In vivo assays

From S2NANO Wiki
Jump to: navigation, search

독성 용어

독성 지표[1]

단위 내용
LD50

(반수치사용량, Lethal Dose 50% )

통계적으로 개체의 50%가 죽을 것으로 예상되는 용량 (mg/kg)
LC50

(반수치사농도, Lethal Concentration 50%)

실험동물의 50%를 치사시키는 화학물질의 공기 중 또는 수중 농도 (mg/L or ppm)
EC50

(유효농도, Effectvie Concentration 50% )

대상 생물의 50% 에 측정 가능할 정도의 유해한 영향을 주는 물질의 유효농도
ErC50

(EC50 of reduction of growth rate)

성장률 감소에 의한 EC50을 뜻함
TDs

(독성용량, Toxic Doses)

유해한 독성작용을 일으키는 용량 (mg/kg)
EDs

(유효용량, Effective Doses)

물질의 유효성을 나타내는데 사용
MOS

(안전역, Margin of Safety)

99% 유효적인 용량(ED99)에 대한 정확히 치사범위(LD01) 내의 용량의 비율로 계산 (LD01/ED99)
NOAEL

(무해용량, No Observed Adverse Effect Level)

독성이나 유해효과가 관찰되지 않은 최고자료값(지점) (mg/kg/day)
NOEL

(무영향량, No Observed Effect Level)

관찰할 수 있는 영향이 나타나지 않는 최대용량 (mg/kg/day)
LOAEL

(최소유해용량, Lowest Observed Adverse Effect Level)

독성이나 유해효과가 관찰된 최저자료값(지점) (mg/kg/day)
LOEL

(최소영향량, Lowest Observed Effect Level)

관찰할 수 있는 영향이 나타나는 최저용량 (mg/kg/day)

전신독성 (Systemic Toxicity) : 독성작용이 여러 곳에서 나타나는 경우

종류 내용
급성독성

(Acute Toxicity)

경구 또는 피부를 통해 1 회 또는 24 시간 이내에 수회로 나누어 물질을 투여하거나 4 시간 동안 흡입노출 시켰을 때 나타나는 유해영향을 의미함.

노출 후 즉시 (몇 시간/며칠) 일어남

사망이 주요 관심사

관찰기간 (14 일)

아만성독성

(Subchronic Toxicity)

몇 주 ~ 몇 달 반복 노출

무해용량(NOAEL)을 추가하는 독성용량단계가 포함되어야 함

관찰기간 (처리기관과 동일)

만성독성

(Chronic toxicity)

특정 장기시스템의 축적된 손상

임상적 질병으로 인식하기까지 수개월 또는 수년이 걸림

독성용량단계와 무해용량(NOAEL)을 포함되어야 함

일반적으로 12개월 동안 노출시키나, FDA에서는 식품화학물질에 대해서는 24개월의 노출을 요구함

관찰기간 (12 ~ 24 개월)

발암성

(Carcinogenecity)

암을 유발할 수 있는 비정상적 세포증식과 분화의 복잡한 다단계 과정

최고용량이 최소독성을 나타내어야하며 마우스는 적어도 18개월, 랫드는 24개월 동안 노출시킴

관찰기간 (마우스: 18 ~ 24 개월, 랫드: 24 ~ 30 개월)

개시(Initiation)단계: 정상세포가 비가역적인 변화를 진행하여 나타내는 단계

촉진(Promotion)단계: 세포가 암으로 진행되도록 자극을 받는 단계

발생독성

(Developmental Toxicity)

배자나 태자의 발달에 대한 유해독성작용을 나타내는 것과 관련됨

배치사작용(Embryolethality), 배자독성(Embryotoxicity), 최기형성(Teratogenicity)

유전독성[2]

(Genetic Toxicity)

DNA의 손상과 유전적 발현의 변형으로 인한 결과. 이러한 과정을 변이원성(Mutagenesis)이라고 함

유전자 변이(Gene mutation), 염색체 이상(Chromosome aberration), 이수성/배수성(Aneuploidy/polyploidy)

장기특이독성 (Organ specific toxic effects)

종류 내용
혈액/심혈관독성

(Blood/Cardiovacular Toxicity)

순환 혈액, 골수, 심장 세포에 생체이물이 직접 작용하여 나타남
피부/안구독성

(Dermal/Ocuar Toxicity)

