药理学概论实验讲义0.docx

1、药理学概论实验讲义0药理学概论实验讲义药理学概论实验讲义一、药理学实验设计的基本知识1. 实验设计的基本原则 药理研究的目的是通过动物实验来认识药物作用的特点和规律，为开发新药和评价药物提供科学依据。由于生物个体之间存在着差异性，且实验过程也存在系统误差和操作误差，因此要取得精确可靠的实验结论，必须进行实验设计。进行实验设计必须遵循三条原则，即重复、对照、随机。 重复是保证实验结果可靠的重要措施之一。重复具有两方面的含义，即重现性和重复性。重现性就是精确可靠的实验结果，应能在相同条件下重复出现。重复性就是实验要有足够的次数或例数。由于个体差异和实验误差，仅根据一次实验或少数样本所得的结果，往往

2、难以下结论。在适当的范围内重复愈多，则放可靠。究竟用多少动物或多大样本进行药理实验，是研究者遇到的首要问题。样本过少不行，过多则增加实际工作中的困难，也不符合经济的原则，而且单纯加大样本量也不能完全排除偏差，所以，在实验设计时对样本大小的估计应在保证结论可靠的条件下确定最小的例数。在实验研究中，为消除个体差异和各种无关因素对实验结果的影响，须设对照组。对照应符合可比原则，除实验药物或处理因素的差别外，其他一切条件(包括实验对象的种局、年龄、性别、体重和实验方法、仪器、环境、时间等)应力求一致，这样才能从实验组与对照组比较中得出药物作用的准确结论。对照一般可分为如下两类。 自身对照。即在同一个体

3、观察给药前后某种观测指标的变化，或者两种药物前后交叉比较，这样可以减少个体差异的影响。组间对照。即在实验中设若干平行组进行比较，或分不给药物(或不加处理)的空白对照组及已知药物的标准品对照组。前者最常用，后者便于与已知药物比较，并可检验实验方法及技术的可靠性。随机分组的目的是使样本的差异平均分配到各组，而不受实验者主观因素或其他偏性误差的影响。例如，动物分组时先被抓到的往往是不活泼考，后抓到的是活泼者，前者分入同一组，后者分入另一组，这样得出的结论是不可靠的。随机分组的方法很多，如原始的抽签法和目前最常用的随机数目表法等都可减少实验者主观因素及其他因素所造成的实验误差。2. 实验记录的格式实验

4、前认真研究将要进行实验的目的，药物浓度、给药剂量、动物种类、分组、体重、性别，观察指标，实验条件，操作步骤等要求。为了保证实验有条理、按秩序、不遗漏重要观察项目，并有利于结果的统计分析，在实验前必须拟定实验记录内容。 实验记录一般应包括： 动物的种类、体重、性别、编号、分组情况。 实验药物的来源、种类、批号、剂型、浓度、剂量、给药途径。 观察指标的变化、实验进程、步骤及操作方法的详细记录和原始记录描记图纸的收集保存。常用实验如镇痛实验结果记录见表11。表1-1 镇痛实验结果记录表组 别动物编号体重g给药量ml给药前痛阈值s给药后痛阈值及提高率%15min%30min%45min%对照组实验组3

5、. 实验结果的整理与实验报告的书写3.1实验结果的整理 实验结束后，应对原始记录进行分析和整理。药理学实验结果有计量资料(如血压值、心率、瞳7L大小、体温变化、生化测定数据和作用时间等)、计数资料(如阳性反应或阴性反应数、死亡数存活数等)、记录曲线、心电图、脑电图、照片和现象记录等。凡届计量资料，均应以正确的单位和数值作定量表示，不能笼统提示。必要时应对其进行统计处理，以保证结论的可靠性。为使结果一目了然，尽可能将以上有关数据制成一表格或绘成统计图，以便进行直观地阅读分析相比较。制作表格时，一般将观察项目列在表内左侧，由上而下逐项填写，而将实验中出现的变化，按照时间顺序，由左至右逐格填写。绘图

