学海无涯1 动物实验给药剂量换算医学 2009-02-19 14:24 阅读 672 评论 2字号：大中小关于不同实验动物之间或者实验动物与人之间的剂量如何作“ 等效” 换算的问题。分以下几点来探讨这个问题。第一、等效剂量系数折算法换算第二、体表面积法换算第三、系数折算法与体表面积法的比较第四、系数折算法的相对误差第五、小孩与成人的剂量换算第六、少常用实验动物剂量间的换算第七、不同给药途径间的剂量换算第八、 LD50 与药效学剂量间的换算我们在实验中估算一种药物或化合物的使用剂量的时候，差不多是来源于两条途径：一是查文献，参考别人使用的剂量。有时有现成的，可直接用。有时没有我们所用动物的剂量，但有其它实验动物的。也有的是有临床用量的，但没有实验动物的。这样，我们就得进行换算。这是我们今天要谈的这种方法。另一种方法就是根据自己或文献上有关急性毒性的数据来进行估算，以期采用合适的剂量。一般参考数据是LD50 。至于该选择 LD50 的多少分之一来作为参考剂量，众说纷纭。这个我们再另题讨论。下面我来说一说用第一种方法进行如何换算。学海无涯2 目前我们大多数人用的方法， 是参考徐叔云教授主编的 药理实验方法学 。在其附录中有一个表，列出了人和动物间按体表面积折算的等效剂量比值。这个表，几乎被药理专业的人们奉为经典，一直在科研中沿用。表如下所示：screen.width-333)this.width=screen.width-333 align=absMiddle border=0请注意最后一行，这个就是我们通常用到的。把人的临床剂量转换为实验动物的剂量。试着换算一个。如：人的临床剂量为X mg/kg ,换算成大鼠的剂量：大鼠的剂量 X mg/kg70kg0.018/200g X mg/kg70kg0.018/0.2kg6.3 X mg/kg. 这也就是说，按单位体重的剂量来算，大鼠的等效剂量相当于人的6.3 倍。在这里，我们要看到每种动物的体重（包括人），在上表中以蓝色显示的。还要注意到折算系数，也就是表中以红色所示的。将人的剂量转换成哪种动物的，就在相应的动物那一列下找到与人的相交的地方的折算系数，将剂量乘以折算系数，再乘上人的体重与那种动物体重的比值。注意体重的单位要化成一致。这个折算系数是以上表中蓝色所示的标准体重计算得来的。依此类推，我们可以算出小鼠、豚鼠等其它动物剂量与人的比值。小鼠的剂量 X mg/kg70kg0.0026/20g X mg/kg70kg0.0026/0.02kg 9.1 X mg/kg. 豚鼠的剂量 X mg/kg70kg0.031/400g X mg/kg70kg0.031/0.4kg5.42 X mg/kg. 兔的剂量 X mg/kg70kg0.07/1.5kg 3.27 X mg/kg. 学海无涯3 猫的剂量 X mg/kg70kg0.078/2.0kg 2.73 X mg/kg. 猴的剂量 X mg/kg70kg0.06/4.0kg 1.05 X mg/kg. 狗的剂量 X mg/kg70kg0.32/12kg 1.87 X mg/kg. 注意，人的临床剂量常会以 mgd 来表示，这时我们一定要把它转化成 mg/kg 才能以上式来折算。如：某药，成人每天服用50mg. 计算大鼠的等效剂量。大鼠的等效剂量 50mg/60kg 6.3=5.25mg/kg. 在这里，我们一般把成人的体重按60kg 来算比较合理。尽管在这个表中，成人的标准体重设为70kg 。根据上述结果，我们来编制这样一个简表，希望能给广大战友们提供一个方便。这样，我们不必去翻阅厚重的药理实验参考书，也不必在初涉实验时茫然无措了。见下表：关于这个表，我说以下两点： 这个表虽然是以体重的比来计算剂量，但实际上计算的是体表面积。很多人误认为这是按体重来算剂量，不准，提出要按体表面积来算。这是误解。这个折算系数实际上就是已经把体重与体表面积的关系折算过来了的。不信，你可以用体表面积的公式来算，结果是相差无几的。如：一个 70kg 的人平均体表面积是1.73m2,一只 200g 大鼠的体表面积约 305cm2. 我们来换算一下。按体表面积来算，那就是要算于它们单位体重所占的体表面积的比值，也就相当于它们的剂量比。学海无涯4 人：1.73m2 70kg 0.02471 大鼠：305cm2 200g30510-5/0.2=0.1525 大鼠剂量人的剂量大鼠比表面积人比表面积0.1525/0.02471=6.17 可以看出，与我们上述按折算系数算出来的结果几乎相同。为什么说要按体表面积来算才是准确的呢？起初人们也以为是直接按体重比计算剂量就可以了，后来发现不是那么回事。经研究才知，是与体表面积基本成正比的。这是根据能量代谢的原理而得出的，认为人和动物向外界环境中放热的量与其体表面积成正比。很多研究指出：基础代谢率、热卡、肝肾功能、血药浓度、血药浓度_时间曲线的曲线下面积（AUC ）、肌酐（ Cr）、 Cr清除率、血液循环等都与体表面积基本成正比，因此按照动物体表面积计算药物剂量比体重更为合理。