2024年3月27日发(作者:南门如冬)
药物安全性评价实验
―――急性毒性实验
摘要:通过药物安全性评价实验,来测定药物的毒性的强弱,为长期毒性实验或特殊毒性实验提供剂量依
据,得到相关新药毒性的信息,本次实验采用急性毒性实验(即LD50的测定),以硫酸链霉素作为安全评
价的药物,小白鼠作为实验对象,分别注射不同浓度的原药来观察其小鼠的死亡情况及其死亡时的现象,
剖解后的生理状况,然后根据其改良寇氏法代入得到的相关数据来测定出药物的半数致死量,从而来评价
硫酸链霉素的毒性大小.
[注:本组在做正式实验时负责的浓度为1/6原药浓度在第二组浓度的0.7倍浓度]
关键词:急性毒性 LD50 剂量设计 现象
一 目的和意义:
1.根据急性毒性实验可以测定药物毒性的强弱
2.根据急性毒性实验可以为长期毒性实验或特殊毒性实验的剂量设置提供依据
3.根据急性毒性实验可以获取新药毒性反应的相关信息
二 实验仪器动物与药品
药品:硫酸键霉素 规格:2ml:0.5g 100万单位 10支
器材:灭菌锥形瓶 10ml移液管 镊子 解剖剪 注射器 碘酊 等
实验对象:小白鼠
三 剂量设计:
预实验组
1. 目的:找到药物的最小致死量和药物的最大致死量的大约范围为正式实验做好数据准备。
2. 药品对象及仪器:
药品:磺胺间甲氧嘧啶钠注射液 规格:5ml:0.5g
器材:灭菌锥形瓶 10ml移液管 镊子 解剖剪 注射器 碘酊 等
实验对象:小白鼠4只
3. 剂量设置:
本次实验分4组分别注射磺胺间甲氧嘧啶钠注射液的浓度为:
组别
浓度
一组
原药
二组
1/2原药
三组
1/4原药
四组
1/8原药
4.实验内容:
4.1 称取小白鼠,将小白鼠称重,同重的做同一标记,放在同一笼子里面,做到雌雄各半,然后采用随
机分组的原则进行(本次实验按照体重随机分组)。每组分4只
4.2 配药(即药液的稀释)采用等比稀释的方法进行,分别将原药稀释成 原药 1/2 1/4 1/8这四
个浓度备用
4.3 给药(本次实验采用腹腔注射)4个组分别注射4个不同浓度,给药量按0.2ml/10g的标准进行给
药。
4.4 观察 给药后连续观察30min(表现在:外观皮毛,活动情况,姿势,精神情况,以及有无舔脚,
呼吸困难,体温变化,腹泻,眼睛,肛门,口鼻耳的变化等)记录其情况以及死亡情况,1―――4小时后
观察其情况。
4.5 剖解 对死去的小鼠进行剖解,观察其剖解情况并做下详细的记录。
4.6 结果分析,为正式实验做准备
注射剂量表:
编号
重量(g)
注入剂量(ml)
第一只
20.45
0.45
第二只
26.7
0.55
第三只
20.4
0.41
第四只
17.5
0.35
注射后观察30min钟的现象:
第一只:有呼吸急促,行动弛缓,四肢无力,肌肉震颤,燥动不安,后肢创地状,游泳状爬行,5
分钟后出现倦缩成团,闭眼,呼吸由急渐变缓慢直至死亡,于24分钟后发生死亡。剖解后基本无明显变化,
看到肝脏有轻微的出血点。
第二只:卧地不动,呼吸急促,肌肉震颤,四肢无力,后肢创地状,游泳状爬行,5分钟后出现倦
缩成团,闭眼,呼吸由急渐变缓慢直至死亡,于注射后15min后发生死亡。解剖后基本无明显变化,看到
肝脏有轻微的出血点。
第三只:注射后无明显反应,只是出现眼睛紧闭,后肢创地状,游泳状爬行,呼吸由急渐变缓慢直至
死亡,死亡时间于注射后19分钟,剖解观察,肝脏颜色变暗,胀大,肝脏有出血点。
第四只:注射后静止不动,精神萎顿,后肢创地状,游泳状爬行,呼吸由急渐变缓慢直至死亡,死亡
时间于注射后17分钟,剖解无明显变化。
实验结果分析:本次实验四只小鼠均发生死亡,可能是由于药物的毒性所致死,但是第二组未出现死亡,
故可断定其药物的药量不能达到其致死量,其原因可能是由于药物的刺激性太大(因为本药为磺胺其控制
PH值为10.5)。由于第二组,第三组,第四组均未出现死亡,故本组动物的死亡不能做为正式实验的剂量
参考依据。
