藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座

第九章半數(shù)致死量藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第1頁(yè)半數(shù)致死量基本概念寇氏法、目測(cè)概率單位法和序貫法等計(jì)算半數(shù)致死量方法半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。本章重點(diǎn)藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第2頁(yè)

在動(dòng)物毒理學(xué)和藥理學(xué)研究中，通慣用試驗(yàn)動(dòng)物對(duì)某種藥品、毒物、細(xì)菌及理化刺激等反應(yīng)來(lái)測(cè)定其效力或毒性。慣用指標(biāo)是半數(shù)效量(medianeffectivedose:ED50)：指使半數(shù)試驗(yàn)動(dòng)物發(fā)生特定效應(yīng)劑量，如半數(shù)治愈量、半數(shù)麻醉量、半數(shù)感染量、半數(shù)驚厥量、半數(shù)致死量等等第一節(jié)半數(shù)致死量概述藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第3頁(yè)第一節(jié)半數(shù)致死量概述死亡數(shù)劑量對(duì)數(shù)劑量累積死亡率對(duì)數(shù)劑量概率單位劑量累積死亡率藥品劑量與效應(yīng)關(guān)系死亡數(shù)對(duì)數(shù)致死劑量藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第4頁(yè)第一節(jié)半數(shù)致死量概述半數(shù)致死量（medianlethaldose：LD50）：引發(fā)半數(shù)動(dòng)物致死劑量安全性：治療指數(shù)＝LD50/ED50比值大安全性大安全范圍：當(dāng)藥品治療效應(yīng)與致死效應(yīng)曲線不平行時(shí)，要看ED95和LD5距離，距離越大越安全。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第5頁(yè)第一節(jié)半數(shù)致死量概述【測(cè)定LD50意義】

LD50反應(yīng)藥品毒性大小。因?yàn)閯┝颗c致死百分率曲線呈S形，因而LD50是劑量反應(yīng)曲線上致死百分率改變最靈敏劑量點(diǎn)，重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確性高。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第6頁(yè)第一節(jié)半數(shù)致死量概述

在進(jìn)行藥品毒力試驗(yàn)時(shí)，因?yàn)閯?dòng)物個(gè)體差異，藥品致死劑量經(jīng)常不一樣。對(duì)條件相同或相近動(dòng)物用某種藥品逐步增加劑量當(dāng)毒物劑量較小時(shí)，動(dòng)物具耐受性，伴隨毒物劑量增加，動(dòng)物開(kāi)始死亡，這時(shí)毒物劑量為最小致死量（minimumlethaldose：mLD）。伴隨藥品劑量增加，動(dòng)物死亡頭數(shù)也隨之增加，當(dāng)藥品劑量增加到一定程度時(shí)動(dòng)物全部死亡，這時(shí)毒物劑量稱為絕對(duì)致死量（LD100）。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第7頁(yè)最小致死劑量和絕對(duì)致死量不適當(dāng)性

在曲線兩端即藥品在低濃度或高濃度時(shí)藥品濃度改變對(duì)動(dòng)物死亡率改變影響較小，動(dòng)物死亡率對(duì)藥品濃度不敏感。在動(dòng)物試驗(yàn)中，不一樣批動(dòng)物求得最小致死劑量和絕對(duì)致死量變動(dòng)很大，以這種指標(biāo)作為藥品毒力指標(biāo)是不適當(dāng)。第一節(jié)半數(shù)致死量概述藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第8頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法

半數(shù)致死量計(jì)算方法有各種，其中寇氏法最為慣用，目測(cè)概率單位法最為簡(jiǎn)便，序貫法最節(jié)約試驗(yàn)動(dòng)物。下面將分別介紹這三種方法。一、寇氏法寇氏法是Kaeber（1931年）提出，又稱平均法它是依據(jù)對(duì)數(shù)劑量與致死百分?jǐn)?shù)呈S形曲線，由S形曲線包含面積推導(dǎo)出致死百分率為50%相當(dāng)劑量。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第9頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法k為劑量組數(shù)xi+xi+1為相鄰兩組對(duì)數(shù)劑量之和Pi+1-pi為相鄰兩組致死百分率之差使用此公式條件是各組動(dòng)物數(shù)相等，最小致死百分?jǐn)?shù)為0%，最大致死百分?jǐn)?shù)為100%1.計(jì)算藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第10頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法