피부의 직접적인 접촉이나 내부의 분포로 인하여 생김
유전독성

(Genetic Toxicity, Germ cells)

DNA의 손상과 유전적 발현의 변형으로 인한 결과. 이러한 과정을 변이원성(Mutagenesis)이라고 함

유전자 변이(Gene mutation), 염색체 이상(Chromosome aberration), 이수성/배수성(Aneuploidy/polyploidy)

미생물(박테리아, Ames Test), 포유류{마우스 림프종, 차이니즈 햄스터 자궁세포(CHO)}, 초파리(열성치사 돌연변이), 마우스(Mouse Specific Locus Test)

간독성

(Hepatotoxicity)

간, 담즙관(Bile duct), 담낭(Gall bladdar)에서의 독성

지방증(Steatosis), 화학물질에 의한 간염(Chemical hepatitis), 간괴사(Hepatic necrosis), 간내성 담즙울체(Intrahepatic cholestasis), 간암(Hepatic cancer), 간경화(Cirrhosis), 과민증(Hypersensitivity)

면역독성

(Immunotoxicity)

면역계에 대한 독성

과민증(알레르기, 자가면역), 면역결핍증, 비제어 증식(백혈병, 림프종)

신장독성

(Nephrotoxicity)

신장에서 일어나는 독성
신경독성

(Neurotoxicity)

독성물질이 중추신경계(뇌, 척수) 및 말초신경계의 세포에 손상이 가하는 것
생식독성

(Reproductive Toxicity)

독성물질이 생식기관에 손상을 일으키는 현상

고용량의 경우 독성은 나타내지만 모체는 죽지 않아야하며, 저용량은 독성을 나타내지 않아야함

호흡기독성

(Respiratory Toxicity)

호흡기의 상부(코, 인두, 후두, 기관) 및 하부(기관지, 세기관지, 폐포)에 일어나는 독성

노출 경로에 따른 분류

노출경로 노출기간
경구 급성독성 (Acute Toxicity) 24 시간 이내
아급성독성 (Subacute Toxicity)) 1 달 이내
아만성독성 (Subchronic Toxicity) 1 ~ 3 달
만성독성 (Chronic Toxicity) 3 달 ~
경피 피부자극 (Primary dermal irritation) 4 시간 노출 후 72 시간 관찰
피부감작성 (Dermal sensitization() 4 시간 피부 노출 후 일주일 후 다시 노출
안구 안점막자극시험 (Eye irritation test)

: 드레이즈 시험법 (Draize Test)

1초 동안 노출 후 72 시간 관찰
흡입 급성독성 (Acute Toxicity) 24 시간 이내
아급성독성 (Subacute Toxicity)) 1 달 이내
아만성독성 (Subchronic Toxicity) 1 ~ 3 달
만성독성 (Chronic Toxicity) 3 달 ~

표준 시험법

우선순위 시험종

시험종 분류
OECD TG 기준에 따른

실험 동물 선정

(암컷 기준)

급성독성 1순위 2순위 3순위
경구 랫드 마우스 토끼/개/원숭이/기타
경피 랫드/토끼 기니피그 마우스/기타
흡입 랫드 마우스 토끼/개/원숭이/기타
피부부식성/자극성 토끼 랫드/

기니피그

마우스/

인공피부/기타

심한눈손상/자극성 토끼 소 각막 닭/기타
호흡기과민성 - - -
피부과민성 기니피그 마우스 -
생식세포변이원성 랫드 마우스 기타
발암성 랫드 마우스 햄스터/기타
생식독성물질 랫드 마우스 토끼/기타
표적장기전신독성 랫드 마우스 토끼/기타
흡인유해성 - - -

물리적 위험성 시험법

구분 Test Guideline
인화성 EPA OPPTS 830.6315 (Flammability)
EU Method A.10 (Flammability (Solids))
EU Method A.9 (Flash-Point)
ISO 1523:2002 (Determination of flash point - Closed cup equilibrium method)
폭발성 BS EN 14034-1:2004
EPA OPPTS 830.6316 (Explodability)
EU Method A.14 (Explosive properties)
발화성 EU Method A.15 (Auto-Ignition Temperature (Liquids and Gases)
EU Method A.16 (Relative Self-Ignition Temperature for Solids)
발열성, 산화성, 기타 -

