SNT 2180-2008 毒物代谢动力学试验

书书书中华人民共和国出入境检验检疫行业标准犛犖／犜２１８０—２００８毒物代谢动力学试验犜狅狓犻犮狅犽犻狀犲狋犻犮狊狋犲狊狋２００８０９０４发布２００９０３１６实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布书书书前　　言　　本标准修改采用联合国经济合作与发展组织（ＯＥＣＤ）化学品测试方法Ｎｏ．４１７《毒物动力学试验》（１９８４）。本标准与ＯＥＣＤ化学品测试方法Ｎｏ．４１７相比，存在以下差异：———对ＯＥＣＤ化学品测试方法Ｎｏ．４１７进行了编辑性修改；———增加了前言部分。本标准由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局提出。本标准由国家认证认可监督管理委员会归口。本标准负责起草单位：中华人民共和国天津出入境检验检疫局。本标准参加起草单位：中化化工标准化研究所、江南大学、天津市检验检疫科学技术研究院。本标准主要起草人：张园、吕刚、赵琢、丁宇、李学洋、赵青。本标准系首次发布的出入境检验检疫行业标准。Ⅰ犛犖／犜２１８０—２００８毒物代谢动力学试验１　范围本标准规定了化学品毒物代谢动力学试验的术语和定义、试验动物、试验方法以及临床观察与结果评价。本标准适用于化学品的毒物代谢动力学试验。２　规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。ＧＢ１４９２４．１　实验动物　配合饲料通用质量标准ＧＢ１４９２５　实验动物　环境及设施３　术语和定义下列术语和定义适用于本标准。３．１代谢　犿犲狋犪犫狅犾犻狊犿外源性化学物在生物体内发生化学变化的全过程。３．２毒物代谢动力学　狋狅狓犻犮狅犽犻狀犲狋犻犮狊定量研究毒物在体内吸收、分布、生物转化、排泄等过程随时间变化的动态规律的学科。３．３生物利用度　犫犻狅犪狏犪犻犾犪犫犻犾犻狋狔外源性化学物由染毒部位进入体循环的速度和程度。４　试验动物４．１　饲养环境按ＧＢ１４９２４．１及ＧＢ１４９２５的要求进行。４．２　动物品、系的选择可用一种或数种试验动物进行毒物动力学研究。尽可能选用与其他毒理学试验相同的品、系，并能出现受试物典型毒作用的动物。选择试验动物还应考虑到最好能在同一动物身上取得完整的毒时曲线。一般首选大白鼠，但根据试验研究的需要也可选用其他动物。一般应选用年轻的成年动物。选用啮齿类动物时，试验动物体重的波动不超过平均体重的２０％。有特殊需要时，可设不同的畜龄组。４．３　性别和数量———一般对试验动物的性别不作硬性规定，如毒理学研究表明毒性有明显的性别差异时，应设不同的性别组。一般情况下，雌性动物应选用未产过仔和非妊娠的；———每一试验组不应少于４只动物，在用非啮齿类动物的试验中，动物数量可酌情减少。在研究受试物组织分布等需要处死动物的试验中，开始时试验组的大小应考虑到采样的时间点数和每一时间点需处死的动物数；———当选用小动物时，为满足采样量，可将处理完全相同的３只～５只动物的生物样品混在一起，１犛犖／犜２１８０—２００８作为一个试验点来处理。每一剂量组至少应重复４次。５　试验方法５．１　受试物的准备受试物的纯度不应低于９８％。如果采用放射性同位素标记的受试物，其放射程度不应低于９５％，且应将放射性同位素标记在受试物分子的骨架上或具有重要功能的基团上。５．２　剂量水平———单次染毒试验至少需要选用两个剂量水平，低剂量水平应低于最大无作用剂量，高剂量水平应能出现毒性作用或引起毒物动力学参数的改变，但不会引起严重中毒，保证在取得完整的毒时曲线之前动物不会死亡，或不会引起影响试验结果评价的过高死亡率；———反复多次染毒时，通常低剂量水平就能满足要求，也可根据需要设置高剂量水平组；———当用放射性同位素标记的受试物染毒时，应考虑到所用剂量中放射性的强度，防止放射性损伤所致的毒物动力学特征的改变。５．