药物可靠安全系数的测定

1、机能学实验设计大纲实验名称：药物可靠安全系数的测定课题来源：自 选设计班级：基础医学院2004级临床本科（乙）班设计人员：刘先伟 王 智 张 庆 唐 铭设计日期：2006-10-07指导老师：张 晓 荣 成成都医学院实验技术教研室2006年制一、实验设计的目的意义：实验设计的目的意义，国内外研究现状，存在的问题，解决问题的思路。目的意义:掌握药物安全系数的测定方法，能初步估算一药物的可靠安全系数（CSF），使临床用药更科学。减少药物引起的毒性反应，减轻病人的身心伤害。国内外研究现状:临床上，一般认为，治疗指数大的药物，安全度就大，反之则小。临床药动学监测（Clillical Pharmacok

2、inetic Service，CPS）始于20世纪70年代后期和80年代初的美国，作为一种药剂师参与临床个体化给药方案设计的临床服务项目，已经在美国各大医院实践了20多年并取得了良好的成绩；在中国，开始于20世纪80年代初的临床药学工作，主要内容是对一批治疗指数窄、毒副反应大的药物开展了血药浓度监测，它能够发展依赖于分析方法的改进和计算机的普及应用。我国卫生部在医院分级管理中明确要求三级医院应开展血药浓度监测工作，可见临床用药越来越谨慎，医疗人员都在尽可能的争取最大疗效而不良反应最小。治疗指数（TI）和可靠安全系数（CSF）的相关研究：李莉霞 金若敏 李仪奎等对雷公藤多苷多次给药的免疫抑制作用

3、及安全范围研究。方法：用迟发性变态反应，淋巴细胞转化和血清溶血素测定方法，观察雷公藤多苷免疫抑制作用；小鼠连续灌胃给药7d，观察急性毒性反应。用bliss法分别计算各药效指标坪值的ED50，ED95，ED99和LD50，LD5，LD1,计算雷公藤多苷治疗指数（TI），安全系数（SF）和可靠安全系数（CSF）。结果：雷公藤多苷有明显的免疫抑制作用，呈良好的量效关系，相关系数r分别为0982，0940，0972，其安全范围的均值TI，SF和CSF分别为59，15和09。结论：雷公藤多苷有显著的免疫抑制作用，但安全范围窄，小剂量多次给药相对安全。赵瑞祥对地高辛药学监护和药物相互作用的研究。地高辛是临

4、床最常用的经典药物之一，主要用于充血性心力衰竭及控制快速心房颤动、心房扑动的心室率。此药治疗指数低，用药个体差异大，不良反应发生率较高。此外，地高辛又是一种长期服用的药物，经常会出现与其他药物联合应用的现象。因此，其体内的血药浓度变化情况就更加复杂。故必须在用药期间对地高辛血药浓度进行监测，同时应注意地高辛和其它药物的相互作用，以保证患者安全、有效地使用地高辛。梁炬赫对苯妥英钠引起的不良反应的研究。苯妥英钠为二苯乙内酰脲类，抑制异位电活动的扩散，是有效的抗癫痫药，适用于癫痫大发作，但其不良反应时有发生，甚至会发生严重的毒性反应，应引起医生和药学人员的注意。由于苯妥英钠治疗指数窄(1020g&#

5、183;ml-1)，个体差异大，为零级药代动力学药物，在应用一段时间后，肝脏代谢能力达到饱和，此时，增加很小剂量，也易造成血药浓度不成比例升高，引起不良反应。等其他的相关研究（略）。存在的问题:以上都是相关领域的最新成果，均是看重治疗指数以及对治疗指数窄的药物进行血药浓度的监测，却没有重视药物可靠安全系数（CSF）。然而我们临产用药的目的是希望所有用药的病人都能达到最高的疗效和最低的不良反应。用药多大剂量可以产生最大疗效而不良反应最小，这个问题用治疗指数是不能回答的，而需要能够可靠安全系数来进行探讨。可靠安全系数指的是，1%致死量与99%有效量之间的的比值（LD1/ED99）。当比值大于1.0