正式实验组
1.实验仪器动物与药品:
药品:硫酸键霉素 规格:2ml:0.5g 100万单位 10支
器材:灭菌锥形瓶 10ml移液管 镊子 解剖剪 注射器 碘酊 等
实验对象:小白鼠10只
2.剂量设置:
本次实验分4组分别注射硫酸键霉素注射液的浓度为:
组别
浓度
一组
1/6原药*0.7
×0.7
二组 三组 四组
三组的浓度×0.7 一组的浓度×0.7 二组的浓度×0.7
3.实验内容:
3.1 称取小白鼠,将小白鼠称重,同重的做同一标记(本次实验采用相差1g 分为一组的原则),放在
同一笼子里面,做到雌雄各半,然后采用随机分组的原则进行(本次实验按照体重随机分组)。每组分10
只.
3.2 配药(即药液的稀释)采用低比值系列稀释的方法进行,分别将原药稀释成
1/6原药*0.7
×0.7
一组的浓度×0.7 二组的浓度×0.7 三组的浓度×0.7
这四个浓度备用。每组药液量=每组的动物数×动物体重×d(即0.2ml/10g)
3.3 给药(本次实验采用腹腔注射)4个组分别注射4个不同浓度,给药量按0.2ml/10g的标准进行给
药。
4.4 观察 给药后连续观察30min(表现在:外观皮毛,活动情况,姿势,精神情况,以及有无舔脚,
呼吸困难,体温变化,腹泻,眼睛,肛门,口鼻耳的变化等)记录其情况以及死亡情况,1―――4小时后
观察其情况。
3.5 剖解 对死去的小鼠进行剖解,观察其剖解情况并做下详细的记录。
3.6 结果分析,对药物的安全性做出评价。
本组为第三组注射剂量表:
重量
(g)
11 12
0.24
13
0.26
11
0.22
12
0.24
13
0.26
11
0.22
12
0.24
13
0.26
12
0.24 注射量0.22
(ml)
注射后观察30min的现象:
10:23分钟开始观察,注射后无明显的变化。
10:33分钟时,出现一只小白鼠毛发杂乱,行动弛缓,精神萎顿,行动不正常,形如刺猬状。
10:37分钟时,出现两只小白鼠毛发杂乱,行动弛缓,精神萎顿,行动不正常,闭眼等症状。5分钟后
出现倦缩不动,呼吸变缓。
直到10:58分钟时,其于小白鼠表现均正常,无明显的异常症状,没有出现死亡,补上水和饲喂饲料,
继续观察。
18:00时,十只小白鼠均表现正常,早上出现的两只精神状况不好的小鼠均恢复正常,补上水和饲喂
饲料。
实验结果与分析:
1.实验结果及处理:
本次实验采用改良寇氏法:
实验完毕后,清点各组死亡鼠数和算出死亡率(P),按改良寇氏法公式进行计算:
LD
50
= ㏒
-1
[
X
m
– I(∑P – 0.5)]
其中:
X
m
:最大剂量的对数值
I :相邻两组剂量对数值之差
P:各组动物死亡率,用小数表示(如死亡率为80%应写成0.80)
∑P:各组动物死亡率之总和
将实验资料填入下表,并按公式计算。
组
别
1
2
3
4
动物数
(只)
10
10
10
10
剂 量
mg/kg
408.3
285.8
200.1
140.1
-1
对数 剂量
(X)
2.611
动物死亡数
(只)
3
0
0
0
死亡率
(%)
30%
0%
0%
0%
LD
50
438.5mg/kg
代入公式:LD50=
㏒ [2.611-0.1549*(0.3000-0.5000)]=438.5mg/kg
S
x
50
:logLD
50
的标准误
X
50
=logLD
50
S
x
50=
I*
X50=2.642
SX50=0.1549*0.1528=0.02366
LD
50
的95%可信限=log
-1
(
X
50
±1.96
S
x
50
)
LD50的95%可信限=488.0~~394.5 mg/kg
LD
50
的平均可信限=LD
50
±(LD
50
的95%可信限的高限-低限)/2
LD
50
的平均可信限=438.5±(488.0-394.5)/2=485.3~391.8 mg/kg
2.实验结果分析:
