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1、药理学实验基础知识,开课目的:培养科学思维方法,严肃的科学态度,提高分析问题解决问题的能力。掌握基本实验操作技能和实验方法,为今后科学研究打下基础。要 求:工作服、仪器领取、卫生打扫、动物处理。,实验动物分类:按种系分三种情况 A、按遗传学控制方法分为4类:近交系动物、突交系动物、F1杂种动物、封闭群动物。B、未经遗传学控制的杂种动物。C、按微生物学控制方法分5类:无菌动物、悉生动物、无特殊病原体动物、清洁动物、普通动物。,我国将实验动物分为四级:一级动物:普通动物(CV)-普通自然环境中饲养繁殖的健康带菌动物。(教学和一般实验用)二级动物:清洁动物(CL)-用于一般动物实验,除一级标准外,还
2、需要不带有动物传染病病原体。,三级动物:无特殊病原体动物(SPF),在CL基础上还需不带有干扰实验的微生物。按纯系动物的要求进行繁殖,在隔离器内或层流室内饲养,只有一些不致病的细菌丛,没有致病的病原体。,四级动物:无菌动物(GF)和悉生动物(GN)。GF:全封闭无菌条件下饲养的纯系动物,体内不带任何微生物和寄生虫(包括绝大部分病毒);GN:要求在无菌动物体内植入一种或数种已知的微生物。三、四级动物要求高,价格贵,适用于特殊目的和要求的实验。,实验动物的选择:a.选对与人的机能、代谢、结构、疾病特点和机能反应相近似的实验动物。药物的反应与人的反应相似的动物。b.选用遗传背景明确,模型指标显著且稳
3、定,解剖、生理特点符合实验目的的实验动物。,NIH小鼠,BALB/c小鼠,远交系小鼠,国际上广泛通用的实验动物,已选为某些生物制品检定的法规动物。,近交系小鼠,毛色黑色;补体活性高;较易诱发免疫耐受性;对结核杆菌敏感;干扰素产量高。是肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学研究常用的品系。,C57BL/6J小鼠:近交系小鼠,乳腺肿瘤发生率低,但对致癌因子敏感。肺癌发病率雌性26,雄性29。对放射性照射极为敏感。用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单克隆抗体等研究。,BALB/c-nu裸鼠:无毛,裸体,T淋巴细胞缺损,可研究免疫功能和病毒细菌寄生虫感染机制等。,SD大鼠,Wistar大鼠,大鼠:远交系大鼠
4、,对呼吸道疾病抵抗力强,对性激素刺激性高,多用于生理、营养、安全性试验。,Wistar大鼠:远交系大鼠,抗病力强,自发性肿瘤发病率低,多用于肿瘤、免疫、药理、内分泌。,豚 鼠,对各种致病菌和病毒敏感,对组胺类药物有高度敏感性,自身不能合成维生素,易于过敏,耳蜗管对声波敏感,缺氧耐受性强,血清中补体丰富,皮肤对毒物刺激敏感等。,新西兰兔,家 兔,血清量较多,胸淋巴结明显,耳血管粗大,诱发性排卵,眼球大,发热反应典型恒定,对许多致病菌和病毒敏感,颈部神经血管和胸腔适合做急性心血管实验,皮肤对刺激反应敏感等。,Beagle犬,果 蝇,蚕,猴,小鼠:常用于药物筛选、急性毒性实验。价格便宜,繁殖周期短,
5、易得。(1822g)大白鼠:常用于抗关节炎实验、利胆实验、子宫实验、长期毒性实验(150200g),豚鼠:研究平喘药和抗组胺药常用,对组胺特别敏感。毒理学中过敏实验(300500g)家兔:常用于观察药物对呼吸、心脏、血管、肠肌运动的影响,热源检查、解热实验;雌兔用于避孕药研究和子宫实验。(1.52.5Kg),犬:常用于慢性实验如高血压、胃瘘、肠瘘、冠脉流量,还有长期毒性实验。其他动物:鸽子、蛙类、果蝇、蚕、猴、猫、鸭等。,分组方法:分层分组法-按性别、体重、测定指标(如基础体温、痛阈)先分层,再分组;随机数字表法:按随机数字表来分组。编号:标记常用苦味酸(3%5%)、中性品红(0。5%)、硝酸