6、时，应在坐标的纵坐标和横坐标上列出数值刻度，表明单位，一般以纵坐标表示反应强度，横坐标表示作用时间或药物剂量，并在图的下方注明实验条件，如果实验的作用不是连续性变化，也可用柱形图表示。凡有曲线记录的实验，应及时在曲线因上标注说明。对实验记录中较长的曲线记录，可选取出现典型变化的段落，剪下后粘贴保存。这里需要注意的是，必须以客观的态度来进行裁剪工作，不论预期内的结果或预期外的结果，均应保留原始记录。3.2实验报告的书写 实验报告要求结构完整、条理分明、文字简练、书写工整，措辞应注意科学性和逻辑性。 实验报告一般包括如下几项内容。 实验题目：言简意赅，20字以内。 实验目的：实验的意义所在，要做什

7、么， 实验动物：种类、性别、体重、数量。 实验药品：名称、浓度、剂量。 实验仪器：主要使用仪器，也包括手术器材、玻璃器材等的数量、条件。实验方法：要详细、步骤清晰，使别人能看懂、能重复。如果实验方法临时有变更或者由于操作技术方面的原因影响观察结果时应作简要说明。实验结果；可用文字，也可用表格或图示多种方法表示，是实验报告中重要的部分需保证其真实性。应随时将实验中观察到的现象在记录木上记录，实验告一段落后立即进行整理。不可单凭记忆或将原始记录搁置很久之后再做整理，这样易致实验结果遗漏或错误。实验报告上一般只列经过归纳、整理的结果，但原始记录也应保存备查。讨论：最能显示同学学习水平的一项，应针对实

8、验个人所观察到的现象与结果，联系课堂讲授的理论知识，进行分析和讨论。要根据实验内容洋细讨论实验结果说明了什么，是否达到了实验目的要求和观察到了设计的现象；各项指标说明了哪些问题；实验成功或失败的原因，应吸取的经验教训。讨论不可脱离实验结果空谈理论，讨论中要判断实验中出现的是否为与理论相一致的预期结果，如果属于非预期结果，则应分析其产生的可能原因。结论：用简短的一两句话，总结实验是否达到预期的目的，实验观察药物作用的结果有无预期的药理作用。实验结论是从实验结果归纳而得出的概括性的判断，也是对本实验所能说明的问题、验证的概念或理论的简要总结。在实验结论中不必重述具体实验结果，末获实验证实的理论分析

9、不能写入实验结论中。二、常用实验动物的选择、捉持和给药方法药理实验常用的动物有小白鼠、大白鼠、豚鼠、家兔、猫和犬，某些实验还可以用青蛙、蟾蜍以及鸽、鸡、猴等。由于各种试验的观察目的和内容不同，对动物的选择也有不同。下面介绍几种常用动物的选择、捉拿固定法和给药途径。（一）小白鼠小白鼠是药理实验常用的一种动物，常用于药物的筛选、LD50ED50的测定、中枢神经系统药试验、抗炎免疫药试验、避孕药、抗肿瘤以及抗衰老药试验等。常用体重1822g。 1捉拿方法 右手提起鼠尾，放在粗糙物（如鼠笼）上面，轻向后拉其尾，用左手拇指和食指捏住其头部皮肤及双耳，将小白鼠固定在掌中，使其腹部朝上，然后以第四指和小指夹

10、住鼠尾。 2给药途径：（1）经口给药法：口服（PO）：将受试药物放入饲料或溶于饮用水中，由动物自由提取的一种方法。缺点是摄入剂量不够准确。灌胃(IG)：将小鼠固定后，右手持装有灌胃针头的注射器，自口角插入口腔，沿上腭插入食道。如遇阻力，可将针头抽出再另插，以免穿破食道或误入气管。灌注量为0.10.3ml/10g体重。（2）皮下注射(SC)：常在背部皮下注射。一手固定动物，另一手注射，注射量为0.10.3ml/10g体重。（3）肌内注射(IM)：多注射于后肢股部肌肉，每侧不超过0.1ml.（4）腹腔注射（IP）：左手固定小鼠，右手持注射器，从下腹部外侧进针约35mm，呈450角刺入腹腔，注射量0

