第一讲 药理实验方法学概述

重复数与重现性的辩证关系
• 只有足够的重复数才能取得较高的重
现性；
• 为达到某一重现性，必须有相应的适
当的重复数。
重复数的数量与质量的辩证关系
• 数量是保证重现性的基础
• 质量是保证实验能够重复的重要条件
• 应尽量采用精密准确的实验技术，减
少实验误差，保证重复实验在相同条 件下进行。
相同条件
• 同时
绝对随机与均衡随机
• 绝对随机 • 均衡随机 又称完全随机，用于例数较 先将能控制的主要因素均衡
多时优越性较大; 分档，再在每一档中随机取出等量动物
分配到各组，使较难控制的因素得到随
机安排。
（三）对照
对照是比较的基础，没有对照就没有比较和
鉴别，就谈不上定量研究
• 自身对照 • 组间对照 • 其他对照
三、药理实验设计的基本原则
• 重复（replicaton)
• 随机（randonmization) • 对照（control)
三项统计学原则由实验设计奠基者Fisher提
出至今，基本精神未变，但内容有发展
（一）重复
• 重复是实验设计的首要原则 • 精确可靠的实验结果应在相同条件下
重复出来
• 能够充分重现的实验，才能称为可靠
④算犬给药剂量：
1608 mg/ m2 × 0.5198m2 /10 kg =84 mg/kg
• 按体型系数换算 dA=dB×RA/RB×（wA/wB）1/3 dA和dB分别是A、B两种动物的每kg体重剂量 （mg/kg) RA和RB分别是A、B两种动物的体型系数 wA和wB分别是A、B两种动物的体重
•实验方法的反应类型
量反应或直接测定最小数量，信息量大
•统计方法的应用
质反应
信息量小
删除、舍弃由于不正常操作或某些难以预
•重复实验、合并计算等手段提高实验结果的正
确性
测的因素的影响
实验的灵敏性
• 意义：考察药效方法或模型对药物剂量
变化的敏感程度的一项指标。 • 影响因素： • 模型或方法的选择 • 实验动物 年龄、性别、健康状况 • 实验设计 量效曲线16％～84％ • 表示方法：因变系数
因变系数
因变系数即回归系数或回归线斜度
实验误差控制
误差：
指非设计因素带来的使标准差增大的所
有差异
认识误差来源从而控制误差
误差来源
1. 抽样误差 存在于任何实验，是实验中的重要误差。 控制方法： • 一定数量的样本数 • 重复实验 • 随机化 使样本具有代表性
2. 非均匀性误差
主要由样本代表性误差所造成，因样本不是来
—由剂量折算系数法计算
七、实验剂量的确定
剂量递增方案：
应用开始试用量（ds）后，如未出现疗效，也
未出现任何不良反应，则按下述方案递增：对
于动物实验，按ds、2ds、3.3ds递增，2～4
次可达到预期量，以后均按增长率30％～33％
递增。
多剂量实验中剂量间距的确定
• 整体动物实验 1:3:9 或 1:2:4:8（3或2倍递增），太小，相
用途
药物（尤其是新药）评价，如作 用强度、量-效关系、时-效关系、
毒副作用、作用机理等。
包括 主要药效研究和一般药理研究
主要药效研究
原则
用体内、体外两种以上实验方法获得证明，
其中一种必须是整体的正常动物或动物病 理模型；各项实验均应有空白对照和已知 药物对照；实验结果需经统计学处理。 应有两种以上剂量及不同的给药方法，溶 于水的药物应做静脉注射。
• 同地
实验条件
• 同条件
• 同种（相同种属品系的动物）
• 同批（同一厂家生产的同批号样品）
• 同病情（病理模型）
材料条件
实验条件严密性与代表性的辩证关系
• 实验条件控制越严密，个体差异越小，越有
利于获得准确的结论；
• 条件控制的过于严密，实验结果的代表性就
差，所得结论的适用范围和重现范围会受到 限制。
不进行关键处理
• 安慰剂
避免心理状态对药效的影响
阳性对照
• 药物对照 用已肯定疗效的药物作对照，
应为阳性结果
• 标准品对照 用标准药物或典型药物作为
对照，目的是提供对比标准，以评定药物 效价
• 弱阳性对照 用常规疗法或老药、老疗法、
老方案对照
四、实验程序
1. 实验动物的选择 种属差异 品系差异 性别差异 2. 给药方法 3. 实验水平（机体水平） 粗分：整体、离体；细分：分子、（亚）细胞、 组织、器官、整体动物等。 4. 正常动物和模型动物实验 5. 预防实验和治疗实验 6. 比较试验
到作用最大值，又考虑到作用持续时间。
六、实验样本数
影响实验样本数的因素
– 药物效果：药效强，例数可相应减少
– 生物差异：个体差异小，标准差小，可少 – 实验技术：实验手段、仪器和设备严格精密，可少 – 统计处理：可提高实验效率
• 两组例数相等时，总例数可适当减少
• 计量比计数资料实验效率高 • 同体实验比分组实验实验效率高 • 特殊的实验设计实验效率高：
道等的关系
2. 药物作用强度与量-效关系
3. 药物作用持续时间与时效关系
药物作用时间包括起效时间和持续时间。
• 比较药物作用强度 用达到最大作用时的作用强度为
指标；
பைடு நூலகம்
• 比较作用出现时间 用达到最大作用的时间为指标； • 比较作用持续时间 用消除速率或实际作用延续时间
为指标；
• 用作用-时间曲线下面积作为综合评价指标，既考虑
∴在重复原则中，存在典型性和代表性或普遍
性的关系。
（二）随机
• 实际意义
使每个实验对象在接受处理时， 有相等的机会，以减少主观因素的影响，减 少或避免偏性误差，不随机即有系统误差， 显著性检验就无意义。
• 随机不是随便 随机必须按随机原则采用随
机数字表，以保证实验对象分组的机会相等， 随便分组不可能达到每个实验对象机会均等。
• 按体表面积计算 A=K×(W2/3/10000) A：体表面积（m2） W：体重(g) K：体表面积系数
小鼠 大鼠 豚鼠 家兔 犬 K 9.1 9.1 9.8
猴
人
10.1 11.2 11.8 10.5
如：某药大鼠剂量为250mg/kg，问犬的给药剂量？ （假设一般实验大鼠0.2 kg，实验犬10 kg） ①算大鼠体表面积：A=0.031 m2 ② 将mg/kg 剂量换算为mg/ m2剂量： （250mg/kg × 0.2 kg）/ 0.031 m2=1608 mg/ m2 ③算犬体表面积： A=0.5198m2
源于均匀总体，仅在某一范围内抽样。
控制方法：分层随机法分组，既可得到总平均
值，又可得到各层平均值。
3. 分配误差
发生在将样本个体分配在一定空间及不同性质
的组内。
控制方法：随机化是唯一消除的方法。
4. 条件误差
影响因素：时间、温度、湿度、气压、仪器的稳定性
和灵敏度、操作者技术水平和熟练程度、实验动物的
表示方法
• 用变异系数（CV） 或 相对标准差（RSD）表
示。 CV越小，实验波动越小，稳定性越好。
• CV＜0.05 稳定性好
CV＞0.3 量指标。 波动较大，应改进实验方法或更换测
提高稳定性的基本原则