应该说，这是一种理想化的推论。在目前没有更好的、也没有更方便的换算方法的前提下，我们可以把当前这种折算关系当作一种重要的参考。附：早在十九世纪末年，生理学家Voit 氏等发现虽然不同种类的动物每kg 体重单位时间内的散热量相差悬殊，但都如折算成每m2 体表面积的散热量，则基本一致。例如马、猪、狗、大鼠和人的每m2 体表面积每 24 小时的散热量都在 1000 kCal 左右。药理学家研究药物在体内的作用时则习惯于以mg/kg 或 g/kg 等方式来计算药物的剂量。这种办法行之于同种动物的不同个体时，问题似乎不大；但用于不同种类动物时，常常会出现严重偏小或偏大，以致无法完成实验。 1958 年 Pinkle 氏报告 6-MP 等抗肿瘤药物在小鼠、大鼠、狗和人身上的治疗剂量，按 mg/kg 计算时差距甚大，但如改为按mg/m2 体表面积计算，就都非常接近。此后，按体表面积计算剂量的概念逐渐为药理学家接受，被认为尤其适用于不同动物之间剂量的换算。以上所述，一方面是想说明按体表面积算剂量的准确性；另一方面，是想表明通过折算系数后，以体重为参照，在一定范围内还是实用的，且方便。 这种换算关系的前提是：各种动物对某药的敏感程度是一样的。在上述的折算关系中，我们是没有考虑到种属差异的。我们理想地认为，对任何药物，各种动物和人的敏感程度是完全一样的。这是我们折算等效剂量的一个重学海无涯5 要的前提。例如：犬无汗腺，对发汗药不敏感，而对流涎药比较敏感；大鼠无胆囊，对利胆药及有明显肝肠循环的药物与其他动物差别较大；鼠和兔对催吐药不敏感，而犬猫则较为敏感；吗啡对一般动物有抑制作用，但却对猫引起兴奋。抗凝血药（毒鼠强等）对小鼠特别敏感，中毒剂量可以其他动物小数百倍；抗胆碱类药物（阿托品，莨菪碱等），家兔有明显耐受性（黑色家兔，特别不敏感，但新西兰家兔除外）；同是啮齿类动物，家兔是草食动物，大鼠小鼠是杂食动物，对一般药物在静注时剂量换算尚属可用，在口服用药时家兔往往起效较迟，吸收较差，特别是对胃动力药及消化系统药差异更大。大鼠对血管阻力药敏感，却对强心苷类不敏感，而猫对强心苷类则很敏感；大鼠对缺乏维生素及氨基酸敏感，因能自行合成维生素C，故对缺乏维生素C 不敏感，而豚鼠对缺乏维生素 C 及变态反应特别敏感。我们可以用常用的麻醉剂试试对不同动物的作用。如果机械地按等效剂量去算，可能难以达到理想的效果。而实际上，我们都是一半参考等效剂量，一半靠自己的摸索。因此，不能把这个所谓的等效剂量完全照搬。当然，我们同样反对毫无根据地乱设剂量。如：有的人做实验相当然地自己随意地设置10mg/kg ,20mg/kg, 40mg/kg.好像是方便自己配药，而不是根据科学的道理来设置。这是我们所应当摒弃的。值得一提的是，这个换算方法只是一个重要参考而已。遇到有很大种属差异的药物或化合物，上述换算关系就相差很大了。这一点要引起大家的关注。下面我再介绍一下体型系数。体型系数是人们根据不同动物的体重与体表面积之间的关系计算出来的。不同的动物有不同的体型系数。不少动物（包括人）的体型系数在0.090.1 。体表面积体型系数 体重 2/3 在此附上一些常用实验动物的体型系数表。下面我们来算一下，各种动物之间的体表面积比。如：一个 70kg 的人与一只 200g 的大鼠的体表面积。学海无涯6 表 12-21 实验动物血容量、心率、心输出量378动物种类平均体重(公斤) 血容量(占体重的%) 心跳频率次/分心输出量分/升心输出量 /体重(升/公斤 /分) 马312 6.7 21.4 0.07 牛- 7.7 44.0 0.11 猪- 2.55.0 (5560) 3.1 羊23.7 8.3 (7080) 3.1 0.13 狗19.3 5.68.3 120(100130) 2.3 0.12 猫3.1 6.2 116(110140) 0.33 0.11 兔2.6 8.7(710) 205(123304) 0.28 0.11 豚鼠6.4 280(260400) 大鼠0.18 7.4 328(216600) 0.047 0.26 小鼠8.3 600(328780) 鸽10.0 170(141244) 鸡：0.32 鸡:0.16 青蛙0.5 各种实验鼠（大鼠、小鼠、豚鼠、金地鼠）的生理数据学海无涯7 BIOX.CN 时间：2007-6-26 来源：生命经纬大鼠* 体温：39（38.539.5），心跳频率 475（370580）次/ 分，呼吸频率 85.5(66 114)次/ 分， 通气量 7.3(5-10.1)ml/分， 潮气量 0.86(0.6 1.25)ml ， 耗氧量 2000mm3/g体重，麻醉时收缩压116（88138）mmHg 红细胞总数 8.9(7.2 9.6) 百万 mm3, 血红蛋白 14.8(12 17.5)g/100ml血，白细胞总数： 500015000/mm3, 血小板 1030 万/mm3 ，血容量占体重的7.4%，红细胞比重 1.090, 总蛋白 7.2(6.9 7.6)g%。