药理学实验与设计

药理学实验与设计一、实验设计的三个基本要素处理因素实验对象实验效应根据研究目的由实验者施加给受试对象的因素。(一)处理因素药物1.处理因素的标准化有来源、批号、剂型、给药途径、给药剂量等2.处理因素的数量、水平与设计分单、多因素设计，单、多水平设计等。3.消除非处理因素干扰年龄、性别等，注意构成比，要一致。(二)实验对象

整体动物：正常动物、麻醉动物、病理模型 离体器官：子宫、心脏、小肠 组织：肛尾肌、血管条 细胞：肝细胞、心肌细胞动物种属的选择 中枢神经系统药物—猴抗过敏药物—豚鼠2.正常动物选择的一般原则

(1)年龄、体重 如小鼠18-28g,大鼠180-280g,兔2-3kg (2)性别 药效多有差异

(3)生理与健康状况 需动物合格证、上岗证(三)实验效应（指标）

1.指标分类及统计方法计数指标（定性指标） 如惊厥或不惊厥、死亡或存活等。用

2方检验。计量指标（定量指标） 如血压值、酶活性单位、时间等。用t-检验、ANOVA、配对检验等。2.注意事项(1)特异性能反映某一特定现象且不与其他现象相混淆。(2)客观性易于量化的、经过仪器测量和检验而获得的。(3)

重复性在相同条件下指标可以重复出现。灵敏性根据实验要求相应显示出微小的变化，由实验方法和仪器的灵敏度共同决定(5)可行性既有文献依据，又符合本实验室条件和研究者实际水平。二、实验设计的三个基本原则

对照原则随机原则重复原则(一)对照原则以消除各非处理因素的干扰实验对象来源、种属、性别、年龄、体重构成等要一致。实验室条件和方法也要一致。(1)空白对照(正常对照，阴性对照)

在不加任何处理条件下所设的对照

(2)实验对照(模型对照)

在某种有关实验条件下所设的对照，如动物模型(3)自身对照用同体实验前资料作为对照(4)标准对照(阳性对照)

用已证实有效或已批准上市的药物作为对照(5)相互对照实验中各实验组互为对照常见动物分组：(1)正常对照组(2)模型对照组(3)受试药小剂量组(4)受试药中剂量组(5)受试药大剂量组(6)阳性药对照组(二)随机原则

使每个研究对象有同等的机会被分配到各组中，以均分样本的生物差异。常用方法:

(1)简化分层随机法常用于单因素小样本的一般实验。即将同一性别动物按体重大小顺序排列，分组时由体重小的到大的按次序随机分到各组。在一个实验中体重不宜相差过大。一种性别的动物分配完后，再分配另一性别的动物。各组雌雄性别数目应一致。

完全随机法主要用于单因素大样本的实验。先将样本编号后，按随机数字表任取一段数字，依次排序各样本。然后按这些新号码的奇偶(两组)或除以组数后的余数(两组以上)作为分配归入的组次。最后仍同前再随机调整，以使各组样本数达到均衡。

(三)重复原则

一般而言，计量资料的样本数每组不少于5例，以10–20例为好。计数资料的样本数则需每组不少于10例，以30例为好。

表9-1动物实验每组所需的样本数

动物计量资料计数资料小(小鼠、大鼠、蛙)≥10≥30中(兔、豚鼠)≥6≥20大(犬、猫)≥5≥10三、实验设计的步骤与内容1.查阅文献，确定选题和提出立题依据注意科学性、创新性和可行性。2.明确实验目的，设计实验方法和实验步骤以完全随机化设计、随机区组设计多见。3.进行预实验检查各项准备工作是否完备，实验方法和步骤是否切实可行，测试指标是否稳定可靠，以便调整或修改设计方案，确定正式实验条件。

设计内容包括：

(1)确定受试药给药途径、给药剂量

(2)选择实验对象

(3)确定动物模型

(4)确定样本例数及分组方法

(5)确定观察时间、指标及测定方法

(5)拟定数据统计分析方法四、药理学实验范例与实践【立题依据】患者反映使用X药期间伴有血压升高现象，己有资料证实该药无直接影响心脏泵血功能的作用，也未见有升血压的报道，其升压作用推测与血管收缩或血量增多有关。

