动物实验给药量

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1、真诚为您提供优质参考资料,若有不当之处,请指正。动物实验基础知识系列之一:剂量换算关于剂量换算的问题最近不少战友询问关于不同实验动物之间或者实验动物与人之间的剂量如何作“等效”换算的问题。这个问题对学习药理的战友来讲,可能是非常熟悉了。但对于非药理专业但又需做药理实验的战友来说,仍然是令人困扰的问题。下面我们分以下几点来探讨这个问题。第一、等效剂量系数折算法换算第二、体表面积法换算第三、系数折算法与体表面积法的比较第四、系数折算法的相对误差第五、小孩与成人的剂量换算第六、少常用实验动物剂量间的换算第七、不同给药途径间的剂量换算第八、LD50与药效学剂量间的换算下面我来简单说一下这个问题。我们在

2、实验中估算一种药物或化合物的使用剂量的时候,差不多是来源于两条途径:一是查文献,参考别人使用的剂量。有时有现成的,可直接用。有时没有我们所用动物的剂量,但有其它实验动物的。也有的是有临床用量的,但没有实验动物的。这样,我们就得进行换算。这是我们今天要谈的这种方法。另一种方法就是根据自己或文献上有关急性毒性的数据来进行估算,以期采用合适的剂量。一般参考数据是LD50。至于该选择LD50的多少分之一来作为参考剂量,众说纷纭。这个我们再另题讨论。下面我来说一说用第一种方法进行如何换算。目前我们大多数人用的方法,是参考徐叔云教授主编的药理实验方法学。在其附录中有一个表,列出了人和动物间按体表面积折算的

3、等效剂量比值。这个表,几乎被药理专业的人们奉为经典,一直在科研中沿用。表如下所示:请注意最后一行,这个就是我们通常用到的。把人的临床剂量转换为实验动物的剂量。试着换算一个。如:人的临床剂量为X mg/kg ,换算成大鼠的剂量:大鼠的剂量X mg/kg70kg0.018/200gX mg/kg70kg0.018/0.2kg6.3X mg/kg.这也就是说,按单位体重的剂量来算,大鼠的等效剂量相当于人的6.3倍。在这里,我们要看到每种动物的体重(包括人),在上表中以蓝色显示的。还要注意到折算系数,也就是表中以红色所示的。将人的剂量转换成哪种动物的,就在相应的动物那一列下找到与人的相交的地方的折算系

4、数,将剂量乘以折算系数,再乘上人的体重与那种动物体重的比值。注意体重的单位要化成一致。这个折算系数是以上表中蓝色所示的标准体重计算得来的。依此类推,我们可以算出小鼠、豚鼠等其它动物剂量与人的比值。小鼠的剂量X mg/kg70kg0.0026/20gX mg/kg70kg0.0026/0.02kg9.1X mg/kg.豚鼠的剂量X mg/kg70kg0.031/400gX mg/kg70kg0.031/0.4kg5.42X mg/kg.兔的剂量X mg/kg70kg0.07/1.5kg 3.27X mg/kg.猫的剂量X mg/kg70kg0.078/2.0kg2.73X mg/kg.猴的剂量X

5、 mg/kg70kg0.06/4.0kg1.05X mg/kg.狗的剂量X mg/kg70kg0.32/12kg 1.87X mg/kg.注意,人的临床剂量常会以mgd来表示,这时我们一定要把它转化成mg/kg才能以上式来折算。如:某药,成人每天服用50mg.计算大鼠的等效剂量。大鼠的等效剂量50mg/60kg6.3=5.25mg/kg.在这里,我们一般把成人的体重按60kg来算比较合理。尽管在这个表中,成人的标准体重设为70kg。根据上述结果,我们来编制这样一个简表,希望能给广大战友们提供一个方便。这样,我们不必去翻阅厚重的药理实验参考书,也不必在初涉实验时茫然无措了。见下表:关于这个表,我

6、说以下两点: 这个表虽然是以体重的比来计算剂量,但实际上计算的是体表面积。很多人误认为这是按体重来算剂量,不准,提出要按体表面积来算。这是误解。这个折算系数实际上就是已经把体重与体表面积的关系折算过来了的。不信,你可以用体表面积的公式来算,结果是相差无几的。如:一个70kg的人平均体表面积是1.73m2,一只200g大鼠的体表面积约305cm2.我们来换算一下。按体表面积来算,那就是要算于它们单位体重所占的体表面积的比值,也就相当于它们的剂量比。人:1.73m270kg0.02471 大鼠:305cm2200g30510-5/0.2=0.1525大鼠剂量人的剂量大鼠比表面积人比表面积0.152

7、5/0.02471=6.17可以看出,与我们上述按折算系数算出来的结果几乎相同。为什么说要按体表面积来算才是准确的呢?起初人们也以为是直接按体重比计算剂量就可以了,后来发现不是那么回事。经研究才知,是与体表面积基本成正比的。这是根据能量代谢的原理而得出的,认为人和动物向外界环境中放热的量与其体表面积成正比。很多研究指出:基础代谢率、热卡、肝肾功能、血药浓度、血药浓度_时间曲线的曲线下面积(AUC)、肌酐(Cr)、Cr清除率、血液循环等都与体表面积基本成正比,因此按照动物体表面积计算药物剂量比体重更为合理。应该说,这是一种理想化的推论。在目前没有更好的、也没有更方便的换算方法的前提下,我们可以把

8、当前这种折算关系当作一种重要的参考。附:早在十九世纪末年,生理学家Voit 氏等发现虽然不同种类的动物每kg体重单位时间内的散热量相差悬殊,但都如折算成每m2体表面积的散热量,则基本一致。例如马、猪、狗、大鼠和人的每m2体表面积每24小时的散热量都在1000 kCal 左右。药理学家研究药物在体内的作用时则习惯于以mg/kg 或g/kg等方式来计算药物的剂量。这种办法行之于同种动物的不同个体时,问题似乎不大;但用于不同种类动物时,常常会出现严重偏小或偏大,以致无法完成实验。1958年Pinkle氏报告6-MP等抗肿瘤药物在小鼠、大鼠、狗和人身上的治疗剂量,按mg/kg计算时差距甚大,但如改为按