* 豚鼠* 正常体温 38.6(37.8 39.5) ，心跳频率 280 （200360）次/ 分，呼吸频率 90 （69104）次/ 分，潮气量 1.8(1.0 3.9)ml ，通气率 16ml（1028）/ 分，耗氧量 816mm3/g活体重， 血压 75-120mmHg ， 红细胞总数 5.6(4.5 7.0) 百万/ （mm3 ） ， 血红蛋白 14.4(11 16.5)g/100ml血，白细胞总数50006000mm3, 血小板 11.6 万/mm3 ，血浆总蛋白5.4(5.0 5.6)g%，血容量占体重的6.4%，染色体 32 对，寿命 57 年。* 小鼠* 体温 38（3739），呼吸频率 163（84230）次/ 分，心跳频率 625（470780）次/ 分，耗氧量 1530mm2/g活体重，通气量 24（1136）ml/ 分，潮气量 0.15(0.09 0.23)ml ，收缩压 113（95125）mmHg、舒张压 81（6790）mmHg，红细胞总数 9.3（7.7 12.5 ）百万/mm3 ，血红蛋白 14.8(10 19)g/100ml ，白细胞总数 8.0(6 12)千/mm3 ，总蛋白 4.8(4.2 5.5)g%。* 金地鼠* 心率为 400 次/ 分，呼吸频率 73.6(33 127)次/ 分，呼吸量 60（33.382.8）ml/ 分，在 2021血液量为体重的5% ，寿命为的条件下，每小时每克体重要消耗氧2.3ml 。颈动脉血压， 812 周龄时为 78.7 101.3mmHg ，1217 月龄为 64.3 88.3mmgHg ，1724 月龄为 65.592.5mmHg ，24 月龄以上为 62.091.8mmHg ，红细胞总数 5.9 8.3 百万/mm3 ，血红蛋白 14.8516.20g/100ml 血，白细胞总数 7.2008.480 mm3 ，学海无涯8 成年地鼠 2.5 3.0 年。人的体表面积 0.1 (70)2/3=1.722 大鼠的体表面积 0.09 (0.2)2/3=0.0306 体表面积比（大鼠人）0.0306/1.722=0.0177=0.018再算体重为 20g 的小鼠的。小鼠的体表面积 0.06 (0.02)2/3=0.00436 体表面积比（小鼠人）0.00436/1.722=0.00254=0.0025可以看出，这个计算结果与前面我们所说的那个表基本是一致。事实上，那个表就是根据体型系数算出来的。这个按体型系数计算体表面积的公式被称为Mech 公式。于 1879 年发表。这个公式的发表，可以说，对于科学界起到了一个很好的推动作用。也使得我们从事药理、实验动物学的科研人员有了很好的借鉴。从上述解析也可以看出， 我们完全可以信任第一个表中所列出的折算系数，当然，也完全可以信任后面我编制的那个简表。因为，这一切都是由体型公式计算得来的，也就是说，是按体表面积来计算等效剂量的。为什么说，当实验动物体重不在上述标准体重的附近的话，按折算系数算出来的剂量就不那么准了呢？这是因为，我们用这个折算系数，只是一个点对点的关系。就是说，70kg的人对 200g 的大鼠，那么这个剂量完全准确的。但如果大鼠不是200g ，那么就会有偏差了。这个偏差来源于体型系数的公式。我们是应当按体表面积来计算剂量的。体表面积体型系数（体重）2/3 注意，体表面积是与体重的2/3 次方成正比的。学海无涯9 而我们按折算系数计算的时候，是直接按体重给药的。也就是说，剂量是与体重成正比的，而不是与体重的2/3 次方。这就是偏差的来源。我们下面就来一一地算一算。以大鼠为例。设人的剂量为X mg/kg ，体重 70kg. 体重为 150g 时：按折算系数算：大鼠的剂量6.3 X mg/kg , 150g 大鼠的总给药量为： 0.156.3 X mg/kg 0.945X mg/kg 按体表面积计算：大鼠的体表面积 0.09（0.15）2/3=0.02525 人的体表面积 1.722 体表面积比（大鼠人）0.02525 1.722=0.01466 180g 大鼠的总给药量为： X mg/kg 700.01466=1.0262 X mg/kg 体重为 180g 时：按折算系数算：大鼠的剂量6.3 X mg/kg , 180g 大鼠的总给药量为： 0.186.3 X mg/kg 1.134 X mg/kg 按体表面积计算：大鼠的体表面积 0.09（0.18）2/3=0.02853 人的体表面积 1.722 体表面积比（大鼠人）0.02853 1.722=0.0166 学海无涯10 180g 大鼠的总给药量为： X mg/kg 700.0166=1.162 X mg/kg 体重为 250g 时：按折算系数算：大鼠的剂量6.3 X mg/kg ,250g 大鼠的总给药量为： 