NOAEL

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NOAEL(No Observed Adverse Effect Level,无可见有害作用水平)是 Toxicology (毒理学) 风险评估中的基石参数。它定义为在规定的实验条件下,受试动物暴露于某种化学物质后,未表现出与对照组有统计学显著差异或生物学意义的有害效应(Adverse Effect)的最高剂量。NOAEL 是非致癌物质风险评估的出发点(Point of Departure),通过除以不确定系数 (Uncertainty Factor),用于推导人类的安全摄入标准,如 ADI (每日允许摄入量)RfD (参考剂量)

NOAEL
No Observed Adverse Effect Level (点击展开)
安全评估的出发点
参数属性
中文全称 无可见有害作用水平
所属学科 Toxicology / 风险评估
常用单位 mg/kg bw/day
测定方法 亚慢性/慢性毒性试验
相关参数
直接上级 LOAEL
非有害对应 NOEL
现代替代 BMD (基准剂量)
核心应用 计算 ADI, RfD

定义解析:什么是“有害”?

NOAEL 的判定依赖于对“有害效应” (Adverse Effect) 的精准定义,这使其区别于 NOEL (No Observed Effect Level)

  • NOEL (无可见效应水平): 没有任何生物学改变。例如,肝脏重量没有变化。
  • NOAEL (无可见有害作用水平): 可能出现了生物学改变(如肝脏酶轻微诱导、适应性肥大),但不被视为病理损伤或功能损害。
  • LOAEL (最低可见有害作用水平): 出现显著病理损伤(如肝细胞坏死)的最低剂量。通常 NOAEL 是紧邻 LOAEL 下方的那个实验剂量组。

核心应用:推导安全阈值

NOAEL 是将动物实验数据外推至人类安全标准的桥梁。通过引入安全系数 (Safety Factor)不确定系数 (Uncertainty Factor, UF),计算出人类的每日允许摄入量。


       ADI (或 RfD) = NOAEL / (UFA × UFH)
  • UFA (Animal to Human): 种间差异,通常取 10。假设人比动物敏感 10 倍。
  • UFH (Human Variability): 种内差异,通常取 10。假设敏感人群(儿童、老人)比普通人敏感 10 倍。
  • 总系数: 通常为 100。如果数据不完整或使用 LOAEL 代替 NOAEL,系数可能增加至 1000 或更高。

科学局限:为什么转向 BMD?

尽管 NOAEL 是金标准,但它存在显著的统计学缺陷,与生态毒理学中的 NOEC 类似。

缺陷 描述
剂量依赖性 NOAEL 必须是实验中实际设定的某个剂量。真正的阈值可能位于 NOAEL 和 LOAEL 之间,但被遗漏了。
样本量悖论 实验样本越少,统计效力越低,越难发现显著差异,反而得到更高(更不安全)的 NOAEL。
替代方案 BMD (Benchmark Dose)。利用全曲线回归拟合,计算引起特定效应(如 5% 或 10%)的剂量下限 (BMDL)。EPAEFSA 现已推荐 BMD 法。
       学术参考文献 [Academic Review]
       

[1] Dorato MA, et al. (2005). The no-observed-adverse-effect-level in drug safety evaluations: use, issues, and definition. Regulatory Toxicology and Pharmacology.
[点评]:系统回顾了 NOAEL 在药物安全性评价中的应用,特别讨论了如何区分“药理效应”与“毒理效应”。

[2] EPA. (2012). Benchmark Dose Technical Guidance. U.S. Environmental Protection Agency.
[点评]:美国环保署的技术指南,标志着监管机构从 NOAEL 法向 BMD 法转型的重大举措。

[3] Renwick AG. (1999). Toxicokinetics in the determination of the no-observed-adverse-effect level. Toxicology Letters.
[点评]:探讨了如何结合毒代动力学数据(如 Cmax, AUC)来更科学地解释 NOAEL,而非仅依赖外部剂量。

           风险评估参数体系 · 知识图谱
上级概念 Toxicology • Dose-Response Assessment
关联指标 LOAELNOELBMD (基准剂量)
衍生标准 ADI (食品) • RfD (环境) • DNEL (REACH)