从实践和理论上认识受试药物对所用实验动物 的生物反应差异性的规律： 实验的专属性 即反应指标在多大程度上体现药
• 分子生物学方法和体外试验在药理学中
的应用
• 毒理试验方法
实验教学内容（32学时）
• 量效关系曲线测定（ED50和LD50测定） • 动物体内磺胺药浓度测定 • 药物血浆蛋白结合率测定 • 大鼠肝S9制备 • 小鼠骨髓细胞微核试验 • 小鼠精原细胞染色体畸变分析 • 大鼠肝微粒体制备及其酶活性测定 • 小鼠碳廓清试验
邻组药效倒置；太大，药效易处于S形曲线平坦处，不利于对
比分析
• 离体器官实验 1 : 10:100 :1000（10倍递增）
• 计算 LD50或ED50的实验
要求0％及100％之间有3～6个剂量组，量反应资料取1：
0.1～1：0.5的组间比值，质反应资料取1：0.6～1：0.85的
组间比值
人与动物及各类动物间药物剂量的换算
第一讲
药理实验方法学概述
一、实验药理学与药理学实验
• 实验药理学（experimental pharmacology）是药理学的重要组成部分，在药理学 的发展过程中占有极为重要的地位。
• 是以实验研究为目的研究药物作用及其作用机
制的学科，是药理学方向的一门应用性专业课。 其任务是培养学生掌握和熟悉实验常用仪器的 正确使用、实验标本的制备、条件的控制和指 标的选择、实验结果的分析、处理等基本技能。
R
小鼠 大鼠 豚鼠 兔 59 90 99 93
猫 82
猴 111
犬 104
人 100
八、实验的稳定性和灵敏度
及其实验误差的控制
实验的稳定性
• 影响因素
样本的代表性 如年龄与体重
分组上的差异 体重、年龄、健康状况
等不同，分组不均匀，反应性差别明显
实验条件 时间、温度、操作误差等
实验顺序 给药顺序、交叉顺序
状况等。
控制方法：对照、随机
5. 顺序误差
是特殊形式的条件误差，发生在实验进行时。 控制方法：在任何顺序中均应采用随机化，无法随 机时，采用对照与实验个体交叉设计。
减少个体差异
药理实验中最为常用
– 正常值对照 – 文献值对照
组间对照
空白对照 不给药，不作任何处理 实验对照 不给药，处理同实验组 阳性对照 给予同类药物或已知标准品
模型对照
阴性对照
不含研究中处理因素的对照组
• 空白对照 不给任何处理的对照 • 假处理对照 经同样的麻醉、注射，但
五、药效评价标准
1. 药效评价的定量方法
• 量-效关系分析 为基本分析 • 量反应的量-效关系 剂量与效应 • 质反应的量-效关系 剂量与药效反应率 • 时反应的量-效关系 剂量与潜伏期或持续期 • 时-效关系分析 药效经时变化的动态规律 • 构-效关系分析 结构与药效 • 药-靶关系分析 与酶、受体、蛋白质、载体、膜通
的实验
• 要有足够的重复数（实验次数或实验
例数），才有可能做出正确的结论。
重复原则的含义
• 重复稳定性，或称重现性
• 重复数
减少干扰因素对实验的影响

