实验动物的给药前的准备工作

日期:08-01  222  属于:新闻资讯

(一)确定给药剂量

给药剂量是指单位体重所给予药物(或受试物)的量,通常按mg/kg或g/kg计算。药物的药效和毒性大多有剂量依赖关系,达到同样作用的给药剂量又因动物种属、年龄和给药途径而不同。

1.种属  各种动物对同种药物的反应性大多存在种属差异,这和药物在不同动物体内不同的代谢途径及代谢率等因素有关。动物实验中,常需在不同种属动物之间(或人类和动物之间)进行给药剂量的换算,即根据一种动物的已知剂量计算出另一种动物的等效剂量。

(1)按种属估算:一般情况下,对于同种药物,动物的耐受性大于人类,因此给药剂量通常也大于人类,如以人的剂量为1,则大鼠和小鼠的剂量为25~50,豚鼠和兔的剂量为15~20,犬和猫的剂量则为5~10,此法适用于对剂量设置要求较粗略的研究。

(2)按体表面积换算:药物的体重剂量(mg/kg)只在(1%±20%)的体重变化范围内有效,当动物体重相差很大时,采用体表面积剂量(mg/m2)更为确切。由于体表面积的计算较为复杂,常参照表3-1-19进行不同种属间等效剂量的折算。

表3-1-19的数据为A动物体表面积相对于B动物的比值,表中动物的体重为研究时的标准体重。已知B动物剂量,求A动物的等效剂量,计算方法为:A动物剂量=比值×B动物剂量×B动物体重/A动物体重。如,假设某种药物大鼠剂量为100mg/kg,则犬的剂量为17.8×100×0.2/12=29.67mg/kg。

(3)按体型系数换算:按表3-1-20所列体型系数和计算公式,可直接计算不同种类任何体重动物的剂量。

体重剂量(mg/kg)dB=dA·RB·RA·((WA)1/3)/WB

注:dB为欲求的B动物体重剂量,dA为已知的A动物体重剂量,WA和WB分别是A、B两种动物体重, RA和RB分别是A、B两种动物的体型系数。

2.动物年龄(日龄)  大多数药物或毒物通过肝脏的微粒体酶系统进行生物转化,幼龄动物的微粒体酶系统尚未发育完善,功能不全,故对药物的敏感性通常较强,给药剂量一般应小于成年动物。

3.给药途径  从不同的途径给药时,药物的代谢途径和速率可能不同,由此影响动物的反应性。如以口服剂量为100,则灌肠的剂量应为100~200,皮下注射剂量为30~50,肌内注射剂量为25~30,静脉注射剂量为25。

(二)确定给药量

给药量是指一次或多次给予一个动物的药物(或受试物,以下同)总量,和给药剂量是两个不同的给药参数。给药量是给药剂量和动物体重的乘积,给药剂量是确定给药量的依据。大多数情况下药物以液体剂型给予,则给药量表示给药的体积(volume),以ml为单位,若为固体或膏体则以g为单位。在实际应用中为便于计算,以液体剂型给药时,常按剂量和药物配制浓度折算出单位体重给药量,例如“大鼠给药量1ml/100g”,须和给药剂量(mg/kg或g/kg)相区别。

给药前须知晓动物在某种给药途径下能够耐受的最大给药量,尤其是液态药物的给予,只有确定了给药量(容量)才能确定药物的配制浓度。给药量过大多危及动物健康甚至生命,也可使药物不能充分发挥药效,如灌胃容量超过胃的负荷时药物快速通过胃进入小肠,或导致食物反流、胃扩张甚至破裂,静脉注射量过大容易引起心力衰竭和肺水肿。通常静脉注射量宜小于体重的1/100,皮下注射、肌内注射和腹腔内注射的容量不宜超过体重的1/40。

(三)选择给药途径和方法

实验动物的给药途径主要有经消化道给药、经呼吸道给药、经表皮或黏膜渗透给药、血管内给药、经组织(肌内,皮内)给药、腹腔给药和一些特殊部位给药等。确定了给药途径后,再视不同的给药途径采用不同的方法,有注射、涂抹、吸入等。给药途径的选择需要考虑动物种属、对药物吸收和分布的要求、药物性质、给药量等因素。

不同的给药途径下,由于药物进入体内和转化、排出的机制不同,导致药物的吸收途径、吸收速率、分布范围和代谢差异很大。如经消化道给药(实验动物常用灌胃或者口服)时,药物可能被消化酶破坏而失去作用。注射给药是最常用的一大类给药方法,包括多种注射途径,其中,血管内给药时药物直接进入血液循环,可在最短时间内分布到全身,并减少其他途径给药时药物在吸收过程中的各种变化,静脉注射和静脉滴注是最常用的血管内给药;腹腔内注射时药物通过腹膜吸收并进入血液循环,由于吸收面积大,速率也较快,仅次于血管内注射;皮下注射和肌内注射时,药物均通过微血管吸收,但肌内注射的药物吸收速率比皮下注射更快。不同注射给药途径下药物吸收速率由快至慢依次为:静脉注射〉腹腔内注射〉肌内注射〉皮下注射。

