手把手教你計算實驗動物的給藥劑量

生物_醫(yī)藥_科研 2019-02-15

展開全文

我們在實驗中估算一種藥物或化合物的使用劑量的時候，差不多是來源于兩條途徑：

一種方法是根據(jù)臨床的用量，但沒有實驗動物的，要進行劑量的換算，這是我們后面要介紹的內(nèi)容。也可以查文獻，參考別人使用的劑量。有時有現(xiàn)成的，可直接用。有時沒有我們所用動物的劑量，但有其它實驗動物的。這些也得進行換算。

另一種方法是根據(jù)自己或文獻上有關(guān)急性毒性的數(shù)據(jù)來進行估算，以期采用合適的劑量。一般參考數(shù)據(jù)是LD50。至于該選擇LD50的多少分之一來作為參考劑量，眾說紛紜。這個我們不做討論。

下面我們就來談?wù)勗趺催M行藥物劑量的換算吧。

假設(shè)消炎藥A的用法用量為口服，一次2片，一日2次，每片0.5g。如果用來給小鼠治療的話，每天應(yīng)該給小鼠吃多少片藥呢？

首先我們要知道，動物對藥物的耐受性比人大，即單位體重的用藥量動物比人大。至于要有多大呢，我們可以通過藥劑量換算來確定。這個換算不是簡單的通過人與動物的體重比進行換算，因為藥物的mg/kg體重劑量只在（1±20%）動物體重的范圍內(nèi)是可靠的。

當(dāng)動物體重相差很大時，體重越小，則每公斤體重劑量越大。這時，我們用體表面積劑量（mg/m²）換算較為合適，即動物的用藥劑量（D）大致與其體表面積（A）成正比，即D_A：D_B≈A_A：A_B。所以我們體表面積換算人與動物的藥物劑量較為合適。

體表面積經(jīng)驗公式：體表面積A（m²）=R×W（kg）^2/3，R為體型系數(shù)

不同動物有不同的體型系數(shù)，下表1為人與常用實驗動物的體型系數(shù)表：

注：有些資料記載的體型系數(shù)（R）為此表中的1000倍，如小鼠為59，這是因為單位不同所致。

由此可推導(dǎo)出公式：D_B₌D_A×A_B÷A_A₌D_A×（R_B×W_B^2/3）÷（R_A×W_A^2/3）,根據(jù)該公式可計算出各動物的體表面積，然后再根據(jù)其比值即可進行藥物換算了，各動物見體表面積比值見下表2：

查表方法：由A動物折算B動物的藥物劑量，則先在左列找到A動物，再在上行找到B動物，二者交叉處即是A、B兩種動物體表面積的比值。

讓我們回到剛剛那道題，人（70kg）一天的口服劑量為2g，那么小鼠（20g）一天的給藥劑量是多少mg/kg呢？

計算：查表2知人（A）與小鼠（B）的體表面積比值為0.0026。所以小鼠（20g）的給藥劑量為：

2g×0.0026=0.0052g，即0.0052g/20g=260mg/kg，

小鼠的給藥劑量為260mg/kg。

我們再舉個例子，某藥物的小鼠最大耐受量為150mg/kg體重，試推算人的最大耐受量為多少mg/kg？

計算：查表2知小鼠（A）與人（B）的體表面積為390.71。20g小鼠最大耐受量為：150mg/kg×20g=3mg，所以人的最大耐受量為：3mg×390.71÷70kg=16.74mg/kg體重。

通過例子我們發(fā)現(xiàn)人與小鼠的藥物劑量倍數(shù)為：

260mg/kg÷2g/70kg=9.1 150mg/kg÷16.74mg/kg=8.96

都是在9倍左右，誤差屬于數(shù)值修約導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差。利用計算軟件，我們可以算出更為精準的數(shù)值，詳見表3 ：

也就是說，我們知道了某種藥物在某種動物的藥物劑量之后，就可以直接用上表中的比值換算出你想要的實驗動物的藥物劑量了。

這個換算的前提有兩點：

一是各種動物對某藥的敏感程度是不一樣的，在上述的折算關(guān)系中，我們是沒有考慮到種屬差異的。我們理想地認為，對任何藥物，各種動物和人的敏感程度是完全一樣的。這是我們折算等效劑量的一個重要的前提。

但是，犬無汗腺，對發(fā)汗藥不敏感，而對流涎藥比較敏感；大鼠無膽囊，對利膽藥及有明顯肝腸循環(huán)的藥物與其他動物差別較大；嗎啡對一般動物有抑制作用，但卻對貓引起興奮。如果機械地按等效劑量去算，可能難以達到理想的效果。所以，我們都是一半?yún)⒖嫉刃┝?，一半靠自己的摸索，不能把這個所謂的等效劑量完全照搬。

當(dāng)然，我們同樣反對毫無根據(jù)地亂設(shè)劑量。如：有的人做實驗相當(dāng)然地自己隨意地設(shè)置10mg/kg，20mg/kg，40mg/kg。好像是方便自己配藥，而不是根據(jù)科學(xué)的依據(jù)來設(shè)置。這也是我們應(yīng)當(dāng)摒棄的。

另一點就是這個等效劑量，要動物基本上在標準體重的區(qū)間內(nèi)相差不大才會準確。也就是說，小鼠在20g左右，大鼠在200g左右，豚鼠在400g左右等等，這樣計算出來才會準確。如果實驗動物的體重與此表相差比較大，按剛剛我們推導(dǎo)的公式計算，和按表3比值系數(shù)計算的結(jié)果，就會有較大的偏差。

因為，我們用這個折算系數(shù)，只是一個點對點的關(guān)系。就是說，70kg的人對200g的大鼠，那么這個劑量完全準確的。但如果大鼠不是200g，那么就會有偏差了。這個偏差來源于體型系數(shù)的公式。

同樣，人的體重如果不是70kg也是會有偏差的，上表中的人是按70kg進行換算的，但是國人的平均體重能否達到70kg呢？所以，人的體重設(shè)為60kg或55kg可能較為符合國情。那么，人與其他動物的換算倍數(shù)根據(jù)體重不同也有了變化。詳見下表4：

最后再說一點，就是目前，我們用藥時對于成人的劑量常常是沒有考慮體表面積的。無論高矮、無論胖瘦，一律是用“一次X片，一日X次”這樣的劑量。從臨床應(yīng)用來說，是不妥的。但是，對藥品生產(chǎn)廠家來說，也只能如此。說明書所說的劑量，是大多數(shù)人通常的劑量。所以，醫(yī)生可以病人實際情況和療效調(diào)整用藥劑量。