概述
一、基本概念
(一)危险度与安全性
1.危险度(risk)指在特定条件下,因接触某种水平的化学毒物而造成机体损伤、发生疾病,甚至死亡的预期概率。
2.安全性(safety)指化学物质在特定条件下不引起机体出现损害效应的概率。
3.可接受危险度(acceptable risk)指公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度。见表11-1。
就特定化学物质引起的具体疾病而言,即使从未接触过该化学物的人群中也可以出现一定比例的患者。当接触人群中的发病率与非接触人群相比基本一致或略有增高时,即可将该水平的发病率是为这种化学物质所致人体检看个危害的可接受危险度。
4.实际安全剂量(virtual safe dose VSD)指与可接受危险度相对应的化学毒物的接触剂量。如上例,则表示在此剂量下,致癌物和致畸物引起人群中的肿瘤发生率或畸胎发生率分别不会超过10-6和10-3。
5.ADI:acceptable daily intake,每日容许摄入
6.MAC:maximum allowable concentration 最高耐受剂量
(二)危险度评价
危险度评价(risk assessment)是在综合分析人群流行病学调查、毒理学试验、环境监测和健康监护等多方面研究资料的基础上,对化学物损害人类健康的潜在能力作定性和定量的评估,对环境评价过程中存在的不确定性进行描述与分析,进而判断损害可能发生的概率和严重程度。目的是确定可接受的危险度和实际安全剂量,为政府部门正确的作出卫生和环保决策、制定相应的管理法规和卫生标准提供科学依据。
危险度评价程序
(一)危害认定
目的是确定待评化学毒物在一定条件下与机体接触后,能否产生损害效应;效应的性质、特点和强度如何;化学毒物和损害效应之间有无因果关系。在进行研究之前,首先要获得足够的相关科学资料作为依据,这是认定的基础。如待评化学物的资料----化学结构、理化特性、用途、使用方式及范围、环境中的稳定性及活性;人群流行病学调查资料、毒理学试验资料等。
(二)剂量-反应关系评价
是危险度评价的第二阶段,又是定量危险度评价的第一步。目的是在认定待评物质具有危害性的基础上,阐明不同剂量水平的待评物质与接触群体中出现的最为敏感的关键性的有害效应发生率之间的定量关系,确定特定接触剂量下评价人群危险度的基准值。
可用于危险度评价的人类资料往往很有限,常要用到动物试验的资料,而危险度评价最为关心的是处于低剂量接触的人群,这一水平往往要低于动物实验观察的范围。这就要求要从高级两项低剂量外推及从动物性资料向人的危险性外推的方法,这也构成了剂量-反应关系评价的主要方面。
(三)接触评定
是危险度评价的第三阶段。目的是确定危险人群接触的总量并阐明接触特征,为危险度评价提供可靠的接触数据或估测值。如经此阶段认定待评化学物与人群无接触或有接触但不能引起健康危害,则危险度评价科不再继续进行。
㈣危险度特征分析
是危险度平几家的最后总结阶段。通过对前三个阶段的评定结果进行综合、分析、判断,估算待评化学物在接触人群中引起危害概率(即危险度)的估计值,并以文件的形式阐明该物质可能引起的公众健康问题,为政府管理机构决策提供科学依据。
安全性评价
毒理学安全性评价(toxicological safety evaluation)是通过动物实验和对人群的观察,阐明待评物质的毒性及潜在的危害,决定其能否进入市场或阐明安全使用的条件,以达到最大限度的减小其危害作用、保护人民身体健康的目的。安全性评价须按一定的程序进行,通过一系列的毒理学试验,获得NOAEL和LOAEL。在此基础上,根据待评物质的毒作用性质、特点、剂量反应关系及人群实际接触情况等,进行综合分析,确定安全系数。用NOAEL和LOAEL除以安全系数,可以制定安全限值,即化学物的卫生标准。
一、毒理学安全性评价的意义
为了保证人类的健康、生态系统的平衡和良好的环境质量,运用法律手段来维护公共卫生以及人类的健康和安全。
二、毒理学安全性评价的程序
毒理学安全性评价遵循分段试验的原则。在未完成某些实验之前,不能进行另一些实验。另一方面,为尽量减少人力、物力、财力的浪费和消耗,对于试验周期短、费用低、预测价值高的实验应予以优先安排。这样可以根据前一阶段的实验结果,判断是否需要进行下一阶段的试验。如某些待评物质,在进行了部分毒理学试验后,表现的毒性轻微,即可对其做出评价;而另一些物质在某个阶段的实验中表现出很强的毒性,即可将其放弃,而不必进行以后阶段的实验。这样可以在最短的时间内,用最经济的办法,取得最可靠的结果。
(一)毒理学试验前的准备工作
1.掌握一些基本资料
2.了解生产工艺:原料、中间体和副产品
3.了解受试物的使用范围
4.样品具有代表性
(二)毒理学评价程序
1.第一阶段
包括急性毒性试验----主要是测定LD50和LC50,对受试物的急性毒性进行分级,为进一步实验的剂量设计和毒性判断指标的选择提供依据。
局部毒性试验----包括皮肤刺激试验、眼刺激试验、呼吸道刺激实验和皮肤变态反应试验。凡是有可能与皮肤或眼接触的化学物质应进行这些项目的实验。
2.第二阶段
包括蓄积试验和致突变试验。
蓄积试验----以死亡为指标,有一定局限性有些程序对此已不再要求。
致突变试验----估测其致癌危险性。包括原核细胞基因突变试验、真核细胞染色体畸变实验、微核试验或骨髓细胞染色体畸变分析等,几个试验需联合使用,以观察不同的遗传学终点。
3.第三阶段
包括亚慢性毒性试验、生殖与发育毒性试验和代谢试验。
亚慢性毒性试验----为了确定较长时间内反复接触受试物所引起的毒性效应强度、性质和靶器官,初步估计NOAEL和LOAEL,预测对人体健康的危害性,并为慢性毒性试验和致癌试验的剂量设计和指标选择提供依据。
生殖与发育毒性试验----包括致畸试验和繁殖试验,判断受试物能否使用,判断受试物的胚胎毒作用及对胎仔是否有致畸作用。观察受试物对生殖过程的不利影响。
代谢试验----了解受试物在体内的吸收、分布和消除情况,判断蓄积性的大小,寻找靶器官和剂量反应关系。
4.第四阶段
包括慢性毒性试验和致癌试验。
慢性毒性试验----确定外源化学物的毒作用的NOAEL和LOAEL,并综合上述试验结果对受试物的安全性做出评价并加以一定的安全系数,提出人体接触的ADI和MAC。
致癌试验----确定其对实验动物的致癌性。
表10-2 包括了农药、食品、工业化学和化妆品的毒理学安全性评价程序的阶段划分及各阶段的试验安排。
(三)人群接触资料
由于存在毒理学试验资料外推到人群接触安全性时的不确定性,故人群接触资料有特殊的意义。人群接触资料能直接反映受试物与机体接触后所造成的损害作用,一旦确定,即具有决定性意义。故在可能的情况下,应努力收集这方面的资料。
三、安全性评价需注意的问题
(一)实验方法和操作技术的标准化
美国FDA和EPA颁布了良好实验室规范(good laboratory practice GLP),在GLP中,有一套细则,即标准操作规程(standard operation procedure, SOP)。
(二)注意毒理学试验方法的局限性
每一项毒理学试验都有其自身的特点和观察终点,但都不能反映其全部的毒性特征。如反应停就是一个很好的例子。