食品毒理学·剂量、剂量-反应曲线课件.ppt

1、2一、剂量一、剂量l剂量（剂量（dosedose）：）：指给予机体或机体暴露的毒物的数量。指给予机体或机体暴露的毒物的数量。l常用单位：常用单位：l以单位体重暴露的外源化学物的数量以单位体重暴露的外源化学物的数量mg/mg/（kg bwkg bw）或环境中的浓度或环境中的浓度(mg/m(mg/m3 3空气，空气，mg/Lmg/L水水)来表示。来表示。3一、剂量一、剂量l接触剂量（接触剂量（exposure doseexposure dose）：）：又称又称外剂量外剂量，指外源化学物与机体的接，指外源化学物与机体的接触剂量，可触剂量，可单次接触单次接触或某浓度下一定时间或某浓度下一定时间的的持续

2、接触持续接触。l吸收剂量（吸收剂量（absorbed dose):absorbed dose):又称又称内剂量内剂量，指外源化学物穿过，指外源化学物穿过一种或一种或多种多种生物屏障，吸收生物屏障，吸收进入体内进入体内的剂量。的剂量。4一、剂量一、剂量l到达剂量（到达剂量（delivered dose)delivered dose)：又称又称靶剂量靶剂量或或生物有效剂量生物有效剂量，指吸收后，指吸收后到达到达靶器官靶器官的外源化学物和的外源化学物和/或其代谢产物或其代谢产物的剂量。的剂量。l注意：注意：毒理学中的剂量通常是指毒理学中的剂量通常是指机体接触机体接触化学物质的数量或被化学物质的数量或

3、被吸入体内吸入体内的数量或的数量或在在体液或组织中的浓度体液或组织中的浓度，单位为，单位为mg/kgmg/kg体重。体重。5一、剂量一、剂量 通常用通常用“接触剂量接触剂量”来衡量毒物对机体的损来衡量毒物对机体的损害作用。害作用。单位为：单位为：mg/kgmg/kg体重、体重、mg/mmg/m3 3空气或空气或mg/Lmg/L水。水。6一、剂量一、剂量 化学物在体内的化学物在体内的生物学效应生物学效应随剂量增加而随剂量增加而转化转化，可分为两类：，可分为两类：7当一种化学物质经由当一种化学物质经由不同途径不同途径（经口、（经口、皮肤、呼吸道、肌内注射或皮下注射）皮肤、呼吸道、肌内注射或皮下注射

4、）与机体接触时，其与机体接触时，其吸收系数吸收系数（给予量（给予量/进进入血液量）与入血液量）与吸收速率吸收速率各不相同。各不相同。一、剂量一、剂量8 反应反应(response(response，即效应，即效应):):指化学物质与机体接触后引起的指化学物质与机体接触后引起的有害有害的的生物学改变生物学改变。l 类型：类型：量反应、质反应。量反应、质反应。二、量二、量-反应与质反应与质-反应反应9量反应量反应 指接触一定剂量外来化学物后所引起的一个指接触一定剂量外来化学物后所引起的一个生物、生物、器官或组织器官或组织的生物学改变。的生物学改变。表示化学物质在个体中引起的表示化学物质在个体中引起

5、的毒效应强度毒效应强度的变化。的变化。属于属于计量资料计量资料，有，有强度和性质强度和性质的差别，可用某种的差别，可用某种测测量数值量数值表示。表示。例如：有机磷农药抑制血液中例如：有机磷农药抑制血液中胆碱酯酶胆碱酯酶的活性，其的活性，其程度可用程度可用酶活性单位酶活性单位的测定值表示。的测定值表示。10质反应质反应指接触某一化学物的群体中出现指接触某一化学物的群体中出现某种效应的个体某种效应的个体在群体中所占的在群体中所占的比率比率。表示化学物质在群体中引起的某种毒效应的表示化学物质在群体中引起的某种毒效应的发生发生比例比例。属于属于计数资料计数资料，没有强度的差别，不能以具体的，没有强度的

6、差别，不能以具体的数值表示，而只能以数值表示，而只能以“阴性或阳性阴性或阳性”、“有或无有或无”来表示，如死亡或存活、患病或未患病等，称为质来表示，如死亡或存活、患病或未患病等，称为质反应。反应。11量反应与质反应的关系量反应与质反应的关系 在一定条件下，在一定条件下，量反应量反应可以转化为可以转化为质反应质反应。例如：例如：血液中转氨酶的活性单位血液中转氨酶的活性单位8080时，认为肝损伤时，认为肝损伤的指标；则低于的指标；则低于8080时，表示时，表示正常正常。12三、剂量三、剂量-量反应关系和剂量量反应关系和剂量-质反应关质反应关系系l剂量剂量-量反应关系：量反应关系：表示外源化学物的表

