急性口服毒性测试:了解经合组织TG 420、423和425
选择适当的经合组织急性口服毒性评估办法
急性口服毒性检测是化学品和其他受管试验物品非临床安全评估的重要组成部分. 它提供了有关在一次口服接触后或在短期内发生多起接触后可能产生的不利影响的资料,并可有助于危险识别、分类和管理风险评估。
历史上,急性口服毒性评估与确定数值中位致死剂量(LD50)密切相关。 经合组织的现代做法已经从例行使用大量动物转向仅仅确定精确的半数致死剂量。 相反,经合组织的现行方法旨在获取危险评估所需的信息,同时纳入以下原则: 减少和完善 动物用途。
用于活性急性口服毒性评估的三项经合组织试验准则是:
- 经合组织 TG 420 — 急性口服毒性:固定剂量程序
- 经合组织 TG 423 — 急性口服毒性:急性毒性分类方法
- 经合组织 425 — 急性口服毒性:上下程序
虽然所有三种方法都评估口服后急性毒性,但不能互换。 它们的实验设计、决定标准和预期产出各不相同,选择适当方法应以研究的规范目的和关于试验项目的现有资料为依据。
什么是急性口服毒性?
急性口服毒性是指在服用一种物质的单一口服剂量后或在短时间内多次口服剂量后出现的不利影响。
急性口服毒性信息可以证明:
- 确定急性毒性危险;
- 分类和标签;
- 急性毒性范围估计;
- 选择适当的处理预防措施;
- 更广泛的化学品安全和风险评估;
- 需要提供急性口服毒性信息的监管材料。
所生成的信息可能有助于在《公约》之下进行分类。 全球化学品统一分类标签制度(全球统一制度) 执行全球统一制度原则的具体管辖制度。
然而,必须评估适用的监管要求的具体物质、产品类别和管辖权。
经合组织为何有三种不同的急性口服毒性方法?
开发了经合组织TG 420、TG 423和TG 425,以产生科学上有用的急性毒性信息,同时减少对历史传统LD50方法的依赖。
适当的方法在很大程度上取决于所需信息的类型。
经合组织试验准则 | 方法 | 基本方针 | 主要产出 |
|---|---|---|---|
TG 420 号公路 | 固定剂量程序 | 选择固定剂量,重点是确定明显的毒性而不是死亡率 | 基于毒性征兆和死亡率的危害分类 |
TG 423 | 急性毒性类方法 | 按预定剂量水平连续测试的3个动物群 | 急性毒性类别/LD50分类截断范围 |
第425号政府 | 上下程序 | 个体动物按顺序施药;剂量根据前一次动物反应而增加或减少 | LD50 估计值与相关置信间隔 |
经合组织关于急性口服毒性测试的指导文件在确定哪种方法最适合某一特定监管目标时,应予以考虑。
经合组织 TG 420:固定剂量程序
原则
经合组织TG 420 固定剂量程序(FDP).
其显著特征是,该方法特别强调确定 明显的毒性迹象 而不是把死亡率作为主要终点。
通常使用的固定剂量水平是:
- 5毫克/千克体重
- 50毫克/千克体重
- 300毫克/千克体重
- 2000毫克/千克体重
只有在准则所描述的情况下,才可考虑使用5000毫克/千克的特殊剂量。
该方法主要用于大鼠,一般使用单性动物,一般为雌性.
观察研究
在主要研究之前,进行目视研究,以协助选择适当的起动剂量.
目的是确定预期会产生毒性证据的剂量,而不会不必要地造成严重毒性或死亡。
因此,起始剂量的选择应包含所有关于试验项目的现有资料,包括现有资料:
- 物理化学特性;
- 结构关系;
- 存在体外或体内信息;
- 有关物质的信息;
- 预期人类接触;
- 现有毒理学信息。
主要研究
随后根据目击研究的结果,对动物进行适当固定剂量的治疗.