【目的】初步验证该药的升压效应，并探索其升压机制。

【药品】X药(要求配好浓度)。

【仪器】D-951信号接收系统(含压力换能器)，动物手术器械。

【动物】家兔。

实验设计（一）实验X药对家兔动脉血压的影响【方法】取家兔1只，称重，耳缘静脉用3%戊巴比妥钠缓慢注射常规麻醉，分离颈动脉，插入联接D-951信号接收系统的压力传感器，测动脉压(指标)，实验采用自身对照及拉丁方设计。

【分组】实验分为①甲药组；②受体阻断药1＋X药组；③受体阻断药2＋X药组。

【预期结果】X药有升血压作用，并可能通过某受体起作用。

【目的】观察肝功能损伤对戊巴比妥钠作用的影响。【器材】天平，1ml注射器，组织剪。【药品】25％四氯化碳油溶液，0.15％戊巴比妥钠。【动物】小白鼠。【方法】在实验前24h先取小鼠2只，25％四氯化碳油溶液灌胃0.1ml/10g造成肝损伤。实验时取给予四氯化碳小鼠和正常小鼠各2只，均腹腔注射0.15％戊巴比妥钠0.2ml/10g，观察动物反应。记录各鼠翻正发射消失和恢复时间，并计算入睡时间和睡眠时间。【结果】将所观察的实验结果填入下表。实验设计（二）实验八肝损伤对药物作用的影响表8肝功能损伤对戊巴比妥钠作用的影响鼠号肝损伤状态入睡时间(min)睡眠时间(min)肝脏外观

1

2

表8肝功能损伤对戊巴比妥钠作用的影响鼠号肝损伤状态入睡时间(min)睡眠时间(min)肝脏外观

1

正常

5

30

暗红

2

肝损伤

2

10

苍白

【目的】了解大剂量可拉明的中毒表现——惊厥，观察巴比妥类药物的抗惊厥作用。【器材】250ml烧杯，铁丝笼，1ml注射器，注射针头。【药品】1%苯巴比妥钠，5%可拉明，0.5%戊巴比妥钠【方法】取体重相近的小白鼠3只，称重，编号。1号鼠腹腔注射生理盐水0.1ml/10g，2号鼠腹腔注射2%苯巴比妥钠溶液0.1ml/10g，15min后3只鼠同时皮下注射5%可拉明溶液0.1ml/10g，待发生惊厥后

(以后肢强直为惊厥指标)，3号鼠立即腹腔注射0.5%戊巴比妥钠溶液0.1ml/10g，1号鼠不再给药。观察3只鼠出现的症状。【结果】将所观察的实验结果填入下表。实验设计（三）实验十九巴比妥类药物的抗惊厥作用表19巴比妥类药物对可拉明所致小鼠惊厥作用的影响鼠号药

物剂量(mg/kg)惊厥反应死亡情况1生理盐水

2苯巴比妥钠

3戊巴比妥钠

表19巴比妥类药物对可拉明所致小鼠惊厥作用的影响鼠号药

物剂量(mg/kg)惊厥反应死亡情况1生理盐水

/有

有2苯巴比妥钠

200

无无3戊巴比妥钠

50

有无【目的】通过制备急性肾功能衰竭的实验动物模型，以及选择有效的观察指标，证实A药在急性肾功能衰竭的治疗作用。【药品】庆大霉素、维拉帕米、生理盐水。【试剂】尿素氮(BUN)和肌酐(Cr)试剂盒，甲醛。【仪器】低速离心机，分光光度计。【动物】雄性Wistar大鼠。实验设计（四）X药对急性肾功能衰竭作用的影响【方法与指标】取健康雄性Wistar大鼠40只，体重250~300，随机分成模型对照组，X药小剂量、中剂量、大剂量组和维拉帕米对照组。将大鼠置于代谢笼中，收集并记录24h正常尿量。各组大鼠腹腔注射庆大霉素140mg/kg，连续7日。于注射庆大霉素的同时，分别经口灌胃(ig)小、中、大剂量X药和维拉帕米ig15mg/kg，模型对照组ig等容量生理盐水。于末次注射庆大霉素后，收集24h总尿量，并断头处死动物。取血制备血清，测定血清BUN和Cr。剖腹取肾，经10%甲醛固定后，常规制片，进行组织学检查。【统计】血清BUN、Cr和24h总尿量采用组间t检验，肾组织切片采用光镜观察。实验设计（五）