當(dāng)劑量呈等比數(shù)列或?qū)?shù)劑量呈等差數(shù)列，且最小和最大劑量組致死百分?jǐn)?shù)分別為0%和100%時(shí)其中：—為最大對(duì)數(shù)劑量d—相鄰兩組對(duì)數(shù)劑量之差，即相鄰劑量比值對(duì)數(shù)假如p1不為0且小于20%，pk不等于1且大于80%時(shí)藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第11頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法2.求反對(duì)數(shù)得3.求標(biāo)準(zhǔn)誤

4.求95%置信區(qū)間藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第12頁(yè)【應(yīng)用條件】

1劑量必須按等比級(jí)數(shù)（劑量對(duì)數(shù)按等級(jí)數(shù)）分組。2各組動(dòng)物數(shù)應(yīng)相等。3最小劑量組死亡率（Pn）應(yīng)為0%，最大劑量組死亡率（Pm）應(yīng)為100%；假如Pn<20%或Pm>80%需用校正公式計(jì)算；如Pn>20%或Pm<80%則不能用此法計(jì)算。第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第13頁(yè)【例】

為了研究銨碘消毒劑對(duì)建鯉毒力影響，隨機(jī)撈取210尾規(guī)格基本一致鯉魚，放入缸內(nèi)，每缸30尾，1組對(duì)照，6組處理。以等對(duì)數(shù)間距設(shè)置6個(gè)劑量水平（單位：）分別為：40.000、47.156、55.592、65.538、77.262、91.085，量取藥液并加入缸內(nèi)，攪拌均勻，96h后所得資料見(jiàn)下表。試求銨碘對(duì)建鯉半數(shù)致死量。第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第14頁(yè)組別劑量ml/m3動(dòng)物數(shù)死亡數(shù)死亡率12345640.00047.15655.59265.53877.26291.08530303030303003152027300.0000.1000.5000.6670.9001.000第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第15頁(yè)本例中，相鄰劑量成等比級(jí)數(shù)，公比為0.8482，故對(duì)數(shù)劑量成等差級(jí)數(shù)。詳細(xì)計(jì)算步驟以下：（1）計(jì)算

=1.7688第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第16頁(yè)（2）求反對(duì)數(shù)得銨碘消毒劑對(duì)建鯉半數(shù)致死量為：（3）求標(biāo)準(zhǔn)誤=0.0577第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第17頁(yè)（4）求95%置信區(qū)間即銨碘消毒劑對(duì)建鯉95%置信區(qū)間為：第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第18頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法二、目測(cè)概率單位法

目測(cè)概率單位法是一個(gè)較為簡(jiǎn)單計(jì)算方法，其基本原理是將劑量改變成對(duì)數(shù)劑量，再將死亡率（%）轉(zhuǎn)換成“概率單位”，則劑量反應(yīng)曲線呈直線化，依據(jù)前述回歸分析畫出直線，再求出。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第19頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法所謂概率單位（Probit）就是指標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)曲線下面積相當(dāng)于某一死亡率時(shí)橫軸上距離。為方便計(jì)算防止負(fù)號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量u值一律加5，稱為概率單位（y），即：

將死亡率轉(zhuǎn)換為概率單位后，對(duì)數(shù)劑量與死亡率呈直線關(guān)系。據(jù)此便可用回歸法進(jìn)行半數(shù)致死量預(yù)計(jì)。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第20頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法【例】