11、.10.2ml/10g体重。（5）静脉注射（IV）：将小鼠至于固定筒内，使尾巴露在外面，用7075%酒精棉球擦尾部，或将鼠尾浸入4550OC温水中。待尾部左右侧静脉扩张后，左手拉尾，右手进针。注射量不超过0.5ml/只。（二）大白鼠用途与小白鼠相似，常用作抗关节炎药物试验、血压测定、利胆药实验等。常用体重150200g。 1捉拿方法：基本上同小白鼠。将其放在粗糙物上，右手轻拉其尾，左手中指和拇指放在大鼠左右前肢腋下，食指放入颈部，使大鼠伸开两前肢，便能将其握住。 2给药途径：灌胃、腹腔注射、皮下注射、静脉注射均同小白鼠，给药量为小白鼠的23倍。（三）豚鼠 豚鼠对组胺很敏感，研究平喘药和抗组胺药

12、时常选用。常用体重300500g。 1.捉拿方法：豚鼠性温和，不咬人。捉拿是以拇指和中指从豚鼠背部伸入腋下，另一手放在臀部，托起即可。 2.给药途径：（1）皮下、肌肉及腹腔注射。方法基本同小白鼠，给药量分别为0.51ml，0.30.5ml、24ml。（2）静脉注射：可选用后腿掌外侧的静脉或外颈静脉进行注射。采用前法，可由一人抓持豚鼠并固定一条后腿，另一人剪去注射部位的毛，酒精棉球涂擦使血管扩张。以小儿头皮针头刺入血管推注药物。注射量通常为24ml。（四）家兔家兔常用作观察药物对呼吸、心脏、血管、肠肌运动的影响，或用作解热药试验及热源检查。雌兔常用作避孕药研究及观察药物对子宫的影响，以用于长期毒

13、性试验。常用体重为1.52.5kg。 1.捉拿方法：一手抓住颈背部皮肤，轻轻将兔提起，另一手托其臀部，或将其置于固定箱内。 2.给药途径：（1）灌胃：二人合作。一人坐好，将兔夹于两腿之间，左手紧握双耳、固定头部，右手抓住两前肢。另一人将开口器横放于兔口中，压在舌头上面，用一8号导尿管从开口器中央孔插入口内，再慢慢插入食道和胃。为避免误入气管，可将胃管外口端放入清水中，如无气泡出现，即证明在胃内。然后灌入药液，给药量通常为10ml/kg。（2）耳缘静脉注射：用酒精棉球涂擦兔耳或手指弹兔耳，使局部血管扩张。以手指在耳根部压住静脉，然后注入药液。注射量为2ml/kg。（3）皮下、肌肉、腹腔注射方法与

14、鼠类基本相同，最大给药量分别为0.5ml，1.0ml和5.0ml/kg。（五）犬犬常用于慢性实验，如高血压试验治疗、胃瘘、肠瘘，用于观察药物对冠状血流的影响、利尿药实验以及长期毒性实验等。常用体重为515kg。 1.捉拿方法：一人用长柄钳式捕狗夹夹住犬颈，另一人将犬嘴绑住。绑嘴方法是将绳带从嘴下面绕上来，在鼻子上面打一结，再将绳带绕到最下面打一结，然后将绳带拉到耳后颈部打结固定。 2.给药途径：（1）腹腔注射：将犬夹住，用力将头、颈部压在地上。一人提起一侧后肢并将药液注入腹腔。（2）静脉注射：多从后肢外侧小隐静脉或前肢皮下头静脉注射。以手或橡皮管把静脉向心端扎紧，使血管充盈，剪毛，酒精消毒，针