0.256.3 X mg/kg 1.575 X mg/kg 按体表面积计算：大鼠的体表面积 0.09（0.25）2/3=0.03555 人的体表面积 1.722 体表面积比（大鼠人）0.03555 1.722=0.02064 250g 大鼠的总给药量为： X mg/kg 700.02064=1.4445 X mg/kg 体重为 300g 时：按折算系数算：大鼠的剂量6.3 X mg/kg , 300g 大鼠的总给药量为： 0.36.3 X mg/kg 1.89 X mg/kg 按体表面积计算：大鼠的体表面积 0.09（0.3）2/3=0.04017 人的体表面积 1.722 体表面积比（大鼠人）0.04017 1.722=0.02333 250g 大鼠的总给药量为： X mg/kg 700.02333=1.6331 X mg/kg 体重为 350g 时：学海无涯11 按折算系数算：大鼠的剂量6.3 X mg/kg , 350g 大鼠的总给药量为： 0.356.3 X mg/kg 2.205 X mg/kg 按体表面积计算：大鼠的体表面积 0.09（0.35）2/3=0.04454 人的体表面积 1.722 体表面积比（大鼠人）0.04454 1.722=0.02586 250g 大鼠的总给药量为： X mg/kg 700.02586=1.8102 X mg/kg 从上述计算我们是不是看出了一点规律？那就是，当大鼠体重小于200g 时，按折算系数算出来的结果比按体表面积的结果要偏小； 而大鼠体重大于200g 时，按折算系数算出来的结果比按体表面积的结果要偏大。推广一下，当实验动物体重小于标准体重时，按折算系数算出来的结果比按体表面积的结果要偏小；而当实验动物体重大于标准体重时，按折算系数算出来的结果比按体表面积的结果要偏大。哪一种计算结果更准确呢？当然是按实际的体表面积来算。哪一种计算方法更方便呢？当然是按折算系数来计算。尤其是对非药理、实验动物专业方面的战友来说。那么，二者的误差有多大？我们该怎么样调整？下面我们就谈一谈两种计算等效剂量方法的误差问题。从上面我们已经知道按折算系数计算会产生误差。这种误差应该说是属于系统误差。是由于这个公式本身给我们的实验带来的误差。还有一种误差是我学海无涯12 们在实验中实际给药时，由于称体重、给药时的不准而产生的，那就不是我们在这里要探讨的问题了。我们仍以大鼠为例来讨论这个误差问题。设人的剂量为 U mg/kg, 体重为 70kg 。设大鼠的体重为X kg, 按折算系数计算得出的Xkg 大鼠的用药量为 Y1。则：Y1=U 6.3X=6.3UX 按实际体面表面计算得出的kg 大鼠的用药量为 Y2。Y2=0.09*( )2/3/1.722 U 70=3.66U(X)2/3 这样，我们就构筑了两个函数关系式。函数 Y1 是一个正比例函数，其值是与X 成直线相关的。函数 Y2 是一个指数函数，其值是随X 增大的，但不成直线。这两个函数在什么时候相等呢？很显然，就是当 X0.2 的时候。因为折算系数是当大鼠体重为0.2kg 时来计算的。根据前面计算的结果，我们可以预测到：当 X0.2 时，函数 Y2 在 Y1 的下方。如下图所示：我们知道，一般用于实验的大鼠，其体重大多在150350g 之间。常常选用的是 180220g 的大鼠。如下图矩形框所示。学海无涯13 下面我们来计算误差。这个误差应为相对误差。令: 按折算系数计算的剂量A 按实际体表面积计算的剂量B 相对误差（ AB） B100%=A/B-1 很显然，这个相对误差是有正负的。当X0.2 时，误差为正。因A=Y1=6.3X, B=Y2=3.66(X)2/3 这样，我们就可以以 X 为自变量，以相对误差为因变量， 再构筑一个函数Y3。Y6.3X3.66(X)2/3-1=1.72(X)1/3-1 现在我们得到了这样一个简单的函数关系式。有什么用呢？我们可以这个来估算按折算系数计算的剂量与实际相差多少。如果相差不大，我们认为是可以接爱的。从图上我们可以直观地看出， 当大鼠体重在 200300g 时， 误差不到 20%. 在 200g 以下，是负的误差。体重（ kg） 相对误差0.1 -0.201646721 学海无涯14 0.11 -0.175875785 0.12 -0.151623046 0.13 -0.128682913 0.14 -0.106891014 0.15 -0.086113631 0.16 -0.06624034 0.17 -0.04717878 0.18 -0.028850818 0.19 -0.011189702 0.2 0.005862102 0.21 0.022354576 0.22 0.038331447 0.23 0.053831216 0.24 0.068887982 0.25 0.083532103 0.26 0.097790739 0.27 0.1116883 0.28 