药物安全性评价:根据LD50结果显示,其药品的毒性>100,故为普通药
LD50的标准:(本实验采用日本静注标准)<10毒药 <100剧药 >100普通药
本次实验从以上数据显示,其给出的最大剂量不合理,造成死亡小鼠没有达到目的,第一组死亡率太
低,第二组、第三组、第四组无死亡率故本次实验结果出现错误,可以考虑重新设置剂量,再次进行LD50
的测定,但由于时间和其它不知明因素造成无法进行。故将错误结果算出,作为参考。再次宣告本次实验
失败。
分析讨论:
1.动物选择以小白鼠为主,雌雄各半,体重以20±2g为宜,健康无伤。患病或怀孕者应剔除,正式实验
每组小鼠应该10只。本次实验采用的小白鼠不合格没有达到要求的标准,这可能给实验带来误差。
2.实验条件 室温(20℃±2℃为宜)、季节、实验时间、动物的饥饱、避光或光照、单养或群养……均会
影响实验结果。应维持一致,必要时加以注明。
3.药物及给药途径 以腹腔注射,小白鼠用药容积不超过0.2ml/10g体重,药液的pH值及渗透压应在生理
范围内。
4.观察项目及时间 记录中毒症状及死亡原因。观察时应随时取出已死亡动物,避免因啮食尸体影响药量。
死亡率一般以7天为准,迅速致死的药物应记录每个动物的死亡时间。本次实验没有达到时间要求。应记
录动物的外观、行为活动、精神状态、食欲(饲料消耗量、大、小便及其颜色、肛门干净与否)。被毛、
肤色、呼吸、鼻、眼、口腔有无异常分泌物,体重变化及死亡数等。死亡动物应及时进行尸检,发现病变
器官应做病理组织学检查。
5.在LD50的实验中,其实验误差的关键问题是动物的体重和药物剂量(配制浓度及给药的容积)及室温
等。
6.计算LD50时各中间数据应取4位小数。有的需达6~7位有效数字,但最后报告LD50时,则应从实际
给药剂量的精确度出发。本次取4位有效数字,小数取1~2位即可。
7.关于药液的配制应采用低比值稀释法,这样不仅简便、精确,而且节省药品。本实验药液配制如下:
老师给出r值等于0.7,小白鼠每组10只,平均体重20g,总体重200g,用药量为0.2ml/10g(20ml/kg)。
(1)最大剂量药液浓度(即母液浓度)=2.5%。(2)每组药液量=每组动物总体重×用药量=200g×
0.2ml/10g=4ml为了留有余地应取6ml。(3)母液需用量=每组药液量/(1-r)=10ml/1-0.7=20ml。(4)
精确配制2.5%的母液24ml。从中吸出10ml为作为第一组用药(5)在余下的14ml母液中加生理盐水6ml,
混匀后吸出6ml为第二剂量组用药。(6)依法配制第3、第2、第1剂量组的药液。其比值皆为1∶0.7。
注意事项:
1.实验过程中给药剂量一定要准确。
2.注意观察中毒症状及其发生时间、死亡时间。
3.本次实验剂量设计的合理是本实验成功的关键。
报告要点:实验日期、室温、受试物来源、批号、规格、生产厂名。理化性状、溶液的浓度、小鼠的性别、
体重和数量、给药途径、剂量、给药时间、给药后观察到的中毒症状、死亡时间、死亡率和计算LD50的方
法。最后应写明受试物的LD50值及95%可信限,根据LD50值判断该受试物的毒性强度。
参考文献:
药品毒理学.楼宜嘉主编.人民卫生出版社2005 .P154――157页
以及其它途径资料
感谢:
1、指导老师林居纯老师。
2、四川农业大学动物科技学院药学教研室
2024年3月27日发(作者:南门如冬)
药物安全性评价实验
―――急性毒性实验
摘要:通过药物安全性评价实验,来测定药物的毒性的强弱,为长期毒性实验或特殊毒性实验提供剂量依
据,得到相关新药毒性的信息,本次实验采用急性毒性实验(即LD50的测定),以硫酸链霉素作为安全评
价的药物,小白鼠作为实验对象,分别注射不同浓度的原药来观察其小鼠的死亡情况及其死亡时的现象,
剖解后的生理状况,然后根据其改良寇氏法代入得到的相关数据来测定出药物的半数致死量,从而来评价
硫酸链霉素的毒性大小.
