毒性学
ふつう一般毒性と特殊毒性に分類される。
一般毒性:明らかな形で(しばしば全身症状として)現れる毒性で、日常的に毒性と言われるのはこれである。次のように分けられる。 急性毒性:投与直後から数日以内に発現する毒性である。この急性毒性の強さの尺度として用いられるのは半数致死用量(LD50), または、半数致死濃度(LC50, 吸入毒性の場合)、すなわち同量投与された個体のうち半数が死に至る用量(濃度)である。単位としては普通mg/kg(体重1kg当りの投与mg)あるいは、mg/m3、またはppm(吸入毒性の場合、吸入ガス中濃度)を用いる。毒物・劇物などはLD50を目安に指定されている(毒物及び劇物取締法参照)。投与経路としては経口、経皮(皮膚から吸収される場合)、吸入、各種の注射(医薬品)などがある。投与後の3~4週間以内に発現する毒性は遅発性急性毒性と呼ばれる。 慢性毒性:半年から1年程度の長期間にわたり連続または反復投与されることにより発現する毒性である。また1~3か月程度で発現する毒性を亜急性(または亜慢性)毒性という。
特定の臓器・組織に機能異常または病変が現れる場合には、その臓器・組織の名を冠して「心毒性」「肝毒性」「神経毒性」などと称する。
動物実験の場合は実験動物の種により大きく実験結果が異なる場合もあり、毒性の評価においてはラットかウサギのデータがマウスやモルモットのデータより優先される。ラットとウサギの両データがある場合は指針の計算式により換算し低い(毒性が強い)方の数値を使う。ラットもウサギのデータもない場合はマウスかモルモットもしくは両方のデータが使用される。
齧歯類およびウサギ以外のデータは分類には採用しないと規定されているが、参考情報として記載される。
種差の例
このように塩基性炭酸銅ではウサギへの毒性が一番高く、アスピリンではラットへの毒性が一番高くなっており、化学物質に対する各動物種の感応性の差が見られる。
毒性学で基本となるのは用量相関性あるいは用量依存性の概念である。これは投与(服用)する量に応じて毒性の強さあるいは種類が異なることを意味する。具体的には、ある程度(閾値、しきい値)以下の用量では毒性が現れず(後述のように例外もあるが)、またそれより多い用量では用量が増すほど毒性が強くなる。 俗に「ある物質が毒になるか薬になるかはそれを用いる量による」といわれるものである。また、存在量が少な過ぎても悪影響が現れることもある。
普通は閾値以下の用量では毒性が現れないとされる。ただし、発がんイニシエーター(下記)はこの閾値が求められない、つまりごく微量でも発がん影響が完全に0にはならないと考えられている(これについては正しくないという報告もあり議論が多いが、発がん物質の規制の立場からは一応そう考えられている)。
また直接でなく間接的に毒性を現す物質も多い。たとえばアセトアミノフェンは肝臓の酵素(シトクロムP450など)で代謝されて毒性を示すが、酵素には遺伝的な多様性(多型)があるため毒性に個体差が出ることもある。さらにある物質が酵素の活性を誘導したり逆に阻害したりするため、ほかの物質との組み合わせにより毒性が現れるような場合もある。このようなことも毒性学の重要な問題である。