消毒剂的毒理学安全性评价
2020-8-25 来源：不详 浏览次数：次消毒剂的主要成分是化学物质，所有化学物质在一定条件下都有可能具有毒性。消毒剂的研究开发部门志立于开发出低毒、高效的产品，消毒剂的管理部门在对消毒剂产品进行审批时，需要对产品的有效性和安全性做出评价。在这些过程中，消毒剂的毒理学安全性评价是必须的。
一、化学物安全性评价的一般原则和程序
所谓化学物的安全性评价(safetyevaluation)即以在急性毒性、慢性毒性及特殊毒性等试验中所获得的动物实验资料为基础，综合毒性试验的结果，提出未观察到有害作用剂量或有毒阈剂量，再加以一定的安全系数(或称不确定系数)，制订出人的允许接触限量
(一)外源化学物安全性评价的基本内容和程序安排
外源化学物安全性评价的内容是随着社会、经济的发展不断建立和完善的。60年代前比较简单，主要是依据急性、亚慢性/慢性毒性试验的结果。在年发生了“反应停”事件，引起近万名婴儿畸形。这一恶性事件，促使在外源化学物的安全性评价中加入了生殖、发育毒性试验的内容，后来随着遗传毒理学的发展，对致突变、致癌性也提出了要求。随着社会、经济的发展及毒理学理论及研究方法的进展，安全性评价的内容还在不断的完善中。
为了规范外源化学物安全性评价工作，世界各国和有关组织对不同化学物的安全性评价内容进行了规定。同时，为了以最经济的方法取得最可靠的结果，还对安全性评价中毒理学试验的程序安排做出规定，也即要分阶段进行。我国从80年代以来，有关部门陆续制订、颁布了不同外源化学物的安全性毒理学评价程序。如《消毒产品毒理学实验技术规范》、《食品安全性毒理学评价程序》、《农药安全性毒理学评价程序》、《化妆品安全性评价程序》、《新药毒理学研究指导原则》、《国家环境保护局化学品测试准则》等。这些程序和准则具有法规的性质，外源化学物的生产、研究、管理部门以此为依据，进行化学物的毒性评定、申报及审批。这些程序的制订原则基本相同，只是根据不同化学物的用途和特点，在具体试验内容、测试方法及试验的先后安排上略有不同。随着社会、经济的发展及新的毒理学评定方法的出现，这些程序会不断被修订、完善。
1.毒理学试验前有关资料的收集
为了预测外源化学物的毒性、做好毒理学试验的设计，在毒理学试验前必须尽可能收集外源化学物的有关资料。如化学结构式、纯度、杂质含量、沸点、蒸气压、溶解性以及类似物的毒性资料、人体可能的摄入量等等。通过化学结构可预测化学物的毒性特征，通过类似物毒性资料及人体可能摄入量的了解有助于毒性试验时染毒剂量的选择，根据挥发性可判断是否需要进行经呼吸道染毒试验，溶解性的了解则可帮助溶剂、助溶剂的选择。有些样品的毒性可能受其中杂质成份的影响，所以进行毒性试验的样品必需是生产过程已经固定不变，有代表性的样品，或者为实际生产使用或人类接触的产品。对于检测样品必须注明其批号、生产日期等。
2.四阶段毒理学安全性评价
我国现行的毒理学评价程序大部分是把毒理学试验分为四个阶段。
第一阶段：急性毒性试验。主要是LD50的测定，一般都要求用两种动物、两种染毒途径进行。通过LD50的测定，确定化学物急性毒性的特征，进行急性毒性的分级，为以后的毒性试验剂量选择提供依据。
对于皮肤黏膜用消毒剂及农药、化妆品等可能通过皮肤接触的化学物还需进行皮肤、粘膜刺激试验及皮肤致敏试验。
第二阶段：一般包括遗传毒理学试验和致畸试验。
遗传毒理学试验用于研究受试物有无致突变作用，对其潜在的遗传危害作出评价，并预测其致癌性。遗传毒理学试验需成组应用，一般应包括多个遗传学终点，要包括体细胞及性细胞的试验。致畸试验用来判断受试物的胚胎毒作用及对胎仔是否具有致畸作用。
第三阶段：一般包括亚慢性毒性试验、繁殖试验和代谢试验。