[注:本组在做正式实验时负责的浓度为1/6原药浓度在第二组浓度的0.7倍浓度]
关键词:急性毒性 LD50 剂量设计 现象
一 目的和意义:
1.根据急性毒性实验可以测定药物毒性的强弱
2.根据急性毒性实验可以为长期毒性实验或特殊毒性实验的剂量设置提供依据
3.根据急性毒性实验可以获取新药毒性反应的相关信息
二 实验仪器动物与药品
药品:硫酸键霉素 规格:2ml:0.5g 100万单位 10支
器材:灭菌锥形瓶 10ml移液管 镊子 解剖剪 注射器 碘酊 等
实验对象:小白鼠
三 剂量设计:
预实验组
1. 目的:找到药物的最小致死量和药物的最大致死量的大约范围为正式实验做好数据准备。
2. 药品对象及仪器:
药品:磺胺间甲氧嘧啶钠注射液 规格:5ml:0.5g
器材:灭菌锥形瓶 10ml移液管 镊子 解剖剪 注射器 碘酊 等
实验对象:小白鼠4只
3. 剂量设置:
本次实验分4组分别注射磺胺间甲氧嘧啶钠注射液的浓度为:
组别
浓度
一组
原药
二组
1/2原药
三组
1/4原药
四组
1/8原药
4.实验内容:
4.1 称取小白鼠,将小白鼠称重,同重的做同一标记,放在同一笼子里面,做到雌雄各半,然后采用随
机分组的原则进行(本次实验按照体重随机分组)。每组分4只
4.2 配药(即药液的稀释)采用等比稀释的方法进行,分别将原药稀释成 原药 1/2 1/4 1/8这四
个浓度备用
4.3 给药(本次实验采用腹腔注射)4个组分别注射4个不同浓度,给药量按0.2ml/10g的标准进行给
药。
4.4 观察 给药后连续观察30min(表现在:外观皮毛,活动情况,姿势,精神情况,以及有无舔脚,
呼吸困难,体温变化,腹泻,眼睛,肛门,口鼻耳的变化等)记录其情况以及死亡情况,1―――4小时后
观察其情况。
4.5 剖解 对死去的小鼠进行剖解,观察其剖解情况并做下详细的记录。
4.6 结果分析,为正式实验做准备
注射剂量表:
编号
重量(g)
注入剂量(ml)
第一只
20.45
0.45
第二只
26.7
0.55
第三只
20.4
0.41
第四只
17.5
0.35
注射后观察30min钟的现象:
第一只:有呼吸急促,行动弛缓,四肢无力,肌肉震颤,燥动不安,后肢创地状,游泳状爬行,5
分钟后出现倦缩成团,闭眼,呼吸由急渐变缓慢直至死亡,于24分钟后发生死亡。剖解后基本无明显变化,
看到肝脏有轻微的出血点。
第二只:卧地不动,呼吸急促,肌肉震颤,四肢无力,后肢创地状,游泳状爬行,5分钟后出现倦
缩成团,闭眼,呼吸由急渐变缓慢直至死亡,于注射后15min后发生死亡。解剖后基本无明显变化,看到
肝脏有轻微的出血点。
第三只:注射后无明显反应,只是出现眼睛紧闭,后肢创地状,游泳状爬行,呼吸由急渐变缓慢直至
死亡,死亡时间于注射后19分钟,剖解观察,肝脏颜色变暗,胀大,肝脏有出血点。
第四只:注射后静止不动,精神萎顿,后肢创地状,游泳状爬行,呼吸由急渐变缓慢直至死亡,死亡
时间于注射后17分钟,剖解无明显变化。
实验结果分析:本次实验四只小鼠均发生死亡,可能是由于药物的毒性所致死,但是第二组未出现死亡,
故可断定其药物的药量不能达到其致死量,其原因可能是由于药物的刺激性太大(因为本药为磺胺其控制
PH值为10.5)。由于第二组,第三组,第四组均未出现死亡,故本组动物的死亡不能做为正式实验的剂量
参考依据。
正式实验组
1.实验仪器动物与药品:
药品:硫酸键霉素 规格:2ml:0.5g 100万单位 10支
器材:灭菌锥形瓶 10ml移液管 镊子 解剖剪 注射器 碘酊 等