6、时，说明药物的安全系数大，即群体中对99%动物有效的剂量尚小于引起1%动物死亡的剂量。如比值小于1.0，即ED99与LD1相重叠时，说明药物的安全系数小，因为在应用对99%动物有效的剂量时，已有少量动物死亡。解决问题的思路：通过测定药物的可靠安全系数（CSF），使临床用药在达到最高疗效的同时取得最低的不良反应。参考文献：1 张 晓 荣 成 医学机能实验学2 高兴亚 汪晖 戚晓红等 技能实验学 第二版 科学出版社3 郑先科 李国华 黄碧兰 技能实验科学 北京大学出版社4 李万华 赵德禄 L2000,L1600和HI6抗小鼠梭曼中毒效能比较中国药理学与毒理学杂志2003年 17卷 4期：308-3

7、085 李莉霞 金若敏 李仪奎等 雷公藤多苷多次给药的免疫抑制作用及安全范围的研究中国新药与临床杂志-2006年 25卷 4期：248-2516 赵瑞祥 地高辛药学监护和药物相互作用 中国疗养医学-2004年5期：264-2657 梁炬赫 药物不良反应：应重视苯妥英钠引起的不良反应2000年 4卷 3期：46-478 蔡卫民 临床药动学监测与个体化用药中国处方药-2006年5期：10-13二、实验设计方案（实验设计目标,拟解决的主要问题, 实验动物设计,实验专业设计，实验统计设计,实验方法设计，可行性分析,预期结果，实验设计工作时间安排）。（一）实验设计目标，拟解决的关键问题设计目标：通过测定

8、LD1和ED99，从而算出它们的比值LD1/ED99，即可靠安全系数（CSF）。拟解决的关键问题：对实验动物进行分组、药物剂量的配制以及对实验结果（数据）分析。（二）实验设计1、实验动物设计我们选用小白鼠作为实验动物，有以下几点理由：1）、小白鼠易得到，容易饲养，在科研工作中被广泛利用。2）、小白鼠数量较大，易于在实验中减少个体误差。3）、为了使实验减少受试对象存在的偶然误差和特殊性，本实验选取标准小白鼠124只，体重1822g，雌雄兼半，健康，精神状态好。2、实验专业设计选用小白鼠作为实验动物，先用预试实验测出戊巴比妥钠0%和100%死亡率的剂量范围。再配制0%与100%死亡率剂量内的不同浓

9、度的戊巴比妥钠。给小白鼠腹腔内注射，观察实验动物的动物翻正反射消失（麻醉）数和动物呼吸停止（死亡）数，从而计算出有效率和死亡率。3、实验统计设计实验统计设计中应始终贯彻随机、对照、重复三大原则。（1）随机：动物分组采用完全随机设计（随机数字查随机数字表），取雄性动物50只，称重，编号。随机分为10组，每组5只。如组内动物数不均匀，需调整至相等。另取雌性实验动物50只，分组如上。然后将雄，雌动物随机搭配，分成每组内雄性5只，雌性5只的10组实验动物。再取雌雄动物各12只按以上完全随机分组的方法分成每组6只（雄性3只，雌性3只）的4组实验动物。以备实验使用。动物随机分组举例（表1） 动物编号 1

10、2 3 4 5 50随机数字 68 34 79 13 55 88除以组数 10 10 10 10 10 10余 数 8 4 9 3 5 8组 别 8 4 9 3 5 8（2）对照：本实验采用的是组间相互对照，在ED99和LD1的测定中分别分成5个实验组。5个实验组注射不同浓度的戊巴比妥钠，彼此相互对照。反映出注射不同浓度的药物时，产生不同的反应效率。（3）重复：本实验中预试实验每组小白鼠6只，正式实验每组小白鼠10只，具有很高的重复性。（4）统计数据收集：本实验搜集计量资料，数据的计算方法采用Karber法，计算LD1和ED99，所以收集数据为10组实验对象的反应率以及要计算反应率的反应动物的