３　分离和测定方法对分析测定方法的要求是专一性强，灵敏度高（最低检出浓度应能达到１０－９ｇ／ｍＬ～１０－１２ｇ／ｍＬ或ｎｇ至ｐｇ水平），线性范围宽，准确度高（回收率应在７５％～１２５％），精密度好（批间变异系数应小于１０％）。应用放射性同位素标记的受试物时，应根据标记同位素射线的性质建立相应的测定放射活性的方法。放射活性的测定应结合层析等分离技术进行，以了解代谢产物的图谱、生物转化程度和速度。５．４　试验步骤———染毒途径要尽可能地与人群实际接触的情况相似，最好选用与其他毒理学试验相同的染毒途径，染毒方式也应尽可能相同。可采用经口、经皮或吸入染毒。若要了解受试物的毒物动力学基本特征或为计算血管外途径染毒吸收程度提供参数，则应经静脉注射染毒；———经口染毒可采用灌胃、吞服胶囊、随饲料或饮水饲毒的方式进行，应注意这些不同的方式可能给毒物动力学带来的影响。采用饲毒的方式染毒时应注意剂量的准确度；———经皮肤染毒时，应注意染毒面积、染毒密度及实验室温度、湿度、风速等因素对受试物毒物动力学的影响；———吸入染毒时，应尽可能使受试物的实际浓度保持恒定，应控制其日内、日间的变异系数小于２０％。５．５　生物样品的采集应合理安排采样时间和观察期限，观察期要求长于４．５个狋１／２（９５％受试物被消除），不应短于３个狋１／２（８７．５％受试物被消除）。准时采样，每一时相的采集时点应大于３个。血样应从动脉采取，总采血量不应超过动物血容量的１／１０。尿样采用连续分段集尿法采集，在集尿期中点设采血点，以便计算肾清除率。脏器组织样品应采用放血的方法活杀动物后剖取。６　临床观察与结果评价６．１　血受试物浓度的动态变化和毒物动力学分析６．１．１　单次不同剂量染毒单次不同剂量受试物（或其放射性同位素标记物）染毒后，于不同时间测定血浆或全血中受试物浓度（或总放射活性强度），绘制毒时曲线或半对数曲线，分析速度类型和动力学模型等基本特征，用残数法或非线性最小二乘回归法拟合毒时曲线，计算毒物动力学参数。可选用ＰＣＮＯＮＬＩＮ或中国药理学会数学药理专业委员会编制的实用药代动力学程序———３Ｐ９７等在微机上进行拟合和计算。６．１．２　低剂量多次重复染毒低剂量多次重复染毒，于不同时间测定血浆或全血中受试物浓度（或总放射活性强度），与单次染毒２犛犖／犜２１８０—２００８相比，确定重复染毒时毒物动力学特征。６．１．３　单次受试物静脉注射单次受试物静脉注射常见的毒物动力学模型有：ａ）　静注一房室模型，见式（１）：犮狋＝犡０犞犲－犽狋……………………………（１）ｂ）　静注二房室模型，见式（２）：犮狋＝犡０（α－犽２１）犞犮（α－β）犲－α狋＋犡０（犽２１－β）犞犮（α－β）犲－β狋……………………………（２）ｃ）　静注三房室模型，见式（３）：犮狋＝犡０（犽２１－σ）（犽３１－σ）犞犮（σ－α）（σ－β）犲－π狋＋犡０（犽２１－α）（α－犽３１）犞犮（σ－α）（α－β）犲－α狋＋犡０（犽２１－β）（犽３１－β）犞犮（α－β）（σ－β）犲－β狋…（３）式中：　狋———消除时间，单位为小时或分（ｈ或ｍｉｎ）；犮狋———狋时血毒物浓度，单位为毫克每升（ｍｇ／Ｌ）；犡０———单次染毒剂量，单位为毫克每千克（ｍｇ／ｋｇ）；犞———房室模型的表观分布容积，单位为升每千克（Ｌ／ｋｇ）；犞犮———二房室模型中室的表观分布容积，单位为升每千克（Ｌ／ｋｇ）；α、σ———分布速率常数，单位为每时或每分（ｈ－１或ｍｉｎ－１）；犽、β———一房室模型、二房室模型的消除速率常数，单位为每时或每分（ｈ－１或ｍｉｎ－１）；犽２１、犽３１———由周室向中室转运速率常数，单位为每时或每分（ｈ－１或ｍｉｎ－１）。６．２　吸收６．２．１　经消化道吸收６．２．１．１　一级吸收一级消除模型经口染毒后，根据血毒时资料测定受试物经消化道吸收入血的时滞、速度和剂量分数。单位受试物经口染毒常见的是一级吸收一级消除模型。