0.125246811 0.29 0.138486223 学海无涯15 0.3 0.151424674 0.31 0.164078706 0.32 0.176463451 0.33 0.188592796 0.34 0.200479512 0.35 0.212135382 0.36 0.223571297 0.37 0.234797349 0.38 0.245822908 0.39 0.256656695 0.4 0.267306836 0.41 0.277780921 0.42 0.288086051 0.43 0.298228878 0.44 0.308215647 0.45 0.318052224 0.46 0.327744132 0.47 0.337296577 0.48 0.346714469 学海无涯16 0.49 0.356002448 0.5 0.365164905 从以上数据可知：当大鼠体重在 170230g 范围内，按折算系数计算剂量的相对误差在5%以内；当大鼠体重在 150260g 范围内，按折算系数计算剂量的相对误差在10%以内；当大鼠体重在 120300g 范围内，按折算系数计算剂量的相对误差在15%以内；当大鼠体重在 100340g 范围内，按折算系数计算剂量的相对误差在20%以内。我们大多数情况下，大鼠在实验期间的体重在180250g 。这样，我们按折算系数算出来的剂量，其相对误差不会超过10%.基本上能接受。如果比较均匀，在 180220g ，则相对误差在 5%以内。这是完全可以接受的。至此，我们是否明白了？那就是说：药理实验方法学所编的等效剂量折算表，按体重给药，只要大鼠体重相差不是很大，其误差是可以接受的。这个表的编制，就是为了方便广大科研工作者。如果大鼠体重达 300g 以上，尤其是达350g 以上的时候，我们可以选择用实际体表面积来算。我们知道，要把体重转化成体表面积，要用到计算器。这在我们给药的时候带来很大的不便。那么，如果我们真的一定要很严谨，坚持要按实际体表面积给药的话，我们如何快速、简便地算出剂量呢？其实很简单，我们可以根据上述理论的结果来进行修正。学海无涯17 凡体重在 250300g 之间的，误差按 10%计算。即： ABB0.1。我们可以直接按折算系数，算出A 的值。而 B 才是我们需要的真正最接近实际体表面积的值。易知： B0.9A. 那就是说，在这个体重范围内的大鼠，剂量打九折就行了。凡体重在 300350g 之间的，误差按 15%来算。B0.87A 。剂量为八点七折。凡体重在 350400g 之间的，误差按20%来算。 B0.83A 凡体重在 400450g 之间的，误差按 25%来算。 B0.8A 凡体重在 450500g 之间的，误差按30%来算。 B0.77A 这只是理论推算，除极少数情况外，实际体重太大的恐怕不能用于实验。此前，不少战友对于剂量到底是按体重算还是按体表面积算，是有过一番争论的。在此，当我们了解了其中的相对误差后，就会有选择依据了。我们可以根据上面提到的误差，权衡一下用哪一种方法。除了这些误差之外，我们在实验中常有不少人为误差。给药的剂量常会因为人为的操作而出现偏差。而那样的偏差达10%我想是很常见的。而我们这个折算系数公式算出来的剂量误差在15%以内的话，是不足为虑的。因此，在说了这么多之后，我想说的是：不要把简单的事情弄复杂。按折算系数算出来，剂量是八九不离十的。按照前面我所编制的简表，大家都可以非常方便的算出剂量来。也就不必经常来论坛里问剂量了咯多一句很笨笨的话：有人会问，那我要算大、小鼠之间的剂量比呢，要算大鼠和豚鼠的呢？在鼠和兔的呢？这就很简单了。我们知道它们之间与人的剂量比，相比一下就知道它们之间的比了。至此，我们对于这个折算系数换算剂量的方法基本解析完全。附：为了这一个小小的剂量的问题，花大量的篇幅来讲，其实目的只有一个：就是论证药理实验方法学上那个等效剂量折算表的权威性。按此表来学海无涯18 计算，结果不会差到哪里去。而如果一定要用实际体表面积来算，一则相差无几，二则繁琐，令人不胜其烦。看了以上的论述种种，您是否已有了上述感受呢？现在，您就可以放心地用我编的那个简表了。很简单的几个数字：小鼠：9.1 倍大鼠： 6.3 倍豚鼠： 5.42 倍兔：3.27 倍猫：2.73 倍猴：1.05 倍狗： 1.87 倍。欢迎大家多多探讨！本人意见仅供参考。又附：在此对那个药理实验方法学中的折算关系表再提一点自己的看法。与大家共商榷。我觉得，此表中，人的体重设为70kg ，是有点不妥的。我们国人的平均体重是否能达到70kg ？难道我们都能吃得这么好？这恐怕不是太合理。如果设为 60kg 或 55kg ，则能为大多数人接受。这样一来，这个表就得进行修正。如果为60kg ，则人的体表面积为1.55m2 左右。那么，这样一来，折算系数表的中数字，全部要修正。最后一行的数字要乘以1.72/1.55=1.11 而表最右上端的人的体重改为60kg. 