Hi，大家好，新的一天又即將在明天開啟

最近在研究動物相關(guān)的實驗，于是相把自己最近所學(xué)記錄一下，以備不時之需，同時也分享給看到這篇文章如此幸運的你。

前言：剛開始學(xué)習(xí)大小鼠給藥劑量計算時，一開始連mpk什么意思都不明白，還總是弄不明白需要多少化合物粉末，用多少溶媒稀釋，或者用什么溶媒稀釋，現(xiàn)在終于搞明白了，今看你骨骼驚奇，與我有緣，便傳授與你。歡迎大家留言區(qū)批評指正，互相學(xué)習(xí)。

目錄：

1. mpk

2. 等效劑量計算關(guān)系

3. 常用的動物實驗中的給藥體積

4. 常用給藥方式及特性

5. 常用溶媒及原理

6. 動物給藥計算方法

7. 作業(yè)

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1. mpk

mpk指'milligrams per kilogram'（毫克/千克）（藥物質(zhì)量毫克/動物重量千克）指每千克動物體重給予的藥物毫克數(shù)。這個單位有助于標(biāo)準(zhǔn)化劑量，使得不同體重或不同種類的動物之間的劑量可以進(jìn)行比較。

  以小鼠為例：  10mpk=10mg/kg=10ug/g ，每千克體重的小鼠將接受10毫克的藥物

2. 等效劑量計算關(guān)系：

一般實驗動物種類、重量范圍、體表面積：

表格說明：

•      Working Weight Range 為一般給藥時小鼠重量范圍。
  

• Km（a）：轉(zhuǎn)換因子 Km 的單位是 kg/m2；通過將物種的平均體重（kg）除以其體表面積（m2）所得。

• 動物 A 劑量 (mg/kg) = 動物 B 劑量 (mg/kg) × 動物 B 的 Km /動物 A 的 Km

  例如化合物 X 在小鼠的劑量為 20 mg/kg, 折算成大鼠的給藥劑量：

  大鼠劑量 (mg/kg) = 小鼠劑量 (20 mg/kg) × 小鼠的 Km 系數(shù) (3)/ 大鼠的 Km 系數(shù) (6) = 10.0 mg/kg

• 上述換算方案供參考：不同藥物除了代謝本身之外，不同動物之間存在多方面的差別 ( 藥物的吸收、分布、轉(zhuǎn)化、排泄等方面都可能有差距 )

• Km 為轉(zhuǎn)化因子估計值，與動物中的實測和計算值并不一定相等。

3. 常用的動物實驗中的給藥體積：

• 在接近體積限制或靜脈給藥 IV 時，必須考慮溶液的性質(zhì)，如 pH 等。推薦的工作范圍為 pH 為 4.5 至 8.0。

• 不同給藥途徑對 pH 的耐受程度依次為口服> 靜脈注射> 肌肉> 皮下> 腹腔。還須考慮動物本身健康狀況，如腎功能和心血管功能，靜脈滴注或者接近體積限制時這些系統(tǒng)必須正常才能增加體積。

• 每天不應(yīng)使用超過兩個肌肉注射部位。皮下注射部位應(yīng)限制在每天兩到三個。

• 黃色標(biāo)注：為了適應(yīng)更大的體積，可以隨時間分開（例如，每天 4 次，每次 20 mL/kg，以在 24 小時內(nèi)達(dá)到總量 80 mL/kg）。

• 藍(lán)色標(biāo)注：如果使用的體積大于常見使用體積，建議將該體積劃分到多個站點。

•        紅色標(biāo)注：分為多個站點和交替腿，每條腿最多 5 個站點。最終體積不超過 0.10 mL；也可以隨時間給藥（例如，每天 4 次給藥，劑量為 10 mL/kg，以在 24 小時內(nèi)達(dá)到總量 40 mL/kg）。

• 紫色標(biāo)注：不經(jīng)常使用。

• NIA 縮寫：無可用信息。

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4. 常用給藥方式及特性：

5. 常用溶媒

• 在溶媒選擇時可優(yōu)先參考對照化合物的專利或文獻(xiàn)，其次再選擇嘗試不同的溶媒。
  

• 在PK研究中，藥物通常以均一溶液或混懸液的形式給藥，不同的配方會在不同程度上影響藥物在體內(nèi)的溶解性和滲透性。

• 常見的給藥方式包括靜脈注射（IV）、口服（PO）、皮下（SC）、腹腔（IP）等，其中，IV等血管內(nèi)配藥必須是澄清透明溶液，而PO溶液狀態(tài)需是透明溶液或者均一混懸液。