当归注射液对实验性IUGR的保护作用及机制实验材料 市售香烟，武汉卷烟厂生产，烤烟型，焦油含量15mg，烟碱含量1.1mg。

25%当归注射液由武汉大学中南医院生产，批号：030322。实验动物

Wistar

大鼠，雌:雄=2:1

雌性：180~200g，雄性：

200-250g动物处理 参照文献，采用被动吸烟法，并进行适当改进。 受孕:大鼠于每日6PM雌雄合笼(2:1),次晨6AM观察阴栓,观察到阴栓者为受孕0天。

IUGR动物模型：模型对照组从孕7天起被动吸烟,每天置于烟气中4次(8AM,12AM,2PM,5PM),每次15min。被动吸烟时孕鼠置于0.02m3半封闭容器内，2min内连续抽吸0.3只香烟，烟雾浓度10g/m3。正常对照组每天同时半封闭容器内4次,每次15min。 标本采集：妊娠第20天，2%戊巴比妥钠40mg/kg腹腔麻醉。剖腹取胎，留取胎盘。动物分组

A：正常对照组(生理盐水20ml/kg) B：模型对照组(生理盐水20ml/kg) C：当归注射液小剂量组(0.125g生药/kg，20ml/kg，ig) D：当归注射液中剂量组(0.25g生药/kg，20ml/kg，ig) E：当归注射液大剂量组(0.5g生药/kg，20ml/kg，ig) F:阳性对照组(复方丹参注射液10ml/kg，ig)

均于孕14天起给药，直至孕20天。观察指标

一般指标孕鼠体重情况、仔鼠生产情况、胎盘重量胎盘功能指标 胎盘催乳素(hPL)（放免法） 雌三醇(E3)（放免法）

-绒毛膜促性腺激素(

-HCG)（放免法）胎盘病理学检查 实验设计（六）

大蒜多糖对实验动物

中毒性心肌炎的保护作用第一部分大蒜多糖对大鼠原代心肌细胞中毒性心肌炎的作用实验步骤：1、心肌细胞的分离和培养2、心肌炎模型的建立3、分组及大蒜多糖的处理4、标本收集及指标测定剪碎，胰酶消化新生SD大鼠心脏终止消化，离心收集细胞组织块进一步消化差速贴壁法收集心肌细胞，计数，接种加入不同浓度的阿霉素不同时间内测定生化指标1、心肌细胞培养和心肌炎模型的建立细胞分组及大蒜多糖的处理 细胞分组：正常对照组 阿霉素模型对照组 小剂量大蒜多糖组 中剂量大蒜多糖组 大剂量大蒜多糖组

VitE阳性对照组心肌细胞培养48h后，贴壁的心肌细胞簇开始搏动，观察细胞簇搏动频率情况至72h后，加入不同浓度大蒜多糖及VitE，1h后加入阿霉素，继续培养24h，用倒置相差显微镜观察细胞搏动百分比及搏动频率。标本收集及分析 上清乳酸脱氢酶释放量（丙酮法） 胞内超氧化物歧化酶活力（联苯三酚法） 胞内丙二醛含量（硫代巴比妥比色法） 胞内游离Ca2＋浓度 细胞凋亡（流式细胞仪）第二部分大蒜多糖对小鼠急性中毒性心肌炎的作用实验动物 昆明种小鼠60只，雌雄各半，每组10只。动物造模 给药第4天20mg/kg阿霉素腹腔注射。动物分组及处理 正常对照组（NS10ml/kg，qd

10

） 模型对照组（NS