如此一来，我所编的那个简表就要修正了。按人体重 60kg 计算：这样，计算各种实验动物与人的剂量的倍数时就是这样了：实验动物用剂量人的剂量601.11折算系数动物体重。而原有的计算方法为：实验动物用剂量人的剂量70折算系数动物体重。这样，相当于简表中的数字都要乘以60*1.11/70=0.95 结果如下：学海无涯19 小鼠： 8.65 倍大鼠：5.98 倍豚鼠： 5.15 倍兔： 3.11 倍猫：2.59 倍猴：0.998 倍狗：1.78 倍。同理，按人体重55kg 计算：简表中数字乘以551.175/70=0.92 小鼠： 8.37 倍大鼠：5.80 倍豚鼠： 4.82 倍兔：3.01 倍猫：2.51 倍猴：0.97 倍狗： 1.72 倍。同理，按人体重50kg 计算，简表中数字乘以50*1.25/70=0.89 小鼠：8.1 倍大鼠： 5.61 倍豚鼠： 4.82 倍兔：2.91 倍猫：2.43 倍猴：0.93 倍狗：1.66 倍此结果与大家共探讨。如有不同看法，请与我交流。在做动物实验的时候，我们通常要用到不同的给药途径。而且，有时候我们想知道不同的给药途径之间的效果相差有多大？以什么样的比例给予能使不同给药途径之间的效果差不多呢？比如：某药，可静脉注射，也可以腹腔注射，我们想把静脉途径改为腹腔，到底给多少药比较合适呢？或者，把静脉的改成口服，又大概是多少呢？这些问题，许多实验书上并没有定论。大多数是我们在实践中根据经验总结出来的。下面我们就来谈谈这个问题。说到这个问题，我们不得不谈到生物利用度。按照经典的定义，生物利用度是指药物吸收的速度和程度。吸收的速度反反与药物的达峰时间相关联。而学海无涯20 吸收的程度与发挥作用的药量是相关的。而我们常常主要关注的是吸收程度。因而，生物利用度F药物吸收量经静脉给药的量，这就是绝对生物利用度。我们谈到不同给药途径之间的换算，就是要用到绝对生物利用度。通常我们以静脉为参照，来比较其它途径给药能达到静脉的百分之几来衡量。关于不同途径给药的问题，在不少的药理及相关的书上，有如下的叙述：以口服量为 100 时，皮下注射量为3050，肌肉注射量为 2030，静脉注射量为 25。这些是我们实验时所得到的一般的经验。从以上的数字我们可以看出，人们常常把口服生物利用度估计为25左右。 认为肌注相当于静脉的80，皮下相当于静脉的 50。应该说，这样的估计是比较合理的。口服一般生物利用度可有 3040，高者也可达70，低者在 15以下。估计为 25，有点偏于保守，本人倾向于估计为30。除此之外，在动物实验中，还有一种重要的给药途径，就是：腹腔注射。它可达到不错的效果，而又比静注要简单方便，因此常常采用。除了有吸收不太规则的缺点之外，其余方面很不错。而且吸收一般可达静注的8085。因此，我们可以将上述结果列于下：对此简表需要说明的是：第一，给药剂量可参照经验，但最好亲自实验。因为每种药物的生物利用度是不一样的。简表中所示只是一种多数情况下的估计。可能与实际会有较大出入。第二，能够不改给药途径时，尽量不改。实验药量足够的情况下，尽量不要改给药途径。一则是各给药组间要剂同对比；二是给药途径改后效果不好对比。尤其是口服和静注之间有时按上述折算给药时，血药浓度相差太大。主要是口服影响因素多。第三，有时实验操作熟悉程度影响很大。尤其是静注。而口服途径一般来说，较易实现相对准确。学海无涯21 以上所述，仅供参考！欢迎大家和我交流附：关于局部给药的剂量折算问题有时候，我们做的虽然是在体实验，却是局部给药。如：想考察一种药物对烧伤的作用。一般用兔子做实验。那么，在多大的面积上给多少药才与临床差不多等效呢？关于这个问题，我们只讨论皮肤给药的。我个人认为，如果只是看药物在局部的作用（如：烧伤），就和人体用相同的剂量。即用于人体多少面积涂多少药，动物也是多少面积涂多少药。不过，要注意一点，这是我们设想实验动物对此药敏感程度与人相同的情况下。那么，如果是透皮吸收的呢？也就是说，把皮肤只当作一个给药途径，最终在体内发挥作用的呢？那实际上就相当于体内给药了，仍然按前面所述的等效剂量给药。那么，对于这样一些在这个表中无法找到折算系数的动物，我们怎样来折算它们与人或其它动物的等效剂量呢？对此，很多人会感到茫然。其实，只要知道等效剂量折算的原理，我们照样可以很好地估算出来。与其它实验动物的剂量折算相似，方法如下：第一，能找到有参考文献的，可以用现成的剂量。但这样的情况不多。第二，有临床用量的，折算到动物。这就要我们去找到相应的动物的体型系数。通过查文献我们可以找到。学海无涯22 LD50 与药效学实验剂量的换算面对一个全新的化合物，无任何资料可参照的情况下，我们如何去设置剂量？我想，首先至少我们会做一个急性毒性实验。在急毒中，我们可以得到一个 LD50 ，或者是最大耐受量（ MTD）。这可能成为我们选择剂量的一个重要依据。那么，如何根据LD50 或 MTD 来选择剂量呢？