藥物可靠安全系數(shù)的測定

機能學實驗設計大綱實驗名稱：藥物可靠安全系數(shù)的測定課題來源：自選設計班級：基礎醫(yī)學院2004級臨床本科（乙）班設計人員：劉先偉王智張慶唐銘設計日期：2006-10-07指導老師：張曉榮成成都醫(yī)學院實驗技術教研室2006年制一、實驗設計的目的意義：實驗設計的目的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，存在的問題，解決問題的思路。目的意義:掌握藥物安全系數(shù)的測定方法，能初步估算一藥物的可靠安全系數(shù)（CSF），使臨床用藥更科學。減少藥物引起的毒性反應，減輕病人的身心傷害。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀:①臨床上，一般認為，治療指數(shù)大的藥物，安全度就大，反之則小。②臨床藥動學監(jiān)測（ClillicalPharmacokineticService，CPS）始于20世紀70年代后期和80年代初的美國，作為一種藥劑師參與臨床個體化給藥方案設計的臨床服務項目，已經(jīng)在美國各大醫(yī)院實踐了20多年并取得了良好的成績；在中國，開始于20世紀80年代初的臨床藥學工作，主要內(nèi)容是對一批治療指數(shù)窄、毒副反應大的藥物開展了血藥濃度監(jiān)測，它能夠發(fā)展依賴于分析方法的改進和計算機的普及應用。我國衛(wèi)生部在醫(yī)院分級管理中明確要求三級醫(yī)院應開展血藥濃度監(jiān)測工作，可見臨床用藥越來越謹慎，醫(yī)療人員都在盡可能的爭取最大療效而不良反應最小。治療指數(shù)（TI）和可靠安全系數(shù)（CSF）的相關研究：李莉霞金若敏李儀奎等對雷公藤多苷多次給藥的免疫抑制作用及安全范圍研究。方法：用遲發(fā)性變態(tài)反應，淋巴細胞轉化和血清溶血素測定方法，觀察雷公藤多苷免疫抑制作用；小鼠連續(xù)灌胃給藥7d，觀察急性毒性反應。用bliss法分別計算各藥效指標坪值的ED50，ED95，ED99和LD50，LD5，LD1,計算雷公藤多苷治療指數(shù)（TI），安全系數(shù)（SF）和可靠安全系數(shù)（CSF）。結果：雷公藤多苷有明顯的免疫抑制作用，呈良好的量效關系，相關系數(shù)r分別為0.982,0.940,0.972,其安全范圍的均值TI,SF和CSF分別為5.9,1.5和0.9。結論：雷公藤多苷有顯著的免疫抑制作用，但安全范圍窄，小劑量多次給藥相對安全。趙瑞祥對地高辛藥學監(jiān)護和藥物相互作用的研究。地高辛是臨床最常用的經(jīng)典藥物之一，主要用于充血性心力衰竭及控制快速心房顫動、心房撲動的心室率。此藥治療指數(shù)低，用藥個體差異大，不良反應發(fā)生率較高。此外，地高辛又是一種長期服用的藥物，經(jīng)常會出現(xiàn)與其他藥物聯(lián)合應用的現(xiàn)象。因此，其體內(nèi)的血藥濃度變化情況就更加復雜。故必須在用藥期間對地高辛血藥濃度進行監(jiān)測，同時應注意地高辛和其它藥物的相互作用，以保證患者安全、有效地使用地高辛。梁炬赫對苯妥英鈉引起的不良反應的研究。苯妥英鈉為二苯乙內(nèi)酰脲類，抑制異位電活動的擴散，是有效的抗癲癇藥，適用于癲癇大發(fā)作，但其不良反應時有發(fā)生，甚至會發(fā)生嚴重的毒性反應，應引起醫(yī)生和藥學人員的注意。由于苯妥英鈉治療指數(shù)窄（10?20〃g?m「-1），個體差異大，為零級藥代動力學藥物，在應用一段時間后，肝臟代謝能力達到飽和，此時，增加很小劑量，也易造成血藥濃度不成比例升高，引起不良反應?！绕渌南嚓P研究（略）。存在的問題:以上都是相關領域的最新成果，均是看重治療指數(shù)以及對治療指數(shù)窄的藥物進行血藥濃度的監(jiān)測，卻沒有重視藥物可靠安全系數(shù)（CSF）。