9、mg/m2体表面积计算,就都非常接近。此后,按体表面积计算剂量的概念逐渐为药理学家接受,被认为尤其适用于不同动物之间剂量的换算。以上所述,一方面是想说明按体表面积算剂量的准确性;另一方面,是想表明通过折算系数后,以体重为参照,在一定范围内还是实用的,且方便。 这种换算关系的前提是:各种动物对某药的敏感程度是一样的。在上述的折算关系中,我们是没有考虑到种属差异的。我们理想地认为,对任何药物,各种动物和人的敏感程度是完全一样的。这是我们折算等效剂量的一个重要的前提。例如:犬无汗腺,对发汗药不敏感,而对流涎药比较敏感;大鼠无胆囊,对利胆药及有明显肝肠循环的药物与其他动物差别较大;鼠和兔对催吐药不敏感

10、,而犬猫则较为敏感;吗啡对一般动物有抑制作用,但却对猫引起兴奋。抗凝血药(毒鼠强等)对小鼠特别敏感,中毒剂量可以其他动物小数百倍;抗胆碱类药物(阿托品,莨菪碱等),家兔有明显耐受性(黑色家兔,特别不敏感,但新西兰家兔除外);同是啮齿类动物,家兔是草食动物,大鼠小鼠是杂食动物,对一般药物在静注时剂量换算尚属可用,在口服用药时家兔往往起效较迟,吸收较差,特别是对胃动力药及消化系统药差异更大。大鼠对血管阻力药敏感,却对强心苷类不敏感,而猫对强心苷类则很敏感;大鼠对缺乏维生素及氨基酸敏感,因能自行合成维生素C,故对缺乏维生素C不敏感,而豚鼠对缺乏维生素C及变态反应特别敏感。我们可以用常用的麻醉剂试试对

11、不同动物的作用。如果机械地按等效剂量去算,可能难以达到理想的效果。而实际上,我们都是一半参考等效剂量,一半靠自己的摸索。因此,不能把这个所谓的等效剂量完全照搬。当然,我们同样反对毫无根据地乱设剂量。如:有的人做实验相当然地自己随意地设置10mg/kg ,20mg/kg, 40mg/kg.好像是方便自己配药,而不是根据科学的道理来设置。这是我们所应当摒弃的。值得一提的是,这个换算方法只是一个重要参考而已。遇到有很大种属差异的药物或化合物,上述换算关系就相差很大了。这一点要引起大家的关注。下面我再介绍一下体型系数。体型系数是人们根据不同动物的体重与体表面积之间的关系计算出来的。不同的动物有不同的体

12、型系数。不少动物(包括人)的体型系数在0.090.1。体表面积体型系数体重2/3在此附上一些常用实验动物的体型系数表。下面我们来算一下,各种动物之间的体表面积比。如:一个70kg的人与一只200g的大鼠的体表面积。人的体表面积0.1(70)2/3=1.722大鼠的体表面积0.09(0.2)2/3=0.0306体表面积比(大鼠人)0.0306/1.722=0.0177=0.018再算体重为20g 的小鼠的。小鼠的体表面积0.06(0.02)2/3=0.00436体表面积比(小鼠人) 0.00436/1.722=0.00254=0.0025可以看出,这个计算结果与前面我们所说的那个表基本是一致。事

13、实上,那个表就是根据体型系数算出来的。这个按体型系数计算体表面积的公式被称为Mech公式。于1879年发表。这个公式的发表,可以说,对于科学界起到了一个很好的推动作用。也使得我们从事药理、实验动物学的科研人员有了很好的借鉴。从上述解析也可以看出,我们完全可以信任第一个表中所列出的折算系数,当然,也完全可以信任后面我编制的那个简表。因为,这一切都是由体型公式计算得来的,也就是说,是按体表面积来计算等效剂量的。但是,我不得不说的是,按第一个表,或者是我编制的简表来计算实验动物的等效剂量,要动物基本上在标准体重的区间内相差不大才会准确。也就是说,小鼠在20g左右,大鼠在200g左右,豚鼠在400g左

14、右等等,这样计算出来才会准确。如果实验动物的体重与此相差比较大,按刚刚我们所讲的体型公式计算,与按折算系数计算的结果,就会有较大的偏差。我们不妨以大鼠为例来算一算。当大鼠的体重为180g, 250g ,300g ,350g,400g时,那么它的剂量根据体型系数计算实际体表面积应是多少?而按我们前面所说的折算系数算又是多少?它们之间相差有多大?当大鼠体重在哪个范围内波动时,上述折算系数仍然基本准确呢?这个问题我们再进一步探讨。为什么说,当实验动物体重不在上述标准体重的附近的话,按折算系数算出来的剂量就不那么准了呢?这是因为,我们用这个折算系数,只是一个点对点的关系。就是说,70kg的人对200g

15、的大鼠,那么这个剂量完全准确的。但如果大鼠不是200g,那么就会有偏差了。这个偏差来源于体型系数的公式。我们是应当按体表面积来计算剂量的。体表面积体型系数(体重)2/3注意,体表面积是与体重的2/3次方成正比的。而我们按折算系数计算的时候,是直接按体重给药的。也就是说,剂量是与体重成正比的,而不是与体重的2/3次方。这就是偏差的来源。我们下面就来一一地算一算。以大鼠为例。设人的剂量为X mg/kg,体重70kg.体重为150g时:按折算系数算:大鼠的剂量 6.3 X mg/kg , 150g大鼠的总给药量为:0.156.3 X mg/kg0.945X mg/kg按体表面积计算:大鼠的体表面积0