• 嚴(yán)格的溶媒選擇需要根據(jù)研究目的、劑量、給藥途徑、制劑要求、動物種屬、藥物化合物狀態(tài)等決定。

• 溶媒的選擇以及用量與化合物的性質(zhì)有關(guān)，若已知藥物化合物結(jié)構(gòu)或者相關(guān)理化性質(zhì)如解離常數(shù)（pKa）、表面特性、吸濕性、水中溶解度等，這些參數(shù)可以對溶媒的選擇提供一些指導(dǎo)作用。如利用化合物結(jié)構(gòu)中的親水基團(tuán)或者疏水基團(tuán)可以對化合物的水溶性作初步判斷。

• 溶媒選擇首先從水性緩沖液開始，如果沒有良好的溶解性，再改用其他溶液方法：助溶劑，環(huán)糊精，膠束等，特別注意pH值與這些輔料的聯(lián)合使用。

• 一般考慮順序為：單一溶媒-調(diào)節(jié)pH -助溶劑-表面活性劑-新配方（在配藥過程中，要按照配方順序依次加入，且每加入一種溶劑，都要充分振蕩，或者輔助加熱、超聲、調(diào)節(jié)PH等手段，以確保溶液溶解為均一狀態(tài)。）

• 1. 單一水性緩沖液作為溶媒：如水，生理鹽水，pH2~9的buffer等。
• 2. 調(diào)節(jié)pH：pH緩沖液適用于在生理pH值2~9下電離的弱酸或弱堿。藥物配制時的pH值由藥物溶解度和藥物溶液穩(wěn)定性決定，按照化合物的一般規(guī)律，堿性基團(tuán)多時降低pH可以提高溶解度，酸性反之。需要注意的是：極端pH值可能會產(chǎn)生生物相容性問題，如組織刺激、藥物沉淀。對于各種動物物種，期望制劑中的緩沖系統(tǒng)不會破壞動物全身循環(huán)中的pH/緩沖液平衡。一般來說，pH 2~9的范圍是可以接受的。
    如下圖藥物的酸堿性占比中，酸性占比20%，堿性占比75%。多數(shù)藥物分子是可以解離的弱酸或弱堿，所以調(diào)節(jié)pH值是使難溶性藥物解離的一種簡單有效的增溶方法。因此緩沖液得到了廣泛的應(yīng)用，如：檸檬酸緩沖液（Citrate Buffer），醋酸緩沖液（Acetate Buffer），磷酸緩沖液（PBS）等。不同的給藥途徑對pH值有不同的限定。通?？诜苿┙o藥的pH值應(yīng)在2～11的范圍內(nèi)，不過pH在4～8的制劑更常見，刺激性較小。靜脈給藥的pH值相對縮小，以減小對血管的刺激，應(yīng)在3～9的范圍內(nèi)。

• 3. 助溶劑：當(dāng)使用單一溶媒不能完全溶解時，就需要考慮在配方中加入助溶劑，從而促進(jìn)大多數(shù)水溶性差的藥物化合物的溶解能力，保證藥物在體內(nèi)外的溶解性及穩(wěn)定性，提高藥物的溶出度和生物利用度。優(yōu)先選擇的助溶劑有環(huán)糊精、甲基纖維素（MC）等，極性較大的助溶劑有DMSO、N，N-二甲基乙酰胺（DMA）和N-甲基吡咯烷酮（NMP）等，極性稍小的助溶劑有乙醇、PG（丙二醇）和PEG（聚乙二醇）等，助溶劑與pH調(diào)節(jié)的聯(lián)合使用可以顯著增加藥物的溶解度。
  

• 環(huán)糊精（CD）被廣泛應(yīng)用于難溶性藥物的增溶，其獨特的籠狀結(jié)構(gòu)可以形成主客分子復(fù)合物，非極性藥物分子位于非極性的籠狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部，環(huán)糊精外部的多羥基與極性的水分子親和力強(qiáng)，從而有增溶效果。作為藥物的增溶劑最常用的是兩種β-CD的衍生物：羥丙基-β-環(huán)糊精 (HP-β-CD）和磺丁基-β-環(huán)糊精 (SBE-β-CD），其優(yōu)點是提高藥物的穩(wěn)定性、水溶性、安全性、降低腎毒性、緩和藥物溶血性、控制藥物釋放速率、掩蓋不良?xì)馕兜龋悄壳氨籉DA批準(zhǔn)的僅有的兩種可注射型環(huán)糊精輔料。