要注意些什么问题呢？下面我来跟大家探讨一下。在不少的药理书上，都是讲测出药物或化合物的LD50 以后，取其 110，120，130 的剂量作为药效学的高、中、低剂量。对此，我们差不多也是这样做的。只是有个预试过程。在预试中摸索并调整剂量。但上述剂量的设置似乎没有一个定量的、理论的依据。那么，我们如何来估计药效学实验的剂量呢？在此，我提出一个自己的想法。我们知道，药物是安全性和有效性并存的。在达到很好的药效的时候，可能已经产生毒性了。我们既要控制毒性，又要在这个基础上尽量最大地发挥药效。那么，什么样的情况下可以满足这样一个要求呢？我觉得，就是：当药物差不多刚刚引起毒性反应时的剂量设为药效学的最高剂量，再往下以等比递减。 如果要给一个定量的数字，我觉得取 LD5 比较好。就是说，把引起 5实验动物死亡的剂量定为药效学最高剂量。如果这样，那接下来的问题就是：寻找LD50 与 LD5 之间的关系。下面，我们就运用药理学与数学的知识来探讨这个问题。为此，我们先来了解一下相关的基础知识。学海无涯23 我们知道，药理效应跟剂量（或药物浓度）之间存在一定的关系。这种关系不是完全地成比例，可能是效应与浓度的对数成比例，也可能效应与浓度的对数亦不成比例，而是表现出一种这样的规律：浓度较小时，增加浓度药效增加不很明显；浓度中等时，增加浓度药效有较明显地增加；浓度较大时，增加浓度药效增加又不太明显；直到出现最大效应。这就是所谓的“ 量效关系 ” 或“ 浓度效应关系 ” 。如何用数学的模型或是公式来描述这样一种“ 浓度效应关系 ” 呢？早已有人对此进行了研究。其中比较为大家所公认的是由A.V.Hill 提出的一个方程 : E=Emax.Cs/ECs50+ Cs 这就是著名的 Hill 方程。式中， Emax 表示药物的最大效应； EC50 表示达到 50的 Emax 时的药物的浓度； C 表示药物的浓度；上标S 是表示浓度效应关系曲线形状的参数。毒理效应可以看作是一种特殊的药理效应。因此，我们将这一公式移植到急毒实验中来进行一些应用。对于一定大小的动物而言，一定的剂量与一定的血药浓度基本上成正比的。所以，我们就以剂理来代替浓度进行计算。上式中，以 LD50 代替 EC50 ，以 LD 代替 C，则得：E=Emax.LDs/LDs50+ LDs 很显然，在毒理实验中，Emax 就是死亡率为 100时的效应。相应地，LD5 则为死亡率为5时的效应；LD1 则为死亡率为1时的效应；LD50 则为死亡率为 50时的效应。我想对此大家应无异议。如此，我们来看，当剂量为LD5 时， LD5 与 LD50 之间的关系如何呢？学海无涯24 E5=5Emax =Emax.LD5s/LDs50+ LD5s 得：0.05= LD5s/LDs50+ LD5s 化简，得：LD5s=0.05/0.95X LDs50 =1/19X LDs50 同样地 , LD1s =1/99X LDs50 如果 S=1, 则 LD5 大约为 LD50 的 1/20; LD1 则为 LD50 的 1/100. 如果 S=2, 则 LD5 大约为 LD50 的 0.229; LD1 则为 LD50 的 0.1. 如果 S=3, 则 LD5 大约为 LD50 的 0.378; LD1 则为 LD50 的 0.219. 如果 S=4, 则 LD5 大约为 LD50 的 0.479; LD1 则为 LD50 的 0.317. 如果 S=5, 则 LD5 大约为 LD50 的 0.555; LD1 则为 LD50 的 0.399. 如果 S=6, 则 LD5 大约为 LD50 的 0.612; LD1 则为 LD50 的 0.464. S 是决定药效随血药浓度增加而变化的趋势的程度的参数。当 S6 时，药效是随血药浓度呈突进式的；而当S 介于二者之间时，药效是呈过渡式的。很多药物的 S 值在 2 以下，一部分在 25 之间，大于 6 的极少。也就是说，大多数药物的效应随血药浓度增加是渐进式的，或近于渐进式的。那么，根据以上的计算结果，我们是否可以初步地得到一个结论呢？那就是说，当我们知道一个化合物的LD50 以后，我们可以得到一点关于它的 LD5 或 LD1 的信息。 我们希望在做药效学实验时， 动物的死亡率不要超过5，最好不要超过 1。也就是说， 药效学的最高剂量是否可以估计为LD5 或者 LD1 呢？学海无涯25 我觉得是可以的。而且，我更趋向于保守地估计。那就设为1吧。剂量就给到 LD1 的样子。同理，虽然我们知道有些药物的S 值是大于 2 的，这样量效曲线比较陡，算出来的 LD1 与 LD50 接近了许多，但为保守起见，我们仍取比较小的剂量作为药效学的实验剂量。color=red这样我们就得到了药效学剂量的一个最保守的估算值：大约取 LD50 的 1100。但，不可否认的是，这是一个相当保守的估计。如果药物的S 值是大于 2的，则这个剂量可能要高好几倍。