16、.09(0.15)2/3=0.02525人的体表面积1.722体表面积比(大鼠人)0.025251.722=0.01466180g大鼠的总给药量为:X mg/kg700.01466=1.0262 X mg/kg体重为180g时:按折算系数算:大鼠的剂量 6.3 X mg/kg , 180g大鼠的总给药量为:0.186.3 X mg/kg1.134 X mg/kg按体表面积计算:大鼠的体表面积0.09(0.18)2/3=0.02853人的体表面积1.722体表面积比(大鼠人)0.028531.722=0.0166180g大鼠的总给药量为:X mg/kg700.0166=1.162 X mg/kg

17、体重为250g时:按折算系数算:大鼠的剂量 6.3 X mg/kg ,250g大鼠的总给药量为:0.256.3 X mg/kg1.575 X mg/kg按体表面积计算:大鼠的体表面积0.09(0.25)2/3=0.03555人的体表面积1.722体表面积比(大鼠人)0.035551.722=0.02064250g大鼠的总给药量为:X mg/kg700.02064=1.4445 X mg/kg体重为300g时:按折算系数算:大鼠的剂量 6.3 X mg/kg , 300g大鼠的总给药量为:0.36.3 X mg/kg1.89 X mg/kg按体表面积计算:大鼠的体表面积0.09(0.3)2/3=

18、0.04017人的体表面积1.722体表面积比(大鼠人)0.040171.722=0.02333250g大鼠的总给药量为:X mg/kg700.02333=1.6331 X mg/kg体重为350g时:按折算系数算:大鼠的剂量 6.3 X mg/kg , 350g大鼠的总给药量为:0.356.3 X mg/kg2.205 X mg/kg按体表面积计算:大鼠的体表面积0.09(0.35)2/3=0.04454人的体表面积1.722体表面积比(大鼠人)0.044541.722=0.02586250g大鼠的总给药量为:X mg/kg700.02586=1.8102 X mg/kg从上述计算我们是不是

19、看出了一点规律?那就是,当大鼠体重小于200g时,按折算系数算出来的结果比按体表面积的结果要偏小;而大鼠体重大于200g时,按折算系数算出来的结果比按体表面积的结果要偏大。推广一下,当实验动物体重小于标准体重时,按折算系数算出来的结果比按体表面积的结果要偏小;而当实验动物体重大于标准体重时,按折算系数算出来的结果比按体表面积的结果要偏大。哪一种计算结果更准确呢?当然是按实际的体表面积来算。哪一种计算方法更方便呢?当然是按折算系数来计算。尤其是对非药理、实验动物专业方面的战友来说。那么,二者的误差有多大?我们该怎么样调整?下面我们就谈一谈两种计算等效剂量方法的误差问题。从上面我们已经知道按折算系

20、数计算会产生误差。这种误差应该说是属于系统误差。是由于这个公式本身给我们的实验带来的误差。还有一种误差是我们在实验中实际给药时,由于称体重、给药时的不准而产生的,那就不是我们在这里要探讨的问题了。我们仍以大鼠为例来讨论这个误差问题。设人的剂量为U mg/kg, 体重为70kg。设大鼠的体重为X kg,按折算系数计算得出的Xkg大鼠的用药量为Y1。则:Y1=U 6.3X=6.3UX按实际体面表面计算得出的kg大鼠的用药量为Y2。Y2=0.09*()2/3/1.722U 70=3.66U(X)2/3这样,我们就构筑了两个函数关系式。函数Y1是一个正比例函数,其值是与X成直线相关的。函数Y2是一个指

21、数函数,其值是随X增大的,但不成直线。这两个函数在什么时候相等呢?很显然,就是当X0.2的时候。因为折算系数是当大鼠体重为0.2kg时来计算的。根据前面计算的结果,我们可以预测到:当X0.2时,函数Y2在Y1的下方。如下图所示:我们知道,一般用于实验的大鼠,其体重大多在150350g之间。常常选用的是180220g的大鼠。如下图矩形框所示。下面我们来计算误差。这个误差应为相对误差。令: 按折算系数计算的剂量A按实际体表面积计算的剂量B相对误差(AB)B100%=A/B-1很显然,这个相对误差是有正负的。当X0.2时,误差为正。因A=Y1=6.3X,B=Y2=3.66(X)2/3这样,我们就可以

22、以X为自变量,以相对误差为因变量,再构筑一个函数Y3。Y6.3X3.66(X)2/3-1=1.72(X)1/3-1现在我们得到了这样一个简单的函数关系式。有什么用呢?我们可以这个来估算按折算系数计算的剂量与实际相差多少。如果相差不大,我们认为是可以接爱的。从图上我们可以直观地看出,当大鼠体重在200300g时,误差不到20%.在200g以下,是负的误差。体重(kg) 相对误差0.1-0.2016467210.11-0.1758757850.12-0.1516230460.13-0.1286829130.14-0.1068910140.15-0.0861136310.16-0.066240340

23、.17-0.047178780.18-0.0288508180.19-0.0111897020.20.0058621020.210.0223545760.220.0383314470.230.0538312160.240.0688879820.250.0835321030.260.0977907390.270.11168830.280.1252468110.290.1384862230.30.1514246740.310.1640787060.320.1764634510.330.1885927960.340.2004795120.350.2121353820.360.2235712970.3

24、70.2347973490.380.2458229080.390.2566566950.40.2673068360.410.2777809210.420.2880860510.430.2982288780.440.3082156470.450.3180522240.460.3277441320.470.3372965770.480.3467144690.490.3560024480.50.365164905从以上数据可知:当大鼠体重在170230g范围内,按折算系数计算剂量的相对误差在5%以内;当大鼠体重在150260g范围内,按折算系数计算剂量的相对误差在10%以内;当大鼠体重在120300

