急性吸入暴露染毒实验(Acute Inhalation Toxicity),是所实验动物在短时间(24h内)持续吸入一种可吸入性受试样品后,在短期内出现的健康损害效应。由于短时间内即可观察到动物的毒性反应或致死情况,为后续动物实验设计提供了重要的参考,在化学物质的毒性鉴定或动物模型的建立中都有着重要作用。
适用范围
适用于各种气体、挥发性物质或气溶胶/颗粒物等化学品的急性吸入毒性鉴定;
适用于各种毒性物质动物毒性效应评价,及动物模型的建立。
实验目的
检测化学品对实验动物的急性吸入毒性作用和强度。
为亚急(慢)性等吸入毒性试验提供剂量选择的依据。
实验基本原则
各试验组动物在一定时间内吸入不同浓度的受试样品,染毒浓度的选择可通过预试验确定。染毒后观察动物的毒性反应和死亡情况。试验期间死亡的动物要进行尸检,试验结束时仍存活的动物要处死并进行大体解剖。
实验方法
1、实验动物
优选健康成年小鼠(18g~22g)和大鼠(180g~220g),也可选用其它敏感动物。同性别各剂量组个体间体重相差不得超过平均体重的20%。试验前动物要在试验环境中至少适应 3~5d时间。
2、 剂量设计
根据所选方法的要求,原则上应设4~5个剂量组,每组动物一般为10只,雌雄各半。各剂量组间距大小以兼顾产生毒性大小和死亡为宜,通常以较大组距和较少量动物进行预试。如果受试样品毒性很低,也可采用一次限量法,即用20只动物(雌雄各半),10000 mg/m3吸入2h或 5000 mg/m3吸入4h,如未引起动物死亡,则不再进行多个剂量的急性吸入毒性试验。
3、染毒:口鼻式吸入暴露染毒法
口鼻式吸入暴露染毒是采用机械通风装置,连续不断地将含有一定浓度受试样品的空气均匀不断地送入暴露染毒腔室,经连接到染毒腔室上呈辐射状小动物固定器,把染污气体或各种气溶胶暴露到小动物呼吸道,实现动物快速的毒性反应或死亡(详见www.bio-launching.com )。空气交换量一般不低于12~15次/h,并排出等量的染毒气体,维持相对稳定的染毒浓度(对通过染毒腔室的流动气体应不间断地进行监测,并至少记录2次,同时根据需求,可对染毒腔室内的温度、湿度、压力、气溶胶浓度计粒径等参数进行监测)。一次吸入性染毒2h。当受试化合物需要特殊要求时,应用其它的气流速率。染毒时,染毒腔室内应确保至少有19%的氧含量和均衡分配的染毒气体。一般情况下,为确保染毒腔室内空气稳定,实验动物的体积不应超过染毒腔室体积的5%。且染毒腔室内应维持微弱的负压,以防受试样品泄露污染周围环境。同时,应注意防止受试样品爆炸。
3.1 受试样品气化(雾化)和输入的常用方法:
3. 1.1 气体受试样品:经流量计与空气混合成一定浓度后,直接输人染毒腔室;
3.1.2 VOCs:通过空气鼓泡或适当加热促使挥发后输人染毒腔室;
3.1.3 液体物质:可采用二流相雾化(使用含活性物质的样品)或超声雾化器使其雾化后输入染毒腔室;
3.1.4 香烟烟雾:科研用全自动香烟发生器,必须具有模拟人类吸烟方式的抽吸模式;
3.1.4 颗粒物质:采用颗粒物发生器或纳米发生器生成所需粒径的气溶胶。
4 观察期限及指标
4.1 观察并记录染毒过程和观察期内的动物中毒和死亡情况。观察期限一般为14d,观察指标见附录1-A,LC50的计算见附录1-B。
4.2 对死亡动物进行尸检。观察期结束后,处死存活动物并进行大体解剖,如有必要,进行病理组织学检查。
5 试验结果评价
评价试验结果时,应将LC50与观察到的毒性效应和尸检所见相结合考虑,LC50值是受试样品急性毒性分级和标签标识以及判定受试样品经呼吸道吸入后引起动物死亡可能性大小的依据。引用LC50值时一定要注明所用实验动物的种属、性别、染毒方式及时间长短、观察期限等。评价应包括动物接触受试样品与动物异常表现(包括行为和临床改变、大体损伤、体重变化、致死效应及其它毒性作用)的发生率和严重程度之间的关系。
实验结果的解释
通过LC50的测定,可评价受试样品的急性吸入毒性及其毒性分级,或通过解剖等进一步实验评价毒性物质的毒性效应。一般情况,急性吸入暴露染毒实验仅用于毒性鉴定或毒性效应评价的实验初始设计阶段,进一步的评价还需慢性暴露染毒实验或细胞或分子水平暴露染毒实验等诸多验证。