15、向近心端刺入静脉。回抽针栓，如见回血，表示针头在静脉内，即可推注药物。三、实验内容实验一 不同给药剂量、途径对药理作用的影响1.1不同剂量对药物作用的影响【目的】观察不同剂量的戊巴比妥钠对小白鼠作用的差异。【原理】药物剂量的大小决定血药浓度的高低，血药浓度又决定药理效应，因此药物剂量决定药理用强弱。【实验材料】1动物：小鼠3只。2药品：0.2戊巴比妥钠溶液(0.1m1/10g)、0.4戊巴比妥钠(0.1m1/10g)、0.8戊巴比妥钠(0.1m1/10g)。3器材:鼠笼、大烧杯、普通天平、1m1注射器。【实验方法】取小鼠3只，以苦味酸溶液涂毛作不同记号，称其体重，观察小鼠正常时的活动情况。然后

16、1号鼠腹腔注射（i.p）0.2戊巴比妥钠溶液(0.1m1/10g) ；2号鼠i.p 0.4戊巴比妥钠(0.1m1/10g)；3号鼠i.p 0.8戊巴比妥钠(0.1m1/10g)， 给药后观察并比较小鼠活动情况。翻正反射消失及恢复时间，以此计算药物作用维持时间。记录各鼠所出现药物反应的严重程度和发生快慢，并比较各鼠有何不同。【结果整理】 记录并比较三只小白鼠出现的反应，分析不同给药剂量对药物效应的影响组 别动物编号体重（g）给药时间翻正反射消失时间潜伏期翻正反射恢复时间作用维持时间【注意事项】密切观察三只小白鼠先后出现的反应并记录各鼠出现药物反应的严重程度【思考题】1. 药物的剂量和作用的关系对

17、临床用药有何重要意义?2.决定药物作用潜伏期长、短的因素有哪些？ 3.根据药代动力学方式分析，增加药物剂量能否成比例的延长作用时间？1.2不同给药途径对药理作用的影响【目的】观察两种不同给药途径对硫酸镁作用的影响。【原理】硫酸镁注射给药产生中枢抑制、抗惊厥和降压作用，口服给药可产生导泻和利胆作用。【实验材料】1.动物：小鼠4只，体重1822g，雌雄各半。2.药品：20硫酸镁溶液； 饱和苦味酸溶液。3.器材：鼠笼，天平，注射器，小鼠灌胃针头与注射针头各1个。【实验方法】取小鼠4只，称重、标记、分组，其中一组灌胃给药20硫酸镁溶液(0.2ml10g)，另一组皮下注射等量药液，分别置于小鼠笼中，观察

18、两组小鼠的表现。包括动物全身活动情况、骨路肌张力、呼吸频率、颈部肌肉张力等改变情况，并记录结果。组 别动物编号体重（g）给药途径给药量（ml）给药前表现给药后表现【注意事项】灌胃时动作要轻柔，切勿损伤食道及胃壁，并注意勿将药液灌入气管。【思考题】1.同一药物相同剂量以不同给药途径为什么会出现不同的药物反应？2. 影响药物经过皮下或肌肉注射吸收的因素有哪些？实验二 药物血浆半衰期及表观分布容积的测定酚红的血药浓度测定及药动学参数的计算方法【目的】 观察静脉注射酚红后， 不同时间内血浆药物浓度的变化。 掌握血浓测定方法，血浆半衰期（t1/2）及表观分布容积（Vd）的计算。 【原理】酚红(PSP)为

19、指示剂,在碱性环境中呈现紫红色。PSP 静脉注射后，在体内不代谢，其消除主要由肾脏近曲小管分泌.因此可通过比色测定不同给药时间血浆中 PSP 的光密度值,定量计算血中 PSP的浓度. 【实验材料】1.动物：健康家兔一只，雌雄不拘，体重 22.5kg 2.药品：1、2、4、8、16umolL-1酚红溶液，0.6%酚红溶液，稀释液，1N氢氧化钠溶液，75%酒精，肝素钠1000u/ml，生理盐水， 3.器材：分光光度计，离心机，兔台，兔固定绳，手术器械一套（十把），丝线，注射器（5ml），针头（5-6号），抗凝试管，离心试管，动脉夹，擦镜纸，滤纸，定量加样器。 【实验方法】 1、麻醉并固定：取健康家