為搞清氟對(duì)禽類毒性影響，選取1日齡羅曼褐蛋雞48羽，隨機(jī)分為6組，每組8羽，另設(shè)一組空白對(duì)照，經(jīng)飲水添加不一樣量氟化鈉，1次性灌喂，觀察7d天內(nèi)雛雞中毒死亡情況。計(jì)算指標(biāo)。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第21頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法濃度(mg/ml)雛雞數(shù)（n）死亡數(shù)（r）死亡率（%）80.608675.064.518562.555.628450.041.278337.533.038337.526.428225.0服氟化鈉水溶液后對(duì)雛雞毒性影響藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第22頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法1．編制計(jì)算表（1）將劑量換算成對(duì)數(shù)劑量x。（2）將死亡率換算成概率單位y。死亡率為0或100%者，它們對(duì)應(yīng)概率單位是負(fù)無(wú)窮大和正無(wú)窮大，在直線化過(guò)程無(wú)意義，通常不計(jì)入計(jì)算，或用校正數(shù)，即0/0校正為0.25/n，100%校正為（n-0.25）/n，n為該組試驗(yàn)動(dòng)物數(shù)，本例不需校正。查附表16時(shí)：如死亡率為75%，其概率單位為5.674，余類推。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第23頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法濃度(mg/ml)雛雞數(shù)（n）死亡數(shù)（r）死亡率（%）對(duì)數(shù)劑量（x）概率單位(y)80.608675.01.90655.67464.518562.51.80965.33255.628450.01.74525.00041.278337.51.61564.69533.038337.51.51894.69526.428225.01.42194.326服氟化鈉水溶液后對(duì)雛雞毒性影響藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第24頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法2.用回歸法求半數(shù)致死量。依表對(duì)數(shù)劑量（x）和概率單位(y)資料配置直線。先繪制“散點(diǎn)圖”，橫軸為對(duì)數(shù)劑量x，縱軸為概率單位y，繪制6個(gè)點(diǎn)，計(jì)算回歸方程，并作圖。本例中，回歸方程為藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第25頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法3.求半數(shù)致死量置信區(qū)間。上面求得是一個(gè)樣本指標(biāo)，只能作為總體點(diǎn)值預(yù)計(jì)，一樣也可對(duì)總體作區(qū)間預(yù)計(jì)，即求總體置信區(qū)間。按公式求各致死劑量對(duì)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)差（s）。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第26頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法本例取第一點(diǎn)（1.49,4.5），取第二點(diǎn)（1.88,5.5）代入公式得：依據(jù)下面公式求半數(shù)致死量對(duì)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)誤N′為概率單位4至6范圍內(nèi)（即死亡率為15.87%至84.13%范圍內(nèi)）各組試驗(yàn)動(dòng)物數(shù)。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第27頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法本例，此范圍內(nèi)共用試驗(yàn)動(dòng)物數(shù)累計(jì)48頭，即N′

=48。故

進(jìn)而半數(shù)致死量95%置信區(qū)間。

即34.19794(mg/ml)~70.14553(mg/ml)藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第28頁(yè)第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法

關(guān)于概率單位法慣用還有“概率單位法”和“加權(quán)概率單位法”（也叫“概率單位加權(quán)回歸法”），后者計(jì)算較為復(fù)雜，但常被看作最為有效方法。考慮到計(jì)算復(fù)雜性，在多數(shù)統(tǒng)計(jì)軟件包中都有預(yù)計(jì)和程序，使用起來(lái)十分方便。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第29頁(yè)三、序貫法序貫法是最能節(jié)約試驗(yàn)動(dòng)物一個(gè)方法，又稱“上下法”。因?yàn)槠浒延?jì)量集中用在50%反應(yīng)率上下，所以在確定時(shí)含有很高效率。其普通方法是：依據(jù)以前經(jīng)驗(yàn)選擇一個(gè)近50%反應(yīng)率等比級(jí)數(shù)劑量組，通慣用4-6個(gè)劑量組，然后將動(dòng)物一只一只有序地進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)動(dòng)物出現(xiàn)陰性反應(yīng)時(shí)，就選取較高一級(jí)劑量給予下一只動(dòng)物，當(dāng)出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)時(shí)，就選取較低一級(jí)劑量給予下一只動(dòng)物，直到試驗(yàn)結(jié)束，試驗(yàn)所需動(dòng)物總數(shù)n應(yīng)在試驗(yàn)開(kāi)始前決定。第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第30頁(yè)【例】

為測(cè)定某試劑安全性，用序貫法測(cè)定此試劑小白鼠腹腔注射(mg/kg）,選取1月齡小白鼠22只，給藥對(duì)數(shù)劑量應(yīng)盡可能從預(yù)計(jì)最可能靠近劑量開(kāi)始，本例從1.85開(kāi)始，死亡記為“+”號(hào)，存活記為“-”號(hào)。后一動(dòng)物劑量上升或下降由前一動(dòng)物死亡（S）或存活（F）來(lái)決定，從第一只改變算起（即表中第一條虛線起），至22只止，最終終止號(hào)（即第二條虛線后“×”）也作為一次試驗(yàn)結(jié)果。其位置決定于末一只動(dòng)物死亡或存活，末一只動(dòng)物死亡者，下降一格給“×”，以存活論；末一只動(dòng)物存活者上升一格繪“×”號(hào)，以死亡論。結(jié)果見(jiàn)表，其中S表示死亡，F(xiàn)表示存活。第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第31頁(yè)對(duì)數(shù)劑量（lgD）試驗(yàn)動(dòng)物號(hào)死亡存活累計(jì)12345678910111213141516171819

