藥效學實驗設計

藥理試驗設計三標準：對照control隨機random重復replication藥效學實驗設計第1頁一．對照（control）1本身對照：是在同一個體身上觀察給藥前后某種指標改變，此種對照可降低個體差異，但不能克服隨時間而變原因影響。如肝炎有自愈傾向，給藥后肝功好轉不一定是藥品作用，故本身對照試驗可能會得犯錯誤結論。除非有可靠證聽說明檢測指標不隨時間而變或同時設組間對照，不然不宜使用本身對照。藥效學實驗設計第2頁一．對照（control）2組間對照：是試驗中設若干平行組，進行各組間比較。這種設計符合平行對照標準，最為慣用。組間對照試驗設計：

1．正常對照組（或陰性對照組，或空白對照組）：正常動物，給藥品賦型劑。給藥路徑同給受試藥組。

2．模型對照組：如制備肝硬化、高血壓、心肌梗塞等。不用藥品治療，給賦型劑，給藥路徑同給受試藥組。

3．陽性對照組：制造動物病理模型，給已知藥品作對照。藥效學實驗設計第3頁一．對照（control）

陽性對照藥選則：選已知藥品，如研究目標是報批新藥，應選已同意上市藥品作對照；如系理論研究，可選未上市藥品。所選藥品盡可能是同類藥，方便比較作用強度，或公認有效藥品，如抗?jié)兯幯芯科胀ㄟx法莫替丁。如抗癌藥研究普通選環(huán)磷酰胺。設陽性對照組目標：考查試驗方法可靠性、穩(wěn)定性?？疾槭茉囁幾饔眯再|、強度，從而發(fā)覺受試藥優(yōu)缺點。陽性對照藥劑量選則：如要比較陽性藥與受試藥作用強度，應設多個劑量組。如受經費等限制，也可設一個劑量組，但此時設陽性對照組作用只是考查方法可靠性，不能得出受試物作用強弱結論。陽性對照藥給藥路徑，如能做到，盡可能同受試藥組。藥效學實驗設計第4頁一．對照（control）要使對照組與試驗組含有可比性，必須符合一致性標準：除處理原因不一樣外，非處理原因應均衡一致（同時、同地、同條件、同種、同批、同病情）藥效學實驗設計第5頁一．對照（control）在用動物疾病模型（如高血壓）試驗時，在動物A基礎上加了處理B高血壓，加上溶媒C，故欲判定藥品D作用，給藥組設計必須滿足下述設計：模型對照組：A+B+C藥品試驗組：A+B+D藥效學實驗設計第6頁一．對照（control）為了判定試驗模型成功是否，即此指標改變（血壓升高）是否是因為造型結果還是自發(fā)性波動，必須另設空白對照組。故更完整試驗設計應以下：空白對照組：A+C模型對照組：A+B+C藥品試驗組：A+B+D藥效學實驗設計第7頁一．對照（control）空白對照并不是不給任何處理對照，而應施以和受試組相同操作條件，如動物質量、喂養(yǎng)條件、藥品溶媒、給藥路徑、給藥次數(shù)、手術過程。藥效學實驗設計第8頁二．隨機（Random）隨機包含隨機分組和隨機操作。1．隨機分組：隨機分組就是按照機遇標準來進行抽樣或分組，其目標是使一切干擾原因分配到各組時只受純機遇抽樣誤差影響，因為機遇對每個組來說是相等，未知原因可對每個組產生影響，使每個組同一指標平行增加或降低，這就防止了試驗者主觀原因或其它偏差性誤差影響。如觀察藥品對大鼠試驗性胃潰瘍影響，應先造成大鼠胃潰瘍模型，然后將已成型動物隨機分配到各組中，從而防止了造型過程中人為影響。對于短時內難完成造型，應先確定隨機次序，按隨機次序操作，并將動物按隨機次序分配到各組。藥效學實驗設計第9頁二．隨機（Random)

隨機化伎倆可用隨機數(shù)字表，這在普通統(tǒng)計學書上均可撿索到。也可用電腦統(tǒng)計學軟件生成。近年來提倡均衡下隨機（隨機區(qū)組法），即先將能控制原因（性別、體重、病情嚴重程度等）均衡地分檔，然后在每一檔中隨機取出等量動物分配到各組，使哪些較難控制原因（如活潑程度、饑飽程度、疲勞程度）得到隨機安排。藥效學實驗設計第10頁二．隨機（Random)經典分組舉例：某試驗者有小鼠60只，♀♂各半，體重18-22g,欲分為6組，怎樣分組？分別將♀♂鼠分開，各一籠，每籠30只。