20、兔一只，称重， 3%戊巴比妥钠1ml /kg耳缘静脉注射麻醉，仰卧位固定在兔台上。2、手术：纵向切开颈部正中皮肤，分离颈下组织，找到气管，在气管一侧分离出颈总动脉，从颈总动脉下穿两线待用。由耳缘静脉注射肝素钠 1ml /kg，结扎远心端，近心端用动脉夹夹住，两端之间留 2cm 距离，用眼科剪在远心端朝近心端方向呈 45 度角剪小口，然后朝向心方向插入塑料管，推进12cm结扎并固定，塑料管用止血钳夹住，松开动脉夹。 3、取空白血：自动脉导管取血约1 ml，置于编号的干燥抗凝试管中，轻摇混匀。 4、给药及取血样：从耳缘静脉注射6ml/kg 0.6%酚红溶液，给药后 2、5、10、20和 30分钟分

21、别取血约1ml，置于编号的干燥抗凝试管中，轻摇混匀。 5、离心和测定：各取定量血样于编号离心试管中，以 3000转/分离心 10分钟，分别取血浆 0.1ml，加入清洁编号试管内，加稀释液各 2ml，摇匀后静置 5分钟，以给药前血样做空白对照调零，于分光光度计560nm波长处进行比色测定，记录其光密度值。将给药后不同时间的光密度输入计算器，计算出不同时间酚红的血浆浓度。 6、制作酚红溶液 1、2、4、8、16umolL-1标准曲线（由老师率先绘制） 实验结果及分析： 以浓度为横坐标，以光密度为纵坐标，绘制标准曲线，回归方程。 以血浆药物浓度的对数值为纵坐标，时间为横坐标绘制时量曲线，一级消除动力

22、学的时量关系呈直线。 该直线的方程式为logCt=lgCO-k/2.303t 药物血浆半衰期T1/2=0.693/k(单位：h或 min)Vd=A/C0（A为给药总量） 用FX-3600P计算器，采用直线回归的运算程序，计算出不同时间酚红的血浆浓度。 血样药浓记录表采血时间光密度CtlgCt【注意事项】 1、分离颈总动脉时，要把神经分离开，结扎的时候不能结扎神经。2、用取液器取上清液的时候，小心谨慎，不要取出血。 3、离心时应将取血试管平衡后对称置入。 4、禁止用手接触比色皿的光面，若有液体，只能用擦镜纸。 【思考题】叙述 t1/2及 Vd的定义及意义？附磺胺类药物在正常与肾衰家兔体内的药代动

23、力学参数测定 目的和原理 (1)了解磺胺类药物在正常与肾功能衰竭的动物体内随时间变化的代谢规律，并掌握药代动力学参数的拟合与计算方法。(2)掌握药代动力学对于临床用药的意义和重要性。磺胺类药物能与某些试剂发生反应生成有色物质，通过比色法可以对磺胺类药物血浓度进行定量分析。磺胺类药物在酸性环境下使其苯环氨基(一NH2)离子化生成铵类化合物(一NH3+ )，与亚硝酸钠发生重氮化反应生成重氮盐(一NN一)。该化合物在525 nm波长下比色，其光密度与磺胺类药物浓度成正比。实验材料 健康成年家兔，体重2.53.5 kg；10磺胺二甲嘧啶或以等浓度的磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺甲基异嗯唑代替，7.5三氯醋酸