7、示外源化学物的剂量剂量与个体中发生的与个体中发生的量反应强量反应强度度之间的关系。之间的关系。l例如：例如：空气中空气中COCO浓度增加，导致血液中浓度增加，导致血液中CO-CO-血红蛋白含量血红蛋白含量随之上升；随之上升；血液中铅浓度增加，引起氨基乙酰丙酸脱氢酶的血液中铅浓度增加，引起氨基乙酰丙酸脱氢酶的活性下降。活性下降。13三、剂量三、剂量-量反应关系和剂量量反应关系和剂量-质反应关系质反应关系 剂量剂量-质反应关系：质反应关系：表示外源化学物的表示外源化学物的剂量剂量与某一群体中与某一群体中质反应质反应发发生率生率之间的关系。之间的关系。例如：急性毒性试验中，随着例如：急性毒性试验中，

8、随着苯浓度苯浓度的增加，的增加，小鼠的死亡率相应增高。小鼠的死亡率相应增高。14三、剂量三、剂量-量反应关系和剂量量反应关系和剂量-质反应关系质反应关系l剂量剂量-反应关系：反应关系：是剂量是剂量-量反应关系、剂量量反应关系、剂量-质反应关系的统称。质反应关系的统称。指外源化学物的剂量与在个体或群体中指外源化学物的剂量与在个体或群体中引起某引起某种效应种效应之间的关系。之间的关系。l剂量越大，则量反应强度越大；出现的质反应剂量越大，则量反应强度越大；出现的质反应发生率越高。发生率越高。15三、剂量三、剂量-量反应关系和剂量量反应关系和剂量-质反应关系质反应关系l 确立外源化学物对生物体有害作用

9、的剂量确立外源化学物对生物体有害作用的剂量-反应关反应关系，必须具有以下系，必须具有以下三个前提三个前提：p 肯定观察到肯定观察到毒性反应是接触外源化学物所引起，毒性反应是接触外源化学物所引起，即二者具有即二者具有因果关系因果关系；p 毒性反应的毒性反应的程度与接触或给予剂量程度与接触或给予剂量有关；有关；p 具有具有定量测定定量测定外源化学物剂量和外源化学物剂量和准确表示准确表示毒性大毒性大小的方法和手段。小的方法和手段。16四、剂量四、剂量-反应曲线反应曲线(一一)剂量剂量-反应曲线的形式反应曲线的形式剂量剂量-反应关系可以用反应关系可以用曲线曲线表示，表示，即以表示即以表示量反应强度量反

10、应强度的计量单位或表示的计量单位或表示质反应的质反应的百分率百分率为纵坐标（因变量）、以为纵坐标（因变量）、以剂量剂量为横坐标为横坐标（自变量）绘制散点图，可得到一条曲线。（自变量）绘制散点图，可得到一条曲线。曲线形式：直线型、抛物线型、曲线形式：直线型、抛物线型、S S型、型、“全或无全或无”反应、反应、U U型等。型等。17四、剂量四、剂量-反应曲线反应曲线1.1.直线型直线型l反应强度与剂量成反应强度与剂量成正比关系正比关系，仅在某些，仅在某些体外实验体外实验中，中，在在一定剂量范围一定剂量范围内存在，生物机体内少见。内存在，生物机体内少见。l例如：采用修复缺陷的例如：采用修复缺陷的 细

11、菌或在细胞试验系统细菌或在细胞试验系统 进行致突变实验时，进行致突变实验时，较低较低 剂量条件下剂量条件下曲线呈直线型。曲线呈直线型。18四、剂量四、剂量-反应曲线反应曲线2.2.抛物线型抛物线型l剂量与反应呈剂量与反应呈非线性关系非线性关系，随剂量增加，随剂量增加，反应强度反应强度先迅速增加先迅速增加，而后，而后增速缓慢增速缓慢。l若将剂量换算成对数若将剂量换算成对数 值，则成直线。值，则成直线。193.S3.S形曲线形曲线 典型的剂量典型的剂量-反应曲线，多见于反应曲线，多见于剂量剂量-质反应关系质反应关系中。中。特点：特点：随剂量增加，在随剂量增加，在低剂量范围低剂量范围内，内，反应强度