亚慢性毒性试验用来进一步确定毒作用性质和靶器官，初步确定阈剂量或最大无毒作用剂量，并为慢性/致癌试验提供剂量、指标的选择依据。繁殖试验一般是要求进行两代繁殖试验，以判断外源化学物对生殖过程的有害影响。代谢试验一般是测定染毒后不同时间外源化学物的原型或其代谢物在血液、组织及排泄物中的含量，以了解外源化学物的吸收、分布、排泄特点及敏感的接触标志，了解蓄积及毒性作用的可能靶器官。
第四阶段：包括慢性毒性试验和致癌试验。
慢性毒性试验与致癌试验常常结合进行。慢性毒性试验的目的在于确定外源化学物毒作用的阈剂量或最大无毒作用剂量，并以此为主要依据对外源化学物的安全性做出评价或加以一定的不确定系数，提出人体接触的容许剂量。致癌试验用来确定对试验动物的致癌性。
以上简单介绍了四阶段毒理学评价程序的主要内容。这些毒性试验之所以要按一定的顺序(阶段)安排进行，一方面是由于毒理学试验设计本身的要求。各项毒理学试验之间是有联系的，如慢性毒性试验的剂量选择及观察指标的选择要参考急性、亚慢性毒性试验的结果；致畸试验的实验设计也要参考急性毒性试验的研究结果等等。另一方面也是出于经济的考虑。需要进行安全性毒理学评定的外源化学物成千上万，要对每一个化学物都进行全面的毒性试验，然后再做出评定，从人力、物力、财力上都是不可能的，也没有必要。首先，这些化学物质的用途、人群接触面等各不相同，可根据情况选择进行部分毒理学试验。对于新的化学物，尤其是生产量大，使用面积广，摄入机会多，或估计可能有慢性毒性、潜在性遗传危害或致癌性的应进行全部四个阶段的毒性试验。而对于与已知毒性不大的化学物的化学结构基本相同，或是其衍生物、类似物，或者仅是改变原来化学物的存在形态及用途，或在化学物刚处于试验或试生产阶段，则可根据第一、第二、第三阶段毒性试验结果，判断是否需要进行第四阶段的毒性试验。另外，对于有些受试化学物，进行部分毒性试验后发现其毒性很小，就可对其安全性做出评价；有些化学物在毒性评定试验进行到某一阶段，或仅进行了某些试验，发现其毒性太大，没有应用前途，应放弃，也就不再需要进行以后的试验了。
3.人群毒性资料
外源化学物的安全性评价是以毒性试验为基础，主要是依据各种动物试验的结果。一般来讲，人与其他动物在对外源化学物的毒性反应性质方面大多数情况下是相似的，当然要除外那些在人才能表现出来的毒性反应，如精神症状、头痛、耳鸣等。基于毒理学试验的资料进行的安全性评价对于防止和减少外源化学物对人类的危害，保护人类的健康起到了很大的作用。但是，用实验室的毒理学试验资料外推到人群接触的安全性时，会有很大的不确定性。这是因为，外源化学物的毒性作用受到许多因素的影响。首先，实验动物与人，对外源化学物的反应敏感性不同，有时甚至存在着质的差别。虽然在毒理学试验中通过用两种或两种以上的动物，并尽可能选择与人对毒物反应相似的动物等来避免这种差异导致对结果评价的影响，但要完全避免是不可能的。第二，在毒理学试验中，为了寻求毒作用的靶器官，并能在相对少量的动物上就能得到剂量—反应或剂量—效应关系，往往选用较大的染毒剂量，这一剂量通常要比人实际接触的剂量大得多。对于有些化学物高剂量与低剂量的毒性作用规律并不一定一致，这就存在大剂量向小剂量外推的不确定性。第三，毒理学试验所用动物数量有限，那些发生率很低的毒性反应，在少量动物中难以发现。而化学物一旦进入市场，接触人群往往会很大。这就存在小数量实验动物到大量人群外推的不确定性。第四，实验动物一般都是实验室培育的品系，一般选用健康动物，反应较单一，而接触人群分不同的人种、种族，而且包括年老体弱及患病的个体，在对外源化学物毒性反应的易感性上存在很大差异。以上这些都构成了从毒理学试验向人群安全性评价外推时的不确定因素。为了补偿这些不确定性，有效地保护人类的健康，一方面在从动物实验的未观察到有害作用剂量或有毒阈剂量外推出人的允许接触量时，使用合适的不确定系数，另一方面，应尽最大可能收集受试化学物对人群毒作用的资料。如通过对接触外源化学物生产工人的医学监测，对接触人群的流行病学调查，急性中毒事故的调查等。人体资料对于评价外源化学物对人体的危害是最直接、可靠的，往往是对外源化学物安全性进行再评价的重要资料。