实验对象:小白鼠10只
2.剂量设置:
本次实验分4组分别注射硫酸键霉素注射液的浓度为:
组别
浓度
一组
1/6原药*0.7
×0.7
二组 三组 四组
三组的浓度×0.7 一组的浓度×0.7 二组的浓度×0.7
3.实验内容:
3.1 称取小白鼠,将小白鼠称重,同重的做同一标记(本次实验采用相差1g 分为一组的原则),放在
同一笼子里面,做到雌雄各半,然后采用随机分组的原则进行(本次实验按照体重随机分组)。每组分10
只.
3.2 配药(即药液的稀释)采用低比值系列稀释的方法进行,分别将原药稀释成
1/6原药*0.7
×0.7
一组的浓度×0.7 二组的浓度×0.7 三组的浓度×0.7
这四个浓度备用。每组药液量=每组的动物数×动物体重×d(即0.2ml/10g)
3.3 给药(本次实验采用腹腔注射)4个组分别注射4个不同浓度,给药量按0.2ml/10g的标准进行给
药。
4.4 观察 给药后连续观察30min(表现在:外观皮毛,活动情况,姿势,精神情况,以及有无舔脚,
呼吸困难,体温变化,腹泻,眼睛,肛门,口鼻耳的变化等)记录其情况以及死亡情况,1―――4小时后
观察其情况。
3.5 剖解 对死去的小鼠进行剖解,观察其剖解情况并做下详细的记录。
3.6 结果分析,对药物的安全性做出评价。
本组为第三组注射剂量表:
重量
(g)
11 12
0.24
13
0.26
11
0.22
12
0.24
13
0.26
11
0.22
12
0.24
13
0.26
12
0.24 注射量0.22
(ml)
注射后观察30min的现象:
10:23分钟开始观察,注射后无明显的变化。
10:33分钟时,出现一只小白鼠毛发杂乱,行动弛缓,精神萎顿,行动不正常,形如刺猬状。
10:37分钟时,出现两只小白鼠毛发杂乱,行动弛缓,精神萎顿,行动不正常,闭眼等症状。5分钟后
出现倦缩不动,呼吸变缓。
直到10:58分钟时,其于小白鼠表现均正常,无明显的异常症状,没有出现死亡,补上水和饲喂饲料,
继续观察。
18:00时,十只小白鼠均表现正常,早上出现的两只精神状况不好的小鼠均恢复正常,补上水和饲喂
饲料。
实验结果与分析:
1.实验结果及处理:
本次实验采用改良寇氏法:
实验完毕后,清点各组死亡鼠数和算出死亡率(P),按改良寇氏法公式进行计算:
LD
50
= ㏒
-1
[
X
m
– I(∑P – 0.5)]
其中:
X
m
:最大剂量的对数值
I :相邻两组剂量对数值之差
P:各组动物死亡率,用小数表示(如死亡率为80%应写成0.80)
∑P:各组动物死亡率之总和
将实验资料填入下表,并按公式计算。
组
别
1
2
3
4
动物数
(只)
10
10
10
10
剂 量
mg/kg
408.3
285.8
200.1
140.1
-1
对数 剂量
(X)
2.611
动物死亡数
(只)
3
0
0
0
死亡率
(%)
30%
0%
0%
0%
LD
50
438.5mg/kg
代入公式:LD50=
㏒ [2.611-0.1549*(0.3000-0.5000)]=438.5mg/kg
S
x
50
:logLD
50
的标准误
X
50
=logLD
50
S
x
50=
I*
X50=2.642
SX50=0.1549*0.1528=0.02366
LD
50
的95%可信限=log
-1
(
X
50
±1.96
S
x
50
)
LD50的95%可信限=488.0~~394.5 mg/kg
LD
50
的平均可信限=LD
50
±(LD
50