건강유해성 시험법

구분 Test Guideline
급성독성 경구 EPA OPP 81-1 (Acute Oral Toxicity
EPA OPPTS 870.1100 (Acute Oral Toxicity)
EPA OTS 798.1175 (Acute Oral Toxicity)
EU Method B.1 (Acute Toxicity (Oral))
EU Method B.1 bis (Acute Oral Toxicity - Fixed Dose Procedure)
EU Method B.1 tris (Acute Oral Toxicity - Acute Toxic Class Method)
Acute Oral Toxicity(OECD401)
Acute Oral Toxicity-Fixed Dose Procedure(OECD420)
Acute Oral Toxicity-Acute TOxic Class Method(OECD423)
Acute Oral Toxicity-Up-and-Down Procedure(OECD425)
경피 EPA OPP 81-2 (Acute Dermal Toxicity)
EPA OPPTS 870.1200 (Acute Dermal Toxicity)
EPA OTS 798.1100 (Acute Dermal Toxicity)
EU Method B.3 (Acute Toxicity (Dermal))
Acute Dermal Toxicity(OECD402)
Acute Dermal Toxicity - Fixed Dose Procedure (OECD434)
흡입 EPA OPP 81-3 (Acute inhalation toxicity)
EPA OPPTS 870.1300 (Acute inhalation toxicity)
EPA OTS 798.1150 (Acute inhalation toxicity)
EU Method B.2 (Acute Toxicity (Inhalation))
Acute Inhalation Toxicity(OECD403)
Acute Inhalation Toxicity: Fixed Concentration Procedure(OECD433)
Acute Inhalation Toxicity: Acute Toxic Class (ATC) Method(OECD436)
피부부식성/자극성 EPA OPP 81-5 (Acute Dermal Irritation)
EPA OPPTS 870.2500 (Acute Dermal Irritation)
EPA OTS 798.4470 (Acute Dermal Irritation)
EU Method B.4 (Acute Toxicity: Dermal Irritation / Corrosion)
EU Method B.40 (Skin Corrosion)
EU method B.46 (In vitro skin irritation: reconstructed human epidermis model test)
Acute Dermal Irritation / Corrosion(OECD404)
In Vitro Skin Corrosion: Transcutaneous Electrical Resistance Test (TER)(OECD430)
In Vitro Skin Corrosion: Human Skin Model Test(OECD431)
In Vitro membrane barrier test method (OECD435)
In Vitro Skin Irritation (OECD439)
심한눈손상/자극성 EPA OPP 81-4 (Acute Eye Irritation)
EPA OPPTS 870.2400 (Acute Eye Irritation)
EPA OTS 798.4500 (Acute Eye Irritation)
EU method B.47 (Bovine corneal opacity and permeability test method for identifying ocular corrosives and severe irritants)
EU method B.48 (Isolated chicken eye test method for identifying occular corrosives and severe irritants)
EU Method B.5 (Acute Toxicity: Eye Irritation / Corrosion)
Acute Dye Irritation/Corrosion(OECD405)
Bovine Corneal Opacity and Permeability Test Method for Identifying Ocular Corrosives and Severe Irritants(OECD437)
Isolated Chicken Eye Test Method for Identifying Ocular Corrosives and Severe Irritants(OECD438)
구분 Test Guideline
반복독성 경구 EPA OPP 82-1 (90-Day Oral Toxicity)
EPA OPPTS 870.3100 (90-Day Oral Toxicity in Rodents)
EPA OPPTS 870.3150 (90-Day Oral Toxicity in Nonrodents)
EPA OPPTS 870.8700 (Subchronic Oral Toxicity Test)
EPA OTS 795.2600 (Subchronic Oral Toxicity Test)
EPA OTS 798.2650 (90-Day Oral Toxicity in Rodents)
EU Method B.26 (Sub-Chronic Oral Toxicity Test: Repeated Dose 90-Day Oral Toxicity Study in Rodents)
EU Method B.27 (Sub-Chronic Oral Toxicity Test: Repeated Dose 90-Day Oral Toxicity Study in Non-Rodents)
EU Method B.7 (Repeated Dose (28 Days) Toxicity (Oral)
Repeated Dose 28-Day Oral Toxicity Study in Rodents(OECD407)
Repeated Dose 28-Day Oral Toxicity Study in Rodents(OECD408)
Repeated Dose 90-Day Oral Toxicity in Non-Rodents(OECD409)
Chronic Toxicity Studies(OECD452)
경피 EPA OPP 82-2 (Repeated Dose Dermal Toxicity -21/28 Days)
EPA OPP 82-3 (Subchronic Dermal Toxicity 90 Days)
EPA OPPTS 870.3200 (Repeated Dose Dermal Toxicity -21/28 Days)
EPA OTS 798.2250 (Subchronic Dermal Toxicity 90 Days)
EU Method B.28 (Sub-Chronic Dermal Toxicity Test: 90-Day Repeated Dermal Dose Study Using Rodent Species)
EU Method B.9 (Repeated Dose (28 Days) Toxicity (Dermal))
Repeated Dose Dermal Toxicity: 21-28-day Study(OECD410)
Subchronic Dermal Toxicity: 90-day Study(OECD411)
흡입 EPA OPP 82-4 (90-Day Inhalation Toxicity)
EPA OPPTS 870.3465 (90-Day Inhalation Toxicity)
EPA OTS 798.2450 (90-Day Inhalation Toxicity)
EU Method B.29 (Sub-Chronic Inhalation Toxicity Test:90-Day Repeated Inhalation Dose Study Using Rodent Species)
EU Method B.8 (Repeated Dose (28 Days) Toxicity (Inhalation))
Subchronic Inhalationl Toxicity: 28-day Study(OECD412)
Subchronic Inhalationl Toxicity: 90-day Study(OECD413)
구분 Test Guideline
과민성 호흡기 -
피부 EPA OPP 81-6 (Skin Sensitisation)
EPA OPPTS 870.2600 (Skin Sensitisation)
EPA OTS 798.4100 (Skin Sensitisation)
EU Method B.42 (Skin Sensitisation: Local Lymph Node Assay)
EU Method B.6 (Skin Sensitisation)
Skin Sensitisation(OECD406)
Skin Sensitisation: Local Lymph Node Assay(OECD429)
Skin Sensitization(OECD442A,B)
생식세포변이원성