然而我們臨產(chǎn)用藥的目的是希望所有用藥的病人都能達到最高的療效和最低的不良反應。用藥多大劑量可以產(chǎn)生最大療效而不良反應最小，這個問題用治療指數(shù)是不能回答的，而需要能夠可靠安全系數(shù)來進行探討。可靠安全系數(shù)指的是，1%致死量與99%有效量之間的的比值（LD1/ED99）。當比值大于1.0時，說明藥物的安全系數(shù)大，即群體中對99%動物有效的劑量尚小于引起1%動物死亡的劑量。如比值小于1.0,即ED99與LD1相重疊時，說明藥物的安全系數(shù)小，因為在應用對99%動物有效的劑量時，已有少量動物死亡。解決問題的思路：通過測定藥物的可靠安全系數(shù)（CSF），使臨床用藥在達到最高療效的同時取得最低的不良反應。參考文獻：張曉榮成《醫(yī)學機能實驗學》高興亞汪暉戚曉紅等《技能實驗學》第二版科學出版社鄭先科李國華黃碧蘭《技能實驗科學》北京大學出版社李萬華趙德祿《L—2000,L—1600和HI-6抗小鼠梭曼中毒效能比較》中國藥理學與毒理學雜志2003年17卷4期：308-308李莉霞金若敏李儀奎等《雷公藤多苷多次給藥的免疫抑制作用及安全范圍的研究》中國新藥與臨床雜志-2006年25卷4期：248-251趙瑞祥《地高辛藥學監(jiān)護和藥物相互作用》 中國療養(yǎng)醫(yī)學-2004年5期：264-265梁炬赫 《藥物不良反應：應重視苯妥英鈉引起的不良反應》2000年4卷3期：46-47蔡衛(wèi)民《臨床藥動學監(jiān)測與個體化用藥》中國處方藥-2006年5期：10-13二、實驗設計方案（實驗設計目標,擬解決的主要問題，實驗動物設計，實驗專業(yè)設計，實驗統(tǒng)計設計,實驗方法設計，可行性分析，預期結果，實驗設計工作時間安排）。（一） 實驗設計目標，擬解決的關鍵問題設計目標:通過測定LD1和ED99，從而算出它們的比值LD1/ED99，即可靠安全系數(shù)（CSF）。擬解決的關鍵問題：對實驗動物進行分組、藥物劑量的配制以及對實驗結果（數(shù)據(jù)）分析。（二） 實驗設計1、 實驗動物設計我們選用小白鼠作為實驗動物，有以下幾點理由：1） 、小白鼠易得到，容易飼養(yǎng)，在科研工作中被廣泛利用。2） 、小白鼠數(shù)量較大，易于在實驗中減少個體誤差。3） 、為了使實驗減少受試對象存在的偶然誤差和特殊性，本實驗選取標準小白鼠124只，體重18—22g，雌雄兼半，健康，精神狀態(tài)好。2、 實驗專業(yè)設計選用小白鼠作為實驗動物，先用預試實驗測出戊巴比妥鈉0%和100%死亡率的劑量范圍。再配制0%與100%死亡率劑量內(nèi)的不同濃度的戊巴比妥鈉。給小白鼠腹腔內(nèi)注射，觀察實驗動物的動物翻正反射消失（麻醉）數(shù)和動物呼吸停止（死亡）數(shù)，從而計算出有效率和死亡率。3、 實驗統(tǒng)計設計實驗統(tǒng)計設計中應始終貫徹隨機、對照、重復三大原則。（1）隨機：動物分組采用完全隨機設計（隨機數(shù)字查隨機數(shù)字表），取雄性動物50只，稱重，編號。隨機分為10組，每組5只。如組內(nèi)動物數(shù)不均勻，需調整至相等。另取雌性實驗動物50只，分組如上。然后將雄，雌動物隨機搭配，分成每組內(nèi)雄性5只，雌性5只的10組實驗動物。再取雌雄動物各12只按以上完全隨機分組的方法分成每組6只（雄性3只，雌性3只）的4組實驗動物。以備實驗使用。動物隨機分組舉例（表1）動物編號12345…50隨機數(shù)字6834791355…88除以組數(shù)1010101010…10余數(shù)84935…8組別84935…8（2）對照：本實驗采用的是組間相互對照，在ED99和LD1的測定中分別分成5個實驗組。5個實驗組注射不同濃度的戊巴比妥鈉，彼此相互對照。反映出注射不同濃度的藥物時，產(chǎn)生不同的反應效率。（3） 重復：本實驗中預試實驗每組小白鼠6只，正式實驗每組小白鼠10只，具有很高的重復性。