25、g范围内,按折算系数计算剂量的相对误差在15%以内;当大鼠体重在100340g范围内,按折算系数计算剂量的相对误差在20%以内。我们大多数情况下,大鼠在实验期间的体重在180250g。这样,我们按折算系数算出来的剂量,其相对误差不会超过10%.基本上能接受。如果比较均匀,在180220g,则相对误差在5%以内。这是完全可以接受的。至此,我们是否明白了?那就是说:药理实验方法学所编的等效剂量折算表,按体重给药,只要大鼠体重相差不是很大,其误差是可以接受的。这个表的编制,就是为了方便广大科研工作者。如果大鼠体重达300g以上,尤其是达350g以上的时候,我们可以选择用实际体表面积来算。我们知道,要

26、把体重转化成体表面积,要用到计算器。这在我们给药的时候带来很大的不便。那么,如果我们真的一定要很严谨,坚持要按实际体表面积给药的话,我们如何快速、简便地算出剂量呢?其实很简单,我们可以根据上述理论的结果来进行修正。凡体重在250300g之间的,误差按10%计算。即:ABB0.1。我们可以直接按折算系数,算出A的值。而B才是我们需要的真正最接近实际体表面积的值。易知:B0.9A. 那就是说,在这个体重范围内的大鼠,剂量打九折就行了。凡体重在300350g之间的,误差按15%来算。B0.87A。剂量为八点七折。凡体重在350400g之间的,误差按20%来算。B0.83A凡体重在400450g之间的

27、,误差按25%来算。B0.8A凡体重在450500g之间的,误差按30%来算。B0.77A这只是理论推算,除极少数情况外,实际体重太大的恐怕不能用于实验。此前,不少战友对于剂量到底是按体重算还是按体表面积算,是有过一番争论的。在此,当我们了解了其中的相对误差后,就会有选择依据了。我们可以根据上面提到的误差,权衡一下用哪一种方法。除了这些误差之外,我们在实验中常有不少人为误差。给药的剂量常会因为人为的操作而出现偏差。而那样的偏差达10%我想是很常见的。而我们这个折算系数公式算出来的剂量误差在15%以内的话,是不足为虑的。因此,在说了这么多之后,我想说的是:不要把简单的事情弄复杂。按折算系数算出来

28、,剂量是八九不离十的。按照前面我所编制的简表,大家都可以非常方便的算出剂量来。也就不必经常来论坛里问剂量了咯多一句很笨笨的话:有人会问,那我要算大、小鼠之间的剂量比呢,要算大鼠和豚鼠的呢?在鼠和兔的呢?这就很简单了。我们知道它们之间与人的剂量比,相比一下就知道它们之间的比了。至此,我们对于这个折算系数换算剂量的方法基本解析完全。附:为了这一个小小的剂量的问题,花大量的篇幅来讲,其实目的只有一个:就是论证药理实验方法学上那个等效剂量折算表的权威性。按此表来计算,结果不会差到哪里去。而如果一定要用实际体表面积来算,一则相差无几,二则繁琐,令人不胜其烦。看了以上的论述种种,您是否已有了上述感受呢?现

29、在,您就可以放心地用我编的那个简表了。很简单的几个数字:小鼠:9.1倍大鼠:6.3倍豚鼠:5.42倍兔:3.27 倍猫:2.73倍猴:1.05倍狗:1.87倍。欢迎大家多多探讨!本人意见仅供参考。又附:在此对那个药理实验方法学中的折算关系表再提一点自己的看法。与大家共商榷。我觉得,此表中,人的体重设为70kg,是有点不妥的。我们国人的平均体重是否能达到70kg?难道我们都能吃得这么好?这恐怕不是太合理。如果设为60kg或55kg,则能为大多数人接受。这样一来,这个表就得进行修正。如果为60kg,则人的体表面积为1.55m2左右。那么,这样一来,折算系数表的中数字,全部要修正。最后一行的数字要乘

30、以1.72/1.55=1.11而表最右上端的人的体重改为60kg.如此一来,我所编的那个简表就要修正了。按人体重60kg计算:这样,计算各种实验动物与人的剂量的倍数时就是这样了:实验动物用剂量人的剂量601.11折算系数动物体重。而原有的计算方法为:实验动物用剂量人的剂量70折算系数动物体重。这样,相当于简表中的数字都要乘以60*1.11/70=0.95结果如下:小鼠:8.65倍大鼠:5.98倍豚鼠:5.15倍兔:3.11 倍猫:2.59倍猴:0.998倍狗:1.78倍。同理,按人体重55kg计算:简表中数字乘以551.175/70=0.92小鼠:8.37倍大鼠:5.80倍豚鼠:4.82倍兔:

31、3.01 倍猫:2.51倍猴:0.97倍狗:1.72倍。同理,按人体重50kg计算,简表中数字乘以50*1.25/70=0.89小鼠:8.1倍大鼠:5.61倍豚鼠:4.82倍兔:2.91倍猫:2.43倍猴:0.93倍狗:1.66倍此结果与大家共探讨。如有不同看法,请与我交流。说完了实验动物的,我们下面来谈谈人的。毕竟,临床才是最重要的。我们知道,老人和小孩的用药剂量与成人通常是不一样的。目前,我们对于成人的剂量常常是没有考虑体表面积的。无论高矮、无论胖瘦,一律是用XX mg/天这样的剂量。从临床应用来说,是不妥的。但是,对药品生产厂家来说,他们也只能如此。他们在说明书所说的剂量,在大多数人通常

32、的剂量。当然,成人自己或医生可以根据疗效调整用药剂量。那么小孩的剂量该如何来算呢?实际上,仍然是沿袭了体表面积的折算法。成人体重一般按70kg算,体表面积一般按1.72m2算。下面介绍常用方法:按体重计算:在成人体重70kg计,小儿剂量小儿体重(Kg)/70*成人剂量按体表面积算:小儿剂量小儿体表面积成人体表面积成人剂量成人体表面积一般按1.72m2来算。按经验公式:小儿体表面积(体重(kg)+7) /90体重例如:小孩重kg,折算剂量().72*成人剂量0.231成人剂量此方亦非常简便,可操作性强。实际上,因为成人与小儿体型系数是一样的,所以其体表面积就是他们体重比的次方。那我们来验算一下上

