(2020年7月整理)实验动物剂量换算.doc
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实验动物剂量换算问题的解析
一、体表面积计算法
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。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。
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。下面我来说一说用第一种方法进行如何换算。
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:
人和动物间按体表面积折算的等效剂量比值
本人认为在此表中,人的体重设为70kg,是有点不妥的。如果设为60kg,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。
那么我们来看看上面这个表的最后一行,这个也是我们通常要用到的,把人的临床剂量转换为实验动物的剂量。但是如果按这个表来计算实验动物的等效剂量,需要动物的体重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。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?而按折算系数算又是多少?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?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。
如:人的临床剂量为Xmg/kg,换算成大鼠的剂量:
大鼠的剂量=(X mg/kg×70kg×0.018)/200g
=(X mg/kg×70kg×0.018)/0.2kg
=6.3X 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/kg×70kg×0.0026)/20g
=(X mg/kg×70kg×0.0026)/0.02kg=9.1X mg/kg。
豚鼠的剂量=(X mg/kg×70kg×0.031)/400g
=(X mg/kg×70kg×0.031)/0.4kg=5.42X mg/kg。
兔的剂量=(X mg/kg×70kg×0.07)/1.5kg=3.27X mg/kg。
猫的剂量=(X mg/kg×70kg×0.078)/2.0kg=2.73X mg/kg。
猴的剂量=(X mg/kg×70kg×0.06)/4.0kg=1.05X mg/kg。
狗的剂量=(X mg/kg×70kg×0.32)/12kg=1.87X mg/kg。
注意,人的临床剂量常会以××mg/d或××g/d来表示,这时我们一定要把它转化成××mg/kg或××g/d才能以上式来折算。其实徐叔云教授主编的《药理实验方法学》在第三版中也列也出了××mg/只的计算公式。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。
我们平时在试验中可利用此公式推算大鼠的等效剂量,大鼠的等效剂量=6.3x成人的给药剂量,那么如果我们给药方案改变该公式是否依然可以使用。既然是“等效剂量”,就要有可比性。人的给药方案如何,大鼠的方案也应如此。只是,有的情况下要作一个变通。比如,口服,我们一般就变成灌胃。人是一天三次,动物一般也可以一天两次或三次。当然,这里有一点值得提出,就是我们一般每天给两次药的情况已是不
多。多数情况下一天给一次药。可把两次剂量加在一起。这样做,与一天两次有所差异。但对于整个实验来说,如果各组间给药方式一样,那也就可以剂同对比了。如果是做药动学实验,因不同给药方式相差较大,则另当别论了。
根据上述表格和原理,我们就可以来编制下面这样一个简表。这样,我们不必去翻阅厚重的药理实验参考书,就一目了然。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。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。
见下表:
不同实验动物与人的等效剂量比值(注:剂量按mg/kg算)
其实这个表人的体重依然是按70Kg来算的,如果人的体重按60kg计算,那这个简表就要修正了。
按人体重60kg计算:
实验动物用剂量=人的剂量×60×1.11×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:
不同实验动物与人的等效剂量比值(注:剂量按mg/kg算)
其实这个表,还是有问题的:
比如猴子和人的等效剂量比值为0.06,据此算出猴的剂量=X mg/kg×70kg×0.06/4.0kg=1.05X mg/kg即猴和人的剂量换算比例为1.05;或者人的体重按照60kg来算,猴和人的剂量换算比例为0.998。这个都有问题。