• 4. 表面活性劑的使用：表面活性劑可以提高藥物溶解度、通過形成膠束來增加非極性藥物在水中的溶解度；同時由于藥物在膠束中與水分子的接觸減少，增加了穩(wěn)定性；在含蛋白質(zhì)的制劑中還可以減少蛋白質(zhì)的降解。改善藥物顆粒潤濕和溶解、減少或消除藥物沉淀、減少藥物降解、調(diào)節(jié)藥物釋放、促進(jìn)藥物更新等。表面活性劑以多種劑型使用：溶液、膠體體系(乳液、微乳液等)、膠囊/片劑等。常規(guī)的表面活性劑包括吐溫80、聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL)等。
  
  

• 1.聚氧乙烯醚（35）蓖麻油（Cremophor EL）：主要作為增溶劑，乳化劑，潤濕劑，特別用于揮發(fā)油，脂溶性維生素及疏水性物質(zhì)，作為非離子型表面活性劑，主要用于口服制劑，外用制劑和注射劑中。但是當(dāng)靜脈給藥時劑量過高會導(dǎo)致在液質(zhì)檢測分析血漿時易產(chǎn)生大的基質(zhì)效應(yīng)。

• 2.吐溫80：易溶于水，溶于乙醇、植物油、乙酸乙酯、甲醇、甲苯，不溶于礦物油。低溫時成膠狀，受熱后復(fù)原。吐溫80具有很強(qiáng)的破裂細(xì)胞膜的作用而引起刺激性，溶血性和組胺釋放（致敏性）。吐溫80用于注射劑，會引起過敏反應(yīng)，包括休克，呼吸困難，低血壓，血管性水腫，風(fēng)疹等過敏樣反應(yīng)癥狀。

注：表面活性劑的一個主要問題是會引起全身毒性，包括組胺釋放和心血管副作用。并且，許多常規(guī)表面活性劑會干擾體內(nèi)生物學(xué)過程，例如胃腸道滲透性增強(qiáng)、外排轉(zhuǎn)運蛋白P-糖蛋白(P-gp)的抑制。因此，在溶媒開發(fā)中，表面活性劑適用于低劑量應(yīng)用，且少量的表面活化劑可以最小化或消除潛在的藥物沉淀。


• 然而，配藥并非給藥，考慮到助溶劑和表面活性劑等的毒性，其用量應(yīng)控制在盡量低的水平，表中是目前總結(jié)出來的一些溶媒使用的推薦范圍。
  




• 給藥（主要是注射）時的沉淀是溶液制劑的一個重大挑戰(zhàn)，在沒有確定的藥物飽和時間的情況下，通常將配制好的vehicle在環(huán)境溫度下放置24或48小時，觀察溶液或混懸液的結(jié)晶情況。

• 為防止體外沉淀，一般措施為：
• 1、助溶劑之后再加水相，一般會減少超聲時間，以防析出。
• 2、少量表面活性劑的存在干擾了結(jié)晶的形成，導(dǎo)致延遲、最小化甚至消除了結(jié)晶過程。因此，可以通過加入少量表面活性劑或甚至親水聚合物來優(yōu)化配方，以最小化或消除潛在的沉淀。
• 3、可以使用系列稀釋法在體外沉淀中評估制劑，確保藥物在注射前和注射時保持溶解。
• 4、現(xiàn)配現(xiàn)用，盡可能在動物給藥前制備新鮮的制劑。
• 5、選擇合適的儲存環(huán)境。如儲存溫度，避光等。

• 在具體實驗操作中，不僅要考慮藥物是否溶解，還要考慮到各種添加物質(zhì)在動物體內(nèi)的耐受劑量范圍、溶劑是否需要等滲、是否會在體內(nèi)析出、配制藥液的穩(wěn)定性等多方面的問題。

• 常用配方：

  

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6. 動物給藥計算方法：

明天再見   

總結(jié)不易

感興趣的大佬可關(guān)注一下

共同成長