根据观察到的毒性或死亡率,可能需要在较高或更低的固定剂量进行进一步测试。
共计 5种一种性别的动物通常用于所调查的每一剂量水平,根据经合组织准则。
TG 420何时特别有用?
当监管目标主要是时,420图格里克可能是适当的。 急性毒性分类 并且当确定产生明显毒性的剂量时,提供了充分的信息。
与主要侧重于死亡率的方法不同,固定剂量程序将非致命毒性迹象直接纳入其决策进程。
经合组织 TG 423:急性毒性类方法
原则
经合组织第423号政府令 急性毒性类方法.
这是一种循序渐进的程序,其中 每个步骤使用三只单一性别的动物.
预定义的剂量水平一般是:
- 5毫克/千克体重
- 50毫克/千克体重
- 300毫克/千克体重
- 2000毫克/千克体重
升入高或更低剂量取决于在前一步被治疗的动物中观察到的死亡率和/或已死状态。
经合组织准则指出,根据结果,平均约为 二至四个步骤 可能有必要。
因此,重要的是,TG 423是一个 组合顺序方法. 不应与TG 425相混淆,在TG 425中,个别动物依次被剂量.
方法如何运作?
3只动物接受选定的起效剂量。
随后的决定可能涉及:
- 在同一剂量下测试另外一组;
- 高剂量试验;
- 低剂量试验;或
- 停止研究并给出适当的分类。
决定是根据经合组织准则所具体规定的决定规则作出的。
TG 423提供了哪些信息?
TG 423主要是一个 注重分类的方法.
它允许将某种物质划入急性毒性类别,并允许确定一种急性毒性类别。 LD50 切出值或范围,而不是试图确定精确的LD50。
TG 423什么时候合适?
如果主要监管目标是:
- 危险分类;
- 指定急性毒性类别;或
- 识别 LD50 截取范围。
经合组织TG 425:上下程序
原则
经合组织TG425采用了完全不同的实验设计.
这 上下程序(UDP) 管理测试项目到 一次一个动物.
前一种动物的反应决定了给后一种动物的剂量.
简而言之:
- 如果动物活下来,下一个动物一般会得到更高的剂量;
- 如果动物死亡,下一个动物一般得到更低的剂量。
主要测试继续按照预先确定的相继规则进行,直到达到准则中规定的统计停止标准之一.
动物通常会每隔一段时间用药,以便在下一个动物得到治疗之前先确定前一个动物的结果。 经合组织描述的间隔约为 同往常一样48小时尽管适当的间隔取决于有毒迹象的发作、持续时间和严重程度。
为什么TG425会不同?
与TG 420和TG 423不同,TG 425特别能够生成:
- a 一个 估计半数致死剂量,以及
- 关联 信任间隔.
LD50采用上下程序规定的统计方法来计算.
经合组织还提供了与TG425有关的统计软件;实验室应使用可适用的方法并了解统计程序的假设和局限性。
限制测试
TG425也包含一个 限制试验办法 如果现有资料表明试验品可能具有相对较低的急性毒性,则这也许是适当的。
使用限值测试的决定,应当根据现有信息科学论证.
425TG什么时候合适?
如果管制方案要求: LD50数值估计 而不是仅仅分配到毒性类别。
TG 420 vs TG 423 vs TG 425:密钥差异
参数 | 经合组织 TG 420 | 经合组织 TG 423 | 经合组织 425 |
|---|---|---|---|
正式名称 | 固定剂量程序 | 急性毒性类方法 | 上下程序 |
研究设计 | 逐步固定剂量 | 组序列 | 个人顺序 |
每个剂量步骤的动物 | 固定剂量组;通常每剂量5只动物 | 每步3只动物 | 1个动物依次 |
主要决定基础 | 明显毒性和死亡率 | 死亡率/死亡率 | 存活/死亡序列 |
典型的固定剂量 | 5、50、300、2000毫克/千克 | 5、50、300、2000毫克/千克 | 序列剂量递增 |
主要目标 | 严格基于明显毒性的分类 | 毒性等级分配 | 数值LD50估计值 |
数值 LD50 | 非主要目标 | 非主要目标 | 是 |
LD50 的置信间隔 | 否 | 否 | 是 |
顺序个人施药 | 否 | 否 | 是 |
任何单一方法都不应自动被视为优于其他方法。 适当的方法取决于 正在处理的管理问题.