6、银(2%);方法见书,较大的动物如犬、猫等,可用号码牌挂在动物颈部或将特制的铝牌固定在耳壳上。,取血方法:小鼠、大鼠-断尾、眼底(内眦球后静脉丛,小鼠可取0.20.3cc,大鼠可取0.51cc)、断头、颈动脉取血。兔-耳缘静脉,心脏,股动脉 犬-后肢外侧小隐静脉,前肢背侧皮下头静脉,耳缘静脉 豚鼠-耳缘切割,心脏穿刺。,常用抗凝剂 草酸钾 饱和液2滴于试管中,80度以下烘箱烘干,可抗凝35ml血液。若测定钾、钙含量的不用。肝素 1%肝素0.1ml于试管中,80100度烤干,可抗凝510ml血液 枸橼酸钠 3.8%枸橼酸钠1份,可抗凝9份血液。血压实验用57%的枸橼酸钠抗凝。,实验报告或论文的书
7、写,实验报告格式:题目、目的、材料、方法、结果(表或图)、讨论、结论。论文书写格式 题目、文摘、关键词、序、实验材料、方法、结果(表或图)、讨论(含结论)。参考文献,常用动物的捉拿和给药方法,捉拿 小鼠、大鼠、豚鼠的捉拿方法基本一致。家兔抓背部皮肤,另一只手托起臀部。狗用狗头夹夹住颈部后再抓。,给药:途径-口服或灌胃、皮下注射、肌肉注射、腹腔注射、静脉注射。静脉注射:家兔(耳缘静脉)、狗(后肢小隐静脉)、豚鼠(后脚掌外侧的静脉或颈外静脉),给药剂量:根据单位体重给药。,处死和处理方法,小鼠、大鼠、豚鼠:颈椎脱位法处死。兔、狗、猫:静脉注射空气(1030ml)致死。实验完毕后,动物按要求处死,送
8、到指定地点焚烧。没有焚烧条件的,用袋子装好,送至指定垃圾站。,影响中药药理作用的因素,三大因素:药物因素、机体因素、环境因素 药物因素-品种、产地、采集时节、贮藏、炮制、制剂(剂型)、不同入药部位 机体因素-年龄、性别、体质、情志、病理状态、个体差异(种族、高敏、耐受、特异质、肠道微生物环境等)环境因素-气候、季节、时辰。,为减少差异,应注意:,鉴定品种、一次性计算出实验用药物量后购买药物进行制剂加工(排除品种、产地、采集时节、贮藏、炮制、制剂等带来的影响)选择和临床用药一致的剂型(给药途径)(排除因给药途径不同导致的差异-生物利用度不同)。选择年龄相同、批次相同、性别体重均衡的动物,遵循随机
9、分组的原则,减少动物带来的差异。动物连续给药时每天应在基本相同的时间进行。,药效学研究注意事项,新药申报资料中,和药理学实验内容相关的是药效学和毒理学两大项内容。药效学:药物对机体的作用研究。按新药研究指南的要求,根据功能主治来设计实验项目。,注意点:主要指标确定,按新药指南要求或咨询药审中心确定。如抗癌中药研究 模型的选择:有文献依据、符合中医临床“证”的模型,方法要注意体内、体外相结合。,体外:重复性好,用药量少,节省动物。但干扰因素多。体内:结果接近临床,必须做。原则-体内、体外实验相结合。药品:品种鉴定(赤芍)、稳定工艺,现在要求用中试产品。量的问题。,剂量:一般设三个剂量 低剂量-临
10、床等效量 中剂量-临床等效量的2倍 高剂量-临床等效量的4倍,剂量换算,按人和动物的体表面积折算的等效剂量比值换算 小白鼠(20g):人用量*0.0026*50 大白鼠(200g):人用量*0.018*5 按“每公斤体重占有体表面积相对比值”换算 小鼠:人用量*1(小白鼠比值)/0.08(50Kg人的比值)大鼠:人用量*0.47(大白鼠比值)/0.08(50Kg人的比值),临床常用剂量折算法,组的设置 一般设6个组:空白组、模型组、模型+小剂量组、模型+中剂量组、模型+大剂量组、模型+阳性对照组。阳性组设置的目的:检验实验方法是否正确、比较同类产品的优劣。阳性药:功效主治和实验药物一致,剂型尽
