预案。
- 试验废弃物(动物尸体、组织、受试物残液等)需按生物危害废弃物处理规范进行处置。
本规程提供了急性经口毒性试验(大鼠)的基本框架和技术要点,具体实施时需根据受试物特性和研究目的制定详细的试验方案。