二、消毒产品的毒理学安全性评价原则
消毒产品毒理学安全性评价工作属于法规毒理学的范畴。评价工作不仅需要科学，而且需要依椐相应的规定进行。在我国，对于消毒产品目前主要依据的是卫生部颁布的《消毒技术规范（年版）》的程序要求对检测样品的毒作用进行检测。
1.消毒产品毒理学实验评价程序
《消毒技术规范（年版）》，对消毒产品毒理学实验评价也分为4个阶段。第一阶段包括急性毒性试验、皮肤刺激试验、黏膜刺激试验和皮肤变态反应试验；第二阶段包括亚急性毒性试验和致突变试验；第三阶段包括亚慢性毒性试验和致畸胎试验；第四阶段包括慢性毒性试验和致癌试验。
2.对检测项目的要求
依据消毒剂产品的的配方、来源和特点，卫生部《消毒技术规范（年版）》将消毒剂分为以下三类。不同的分类要求做相应的毒理学试验项目。第一类消毒剂：指我国首创或根据国内外文献报道首次生产的消毒剂。原则上需进行上述4个阶段的毒理学试验。首先必须做急性经口毒性试验(包括小鼠和大鼠)、亚慢性毒性试验、致畸胎试验和三项致突变试验(包括遗传学终点为基因突变、体细胞染色体损伤和性细胞染色体损伤三种类型试验)。根据试验结果，判断是否需继续做其它试验项目。有的消毒剂产品在配方中含有新的（非常规使用的）化学成分，可能不是作为主要消毒成分，但从安全性角度考虑，仍然需要提供这些化学成分在国内外安全使用的资料或全面的安全性毒理学评价资料。第二类消毒剂：指国外已批准生产、现由我国首次生产或首次进口的消毒剂。首先必须做急性经口毒性试验、亚急性毒性试验和两项致突变试验(包括遗传学终点为基因突变和染色体损伤两种类型试验)。根据试验结果，判定是否需继续做其它项目试验。第三类消毒剂：指与国内已获准生产的消毒剂属于同类的产品或植物成分组配的消毒剂。首先必须做急性经口毒性试验和一项致突变试验(遗传学终点为基因突变或染色体损伤的试验)；若消毒剂(皮肤黏膜消毒剂)直接用于人体，并有可能重复接触的，还必须增做亚急性毒性试验。直接用于人体，并有可能重复接触的消毒剂主要指用于卫生手消毒和外科手消毒的消毒剂。根据试验结果，判定是否需继续做其它试验。
除根据消毒剂类别要求的必做项目外，根据产品的应用范围还要求增做项目。对于室内空气消毒剂还必须做急性吸入毒性试验和急性眼刺激试验。对于手和皮肤消毒剂还必须进行完整皮肤刺激试验。如果偶尔使用或间隔数日使用的消毒剂，采用一次完整皮肤刺激试验；如果每日使用或连续数日使用的消毒剂，采用多次完整皮肤刺激试验。接触皮肤伤口的消毒剂，还必须增做一次破损皮肤刺激试验；接触创面的消毒剂，应增做眼刺激试验。使用过程中，必需接触皮肤的其它消毒剂，也应增做完整皮肤刺激试验。根据消毒剂的成分，估计可能有致敏作用者，还需增做皮肤变态反应试验。对于黏膜消毒剂还须做急性眼刺激试验和阴道黏膜刺激试验。如果偶尔使用或间隔数日使用的消毒剂，采用一次阴道黏膜刺激试验；如果每日使用或连续数日使用的消毒剂，采用多次阴道黏膜刺激试验。
3.毒理学试验用消毒产品样品的规定
(1)受试样品必须是按照既定的生产工艺和配方进行规范化生产的消毒产品，其成分和浓度与实际生产和销售的相同。
