亚急性毒物学试验分析范文

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作者：葛怡琛刘莉莉谢植伟陈润涛马超亚宋向荣阮小林黄建勋唐小江单位：广东省职业病防治院广东广州

2,3,5,6-四氟-4甲氧甲基苄-3-(3,3,3-三氟-1-丙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯,化学结构式见图1,简称七氟甲醚菊酯(TPMDC),是一种新型的拟除虫菊酯类农药,主要用于配制气雾剂和喷射剂等卫生杀虫剂,以防治蟑螂、蚊、蚂蚁、跳蚤、尘螨、衣鱼、蟋蟀、蜘蛛等有害生物。目前通过呼吸道长期低浓度吸入TPMDC对人体健康产生的影响尚未有报道。本研究对其进行了28d的SD大鼠亚急性吸入毒性研究,为该农药的毒理学安全性评价提供资料,从而为保护长期接触者的健康提供一定的依据。

1材料和方法

1.1受试物

TPMDC90%原药,黄色液体,由广东省中山市某农药厂提供。

1.2动物

无特定病原体(SPF)级SD大鼠由广东省医学实验动物中心提供,选择体质量160~180g的健康动物随机分成4组,每组12只,雌雄各半。

1.3实验设施

013m3电脑控制动式染毒装置4个(广州九方电子有限公司产品)。

1.4实验方法

本实验共设4个实验组包括TPMDC低、中、高3个剂量组和空白对照组。受试物直接雾化吸入染毒。动物每天暴露4h,每周5d,共4周。正式实验前作预实验,调节最佳染毒条件,并在整个染毒过程按该条件进行。染毒过程中,每剂量组每1~3d采样2次,用高效液相色谱(HP1050型液相色谱仪)测定受试物浓度,3个剂量组的平均染毒质量浓度分别为0158mg/m3(低质量浓度组)、1170mg/m3(中质量浓度组)、6148mg/m3(高质量浓度组)。对照组动物仅吸入新鲜空气。每天观察动物表现,每周称体质量1次,实验结束时剖杀全部存活动物并作以下检查:血常规[东亚KX-21血球自动计数仪分析,包括红细胞计数(RBC)、红细胞比积(HCT)、红细胞平均体积(MCV)、血红蛋白(Hb)、红细胞平均血红蛋白浓度(MCHC)、血小板(Plt)、白细胞计数(WBC)和WBC分类等9项];生化检查[日立7080全自动生化仪测定,包括血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(AKP)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、总胆红素(TBIL)、尿素氮(BUN)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酐(Cr)、球蛋白(GLB)和A/G等11项];脏器系数(脏器质量/体质量,包括心、肝、脾、肺、肾、脑、睾丸或卵巢体比);心、肝、脾、肺、气管、肾、脑、睾丸、卵巢常规病理检查(质量分数为4%甲醛固定,采用Microm病理制片系统制片,石蜡包埋,HE染色,普通镜检),先作高质量浓度组及对照组检查,如高质量浓度组有任何病理改变再作中、低质量浓度组检查。

1.5统计学分析和评价方法

用SPSS1310统计软件进行方差分析或秩和检验(符合正态分布的计量资料用方差分析,其余用秩和检验),各剂量组观察指标与对照组比较,按A=0105水准进行统计分析。依据国家标准GB15670)19955农药登记毒理学试验方法6并参考经济合作与发展组织(OECD)化学品测试方法进行评价。

2结果

2.1一般表现

第1天染毒过程中,中、高质量浓度组部分动物出现震颤、亢奋、口鼻周有血性分泌物等中毒表现,2d后上述中毒表现有所缓解,1周后至实验结束动物未见明显中毒表现。在整个实验期内,对照组和各质量浓度组进食、饮水和活动基本正常。实验期间无动物死亡。

2.2体质量

与对照组同性别动物比较,低、中质量浓度组动物体质量差异无统计学意义(P>0105),高质量浓度组的雄性动物在染毒3周后体质量下降(P<0105)。各剂量组雌、雄性动物体质量变化见表1。

2.3血常规

与对照组比较,中、高质量浓度组雌性动物WBC减少(P<0101);高质量浓度组雄性动物嗜碱细胞百分率减少(P<0105),其余各项血常规指标无明显异常,见表2。

2.4血液生化

与对照组比较,高质量浓度组雌性动物血清AKP水平升高(P<0105),其余各项血常规指标无明显异常,见表2。

2.5脏器系数

与对照组比较,高质量浓度组雄性动物肾脏系数增大(P<0105),其他脏器系数与对照组比较,差异无统计学意义(P>0105),见表3。

2.6病理检查

对高质量浓度组和对照组大鼠大脑、小脑、心脏、肝、脾、肺、气管、肾、肾上腺、卵巢、胃等器官组织作详细的组织学检查,均未发现明显的与受试物相关的病理改变。

3讨论

TPMDC,化学式C18H17F7O3,不溶于水,可溶于正己烷、甲苯、氯仿、异丙醚、丙酮、甲醇、乙醇等有机溶剂。在大多数油基或水基型制剂中稳定,遇紫外光不稳定,在强酸和碱性介质中能分解。作为一种新型的拟除虫菊酯类农药,主要用于配制气雾剂和蚊香等卫生杀虫剂,生产与使用过程中发生的中毒主要是经皮肤吸收或经呼吸道吸入所致。TPMDC急性毒性研究结果显示其急性经口半数致死剂量(LD50),雌性大鼠为200mg/kg,雄性大鼠为147mg/kg;急性经皮LD50,雌性大鼠为1780mg/kg,雄性大鼠为大于2150mg/kg,属中等毒性农药。拟除虫菊酯普遍具有神经毒性[8-10],本次实验起始时大鼠亦出现神经毒性中毒表现,但随后中毒表现逐渐缓解,可能原因为动物在低质量浓度长时间接触下有所耐受,其机制有待进一步研究。

本实验观察到高质量浓度组在染毒3、4周时动物体质量增长缓慢,说明TPMDC一定程度下可能会抑制动物的生长发育。中、高质量浓度组动物WBC及高质量浓度组动物嗜碱细胞百分率下降,其原因有待进一步研究。高质量浓度组雄性动物肾脏系数增大,但肾的病理检查未见异常,可能原因是染毒结束时高质量浓度组动物体质量下降引起,也可能TPMDC具有一定的肾脏毒性,其机制有待研究。AKP为肝功能的一个指标,高质量浓度组雌性动物AKP水平升高,提示吸入TPMDC可能引起肝损伤。低质量浓度组动物各观察指标(包括动物表现、体质量、血常规、血生化、脏器系数和病理检查等)无异常发现,故认为TPMDC在SD大鼠亚急性(28d)吸入毒性实验的最大无作用浓度为0158mg/m3(4h/d)。根据报道,其他拟除虫菊酯大鼠亚急性吸入最大无作用浓度,ES-生物烯丙菊酯为510mg/m3,S-生物烯丙菊酯为1113mg/m3[11],高效氯氰菊酯为3136mg/m3。由此可见TPMDC是一种毒性较高的拟除虫菊酯,人们在生产和使用时要正确选择其剂量范围,避免急慢性中毒情况发生。