11、量一致;必须是药典记载的、公认的疗效确切的药物。,数据处理 药理实验数据必须进行统计学处理。实验数据分为计量资料和计数资料。,计量资料:尿量、时间、次数、心率、血压等 计数资料(发生率):死或活、惊厥或不惊厥、翻正反射消失或不消失、扭体或不扭等。不同资料统计方法不同,现在多用统计软件包处理。结果:P0.05,说明两组间无显著性差异 P0.05,说明两组间有显著性差异 P0.01,说明两组间有非常显著性差异 举例:黄南星搽剂,药理实验设计三原则-随机、对照、重复,随机分组-将受试样本随机遇而分组,以减少主观因素的影响和避免偏性误差。对照:组间对照、自身对照 重复:实验的重复。如条件不允许,可增加
12、每组的样本数。,一般药理学研究:神经系统:行为、流涎、肌颤、瞳孔、自发活动等;心血管系统:血压、心率、心电图。呼吸系统:呼吸的频率、深度。剂量-选用产生主要药效作用的23个剂量。区别毒理学实验的剂量。,毒理学研究主要内容,急性毒性实验 实验目的:观察药物一次性给药对动物带来的毒性和死亡情况。通常测定半数致死量。如果求不出(毒性低),可测最大给药量。半数致死量-指一群动物中半数动物死亡的剂量。计算方法:比利氏法、孙氏改良蔻氏法等。,最大给药量测定方法,合格动物(小白鼠)分成2批,第一批分2组,药物组和对照组,药物组用最大浓度、最大体积给药,23次/24小时。第二天停药,连续7天,观察小鼠的体重、
13、行为、分泌物、毛色及死亡情况。如有动物死亡,尸检肉眼观察并与对照组小鼠进行比较。必要时做组织学观察。为何要观察7天?有可能是代谢产物中毒或迟发性中毒,几个小时看不出毒性。结论:把一日累计量除以人临床用量求出相当于临床人用量的多少倍。,慢性毒性实验 实验目的:观察动物因连续用药对机体造成的损害、中毒开始的时间及停药后组织受损的发展和恢复情况。实验动物:大白鼠(啮齿类)、犬(非啮齿类)。国际上要求大鼠要SPF级,犬用Beagle。大鼠:56周龄;犬:612月龄。均雄、雌各半。分组:低、中、高剂量组、对照组。(大鼠为每组至少20只,犬、猴为雌雄各36只),给药时间:临床疗程的23倍。最长不超过半年。
14、给药途径:同临床给药途径。观察指标:末次给药24小时后,处理一批动物。一般观察:体重、进食量、外观、行为活动、粪便性状、分泌物(眼、鼻、肛门等),计算脏器系数。脏器重量 脏器系数=体 重,血液检查 血常规 血液生化 血常规:Hb、RBC、WBC、Pt、白细胞分类、凝血酶原时间。血液生化:天门冬氨酸氨基转换酶、丙氨酸氨基转换酶、碱性磷酸酶、尿素氮、总蛋白、白蛋白、血糖、总胆红素、总胆固醇、肌酸磷酸激酶、甘油三酯等。还可测Na+、Cl-、K+浓度。,系统尸解和病理组织学检查 测量脏器系数 病理切片:心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、甲状腺、胸腺、睾丸、附睾、前列腺、卵巢、子宫、脑、胃、肠等。附报告、照片
15、。,可逆性观察(恢复期)第一批动物处理后,停止给药,继续饲养观察,半个月或一个月后处死,观察指标同第一批鼠。把第二批检测指标和第一批检测指标进行统计对比,可看出停药后损害的恢复和发展情况。犬的长毒:检测指标多一个心电图。,特殊毒理研究-刺激性、过敏性实验,皮肤用药:急毒、长毒、刺激性实验、过敏性实验。动物用兔或豚鼠。黏膜用药:眼刺激性实验。用兔。滴鼻剂、吸入剂:毒性和刺激性实验,用豚鼠或大白鼠。直肠、阴道给药:毒性和刺激性实验。用兔或大白鼠。(药物接触至少4小时,观察24小时、48小时段全身症状和局部刺激),三致-致畸、致癌、致突变,基因突变实验致突变 染色体畸变实验 啮齿动物微核实验,微生物回复突变试验 基因突变实验 哺乳动物培养细胞基因突变试验 果蝇伴性隐性致死试验,哺乳动物培养细胞染色体畸变试验染色体畸变实验 啮齿类动物显性致死试验 精原细胞染色体畸变试验,啮齿动物微核试验啮齿动物微核试验 程序外DNA合成试验 SOS显色反应,一般生殖毒性 生殖毒性 致畸敏感期毒性试验 围产期毒性试验,哺乳动物培养细胞恶性转化实验 致癌试验 短期致癌试验 动物短期致癌实验 动物长期致癌试验:大鼠2年,小鼠1.5年,