(2)进行安全性毒理学评价用受试物根据不同毒理学试验的目的，采用相应的受试物。在急性经口毒性试验、急性吸入毒性试验、亚急性毒性试验、致突变试验、亚慢性毒性试验、致畸胎试验、慢性毒性试验和致癌试验时，一般采用消毒剂原形样品。消毒剂原形是指在销售过程中原包装的粉剂、片剂或原液。对于二元或多元包装的消毒剂，以按比例混合配制后作为消毒剂原形。在皮肤刺激试验、急性眼刺激试验和阴道黏膜刺激试验中所用受试物的浓度，通常是对皮肤、黏膜消毒时应用浓度的5倍。使用原形(原液)对皮肤、黏膜进行消毒的消毒剂，则采用消毒剂原形(原液)作为试验受试物，不需对消毒剂原形再进行浓缩。在皮肤变态反应试验时，采用的诱导浓度应为引起皮肤刺激反应的最低浓度或原液，激发浓度应为不引起皮肤刺激反应的最高浓度或原液。
4.根据毒理学试验结果对使用安全性的判定
对于消毒剂的毒性评价，目的是防止对人体健康有害的产品与人体的接触，保证生产和使用消毒剂的安全性，安全性合格的消毒剂在正常使用条件下不应对使用者及其后代的健康产生任何不良影响。
(1)第一阶段试验结果的判定
在急性经口毒性试验中，LDmg/kg体重，可通过；对于稀释使用的消毒剂，当LD50≤mg/kg体重时，则需增做消毒剂最高应用浓度5倍的急性经口毒性试验。增做的试验结果，如果LDmg/kg体重，可通过；否则，应增做消毒剂原形样品的亚慢性毒性试验。
在急性吸入毒性试验中，LCmg/m3者，属于实际无毒，可通过；否则，应放弃使用。
在皮肤刺激试验中，如结果为无刺激或仅具轻度刺激作用，可通过：否则，应放弃使用。
在急性眼刺激试验中，如结果对眼无刺激性或具有轻刺激性，可通过；否则，应放弃使用。
在阴道黏膜刺激试验中，如结果对阴道黏膜无刺激性或极轻度刺激性，可通过：否则，应放弃使用。
在皮肤变态反应试验中，如消毒剂对皮肤仅具有极轻度的致敏作用，可通过；否则，应放弃使用。
(2)第二阶段试验结果的判定
在亚急性毒性试验中，如各剂量组均未观察到毒作用，可通过；否则，根据试验的最小观察到有害作用剂量或最大未观察到有害作用剂量，再参考消毒剂的毒理作用特点和使用条件，由专家评定。
致突变试验结果的判定：
对第一类消毒剂所进行的遗传学终点为基因突变、体细胞染色体损伤和性细胞染色体损伤的3种类型致突变试验中，如有2种或3种类型试验结果为阳性，该消毒剂应放弃，不必继续进行试验。如果仅一种类型试验为阳性，应再增做另一项同类型致突变试验。若其结果仍为阳性，该消毒剂亦应放弃使用。
对第二类消毒剂所进行的遗传学终点为基因突变、染色体损伤类型的两项致突变试验中，如均为阳性，该消毒剂应放弃使用，不必继续进行试验。若仅一种类型试验为阳性，应再增做另一项同类型致突变试验，如结果为阴性，可通过；否则需进入第三阶段或第四阶段试验。
对第三类消毒剂所进行的遗传学终点为基因突变、染色体损伤类型一项致突变试验中，如结果为阴性，可通过；如结果呈阳性，应再增补另一种类型的一项致突变试验，若仍为阳性，该消毒剂应放弃使用。
(3)第三阶段试验结果的判定
根据亚慢性毒性试验和致畸胎试验中的最小观察到有害作用剂量或最大未观察到有害作用剂量，再参考消毒剂的毒理作用特点和使用条件，由专家评定。
(4)第四阶段试验结果的判定
根据慢性试验中的最小观察到有害作用剂量或最大未观察到有害作用剂量或在任何一个剂量组发现有致癌作用，均需由有关专家评议做出结论。
以上各项为消毒剂安全性毒理学评定的基本原则。对特殊情况，应由有关专家评议做出结论。
三、常用的消毒剂毒理学评价试验
1.急性毒性试验
（1）急性毒性概念
化学物引起机体的毒作用与染毒持续时间密切相关。毒理学通常依据染毒期限的不同将一般毒性试验可分为急性、亚急性、亚慢性和慢性毒性试验等。急性毒性(acutetoxicity)是指机体一次接触或24小时内多次接触某一化学物所引起的毒效应，包括死亡效应。“一次”接触指瞬间给实验动物染毒，但在经呼吸道与皮肤染毒时，指在一个规定的期间内使实验动物持续接触化学物的过程。而“多次”的概念是指当外源化学物毒性很低时，即使一次给予实验动物最大染毒容量还观察不到毒性作用，同时该容量还未达到规定的限制剂量时，便需要在24小时内多次染毒，从而达到规定的限制剂量。急性毒性试验是毒理学研究中最基础的工作，一般是评价外源化学物毒性的起始工作。