一级吸收一级消除的一房室模型见式（４）：犮狋＝犽α犉犡０犞（犽α－犽）犲－犽（狋－狋０）－犲－犽α（狋－狋０［］）……………………………（４）式中：犽α———吸收速度常数，单位为每时或每分（ｈ－１或ｍｉｎ－１）；犉———吸收程度（生物利用度）；狋０———零级消除时间，单位为小时或分（ｈ或ｍｉｎ）。一级吸收一级消除的二房室模型见式（５）：犮狋＝犽α犉犡０（α－犽２１）犞犮（犽α－α）（α－β）犲－α（狋－狋０）＋犽α犉犡０（犽２１－β）犞犮（犽α－β）（α－β）犲－β（狋－狋０）－犽α犉犡０（犽α－犽２１）犞犮（犽α－α）（犽α－β）犲－犽α（狋－狋０）……………………………（５）吸收程度（可利用的剂量分数）见式（６）和式（７）：犉＝∫∞０（）犮犱狋狀犐犞∫∞０（）犮犱狋犐犞·（狋１／２）犐犞（狋１／２）狀犐犞……………………………（６）３犛犖／犜２１８０—２００８犉＝∫∞０（）犮犱狋狀犐犞∫∞０（）犮犱狋犐犞……………………………（７）式中：∫∞０（）犮犱狋狀犐犞、∫∞０（）犮犱狋犐犞———同等剂量下静注和非静注时的毒时曲线下面积，单位为微克小时每毫升（μｇ·ｈ／ｍＬ）；（狋１／２）犐犞、（狋１／２）狀犐犞———静注和非静注时的生物半减期，单位为小时或分（ｈ或ｍｉｎ）。６．２．１．２　其他观察项目———经口染毒后，观察消化道及其内容物中受试物的动态消除过程，估算受试物经消化道的吸收速度和吸收程度；———动态贯彻经口染毒后肛门静脉、后腔静脉（或颈总动脉）血中受试物或其他代谢产物的浓度确定有无肝脏首过作用及其程度；———测定胆汁中受试物及其代谢产物，向十二指肠灌入含受试物或其他代谢产物的胆汁后测定血中受试物，确定有无肝肠循环。６．２．２　经皮肤吸收———经皮肤染毒后，根据血毒时资料测定受试物经皮肤吸入血的时滞、速度和剂量分数，必要时还需结合皮下注射。单次经皮肤或皮下注射染毒常见的毒物动力学模型也是一级吸收一级消除模型；———动态观察受试物或放射性同位素标记从体皮肤表面的消失过程、在皮肤的滞留量，研究、估算受试物经皮肤吸收的速度和程度；———利用离体皮瓣测定受试物穿透皮肤的能力和速度及在皮肤表面蒸发逸散的速度和程度。６．２．３　经呼吸道吸收———测定吸入气体和呼出气体中受试物的浓度，并根据试验动物的通气量、染毒时间计算呼吸道的吸收率、吸收速度常数或滞留率、滞留速度常数和吸入染毒剂量；———根据血毒时资料用ＷａｇｎｅｒＮｅｌｓｏｎ或ＬｏｏＲｉｅｇｌｍａｎ的吸收百分数时间作图法分析受试物经呼吸道吸收的速度类型；———根据血毒时资料用非线性最小二乘回归法分析拟合毒时曲线，计算毒物动力学参数。符合零级吸收一级消除的毒物动力学模型有：零级吸收一级消除一房室模型，见式（８）：犮狋＝犽０犞犽犲犽犜－（）１犲－犽狋……………………………（８）零级吸收一级消除二房室模型，见式（９）：犮狋＝犽０（犽２１－α）（１－犲α犜）犞犮α（α－β）犲－α狋＋犽０（β－犽２１）（１－犲β犜）犞犮β（α－β）犲－β狋…………………（９）式中：犽０———零级吸收速度常数（当受试物吸收完全时犽０＝犽α），单位为毫克每千克分［ｍｇ／（ｋｇ·ｍｉｎ）］；犜———分布持续时间，单位为小时或分（ｈ或ｍｉｎ）。６．３　分布６．３．１　靶向分布模型根据血毒时资料，测定与分布速度、广度有关的毒物动力学参数，如分布速度常数、表观分布容积等。染毒后不同时间处死动物，剖取各主要脏器组织，测定它们的质量、脏器系数、受试物的浓度。计算毒时曲线下面积或毒质量时间曲线下面积。以血液为非靶组织计算各脏器组织的靶向系数、总靶向４犛犖／犜２１８０—２００８系数、质量平均靶向系数或质量平均总靶向系数，阐明受试物的脏器组织分布特征，寻找富集的脏器组织，探讨它们与靶器官的关系，判断受试物蓄积的程度、广度和持续时间。靶向分布的模型见式（１０）：狋犲＝（犃犝犆∞０）犜（犃犝犆∞０）犖犜……………………………（１０）式中：　　狋犲———靶向系数；（犃犝犆∞０）犜———靶向系数的毒时曲线下面积，单位为微克小时每升（μｇ·ｈ／Ｌ