动物选择
经合组织的急性口服毒性准则一般确定: 鼠类 作为首选物种,通常使用雌性.
使用女性是基于准则制定过程中考虑的证据,表明在出现性别差异时,女性往往略为敏感.
在使用雄性时,应记录科学理由。
动物应当健康、适当适应并符合适用准则所描述的年龄和体重规格。
试验物品的管理
试验品通常以口头方式管理 按强饲料分列的单剂量使用胃管或合适的插管。
动物一般会先被斋戒后再按照可适用的准则进行施药.
如果需要车辆,其选择应考虑:
- 试验物品的可溶性或可散性;
- 稳定;
- 同质性;
- 与测试项目相兼容;
- 车辆的潜在生物影响;
- 可实现的浓度和体积。
制定战略应具有科学理由并记录在案。
临床观察
认真的临床观察对急性毒性研究至关重要。
管理后应单独观察动物,包括:
- 头30分钟至少一次;
- 在头24小时内定期;
- 在头四个小时内特别注意;
- 此后每天观察期间。
观测期一般为 14 天,尽管其持续时间可根据毒性效应的开始和可逆转性在科学上合理的情况下加以调整。
临床观察应系统地记录相关标志,酌情包括:
- 皮肤和皮毛;
- 眼睛和粘膜;
- 呼吸系统;
- 循环系统;
- 自动神经系统;
- 中枢神经系统;
- (一) 溶剂活性;
- 行为模式。
还应注意颤抖、抽搐、流涎、腹泻、麻痹、入睡、昏迷和其他有关的发现。
出现严重和持久痛苦或危难的动物,或符合既定人道终点标准的动物,应按照适用的动物福利程序予以人道的优待。
体重
个体动物体重应根据适用的经合组织准则记录。
体重变化可为系统毒性提供有用的支持性证据,并应当与下列因素一起考虑:
- 临床观测;
- 生存;
- 毒性开始时间;
- 调查结果的恢复或持久性;
- 毛病理学观察.
儿科和总病理学
研究中使用的所有动物都应受到 恶性肿瘤,包括:
- 动物活到预定终止期;
- 发现动物已死亡;以及
- 动物因人性的原因被化了
应记录总病理异常情况。
如果适用准则和调查结果的性质表明,也可考虑对显示严重异常的组织进行微观检查。
急性口服毒性和全球统一制度分类
急性口服毒性信息可能有助于按照联合国全球化学品统一分类和标签制度进行分类。
目前联合国全球统一制度的口服急性毒性类别是根据以毫克/千克体重表示的急性毒性估计。
GHS 急性口服毒性类别 | 急性毒性 |
|---|---|
第1类 | 5毫克/千克 |
第2类 | >5-50毫克/千克 |
第3类 | >50-300毫克/千克 |
第4类 | > 300-2000毫克/千克 |
第5类 | >2000-5000毫克/千克 |
第5类是另一个类别,用于符合特定标准且毒性相对较低的物质。
全球统一制度在监管方面的实施在各法域之间有所不同。 因此,应始终对照法律上可适用的国家或区域框架确认分类,而不是假定联合国全球统一制度的案文本身构成可适用立法。
急性口服毒性测试中的3Rs
TG 420,TG 423和TG 425的开发,代表了传统急性致死性测试的重要演变.