33、面这个例子:()0.233 ,可以看出,与上述结果相差无几。再算一例:小儿体重kg.经验法:。0.313直接法:()0.306可以看出,经验法基本准确。另有计算体表面积的经验公式如下:体表面积(m2)=0.0061身高(cm)+0.0128体重(kg)-0.1529这是较为适合我国人的公式。一般用于计算成人。还有些其它方法,因计算稍微复杂,在临床上不实用。不再列出。在此,我推荐体表面积法。按经验公式计算体表面积,非常方便,笔算甚至口算可得出答案。当然,有计算器在身边的,也可直接把体重的比输入,求其次方也可很快得出。值得注意的是:以上所述是按照成人与小孩的等效剂量来刻板地计算的。如前所述,这种换

34、算的前提是:小孩与成人对此药的敏感程度是一致的。但是,小孩由于发育不完全,尤其是肝脏这一承担主要药物代谢的器官发育不完全,实际上小孩比成人要敏感。因此,在此剂量基础上还要酌减。本人认为,减至等效剂量的3/44/5较为适宜。而且,儿童用药要“摸石头过河”,不可盲目用较大剂量。以上只是原则性的谈了一下小孩与成人剂量的换算。在临床上还要牵涉到配药的问题。那则是护士们拿手的了。在此不再讨论。在做动物实验的时候,我们通常要用到不同的给药途径。而且,有时候我们想知道不同的给药途径之间的效果相差有多大?以什么样的比例给予能使不同给药途径之间的效果差不多呢?比如:某药,可静脉注射,也可以腹腔注射,我们想把静脉

35、途径改为腹腔,到底给多少药比较合适呢?或者,把静脉的改成口服,又大概是多少呢?这些问题,许多实验书上并没有定论。大多数是我们在实践中根据经验总结出来的。下面我们就来谈谈这个问题。说到这个问题,我们不得不谈到生物利用度。按照经典的定义,生物利用度是指药物吸收的速度和程度。吸收的速度反反与药物的达峰时间相关联。而吸收的程度与发挥作用的药量是相关的。而我们常常主要关注的是吸收程度。因而,生物利用度F药物吸收量经静脉给药的量,这就是绝对生物利用度。我们谈到不同给药途径之间的换算,就是要用到绝对生物利用度。通常我们以静脉为参照,来比较其它途径给药能达到静脉的百分之几来衡量。关于不同途径给药的问题,在不少

36、的药理及相关的书上,有如下的叙述:以口服量为100时,皮下注射量为3050,肌肉注射量为2030,静脉注射量为25。这些是我们实验时所得到的一般的经验。从以上的数字我们可以看出,人们常常把口服生物利用度估计为25左右。认为肌注相当于静脉的80,皮下相当于静脉的50。应该说,这样的估计是比较合理的。口服一般生物利用度可有3040,高者也可达70,低者在15以下。估计为25,有点偏于保守,本人倾向于估计为30。除此之外,在动物实验中,还有一种重要的给药途径,就是:腹腔注射。它可达到不错的效果,而又比静注要简单方便,因此常常采用。除了有吸收不太规则的缺点之外,其余方面很不错。而且吸收一般可达静注的8

37、085。因此,我们可以将上述结果列于下:对此简表需要说明的是:第一,给药剂量可参照经验,但最好亲自实验。因为每种药物的生物利用度是不一样的。简表中所示只是一种多数情况下的估计。可能与实际会有较大出入。第二,能够不改给药途径时,尽量不改。实验药量足够的情况下,尽量不要改给药途径。一则是各给药组间要剂同对比;二是给药途径改后效果不好对比。尤其是口服和静注之间有时按上述折算给药时,血药浓度相差太大。主要是口服影响因素多。第三,有时实验操作熟悉程度影响很大。尤其是静注。而口服途径一般来说,较易实现相对准确。以上所述,仅供参考!欢迎大家和我交流附:关于局部给药的剂量折算问题有时候,我们做的虽然是在体实验

38、,却是局部给药。如:想考察一种药物对烧伤的作用。一般用兔子做实验。那么,在多大的面积上给多少药才与临床差不多等效呢?关于这个问题,我们只讨论皮肤给药的。我个人认为,如果只是看药物在局部的作用(如:烧伤),就和人体用相同的剂量。即用于人体多少面积涂多少药,动物也是多少面积涂多少药。不过,要注意一点,这是我们设想实验动物对此药敏感程度与人相同的情况下。那么,如果是透皮吸收的呢?也就是说,把皮肤只当作一个给药途径,最终在体内发挥作用的呢?那实际上就相当于体内给药了,仍然按前面所述的等效剂量给药。在前面的贴子中,我们讨论了常用实验动物的剂量换算的问题。但有时候,我们可能会使用一些其它的动物。如;金黄地

39、鼠、鹌鹑、来亨鸡、小型猪、鸭子等等。那么,对于这样一些在这个表中无法找到折算系数的动物,我们怎样来折算它们与人或其它动物的等效剂量呢?对此,很多人会感到茫然。其实,只要知道等效剂量折算的原理,我们照样可以很好地估算出来。与其它实验动物的剂量折算相似,方法如下:第一,能找到有参考文献的,可以用现成的剂量。但这样的情况不多。第二,有临床用量的,折算到动物。这就要我们去找到相应的动物的体型系数。通过查文献我们可以找到。LD50与药效学实验剂量的换算面对一个全新的化合物,无任何资料可参照的情况下,我们如何去设置剂量?我想,首先至少我们会做一个急性毒性实验。在急毒中,我们可以得到一个LD50,或者是最大