通常根据给药目的并兼顾药物的性质来确定给药途径。静脉注射多用于需要迅速发生药效但不宜口服(经消化道),或者药液刺激性较强而不适于其他注射途径的药物;静脉滴注常用于迅速起效但需缓慢持续给药,如补充体内水分、营养、维持电解质平衡、维持麻醉等;腹腔内注射同样用于需要迅速起效的药物,但不适用于具有较大刺激性的药物;皮下注射多用于治疗性给药和预防接种,期待药物迅速起效但药物不能或不宜经口服(消化道)给予时采用;当药物的刺激性较强、用药量较大不适于皮下注射,或者要求更迅速的效果,则采用肌内注射;皮内注射是将药液注入表皮与真皮之间,主要用于过敏试验观察局部反应、局部麻醉的前期步骤。

不同种属的实验动物其解剖结构不同,在某种程度上限制了给药途径的选择,如在小鼠、大鼠等啮齿类动物,由于血管内注射难度较大且操作复杂,常以腹腔内注射代替,需注意药物的吸收速度略慢于血管内注射。给药途径也受制于药物的性质,刺激性大的药物通常进行肌内注射以减小对机体的刺激,并可将刺激局限在一定范围内。

给药途径和给药量有密切关系,如血管内注射和腹腔内注射的量可稍大,但肌内、皮内注射的量通常很小,灌胃给药则必须在动物胃容量负荷内并尽量不影响动物的正常食欲。通过消化道给药时,由于多数动物不能像人类一样主动吞服药物,而很少采用口服的方法,多用强饲和灌胃,如药物具有较高的稳定性并且不会严重破坏饲料或者饮水的口感时,可以将药物掺入饲料或饮水中使动物自行摄取(掺食),但这种方法很难控制动物的摄入量,且饲料中掺入药物的总量不得超过饲料的5%。其他的给药途径和方法多和人类似。表3-1-21总结了常用的实验动物给药途径及其在实施中需要注意的问题。

(四)选择给药器材

大多数给药都需借助合适的器材或者器械,如灌胃时需采用灌胃针(管),有的动物还需要开口器,吸入给药需要特定的吸入装置,各种注射给药需要选用合适的注射器等,采用不合适的给药器材,器械往往导致给药失败,其中最常见且较复杂的是各种注射器和注射针头的选择。

实验动物常用的注射器规格有1、2、5、10、20、30、50、100ml等,针头的常用型号有4.5、5、5.5、6.6.5、7、8、9等。为减少注射带给动物的疼痛,应尽量选择细小的针头(表3-1-22),为精确控制注射量,应选择容量最接近注射量的注射器。

(五)受试药物的配制

给药前通常需将受试药物配制为合适的浓度和剂型。配制受试药物所用的溶剂、助溶剂、赋形剂应无毒,不与受试药物发生化学反应,不改变受试药物的理化性质和生物活性。常将受试药物配制成以下剂型。

1.水溶液  最常用的剂型,凡能够溶于水的药物尽量用水溶液,如蒸馏水或生理盐水。水溶液可用于各种途径给药,但静脉注射药物必须用生理盐水配制,如有少量沉淀可加热促进溶解。

2.油溶液  挥发油、甾体化合物等不溶于水但溶于油的药物可将其溶于植物油中,如精制的花生油,橄榄油,玉米油,芝麻油等。油剂可口服,肌内注射和皮下注射。

3.混悬液  对于不能溶解于水或油的药物,可配制成混悬液。配制时现将药物置研钵中研磨达80目以上,逐步加入少量助悬剂,反复研磨至所需浓度。混悬液仅用于口服或腹腔内注射,使用前须搅拌均匀。常用助悬剂有1%~2%羧甲基纤维素钠,1%~2%西黄芪胶浆剂,35%阿拉伯胶,5%可溶性淀粉等。

4.乳剂  又称乳浊剂,适用于配制溶于油而不溶于水的物质。配制时将药物置研钵中,加入少量乳化剂以单一方向研磨,然后缓慢加入水搅拌均匀,常用乳化剂有吐温80、吐温60、聚乙二醇等,乳剂可注射给药。

5.有机溶剂  不溶于水和油,但能溶于某些有机溶剂的物质,可先溶于95%乙醇或丙酮,再用生理盐水稀释,乙醇最高浓度不超过2%,丙酮最高浓度不超过5%。

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