2．將♀鼠30只按體重分籠，分別為18g,19g,20g,21g,22g,共5籠。每籠有同一體重鼠4-8只。藥效學實驗設計第11頁二．隨機（Random)3．按電腦統(tǒng)計軟件，生成隨機次序以下：第一批：6，3，2，4，1，5

第二批：1，4，5，3，2，6

第三批：4，5，2，3，6，1

第四批：2，4，5，3，1，6

第五批：3，6，1，5，2，4藥效學實驗設計第12頁二．隨機（Random)4.備好6只鼠籠，分別標為A.正常對照組，B.模型對照組，C.陽性對照組，D.某藥低劑量組，E.某藥中劑量組，F(xiàn).某藥高劑量組。

5.從18g籠（如有4只小鼠）開始取小鼠，按第一批隨機次序，依次放入F組、C組、B組、D組。A組和E組各缺1只鼠，從體重最為靠近19g籠中取出，依次放入A組和E組。第二批和第五批隨機方法依這類推。重復上述過程，將30只♂鼠隨機分入6個試驗組中。分組結果，各試驗組小鼠同性別鼠數(shù)量相等，各組平均體重相近，各組在不一樣體重檔次中小鼠數(shù)相近。各組鼠營養(yǎng)狀態(tài)及活潑程度靠近。藥效學實驗設計第13頁二．隨機（Random)2．隨機操作：試驗過程如可能受隨時間改變而改變已知和未知原因影響，則操作過程次序（不論是組間或是組內）也應是隨機，不應按一固定次序進行，不然會出現(xiàn)次序誤差。操作經典錯誤舉例：某試驗者進行抗心肌梗塞試驗，60只大鼠，分為6組進行冠狀動脈結扎，分別分為假手術對照組（只開胸不結扎冠狀動脈）10只、模型對照組10只，陽性對照組10只，藥品低、中、高劑量組各10只。試驗時按組別次序依次對第1-6組進行手術。藥效學實驗設計第14頁二．隨機（Random)錯誤：該試驗各組手術依次進行，未遵照隨機操作標準，試驗結果可能會受隨時間改變原因影響，如受麻醉、動物體內生理狀態(tài)（如血糖水平）時晨改變、環(huán)境經時性改變，如室溫等。這些原因可能造成次序誤差。體外試驗如一次操作時間短（如在一個細胞培養(yǎng)平板上操作），對指標不發(fā)生影響時，能夠次序操作，此時應嚴格控制試驗條件，使其穩(wěn)定不變，尤其是環(huán)境改變。樣品數(shù)不宜過多，方便縮短操作時間。體外試驗如在短時間內分批進行（如在幾塊細胞培養(yǎng)平板上試驗），每批均應同時做對照組，以消除次序誤差。正確操作次序：共分10批進行。第1批手術動物，每組各做一只（平行操作），各組次序隨機排列。第2-10批如法進行。藥效學實驗設計第15頁三．重復藥理試驗結果應能穩(wěn)定地重現(xiàn)出來，重現(xiàn)試驗過程稱重復。重復有二個含義：一是只做一批試驗，在不一樣個體身上重復，如每一試驗組要做多只動物，小鼠和大鼠普通每組要在10只以上，這種重復適合于絕大多數(shù)試驗。另一個重復含義是，每次每組做10只小鼠（體內）或4管樣品（體外），重復重復3次，這主要是一些特殊試驗要求，如抗腫瘤藥研究。藥效學實驗設計第16頁三．重復

重復時要求每組要有足夠動物數(shù)或標本數(shù)，不一樣試驗要求樣本數(shù)不一樣，基本規(guī)律是試驗個體指標變異愈小，則均數(shù)標準差愈小，所需樣本數(shù)愈小，反之要增大樣本數(shù)。普通說來，計量資料從每個個體中取得信息多，所需樣本數(shù)小，計數(shù)資料對信息浪費大，所需樣本多。預試時對照組與試驗組有差異，但顯著性檢驗時P>0.05,可能系樣本數(shù)不足所致，正式試驗時可增大樣本數(shù)，如組間確有差異，樣本數(shù)增大后可達顯著性水平，如組間確無差異存在，樣本數(shù)增大后對照組與試驗組在預試時出現(xiàn)差異就會消失。至于增大到多少適當，應參考預試結果進行統(tǒng)計學運算，運算方法可參考《藥理試驗方法學》（第2版）第177頁“試驗設計中樣本數(shù)問題”一節(jié)。藥效學實驗設計第17頁三．重復