这 3Rs (3Rs) (3Rs) (3Rs) (3Rs) 它们是:
替换
只要在科学上有效且监管上可接受的替代品能够提供所需的信息,就使用非动物方法而不是动物方法。
减少
使用最低数量的必要动物,以获得科学和监管上有意义的信息。
现代急性口服毒性方法中使用的顺序式和分级式设计是其中的重要实例。 减少 原则。
完善
设计和进行研究,以尽量减少可避免的痛苦、痛苦和痛苦。
实例包括:
- 适当的起用量选择;
- 尽可能避免预期会造成不必要的严重毒性的剂量;
- 经常进行临床观察;
- 预先定义的人道终点;
- 必要时及时进行兽医干预和人道安乐死。
切不可将减少的动物数量描述为"被替换". 减少和替换是3Rs框架内的不同概念。
启动动物研究前现有信息的重要性
急性口服毒性研究不应仅仅因为存在准则而开始。
在启动一项实际研究之前,应审查所有可合理获得的信息。
这可能包括:
- 物理化学特性;
- 现有毒性数据;
- 结构活性信息;
- 相关物质的数据;
- 可获得的体外信息;
- 以前的动物数据;
- 相关情况下的人类接触信息;
- 已有的监管分类;
- 与腐蚀性或严重刺激有关的信息。
这一审查有两个重要目的:
- 确定是否有必要进行额外的动物测试;
- 选择最适合的经合组织方法和需要进行测试的起用剂量。
由于腐蚀性或强烈刺激性而已知会产生严重疼痛或痛苦的物质,不应仅仅为了产生额外的急性口服毒性数据而施用,如果这种试验在科学上没有必要的话。
根据GLP进行急性口服毒性研究
如果拟进行急性口服毒性研究以提交管制材料,并且适用GLP,则应当按照以下标准进行研究: 经合组织实验室良好做法原则 和相关的经合组织试验准则。
GLP提供了一个处理非临床安全研究如何:
- 计划;
- 已执行;
- 监测;
- 记录;
- 已报告;
- 存档。
重要内容包括:
- 核准的研究计划;
- 明确界定研究主任的责任;
- 合格和训练有素的人员;
- 特征测试和参考项目;
- 控制设备和计算机系统;
- 同时进行原始数据记录;
- 独立的质量保证活动;
- 记录的偏差;
- 控制下的最后报告;
- 记录和标本的保存和存档。
在经合组织内产生研究时 数据相互接受(MAD) 适用性还取决于GLP遵守监测状况以及测试设施和参与国的范围。
选择适当的经合组织准则
在根据管制目标和现有科学信息开始研究之前,应在TG 420、TG 423和TG 425之间作出选择。
实用的概念方法是:
当:
可通过固定剂量程序达到管制目标,强调明显的毒性和危险分类,而不需要精确的LD50。
当:
主要要求是将LD50分类为急性毒性类别或确定LD50截取范围。
当:
a 具体需要数字LD50估计和相关信心间隔。
这些是一般性考虑,而不是普遍选择规则。
应在考虑适用的管制数据要求、经合组织第24号指导文件、关于试验项目的现有资料和动物福利考虑之后选择最后方法。
结论
经合组织TG 420、TG 423和TG 425为评估急性口腔毒性提供了不同的科学有效的战略。
主要的区别不仅仅是使用的动物数量:
- TG 420 号公路 是一个 固定剂量程序 强调明显的毒性。
- TG 423 是一个 急性毒性类方法 使用每个相继步骤的三个动物来支持分类.
- 第425号政府 是一个 上下程序 使用单个相继剂量来估计LD50及其置信间隔.
正确选择和执行该方法需要考虑监管目的、现有毒理学信息、动物福利、剂量选择战略和适用的GLP要求。
因此,现代急性毒性评估不应被视为对致死剂量的例行确定,而应被视为一种 旨在利用科学合理和道德负责的研究设计生成必要危害信息的监管决策进程。
参考资料
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