40、耐受量(MTD)。这可能成为我们选择剂量的一个重要依据。那么,如何根据LD50或MTD来选择剂量呢?要注意些什么问题呢?下面我来跟大家探讨一下。在不少的药理书上,都是讲测出药物或化合物的LD50以后,取其110,120,130的剂量作为药效学的高、中、低剂量。对此,我们差不多也是这样做的。只是有个预试过程。在预试中摸索并调整剂量。但上述剂量的设置似乎没有一个定量的、理论的依据。那么,我们如何来估计药效学实验的剂量呢?在此,我提出一个自己的想法。我们知道,药物是安全性和有效性并存的。在达到很好的药效的时候,可能已经产生毒性了。我们既要控制毒性,又要在这个基础上尽量最大地发挥药效。那么,什么样的情

41、况下可以满足这样一个要求呢?我觉得,就是:当药物差不多刚刚引起毒性反应时的剂量设为药效学的最高剂量,再往下以等比递减。如果要给一个定量的数字,我觉得取LD5比较好。就是说,把引起5实验动物死亡的剂量定为药效学最高剂量。如果这样,那接下来的问题就是:寻找LD50与LD5之间的关系。下面,我们就运用药理学与数学的知识来探讨这个问题。为此,我们先来了解一下相关的基础知识。我们知道,药理效应跟剂量(或药物浓度)之间存在一定的关系。这种关系不是完全地成比例,可能是效应与浓度的对数成比例,也可能效应与浓度的对数亦不成比例,而是表现出一种这样的规律:浓度较小时,增加浓度药效增加不很明显;浓度中等时,增加浓度

42、药效有较明显地增加;浓度较大时,增加浓度药效增加又不太明显;直到出现最大效应。这就是所谓的“量效关系”或“浓度效应关系”。如何用数学的模型或是公式来描述这样一种“浓度效应关系”呢?早已有人对此进行了研究。其中比较为大家所公认的是由A.V.Hill提出的一个方程:E=Emax.Cs/ECs50+ Cs这就是著名的Hill方程。式中,Emax表示药物的最大效应;EC50表示达到50的Emax时的药物的浓度;C表示药物的浓度;上标S是表示浓度效应关系曲线形状的参数。毒理效应可以看作是一种特殊的药理效应。因此,我们将这一公式移植到急毒实验中来进行一些应用。对于一定大小的动物而言,一定的剂量与一定的血药

43、浓度基本上成正比的。所以,我们就以剂理来代替浓度进行计算。上式中,以LD50代替EC50,以LD代替C,则得:E=Emax.LDs/LDs50+ LDs很显然,在毒理实验中,Emax就是死亡率为100时的效应。相应地,LD5则为死亡率为5时的效应;LD1则为死亡率为1时的效应;LD50则为死亡率为50时的效应。我想对此大家应无异议。如此,我们来看,当剂量为LD5时,LD5与LD50之间的关系如何呢?E5=5Emax =Emax.LD5s/LDs50+ LD5s得:0.05= LD5s/LDs50+ LD5s化简,得:LD5s=0.05/0.95X LDs50=1/19X LDs50同样地, L

44、D1s =1/99X LDs50如果S=1, 则LD5大约为LD50的1/20; LD1则为LD50的1/100.如果S=2, 则LD5大约为LD50的0.229; LD1则为LD50的0.1.如果S=3, 则LD5大约为LD50的0.378; LD1则为LD50的0.219.如果S=4, 则LD5大约为LD50的0.479; LD1则为LD50的0.317.如果S=5, 则LD5大约为LD50的0.555; LD1则为LD50的0.399.如果S=6, 则LD5大约为LD50的0.612; LD1则为LD50的0.464.S是决定药效随血药浓度增加而变化的趋势的程度的参数。 当S6时,药效是

45、随血药浓度呈突进式的;而当S介于二者之间时,药效是呈过渡式的。很多药物的S值在2以下,一部分在25之间,大于6的极少。也就是说,大多数药物的效应随血药浓度增加是渐进式的,或近于渐进式的。那么,根据以上的计算结果,我们是否可以初步地得到一个结论呢?那就是说,当我们知道一个化合物的LD50以后,我们可以得到一点关于它的LD5或LD1的信息。我们希望在做药效学实验时,动物的死亡率不要超过5,最好不要超过1。也就是说,药效学的最高剂量是否可以估计为LD5或者LD1呢?我觉得是可以的。而且,我更趋向于保守地估计。那就设为1吧。剂量就给到LD1的样子。同理,虽然我们知道有些药物的S值是大于2的,这样量效曲

46、线比较陡,算出来的LD1与LD50接近了许多,但为保守起见,我们仍取比较小的剂量作为药效学的实验剂量。这样我们就得到了药效学剂量的一个最保守的估算值:大约取LD50的1100。但,不可否认的是,这是一个相当保守的估计。如果药物的S值是大于2的,则这个剂量可能要高好几倍。因此,药效学的剂量高的可以取到LD50的110,甚至15。因此,这些是需要我们去摸索的。因为,毕竟毒理反应和药理效应的机理可能不同,其量效关系的变化规律可能不一样。我们通常给的剂量大概是LD50的150120之间。在新药研究指南中,并没有规定剂量取LD50的多少分之一。而是给出了一些基本的原则。只要遵循了这些原则就可以了。长毒实

47、验中规定低剂量不能有毒性反应,中剂量有轻微毒性反应,高剂量要有一定的毒性反应。是否可以考虑将LD50的1100作为长毒试验的低剂量?我觉得上式有一定的参考意义。对化学合成药而言,剂量在100mg/kg以上就是相当大的剂量了。多数药效学实验的剂量在10100mg/kg。甚至在10mg/kg以下。如果LD50超过5g/kg,那样化合物的毒性就是相当低了。对于中草药而言,可能很多时候测不到LD50,而是用最大耐受量来表示。在MTD时,还没有出现一只动物死亡。那可以这样说,此药的LD1肯定是比这个MTD要大的。因此,从理论来上说,药效学的最高剂量可以达到MTD。当然,这个思维的出发点是,在这个剂量点基