重復試驗時要嚴格控制試驗條件，在各次重復中使條件盡可能前后一致，嚴防干擾原因對各批試驗影響。應控制干擾原因包含：（1）動物：品系、性別、體重、年紀、飼料、喂養(yǎng)環(huán)境，（2）藥品：批號、劑量、溶解度、穩(wěn)定性、注射容量、注射速度、酸堿度、溫度、保留條件。（3）儀器：靈敏度、準確度、零點飄移、電壓穩(wěn)定性及操作熟練程度。（4）環(huán)境：室溫、氣壓、濕度、季節(jié)，甚至試驗早晨或下午、動物群養(yǎng)和獨養(yǎng)也影響試驗結果。藥效學實驗設計第18頁四劑量確定受試藥組：制造動物病理模型，給未知藥品。劑量組：最少設2個劑量組，普通在三個劑量組以上。劑量選則：劑量最終確定，應以預試結果為據(jù)。在進行預試時，可參考以下方法：（1）依據(jù)文件資料，參考結構類似藥品有效劑量。（2）依據(jù)文件資料，參考本藥在其它試驗模型中有效劑量。（3）參考LD50，主要藥效試驗時普通應<1/3~1/5LD50,如有效劑量靠近LD50，所測試驗結果應用價值不大。（4）參考藥動學數(shù)據(jù)，從有效濃度推算有效劑量。藥效學實驗設計第19頁（5）參考人用量推算：

早在十九世紀末年，生理學家Voit氏等發(fā)覺即使不一樣種類動物每kg體重單位時間內散熱量相差懸殊，但都如折算成每m2體表面積散熱量，則基本一致。比如馬、豬、狗、大鼠和人每m2體表面積每24小時散熱量都在1000kCal左右。藥理學家研究藥品在體內作用時則習慣于以mg/kg或g/kg等方式來計算藥品劑量。這種方法行之于同種動物不一樣個體時，問題似乎不大；但用于不一樣種類動物時，經常會出現(xiàn)嚴重偏小或偏大，以致無法完成試驗。1958年Pinkle氏匯報6-MP等抗腫瘤藥品在小鼠、大鼠、狗和人身上治療劑量，按mg/kg計算時差距甚大，但如改為按mg/m2體表面積計算，就都非?？拷ㄒ姳?-5），今后，按體表面積計算劑量概念逐步為藥理學家接收，被認為尤其適合用于不一樣動物之間劑量換算。藥效學實驗設計第20頁藥效學實驗設計第21頁動物體表面積普通計算法：

從體重推算體表面積，普通認為Meeh-Rubner公式較為適當：

A=k

(W2/3)/10,000式中A為體表面積，以m2計算；W為體重，以g計算；K為常數(shù)，隨動物種類而不一樣，小鼠和大鼠9.1,豚鼠9.8,兔10.1，貓9.9,狗11.2,猴11.8,人10.6。應該指出，這么計算出來體表面積仍是粗略預計，不一定完全符合實測數(shù)據(jù)。藥效學實驗設計第22頁例：試算一體重為1.5kg家兔體表面積：解：A=10.1

(15002/3)/10,000

logA=log10.1+2/3log1500－log10000=－0.8783A=0.1324m2

藥效學實驗設計第23頁人或動物之間藥品劑量換算：為使用方便，可按“mg/kg折算mg/m2轉換因子”進行換算：藥效學實驗設計第24頁藥效學實驗設計第25頁藥效學實驗設計第26頁由上表可見，按mg/kg劑量折算成等效劑量，人為小鼠1/12，大鼠1/6，家兔、猴1/3，狗1/2。藥效學實驗設計第27頁

高低劑量確實定：如已知某藥劑量范圍，進行藥效對比時，普通選中效劑量；進行拮抗試驗或解毒試驗時，劑量應偏高；進行多藥協(xié)同試驗時，劑量應偏低。藥效學實驗設計第28頁量效曲線測定時多劑量確定：普通方法，確定最適劑量時應從小劑量開始（產生20%左右療效），在離體器官上按3倍或10倍遞增，在整體動物上按2倍或3.16倍（√10=3.16）。不一樣藥品有不一樣量效曲線斜率，故遞增百分比不一樣，普通應按等比級數(shù)遞增。在預試中確定了最小有效量A、最大有效量B、欲分組數(shù)N情況下，各組間劑量比r可