（2）急性毒性研究的目的
急性毒性研究的目的，主要是评价化学物对机体的急性毒性的大小、毒效应的特征和剂量—反应(效应)关系，并根据LD50值进行急性毒性分级。另外，可为亚（急）慢性、慢性毒性研究及其他毒理试验染毒剂量的设计和观察指标的选择提供依据。
（3）急性毒性评价方法
经典的急性毒性试验一般是设一定数量的剂量组，组间有适当的剂量间距，以得到化合物引起死亡的剂量—反应关系和求得LD50（LC50）。不同的LD50（LC50）计算方法对于实验设计有不同的要求，以下介绍基本的要求。
1）实验动物
选用成年健康的实验动物，最常用的是大鼠和小鼠。小鼠体重为18～22g，大鼠体重为～g。一般动物应是雌、雄各半。待测化学物对雌、雄动物毒性敏感性有明显差异时，应单独分别求出雌与雄性动物各自的LD50（LC50）。
2）染毒剂量设计
对于新的受试化学物，可以先查阅文献找到与受试化学物的化学结构与理化性质相似的化学物毒性资料，取相同动物物种或品系，相同染毒途径的LD50（LC50）值作为参考中值，先用少量动物，以较大的剂量间隔(一般是按几何级数)染毒，找出10％-90％(或0％-％)的致死剂量范围，然后在这个剂量范围内设几个剂量组。不同的LD50（LC50）计算方法对剂量组和动物数的要求不同。如改良寇氏法或概率单位-对数图解法，最好设立5个剂量组，大鼠或小鼠每个剂量组10只动物，雌雄各半，剂量组要求以等比级数设置。
有的化学物毒性较低，在急性试验中当给以很高剂量时，实验动物仍无明显的中毒症状或虽有中毒表现而没有发生死亡，此时可不再求其LD50（LC50），而进行限量试验。一般大、小鼠用20只，雌雄各半。单次染毒剂量一般限定为5g／kg体重（吸入时00mg/m3）。如果实验动物无死亡可得出LD50（LC50）大于5g／kg（00mg/m3）的结论。
3）试验方法
经口染毒时，试验前动物禁食6～12h，不限制饮水。常用水或食用植物油为溶剂配制受试物溶液，或用0.5%羧甲基纤维素配制受试物混悬液。给予受试动物溶液的最大体积，小鼠不超过0．2ml／10g体重；大鼠不超过1．0ml／g体重。
吸入染毒时，可采用静式染毒法或动式染毒法。在染毒柜内一次性吸人暴露时间为2h。染毒柜的浓度以平均浓度计算。
染毒后一般要求观察14天，依据14天内的动物的总死亡情况计算LD50（LC50）。观察内容包括：①动物死亡情况：包括动物死亡数及各自的死亡时间。②动物体重：于染毒前、染毒后每周和死亡时测定体重。③中毒反应症状：临床观察每天至少一次，观察皮肤、被毛、眼睛和粘膜改变、呼吸、循环、自主和中枢神经系统、四肢活动和行为方式的变化等，特别要注意有无震颤、惊厥、腹泻、嗜睡等现象。④病理学检查：对中毒死亡的实验动物应及时解剖作大体尸检，实验结束时存活及对照组的所有的动物均应进行大体尸体解剖，观察各器官有无改变，对肉眼观察有变化的脏器需进行组织病理学检查。
4）LD50（LC50）计算
求LD50（LC50）的计算方法很多,可用任何一种公认的统计学方法计算LD50（LC50）的值及其95％的可信限范围，如寇氏（Karber）法、概率单位-对数图解法、直接回归法、Bliss法等。
经典的急性毒性试验（LD50测定）消耗的动物数量巨大。另外通过经典的急性毒性试验获得的信息是有限的，LD50值所表达的仅是实验动物50％存活与50％死亡的点剂量，死亡仅仅是评价急性毒性的许多观察终点之一。另外，测得的LD50值实际上也仅是个近似值。为此，发展经典急性毒性研究方法的替代法是毒理学研究者