(유전독성)

생식세포를 이용한 in vivo 차세대변이원성 시험 Genetic Toxicology- Rodent Dominant Lethal Test(OECD478)
Genetic Toxicology- Mouse Heritable Translocation Assay(OECD485)
마우스를 이용한 특정좌위시험
생식세포를 이용한 in vivo 유전독성 포유류 정원세포를 이용한 자매염색체교환(SCE) 시험
포유류 정소세포를 이용한 부정기 DNA 합성(UDS) 시험
생식세포를 이용한 in vivo 변이원성 Mammalian Spermatogonial Chromosome Aberration Test(OECD483)
포유류 정자세포를 이용한 소핵시험
체세포를 이용한 in vivo 변이원성시험 Mammalian Bone Marrow Chromosome Aberration Test(OECD475)
EU Method B.11 (Mutagenicity - In Vivo Mammalian Bone-Marrow Chromosome Aberration Test)
Genetic Toxicology-Mouse Spot Test(OECD484)
Mammalian Erythrocyte Micronucleus Test(OECD474)
EPA OPPTS 870.5395 (In Vivo Mammalian Cytogenics Tests: Erythrocyte Micronucleus Assay)
EU Method B.12 (Mutagenicity - In Vivo Mammalian Erythrocyte Micronucleus Test)
체세포를 이용한 in vivo 유전독성 Unscheduled DNA Synthesis (UDS) Test with Mammalian Liver Cells In Vivo(OECD486)
포유류 골수를 이용한 자매염색체교환(SCE) 시험
In vitro 변이원성 EPA OPPTS 870.5100 - Bacterial Reverse Mutation Test (August 1998)
EPA OPPTS 870.5300 - In vitro Mammalian Cell Gene Mutation Test
EPA OPPTS 870.5375 - In vitro Mammalian Chromosome Aberration Test
EPA OPPTS 870.5900 - In vitro Sister Chromatid Exchange Assay
Bacterial Reverse Mutation Test(OECD471)
In Vitro Mammalian Chromosome Aberration Test(OECD473)
In Vitro Mammalian Cell Gene Mutation Test(OECD476)
Genetic Toxicology: In vitro Sister Chromatid Exchange Assay in Mammalian Cells(OECD479)
In Vitro Mammalian Cell Micronucleus Test(OECD487)
구분 Test Guideline
생식독성 EPA OPP 83-4 (Reproduction and Fertility Effects)
EPA OPPTS 870.3800 (Reproduction and Fertility Effects)
EPA OTS 798.4700 (Reproduction and Fertility Effects)
EU Method B.34 (One-Generation Reproduction Toxicity Test)
EU Method B.35 (Two-Generation Reproduction Toxicity Test)
Prenatal Developmental Toxicity Study(OECD414)
One-Generation Reproduction Toxicity Study(OECD415)
Two-Generation Reproduction Toxicity Study(OECD416)
Reproduction-Developmental Toxicity Screening Test(OECD421)
Combined Repeated Dose Toxicity Study with the Reproduction-Developmental Toxicity Screening Test(OECD422)
ICH S5A 1993, ICH S5B 1995
발암성 EPA OPP 83-2 (Carcinogenicity)
EPA OPPTS 870.4200 (Carcinogenicity)
Carcinogenicity Studies(OECD451)
Combined Chronic Toxicity Carcinogenicity Studies(OECD453)