动物方面 品种、年龄、性别、饲养（条件）等 仪器方面

灵敏度、精确度、操作熟练程度等

药物方面
批次、纯度、剂量、注射速度等

环境方面
温度、湿度、气压等气候因素
一般药理研究
应用产生主要药效作用的剂量与给药途 径， 对清醒动物或麻醉动物进行一般药理研究 主要研究内容（核心组合实验）

中枢神经系统：观察活动情况和行为变化
心血管系统：心率、心电图、血压
呼吸系统：对呼吸频率和深度的影响
二、药理学实验的常用方法
• 物理学方法 • 化学方法 • 数学方法 • 实验动物学方法 • 细胞生物学和分子生物学方法 • 基础医学和临床医学方法
药理实验方法学
主讲 戴梦红
简介
设想和结论都取决于实验结果，没有实验 数据，就没有药理学的知识和内容；
• 药理学是一门实验性学科，其理论、学说、
• 没有先进的、科学的实验方法，就没有可
靠的实验数据，就没有药理学；
• 药理实验方法是促进药理学迅速发展的前
提。
理论教学内容（16学时）
• 药理实验方法概述 • 与药理学有关的实验动物的选择和利用
拉丁方、正交、交叉等，效率高，信息多，优先采用
• 药理实验的基本例数
按统计学规定的P<0.05及P<0.01和 药理专业上的实际例数习惯性规定，确定基 本例数。 – 小动物 10～30例 （计量10，计数30）
– 中等动物 8～20例
– 大动物 5~15例
七、实验剂量的确定
• 安全剂量的探索
—由该药与已知药物的效价比值推算
理学的新知识，促进药理学的进步和发展
• 实验药理学：通过探讨药理学实验的特点和
规律，使药理学实验符合科学、规范、准确
的要求，有效地解决药理学研究中的实际问
题，为药理学研究提供合理方法和技术保障
内容
•药理学实验: 解决具体技术问题，
是具体的某种实验方法
•实验药理学: 研究药理学实验过
程中的共性问题，提供药理学实 验研究的基本知识
物的作用强度 研究剂量-效应关系，应该选择剂量与效应的直线 相同剂量各次反应之间差异较小的实验方法、模型 和指标；
范围宽、剂量增减一定程度后效应增减幅度较明显、
•调整样本数
生物差异大的实验，用较多的动物，以 提高实验的准确性；
•加强实验条件的控制
动物条件：年龄、体重、性别和窝别一致 实验设计方法：合适，以减少实验误差
药理学：一门实验科学，其发展和进步都离不 开实验获得的结果；而药理学理论的形成也离 不开实验的验证。 药理学实验：以实验为基础，按一定的方案，
用相关的实验方法或模型试验，得到实验结果，
以说明某一药物的作用特点或作用规律。
目的
• 药理学实验：具体的实践过程，通过药理学
实验，实现实验药理学的研究目的，获得药