（4） 統(tǒng)計數(shù)據(jù)收集：本實驗搜集計量資料，數(shù)據(jù)的計算方法采用Karber法，計算LD1和ED99，所以收集數(shù)據(jù)為10組實驗對象的反應率以及要計算反應率的反應動物的只數(shù)（翻正反射消失的動物數(shù)和呼吸停止的動物數(shù)）。計算ED99采用前5組實驗，計算LD1采用后5組實驗動物。（5） 統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析：在對數(shù)據(jù)的分析上以及藥劑的配置上都經(jīng)過了科學的選擇，使相鄰對數(shù)劑量之差始終為0.1。藥物劑量也在合理的范圍內(nèi)，而且，藥物濃度逐漸遞增既能達到有效的反應率，又不會造成偶然誤差和個體性誤差。

4、實驗方法設計實驗技術路線實驗技術方法、動物準備編號，稱重，分組(方法見上隨機分組)。給藥觀察方法預試實驗：取小白鼠24只，按以上方法隨機分成4組，按表2劑量腹腔內(nèi)注射戊巴比妥鈉溶液，組間劑量比為2：1。記錄2小時內(nèi)各組的死亡率。求出0%和100%死亡率的劑量范圍，以便在正式實驗時能正確配制藥物濃度。

戊巴比妥鈉的預試實驗結果（表2）組另U藥物濃度（mg/ml）劑量(mg/kg)給藥容量（ml/10g）動物數(shù)（只）死亡數(shù)（只）（只）死亡率（%）11.53000.2627.51500.2633.75750.2641.8835.50.26正式實驗:ED99的測定：5組動物給藥劑量分別為20,25,31,39和49mg/kg體重，其濃度分別為0.2%,0.25%，0.31%，0.39%，和0.49%。每鼠腹腔內(nèi)注射藥物均為0.1mg/10g體重，給藥后立即記下時間，嚴密觀察20-30分鐘內(nèi)動物翻正反射消失的情況。LD1的測定：另5組動物給要劑量分別為77，96，120，150和190mg/kg體重，相應濃度分別為0.77%，0.96%，1.2%，1.5%和1.9%。每鼠腹腔注射藥物均為0.1ml/10g體重，給藥最初15分鐘內(nèi)嚴密觀察，標準結果以24小時內(nèi)為準。整個實驗過程中，小白鼠按正常生活條件喂養(yǎng)一天。 戊巴比妥鈉ED99的測定結果（表3） 組別動物數(shù)（只）劑量(mg/kg)對數(shù)劑量翻正反射消失的動物數(shù)（只）有效率110201.29210251.39310311.49410391.59510491.69戊巴比妥鈉LD的測定結果（表4）絹別動物數(shù)（只）劑量(mg/kg)對數(shù)劑量 呼吸停止的動物數(shù)（只）死亡率610771.88710961.988101202.089101502.1810也由2.28（3）、數(shù)據(jù)處理按Karber法公式計算公式：ED99=lg-1［Xm-i（Epi-0.99）］LD1=lg-1［Xm-i（Epi-0.01）］Xm：最大劑量的對數(shù)i：相鄰兩對數(shù)之差（絕對值）Pi：各級反應率（即有效率或死亡率）的總和根據(jù)公式計算出ED99和LD］的值，可算出該藥的可靠安全系數(shù)（CSF），即LD1與ED99的比值。公式：csf=ld1/ed99（三）可行性分析1、小白鼠來源方便，價格便宜，容易侍養(yǎng)，在科研工作中被廣泛利用。2、 試劑只需要不同濃度的戊巴比妥鈉。3、 所用的儀器，藥品，動物實驗室都能滿足。4、 更重要的是本實驗在專業(yè)設計、統(tǒng)計設計、動物設計等方面均科學合理。只是在用Karber法計算ED99和LD1時可能精確度不是太高，但是采用的統(tǒng)計設計和群體實驗這兩個因素可以部分彌補這個缺陷。綜上所述，本實驗的實驗設計在合理性、科學性以及探討結果的可行性上都是極其先進的，故本實驗可行度高。（四） 實驗設計工作時間