11、只数（翻正反射消失的动物数和呼吸停止的动物数）。计算ED99采用前5组实验，计算LD1采用后5组实验动物。（5）统计数据分析：在对数据的分析上以及药剂的配置上都经过了科学的选择，使相邻对数剂量之差始终为0.1。药物剂量也在合理的范围内，而且，药物浓度逐渐递增既能达到有效的反应率，又不会造成偶然误差和个体性误差。4、实验方法设计实验技术路线小白鼠正式实验预试实验LD1的测定ED99的测定5组动物给药剂量分别为77，96，120，150和190mg/kg体重5组动物给药剂量分别为20，25，31，39和49mg/kg体重收集呼吸停止（死亡）的动物数收集翻正反射消失（麻醉）的动物数数据处理与分析实验

12、技术方法（1）、动物准备编号，称重，分组（方法见上随机分组）。（2）给药观察方法预试实验：取小白鼠24只，按以上方法随机分成4组，按表2剂量腹腔内注射戊巴比妥钠溶液，组间剂量比为2：1。记录2小时内各组的死亡率。求出0%和100%死亡率的剂量范围，以便在正式实验时能正确配制药物浓度。戊巴比妥钠的预试实验结果（表2） 药物浓度 剂量 给药容量 动物数 死亡数(只) 死亡率组 别 (mg/ml) (mg/kg) (ml/10g) (只) (只) (%) 1 1.5 300 0.2 62 7.5 150 0.2 63 3.75 75 0.2 64 1.88 35.5 0.2 6正式实验：ED99的测

13、定：5组动物给药剂量分别为20，25，31，39和49mg/kg体重，其浓度分别为0.2%，0.25%，0.31%，0.39%，和0.49%。每鼠腹腔内注射药物均为0.1mg/10g体重，给药后立即记下时间，严密观察2030分钟内动物翻正反射消失的情况。LD1的测定：另5组动物给要剂量分别为77，96，120，150和190mg/kg体重，相应浓度分别为0.77%，0.96%，1.2%，1.5%和1.9%。每鼠腹腔注射药物均为0.1ml/10g体重，给药最初15分钟内严密观察，标准结果以24小时内为准。整个实验过程中，小白鼠按正常生活条件喂养一天。戊巴比妥钠ED99的测定结果（表3） 组别 动

14、物数(只) 剂量(mg/kg) 对数剂量 翻正反射消失的动物数(只) 有效率1 10 20 1.292 10 25 1.393 10 31 1.494 10 39 1.595 10 49 1.69戊巴比妥钠LD1的测定结果（表4）组别 动物数(只) 剂量(mg/kg) 对数剂量 呼吸停止的动物数(只) 死亡率6 10 77 1.887 10 96 1.988 10 120 2.089 10 150 2.1810 10 190 2.28（3）、数据处理按Karber法公式计算公式：ED99=lg-1Xm-i(pi-0.99)LD1= lg-1 Xm-i(pi-0.01)Xm：最大剂量的对数i：相

15、邻两对数之差（绝对值）Pi：各级反应率（即有效率或死亡率）的总和根据公式计算出ED99和LD1的值，可算出该药的可靠安全系数（CSF），即LD1与ED99的比值。公式：CSF=LD1/ED99（三）可行性分析1、小白鼠来源方便，价格便宜，容易侍养，在科研工作中被广泛利用。2、试剂只需要不同浓度的戊巴比妥钠。3、所用的仪器，药品，动物实验室都能满足。4、更重要的是本实验在专业设计、统计设计、动物设计等方面均科学合理。只是在用Karber法计算ED99和LD1时可能精确度不是太高，但是采用的统计设计和群体实验这两个因素可以部分弥补这个缺陷。综上所述，本实验的实验设计在合理性、科学性以及探讨结果的可行性上都是极其先进的，故本实验可行度高。（