的95%可信限的高限-低限)/2
LD
50
的平均可信限=438.5±(488.0-394.5)/2=485.3~391.8 mg/kg
2.实验结果分析:
药物安全性评价:根据LD50结果显示,其药品的毒性>100,故为普通药
LD50的标准:(本实验采用日本静注标准)<10毒药 <100剧药 >100普通药
本次实验从以上数据显示,其给出的最大剂量不合理,造成死亡小鼠没有达到目的,第一组死亡率太
低,第二组、第三组、第四组无死亡率故本次实验结果出现错误,可以考虑重新设置剂量,再次进行LD50
的测定,但由于时间和其它不知明因素造成无法进行。故将错误结果算出,作为参考。再次宣告本次实验
失败。
分析讨论:
1.动物选择以小白鼠为主,雌雄各半,体重以20±2g为宜,健康无伤。患病或怀孕者应剔除,正式实验
每组小鼠应该10只。本次实验采用的小白鼠不合格没有达到要求的标准,这可能给实验带来误差。
2.实验条件 室温(20℃±2℃为宜)、季节、实验时间、动物的饥饱、避光或光照、单养或群养……均会
影响实验结果。应维持一致,必要时加以注明。
3.药物及给药途径 以腹腔注射,小白鼠用药容积不超过0.2ml/10g体重,药液的pH值及渗透压应在生理
范围内。
4.观察项目及时间 记录中毒症状及死亡原因。观察时应随时取出已死亡动物,避免因啮食尸体影响药量。
死亡率一般以7天为准,迅速致死的药物应记录每个动物的死亡时间。本次实验没有达到时间要求。应记
录动物的外观、行为活动、精神状态、食欲(饲料消耗量、大、小便及其颜色、肛门干净与否)。被毛、
肤色、呼吸、鼻、眼、口腔有无异常分泌物,体重变化及死亡数等。死亡动物应及时进行尸检,发现病变
器官应做病理组织学检查。
5.在LD50的实验中,其实验误差的关键问题是动物的体重和药物剂量(配制浓度及给药的容积)及室温
等。
6.计算LD50时各中间数据应取4位小数。有的需达6~7位有效数字,但最后报告LD50时,则应从实际
给药剂量的精确度出发。本次取4位有效数字,小数取1~2位即可。
7.关于药液的配制应采用低比值稀释法,这样不仅简便、精确,而且节省药品。本实验药液配制如下:
老师给出r值等于0.7,小白鼠每组10只,平均体重20g,总体重200g,用药量为0.2ml/10g(20ml/kg)。
(1)最大剂量药液浓度(即母液浓度)=2.5%。(2)每组药液量=每组动物总体重×用药量=200g×
0.2ml/10g=4ml为了留有余地应取6ml。(3)母液需用量=每组药液量/(1-r)=10ml/1-0.7=20ml。(4)
精确配制2.5%的母液24ml。从中吸出10ml为作为第一组用药(5)在余下的14ml母液中加生理盐水6ml,
混匀后吸出6ml为第二剂量组用药。(6)依法配制第3、第2、第1剂量组的药液。其比值皆为1∶0.7。
注意事项:
1.实验过程中给药剂量一定要准确。
2.注意观察中毒症状及其发生时间、死亡时间。
3.本次实验剂量设计的合理是本实验成功的关键。
报告要点:实验日期、室温、受试物来源、批号、规格、生产厂名。理化性状、溶液的浓度、小鼠的性别、
体重和数量、给药途径、剂量、给药时间、给药后观察到的中毒症状、死亡时间、死亡率和计算LD50的方
法。最后应写明受试物的LD50值及95%可信限,根据LD50值判断该受试物的毒性强度。
参考文献:
药品毒理学.楼宜嘉主编.人民卫生出版社2005 .P154――157页
以及其它途径资料
感谢:
1、指导老师林居纯老师。
2、四川农业大学动物科技学院药学教研室