48、本上还没有动物出现严重的毒性反应。但不能忽略的一点是,没有死亡不能就推定没有毒性。因此,实际操作中,我们常常会以MTD的几分之一来定药效学剂量。12或13是常用的。在实践中观察效果。为什么可以这样做呢?因为,当剂量达到MTD时,可能药效早已达到了最高点。从量效曲线的规律我们也知道。所以,没有必要用那么高的剂量。一家之言,仅供参考!希望大家多多探讨。附:由于上面的公式有点看不清。上传一张图片。做一个动物实验,要涉及要许多方面。从实验设计到实验操作,再到实验数据的整理及统计,以及论文的撰写,需要各个方面综合的、零零散散的知识和经验。而泛泛而谈,虽能总括一般的规律,但也许战友们得不到最贴心、最具实用

49、价值的信息。为此,本版将陆续推出一些最基础的专题,从一般到特殊,从抽象到具体,从已知到未知,逐步地深入讨论。希望大家踊跃参与。下面,我们来讨论在动物实验中的试剂的配制的问题。分以下几个方面来讨论:一、 用于实验的试剂的类型及用途二、 用于实验的试剂原料的贮存方式三、 用于实验的试剂的溶解度及常用配制方法四、 配制试剂的常用溶剂及适用范围五、 配制和使用试剂时的量器、衡器的选择六、 配制好的试剂的使用和保存方式七、 配制好的试剂的常见问题及解决方式八、有毒、危险性试剂的配制及保存九、试剂配制的优化十、如何追溯实验中试剂导致的问题?十一、常用缓冲液的配制十二、生物类试剂的配制杂谈十三、如何找到自己

50、需要的试剂?十四、Do it yourself?还是买现成的试剂?十五、实验中购买试剂的成本效用分析十六、不稳定试剂的配制此系列贴主要是从大的方向、原则方面来讲述的。对于某一试剂的具体细节问题没有作过深的探讨。各位参与讨论的战友,请着重讲述某具体试剂你是如何配制的?要注意些什么细节问题。希望本贴能长期不断地深入下去。系列贴子中如有不当之处,请各位不吝指出!from dxy首先,我们来了解一下动物实验中需要用到的试剂的类型按照其贮存状态来分:试剂有已配好的即用型试剂和需要配制的试剂。前者,如:一些性质较稳定的、或单剂量包装的试剂。像Western中的DAB显色试剂就有现成的可直接用。后者,如:大

51、多数的药物、试剂。当然,要配制的占大部分。按其用途来分,可分为:药物:通常就是我们要考察其药效或机制的化合物或中草药提取物。又可分为原料药和制剂。原料药一般可直接应用。制剂有的要进行提取,有的可直接用。动物模型用试剂:如:造糖尿病的STZ、造肝损伤的氨基半乳糖胺、四氯化碳、造睾丸损伤的镉剂、造成肺损伤的博来霉素、造成肾损伤的腺嘌呤、造成炎症的角叉菜胶等等。动物模型用饲料:这个一般是固体状态。也有半固体的。液体状态的较少。如:高脂饲料中要配以胆固醇、丙基硫氧嘧啶、胆酸盐、鸡蛋黄、猪油等。动物基本操作用试剂:如:麻醉用试剂、动物除毛的试剂硫化钠、动物标记的试剂苦味酸、取血或插管用的试剂肝素、消毒用

52、的75乙醇、碘伏、新洁尔灭、动物手术后护理的抗生素等。各类缓冲液或基础分散介质:如:PBS、生理盐水、柠檬酸缓冲液、克氏液、任氏液、配难溶性药物用的0。5CMCNa液、DMSO液、增溶剂泊洛沙姆(与药物混匀后再加入溶剂中)保存标本的试剂:如:10福尔马林、中性福尔马林、4多聚甲醛、Bouins液等。清洗液:如:稀盐酸液、重铬酸钾洗液。检测试剂:这个因实验而异。不同的实验有不同的方法。可以另开专题讨论。按其使用时限来分:即配即用型:如:STZ极易分解,配制后要迅速全部用完,不然完全失效。一些酶类的试剂,配制后也要尽快用完。已配好的显色剂,通常也是较短时间内用完。对水不稳定的药物,如:青霉素。尽快

53、用完。可在一周内使用短效型:主要是一些亚稳定状态的溶液。可随温度、氧气的作用而逐渐分解而达不到使用的要求。如:蛋白电泳中的过硫酸铵,是一种促进氧自由基产生的辅助试剂,促进凝胶的形成,时间久了就不能产生自由基,故而一般在一周内使用,最多两周。有些缓冲液,尤其是做离体实验的,一般低温保存下尽快地用完。不然可影响实验结果。一个月以内的中效型:许多试剂在配好后,如果能低温保存,能用一个月以上。三个月以上的长效型:不少性质稳定,且对浓度准确度要求不是太高的溶液,可长期保存使用。像福尔马林、生理盐水、CMCNa溶液。按其纯度可分为:化学纯:一般化学实验用的,含少量杂质.纯度一般应在98%以上.分析纯:做分

54、析实验用的,含微量杂质,纯度一般应在99%以上.缩写: A.R色谱纯:液相流动相的要求.据本人理解应是不出现杂峰.纯度可能在99.9%.生化纯:好像在一些生化试剂里有这么写的.缩写:B.R要注意的是,有些厂家有标明 优级纯(G.R)的, 实际上,可认为相当于分析纯的级别.还有就是级别最高的:标准品、对照品。其实这二者差别不大。我们通常混用这两个词。按药典规定,我们通常用的基准物质称为对照品。而抗生素类(注意,不是合成抗菌药)的基准物质则称为标准品。而事实上,我们似乎总是把“标准品”当作最高级别,而把对照品当作一个比“标准品”低一点的级别。事实并非如此,这两个词应是一样的。只是标准品特指抗生素或

