亞急性毒物學試驗分析范文
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作者：葛怡琛劉莉莉謝植偉陳潤濤馬超亞宋向榮阮小林黃建勛唐小江單位：廣東省職業病防治院廣東廣州
2,3,5,6-四氟-4甲氧甲基芐-3-(3,3,3-三氟-1-丙烯基)-2,2-二甲基環丙烷羧酸酯,化學結構式見圖1,簡稱七氟甲醚菊酯(TPMDC),是一種新型的擬除蟲菊酯類農藥,主要用于配制氣霧劑和噴射劑等衛生殺蟲劑,以防治蟑螂、蚊、螞蟻、跳蚤、塵螨、衣魚、蟋蟀、蜘蛛等有害生物。目前通過呼吸道長期低濃度吸入TPMDC對人體健康產生的影響尚未有報道。本研究對其進行了28d的SD大鼠亞急性吸入毒性研究,為該農藥的毒理學安全性評價提供資料,從而為保護長期接觸者的健康提供一定的依據。
1材料和方法
1.1受試物
TPMDC90%原藥,黃色液體,由廣東省中山市某農藥廠提供。
1.2動物
無特定病原體(SPF)級SD大鼠由廣東省醫學實驗動物中心提供,選擇體質量160~180g的健康動物隨機分成4組,每組12只,雌雄各半。
1.3實驗設施
013m3電腦控制動式染毒裝置4個(廣州九方電子有限公司產品)。
1.4實驗方法
本實驗共設4個實驗組包括TPMDC低、中、高3個劑量組和空白對照組。受試物直接霧化吸入染毒。動物每天暴露4h,每周5d,共4周。正式實驗前作預實驗,調節最佳染毒條件,并在整個染毒過程按該條件進行。染毒過程中,每劑量組每1~3d采樣2次,用高效液相色譜(HP1050型液相色譜儀)測定受試物濃度,3個劑量組的平均染毒質量濃度分別為0158mg/m3(低質量濃度組)、1170mg/m3(中質量濃度組)、6148mg/m3(高質量濃度組)。對照組動物僅吸入新鮮空氣。每天觀察動物表現,每周稱體質量1次,實驗結束時剖殺全部存活動物并作以下檢查:血常規[東亞KX-21血球自動計數儀分析,包括紅細胞計數(RBC)、紅細胞比積(HCT)、紅細胞平均體積(MCV)、血紅蛋白(Hb)、紅細胞平均血紅蛋白濃度(MCHC)、血小板(Plt)、白細胞計數(WBC)和WBC分類等9項];生化檢查[日立7080全自動生化儀測定,包括血清丙氨酸轉氨酶(ALT)、天冬氨酸轉氨酶(AST)、堿性磷酸酶(AKP)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、總膽紅素(TBIL)、尿素氮(BUN)、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酐(Cr)、球蛋白(GLB)和A/G等11項];臟器系數(臟器質量/體質量,包括心、肝、脾、肺、腎、腦、睪丸或卵巢體比);心、肝、脾、肺、氣管、腎、腦、睪丸、卵巢常規病理檢查(質量分數為4%甲醛固定,采用Microm病理制片系統制片,石蠟包埋,HE染色,普通鏡檢),先作高質量濃度組及對照組檢查,如高質量濃度組有任何病理改變再作中、低質量濃度組檢查。
1.5統計學分析和評價方法
用SPSS1310統計軟件進行方差分析或秩和檢驗(符合正態分布的計量資料用方差分析,其余用秩和檢驗),各劑量組觀察指標與對照組比較,按A=0105水準進行統計分析。依據國家標準GB15670)19955農藥登記毒理學試驗方法6并參考經濟合作與發展組織(OECD)化學品測試方法進行評價。
2結果
2.1一般表現
第1天染毒過程中,中、高質量濃度組部分動物出現震顫、亢奮、口鼻周有血性分泌物等中毒表現,2d后上述中毒表現有所緩解,1周后至實驗結束動物未見明顯中毒表現。在整個實驗期內,對照組和各質量濃度組進食、飲水和活動基本正常。實驗期間無動物死亡。
2.2體質量
與對照組同性別動物比較,低、中質量濃度組動物體質量差異無統計學意義(P>0105),高質量濃度組的雄性動物在染毒3周后體質量下降(P<0105)。各劑量組雌、雄性動物體質量變化見表1。
2.3血常規
與對照組比較,中、高質量濃度組雌性動物WBC減少(P<0101);高質量濃度組雄性動物嗜堿細胞百分率減少(P<0105),其余各項血常規指標無明顯異常,見表2。
2.4血液生化
與對照組比較,高質量濃度組雌性動物血清AKP水平升高(P<0105),其余各項血常規指標無明顯異常,見表2。
2.5臟器系數
與對照組比較,高質量濃度組雄性動物腎臟系數增大(P<0105),其他臟器系數與對照組比較,差異無統計學意義(P>0105),見表3。
2.6病理檢查
對高質量濃度組和對照組大鼠大腦、小腦、心臟、肝、脾、肺、氣管、腎、腎上腺、卵巢、胃等器官組織作詳細的組織學檢查,均未發現明顯的與受試物相關的病理改變。
3討論
TPMDC,化學式C18H17F7O3,不溶于水,可溶于正己烷、甲苯、氯仿、異丙醚、丙酮、甲醇、乙醇等有機溶劑。在大多數油基或水基型制劑中穩定,遇紫外光不穩定,在強酸和堿性介質中能分解。作為一種新型的擬除蟲菊酯類農藥,主要用于配制氣霧劑和蚊香等衛生殺蟲劑,生產與使用過程中發生的中毒主要是經皮膚吸收或經呼吸道吸入所致。TPMDC急性毒性研究結果顯示其急性經口半數致死劑量(LD50),雌性大鼠為200mg/kg,雄性大鼠為147mg/kg;急性經皮LD50,雌性大鼠為1780mg/kg,雄性大鼠為大于2150mg/kg,屬中等毒性農藥。擬除蟲菊酯普遍具有神經毒性[8-10],本次實驗起始時大鼠亦出現神經毒性中毒表現,但隨后中毒表現逐漸緩解,可能原因為動物在低質量濃度長時間接觸下有所耐受,其機制有待進一步研究。
本實驗觀察到高質量濃度組在染毒3、4周時動物體質量增長緩慢,說明TPMDC一定程度下可能會抑制動物的生長發育。中、高質量濃度組動物WBC及高質量濃度組動物嗜堿細胞百分率下降,其原因有待進一步研究。高質量濃度組雄性動物腎臟系數增大,但腎的病理檢查未見異常,可能原因是染毒結束時高質量濃度組動物體質量下降引起,也可能TPMDC具有一定的腎臟毒性,其機制有待研究。AKP為肝功能的一個指標,高質量濃度組雌性動物AKP水平升高,提示吸入TPMDC可能引起肝損傷。低質量濃度組動物各觀察指標(包括動物表現、體質量、血常規、血生化、臟器系數和病理檢查等)無異常發現,故認為TPMDC在SD大鼠亞急性(28d)吸入毒性實驗的最大無作用濃度為0158mg/m3(4h/d)。根據報道,其他擬除蟲菊酯大鼠亞急性吸入最大無作用濃度,ES-生物烯丙菊酯為510mg/m3,S-生物烯丙菊酯為1113mg/m3[11],高效氯氰菊酯為3136mg/m3。由此可見TPMDC是一種毒性較高的擬除蟲菊酯,人們在生產和使用時要正確選擇其劑量范圍,避免急慢性中毒情況發生。