因此，药效学的剂量高的可以取到LD50 的 110，甚至 15。因此，这些是需要我们去摸索的。因为，毕竟毒理反应和药理效应的机理可能不同，其量效关系的变化规律可能不一样。我们通常给的剂量大概是LD50 的 150120 之间。/color 在新药研究指南中，并没有规定剂量取LD50 的多少分之一。 而是给出了一些基本的原则。只要遵循了这些原则就可以了。长毒实验中规定低剂量不能有毒性反应，中剂量有轻微毒性反应，高剂量要有一定的毒性反应。 是否可以考虑将 LD50 的 1100 作为长毒试验的低剂量？我觉得上式有一定的参考意义。对化学合成药而言，剂量在100mg/kg以上就是相当大的剂量了。多数药效学实验的剂量在10100mg/kg 。甚至在 10mg/kg 以下。如果 LD50 超过 5g/kg ，那样化合物的毒性就是相当低了。对于中草药而言，可能很多时候测不到LD50，而是用最大耐受量来表示。在 MTD 时，还没有出现一只动物死亡。那可以这样说，此药的LD1 肯定是比这个 MTD 要大的。因此，从理论来上说，药效学的最高剂量可以达到MTD。当然，这个思维的出发点是，在这个剂量点基本上还没有动物出现严重的毒性反应。但不能忽略的一点是，没有死亡不能就推定没有毒性。因此，实际操作中，我们常常会以MTD 的几分之一来定药效学剂量。12 或 13 是常用的。在实践中观察效果。为什么可以这样做呢？因为，当剂量达到MTD 时，可能药学海无涯26 效早已达到了最高点。从量效曲线的规律我们也知道。所以，没有必要用那么高的剂量。一家之言，仅供参考！希望大家多多探讨。附：由于上面的公式有点看不清。上传一张图片。续：各常用实验动物折算系数的验证如下：小鼠体型系数： 0.06 标准体重： 20g=0.02kg 小鼠的折算系数（体型系数小鼠*W 小鼠 2/3）/（体型系数人 *W 人 2/3）（0.06*0.02 2/3 ）/0.1*70 2/3）* 70*X /0.40.004364/1.723 0.00253 大鼠体型系数： 0.09 标准体重： 200g=0.2kg 大鼠的折算系数（体型系数大鼠*W 大鼠 2/3）/（体型系数人 *W 人 2/3）（0.09*0.2 2/3 ）/0.1*70 2/3）* 70*X /0.40.030618/1.723 0.01777 学海无涯27 0.018 豚鼠体型系数： 0.099 标准体重： 400g=0.4kg 豚鼠的折算系数（体型系数豚鼠*W 豚鼠 2/3）/（体型系数人 *W 人 2/3）（0.099*0.4 2/3 ）/0.1*70 2/3）* 70*X /0.40.05358/1.723 0.031 兔体型系数： 0.093 标准体重： 1.5kg 兔的折算系数（体型系数兔*W 兔 2/3）/（体型系数人 *W 人 2/3）（0.093*1.5 2/3 ）/0.1*70 2/3）0.1220/1.723 0.07 猫体型系数： 0.082 标准体重： 2.0kg 猫的折算系数（体型系数猫*W 猫 2/3）/（体型系数人 *W 人 2/3）（0.082*2.0 2/3 ）/0.1*70 2/3）0.1305/1.723 0.076 狗体型系数： 0.104 标准体重： 12kg 狗的折算系数（体型系数狗*W 狗 2/3）/（体型系数人 *W 人 2/3）（0.104*12 2/3 ）/0.1*70 2/3）学海无涯28 0.5496/1.723 0.32 猴体型系数： 0.111 标准体重： 4.0kg 猴的折算系数（体型系数猴*W 猴 2/3）/（体型系数人 *W 人 2/3）（0.111*4 2/3 ）/0.1*70 2/3）0.2810/1.723 0.163 现在大家也许很清楚了，那个剂量折算表就是根据体表面积、体型系数的公式将不同种属动物的标准体重而得到的体表面积相比而得到的！我们知道了这其中的奥秘之后，就可以自己动手编制一张这样的表了。在此再说明一下，关于小鼠的体型系数，目前仍有争论。0.06 算出的体表面积比实测的体表面积要小一些。目前有人实测后认为小鼠的体型与大鼠相似，体型系数接近 0.089。如果照此算来，小鼠与人相比剂量倍数还要增加。但是，我不得不说的是，按第一个表，或者是我编制的简表来计算实验动物的等效剂量， 要动物基本上在标准体重的区间内相差不大才会准确。也就是说，小鼠在 20g 左右，大鼠在 200g 左右，豚鼠在 400g 左右等等，这样计算出来才会准确。如果实验动物的体重与此相差比较大，按刚刚我们所讲的体型公式计算，与按折算系数计算的结果，就会有较大的偏差。我们不妨以大鼠为例来算一算。当大鼠的体重为180g, 250g ,300g ,350g,400g 时，那么它的剂量根据体型系数计算实际体表面积应是多少？而按我们前面所说的折算系数算又是学海无涯29 多少？它们之间相差有多大？当大鼠体重在哪个范围内波动时，上述折算系数仍然基本准确呢？这个问题我们再进一步探讨。