55、其它生物制品。特此将二者区分如下:对照品、标准品系指用于鉴别、检查、含量测定的基准物质。其中, 标准品特指用于生物检定、抗生素或生化试剂中含量或效价检定的基准物质,按效价单位计,与国际标准品标定。如:青霉素的基准物质称为标准品,而氧氟沙星的基准物质则称为对照品。但在所发表的论文中,我们所看到的绝大部分情况是二者混用。称青霉素为对照品的、标准品的,都有。那么这些基准物质要达到什么样的要求?我想,纯度至少要达到99.99%吧。生物制品或抗生素则不一定了,因为有的抗生素实际上就是混合物的。只能用效价来评定。在配制标准品或对照品时,尤其注意要准确。通常,我们在称量10mg以下的物质时,是很难准的。因此

56、,我们在配某些试剂时,可考虑先称10mg以上的物质配成较大的浓度,再逐步稀释,所得浓度要准确一些。每一种试剂对不同级别的规定和要求是不同的.我们可以看到论文中要标明试剂的纯度。通常有写到化学纯、分析纯、色谱纯、纯度达到多少?含标示物多少?等等。这需要在做实验之前了解我们所要用的试剂的纯度要求是怎样的。不然难以得到满意的结果。如:需要用色谱纯的试剂用了分析纯,可能会得到失败的实验结果。动物实验中,用到分析纯及以上级别的比较多。做药动学实验,液相检测时要注意,要用色谱纯试剂,不然严重影响实验结果。按其毒性,有无毒、低毒、中等毒性、剧毒几种。要注意毒性试剂的保存,以及实验过程中自身的防护。第二,我们

57、来谈谈试剂原料的贮存方式。这里所指的贮存方式,就是指试剂在提供商送货后,在没有使用之前的贮存方式。以往很多人对这个问题不是太重视。但这是一个重要的问题。不然,实验还没开始,试剂出问题了,得临时更换,误事。或者实验进行中,突然发现试剂已不可用,则可能导致整个实验的失败。因此,做好这个前期工作是十分必要的。按其状态,有固体、液体、半固体之分。固体相对比较好保存。液体及半固体有的要特别注意。试剂中一大部分是固体。固体有的是结晶状的,结晶有多种形态,像针晶、柱晶、小鳞片状晶等等。有的是颗粒状的;有的是块状的。其中,针晶、柱晶等流动性比较好,而磷片状的、块状的则不太好。这对以后配制试剂时的称量有一定的影

58、响。这类物质的保存就是要密封好。严格按要求保存。固体里有一类是比较容易吸湿的。像氯化钙、氯化锌。尤其要注意相对湿度的影响。按其保存的要求,有常温保存、低温冷藏、普通冷冻、低温冷冻、深低温冷冻(70度以下)几种。常温保存的试剂原料,放在实验室存放试剂的柜子中即可。一般要注意避光,并保持温度不致于过高。一般而言,高于35度的话,应注意。再者,要注意,级别不同的试剂要分开来。易吸湿的与不易吸湿的分开来。常用的放在醒目、易于获取的位置。可能在一定条件下发生爆炸的危险品、有毒的试剂原料单独存放。低温冷藏的要注意两点:一是不要把该冷冻的来冷藏。一般而言,冷藏的是不会结冰的,因为温度一般是在04度之间。当然

59、,这是指部分含水的试剂原料而言。二是一般冷藏的试剂原料是不是太稳定,但又不能冷冻怕失去或降低活性的一类物质,故一般需要尽快使用。普通冷冻一般是指置于0度下。低温冷冻一般是指-20度保存。这两种保存方式一般适于一些酶类等在室温下不稳定的物质。注意冰箱不要关闭不严,或者短时间内反复开启,导致试剂原料失活。再者就是浆箱除冰时要预先进行转移至相应的同等条件下暂时贮存。深低温保存一般适合于需要在较长时间内保持活性的物质。对试剂原料而言,一般较少有这种情况。因为试剂原料中固体占大部分。而固体一般的降解是比较慢的。倒是用于保存实验标本时用得比较多。按其毒性,有无毒、低毒、中等毒性、剧毒几种。这就要求我们在使

60、用或者存放之时要注意防护。对于毒性原料,首先是要了解其毒性的机制,做到心中有数。有的是产生刺激性,如:红肿、灼痛等一些不良反应。有的是产生血液毒性,如:苯,对粒细胞有影响。有的是神经毒性,如:丙烯酰胺单体。有的是致癌,这是我们感到最为担心的。如:EB,即溴乙锭;PMSF,苯甲基磺酰氟,是一种常用的蛋白酶抑制剂;乌拉坦,常用的一种麻醉剂,亦有一定的致癌活性。 第二,要知道如何防护。包括拿取、配制时,都要注意。一般我们可以戴一次性手套。第三,要知道如何处理不幸染上这些原料。每种物质都是可以清洗的,只要发现得早,且没有入口中,基本上可以自行处理。如:大量水清洗,适当选用洗涤剂,用特效物质进行减毒的处

61、理等等。第四,要知道这些物质使用后的排放处理方式。不要对社会造成大的污染。上面我们谈了按要求贮存试剂原料的问题,下面我们再来说一说试剂原料包装的一点常识。如何在试剂拿到手时判断试剂有无问题?包括包装破损与否?是否正规厂家生产?是国外原装进口还是国内分装?其形态是否符合我们的要求?运输途中是否有特殊要求?规格是否符合我们的要求?一般获取试剂原料有四条途径。一是自己去试剂供应点购买或者领取。一些常用的试剂有些学校或科研单位有一个试剂库房,可办好相关手续后领取。有些可自己去试剂原料店购买。这些可以当面看清包装标识。二是由试剂销售人员送货上门的。基本上也可以做到无误。三是邮购的。大多由特快专递送过来。要查验后确认。如有不对,可再联系供应商。四是由别人馈赠的。这一点,我们通常要注意问明,最好是查看原包装的标签。尤其是一些生化试剂,要注意是否过期。看试剂原料的包装。无非是看厂家、批号、规格、数量。不同厂家的试剂效果可能不一样。不同批号也可能有差异。规格也是蛮重要的。要量体裁衣。不要过多地浪费试剂。但又比实

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