환경유해성 시험법

구분 Test Guideline
수생 환경 독성 급성 어류

(LC50 96h)

EPA OPP 72-1 (Fish Acute Toxicity Test)
EPA OTS 797.1400 (Fish Acute Toxicity Test)
Fish, Acute Toxicity Test(OECD203)
Fish Embryo Acute Toxicity (FET) Test(OECD236)
갑각류

(EC50, LC50 48h or 24h)

Daphnia sp Acute Immobilisation Test(OECD202)
조류

(ErC50 or EC50 72 hor 96h)

Freshwater Alga and Cyanobacteria, Growth Inhibition Test(OECD201)
만성 어류 EPA OPP 72-4 (Fish Early Life-Stage and Aquatic Invertebrate Life-Cycle Studies)
Fish, Prolonged Toxicity Test: 14-day Study(OECD204)
Fish, Early-life Stage Toxicity Test(OECD210,아만성)
Fish, Short-term Toxicity Test on Embryo and Sac-fry Stages(OECD212)
Fish, Juvenile Growth Test(OECD215)
US EPA850.1500
갑각류 Daphnia magna Reproduction Test (OECD211)
조류 -
구분 Test Guideline
육상 환경 독성 퇴적 생물 Sediment-Water Chironomid Tox Using Spinked Sediment(OECD218)
Sediment-Water Chironomid Tox Using Spinked Water(OECD219)
Sedment-Water Lumbriculus Toxicity Test Using Spiked Sediment(OECD225)
토양/육상 생물 ISO11267 pringtail reproduction test with Folsomia candida
ISO10872 Water quality - Determination of the toxic effect of sediment and soil samples on growth, fertility and reproduction of Caenorhabditis elegans (Nematoda)
ISO17512-1 Soil quality-Avoidance test for determining the quality of soils and effects of chemicals on behaviour -- Part 1: Test with earthworms (Eisenia fetida and Eisenia andrei)
Earthworm, Acute Toxicity Tests(OECD207)
Plant Test Seeding Emergence and Seeding Growth Test(OECD208)
Enchytraed reproduction test(OECD220)
Earthworm Reproduction Test(Eisenia fetida-Fisenia andrei(OECD222)
Predatory mite (Hypoaspis (Geolaelaps) aculeifer) reprodution test in soil(OECD226)
미생물 Soil Microorganisms: Nitrogen Transformation Test(OECD216)
Soil Microorganisms: Carbon Transformation Test(OECD217)
폐수처리시설

활성슬러지

Activated sludge repiration in hibition test(OECD209)
  1. 알기 쉬운 독성학의 이해, 2007, 식의약품 통합정보서비스
  2. 세포 또는 개체 수준에서 돌연변이(Mutation)를 유발하는 성질을 의미하였으나 현재는 유전물질(DNA)에 상해성을 나타내는 성질(Genotoxicity)를 포함하는 광범위한 의미로 사용함. 의약품 등의 독성시험기준 해설서, 2012 식약처 식품의약품안전평가원