12、反应强度增加的较增加的较缓慢缓慢；而后；而后急速增加急速增加；剂量继续增加时，；剂量继续增加时，反应强度增加反应强度增加又变缓慢又变缓慢。20四、剂量四、剂量-反应曲线反应曲线(1)(1)对称对称S S形曲线：形曲线：当群体中的全部个体对某一化学物质的敏感当群体中的全部个体对某一化学物质的敏感性差异性差异呈正态分布呈正态分布时，剂量与反应率之间的时，剂量与反应率之间的关系表现为对称关系表现为对称S S形曲线。形曲线。21四、剂量四、剂量-反应曲线反应曲线(2)(2)非对称非对称S S形曲线（形曲线（偏态偏态分布分布）：）：与对称与对称S S形曲线比较，该形曲线比较，该曲线在靠近曲线在靠近横坐标

13、左侧的横坐标左侧的一端一端曲线由平缓转为曲线由平缓转为陡峭陡峭的距离较短，而靠近的距离较短，而靠近右侧右侧的一端曲线则的一端曲线则伸展较长伸展较长。22四、剂量四、剂量-反应曲线反应曲线l在曲线中间部分，即反应率在曲线中间部分，即反应率50%50%左右，斜率最大，左右，斜率最大，关系相对恒定。关系相对恒定。l故常用引起故常用引起50%50%反应反应 率的剂量来表示毒物率的剂量来表示毒物 毒性大小。毒性大小。23个体对化学物的易感性分别和剂量个体对化学物的易感性分别和剂量-反应反应关系的模式图关系的模式图 个体易感个体易感性性：A A：完全：完全 相同相同B B：正态：正态 分布分布C C：偏态

14、：偏态 分布分布24S S型型剂量剂量-反应曲反应曲线转换为线转换为直线型直线型25A A、B B两种化学毒物的毒性比较两种化学毒物的毒性比较A A、B B两外源化学物的两外源化学物的LDLD5050相同相同，但其但其曲线斜率不同曲线斜率不同。A A：斜率小，较大的剂量变化：斜率小，较大的剂量变化才能引起明显的死亡率改变；才能引起明显的死亡率改变；B B：斜率大，相对小的剂量变：斜率大，相对小的剂量变化即可引起明显的死亡率改变。化即可引起明显的死亡率改变。较低剂量：较低剂量：A A危险性较大，而危险性较大，而较高剂量：较高剂量：B B的危险性较大。的危险性较大。26四、剂量四、剂量-反应曲线反

15、应曲线4.“4.“全或无全或无”反应反应l 仅在一个狭窄的剂量范围内观察到；仅在一个狭窄的剂量范围内观察到；l 坡度极陡的线性剂量坡度极陡的线性剂量-反应关系；反应关系；l 现象：现象：p低剂量时，只有个别动物易感，反应不明显低剂量时，只有个别动物易感，反应不明显（“无无”）；）；p剂量增加到一定程度，反应率迅速增高（剂量增加到一定程度，反应率迅速增高（“全全”：反应率增高的曲线观察不到反应率增高的曲线观察不到）；）；p剂量再稍增加，即可致死。剂量再稍增加，即可致死。27四、剂量四、剂量-反应曲线反应曲线5.U5.U型曲线型曲线l外源物为机体生理功能需要的物质，如：外源物为机体生理功能需要的物

16、质，如：V V、微量、微量元素（钴、硒）等。元素（钴、硒）等。例如：硒（见图例如：硒（见图2-62-6）p人体人体缺乏缺乏硒导致死亡；硒导致死亡；p日摄入量日摄入量低于低于50ug50ug导致心肌炎、克山病、免疫力下导致心肌炎、克山病、免疫力下降等；降等；p日摄入量日摄入量50200ug50200ug安全、营养；安全、营养；p日摄入量日摄入量200ug200ug导致中毒；日摄入量导致中毒；日摄入量1mg1mg导致死亡。导致死亡。28四、剂量四、剂量-反应曲线反应曲线 剂量剂量-反应曲线的几个变量特征（图反应曲线的几个变量特征（图2-72-7）：）：强度强度：沿着剂量轴的曲线位置；：沿着剂量轴的曲线位置；最大效应最大效应：所获得的最大效应；：所获得的最大效应；斜率斜率：单位剂量的效应变化；：单位剂量的效应变化；生物差异生物差异：相同人群，给予相同剂量，受试者：相同人群，给予相同剂量，受试者之间的效应差异。之间的效应差异。29 谢 谢 ！谢谢！