20212223S(+)F(－)r1.95+1011.90+－+2131.85++++－

+－+5271.80－－－+－+－+3581.75－－×033某藥品值測(cè)定結(jié)果計(jì)算公式為：第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第32頁(yè)=1.8295=67.5376mg/kg第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第33頁(yè)

序貫法簡(jiǎn)便易行，適于反應(yīng)快速藥品試驗(yàn)，且使用動(dòng)物較為節(jié)約，但不能預(yù)計(jì)誤差，無(wú)法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，所以應(yīng)用受到一定限制。但也有一些補(bǔ)充方法，可自行查閱相關(guān)資料。（比如，利用寇氏法中公式預(yù)計(jì)，將其中用本法代替，同時(shí)需計(jì)算本法中各劑量組死亡率。）第二節(jié)半數(shù)致死量測(cè)定方法藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第34頁(yè)

一、半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求

1．試驗(yàn)劑量確實(shí)定（１）劑量范圍選擇依據(jù)以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參考相關(guān)資料或進(jìn)行預(yù)備試驗(yàn)，了解動(dòng)物全致死和全不致死劑量范圍。要求最小劑量等于0%死亡率劑量，最大劑量等于100%死亡率劑量。（２）劑量分組普通以5~8組為宜，要求死亡率在50%上下約各有二分之一組。如用寇氏法計(jì)算半數(shù)致死量，最好包含有死亡率為0%及100%計(jì)量組。第三節(jié)半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第35頁(yè)

一、半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求

1．試驗(yàn)劑量確實(shí)定（３）各組劑量呈等比級(jí)數(shù)即換算成對(duì)數(shù)劑量后，其相鄰對(duì)數(shù)劑量呈等差級(jí)數(shù)。劑量比值可用下式計(jì)算。第三節(jié)半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

求得比值以后，自第一劑量（最小劑量）開(kāi)始乘以比值，即得相鄰下一組劑量，其余類推。相鄰兩組劑量比值=藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第36頁(yè)第三節(jié)半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用2．試驗(yàn)動(dòng)物選擇與分組（１）試驗(yàn)動(dòng)物選擇

除動(dòng)物種屬選擇外，對(duì)動(dòng)物個(gè)體年紀(jì)、體重、性別、生理狀態(tài)及健康情況等均應(yīng)嚴(yán)格注意。在同一試驗(yàn)中，動(dòng)物年紀(jì)、體重應(yīng)盡可能一致。動(dòng)物毒性試驗(yàn)普通應(yīng)雌、雄動(dòng)物分組同時(shí)進(jìn)行。若是性別混合編組，則要求雌雄各半。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第37頁(yè)第三節(jié)半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

（２）設(shè)試驗(yàn)組與對(duì)照組對(duì)試驗(yàn)組給予一定量受試物質(zhì)以觀察毒物反應(yīng)。試驗(yàn)組與對(duì)照組除去處理原因（給受試物質(zhì)）不一樣外，其它條件應(yīng)盡可能相同。在試驗(yàn)時(shí)，假如對(duì)照組試驗(yàn)動(dòng)物出現(xiàn)死亡，普通應(yīng)排除死亡原因，重作試驗(yàn)。不過(guò)作昆蟲（如蚊子等）毒性試驗(yàn)時(shí)，因小動(dòng)物易發(fā)生自然死亡，當(dāng)對(duì)照組試驗(yàn)昆蟲死亡率在10%以下時(shí)，可對(duì)試驗(yàn)組死亡率進(jìn)行校正。然后依據(jù)校正死亡率計(jì)算半數(shù)致死量。校正死亡率=藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第38頁(yè)第三節(jié)半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3．操作規(guī)程與統(tǒng)計(jì)等都應(yīng)有統(tǒng)一規(guī)格要求。在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格恪守試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。尤其是分批試驗(yàn)時(shí)，更應(yīng)注意條件一致，人員操作一致，以防止產(chǎn)生無(wú)須要誤差。（３）試驗(yàn)動(dòng)物分組，必須嚴(yán)格恪守隨機(jī)化標(biāo)準(zhǔn)，以降低誤差。藥理實(shí)驗(yàn)半數(shù)致死量專家講座第39頁(yè)第三節(jié)半數(shù)致死量試驗(yàn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用二、半數(shù)致死量應(yīng)用

1．毒力比與效力