24、，0.1SM2标准液，0.5亚硝酸钠，05麝香草酚(用20NaOH配制)，0.3肝素(用生理盐水配制)，20乌拉坦溶液或1盐酸普鲁卡因，蒸馏水，lHgCl2溶液，0.9NaCl溶液；721型分光光度计、离心机、婴儿秤、手术器材1套、动脉夹、硅胶管、家兔手术台、注射器(5 ml、10 ml、20 mi)及针头、吸管(0.1 ml、0.2 ml、0.5 ml、1 ml、2 ml、5 m1)、吸球、离心管、试管架、半对数坐标纸、玻璃记号笔、药棉、纱布、具有回归功能的计算器或进行程序处理的微型计算机。实验方法1.家兔肾功能损伤模型的建立 实验前1 d进行(1820 h)，取家兔2只，称重后1只皮下注射

25、1HgCl2溶液1.2 mlkg体重，造成急性肾功能衰竭动物模型；另1只则在相同部位注射等量的生理盐水作为正常对照。2.药动学实验 1.血中药物浓度测定 参见表1流程图。1）试管：取5ml离心管11支，5ml试管22支，用玻璃粉笔分别标记“0”、“1”、“2”“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“10”2）加三氯醋酸：取标记好的离心管，在各管中分别加入7.5%三氯醋酸溶液2.7ml。3）麻醉固定动物：全麻或局麻均可。取正常或肾功能损伤的家兔1只(实验前禁食12 h，不禁水)，记录体重和性别，耳缘静脉注射20乌拉坦(3mlkg体重)麻醉，仰位固定于家兔手术台上，或以1的盐酸普

26、鲁卡因做手术区浸润麻醉。4）手术：可选用颈总动脉或股动脉。手术区剪毛，切皮约6 cm，钝性分离皮下组织和肌肉，分离出动脉23cm，在其下穿2根丝线，结扎远心端，保留近心端。5）耳缘静脉注射0.3肝素1 mlkg体重。6）插管：用动脉夹夹住动脉近心端，再于两线中间的一段动脉上剪一V形切口，插入硅胶管(已肝素化)，用线结扎牢固，以备取血用。7）药前取血：打开动脉夹放取空白样0.4ml，分别放入0号管(对照管)和1号管(标准管)各0.2 ml，充分摇匀以防凝血。取下硅胶管，用肝素溶液冲洗干净，重新插入颈总动脉备下次取血用。8）给药：自耳缘静脉注射10SM2 3mlkg，记时。9）药后取血：于药后1、

27、5、10、15、30、45、60、90min、150 min同7）法取血，分别放入“2”至“11”号离心管中（取血前弃掉0.2ml左右血液）摇匀。标准管中加入0.1SM2标准液0.1 ml，其余各管加蒸馏水0.1 ml摇匀。10）离心血浆：将离心管放入离心套管中，两两配平后，对位放入离心机中，15003 000 rmin离心5 min。11）取上清液：将上清液1.5ml从离心管依至对应的5ml试管中。12）显色：用1ml加液器向各试管（包括标准管）中加入0.5亚硝酸钠0.5 ml摇匀，再加入0.5麝香草酚1 ml摇匀后为橙色。13）比色：以“0”号试管液调零，于525nm波长处用721型分光光

28、度计测定“0”号至“10”号试管及标准管液的光密度值（D）。结果整理及分析表1磺胺类药物血药浓度测定的步骤试管 7.5%三氯醋酸 血样 蒸馏水 1.5%亚硝酸钠 0.5%麝香草酚 光密度 浓度（ml） （ml） （ml） （ml） (ml) ( gml) 给药前 2.7 0.2 0.1 0.5 1给药后1 min 2.7 0.2 0.1 0.5 1 5 min 2.7 0.2 0.1 充分 0.5 1 10min 2.7 0.2 0.1 摇匀 0.5 1 15 min 2.7 0.2 0.1 离心 0.5 1 30 min 2.7 0.2 0.1 15 min 0.5 1 45 min 2.7

29、 0.2 0.1 取上 0.5 1 60 min 2.7 0.2 0.1 清液 0.5 190 min 2.7 0.2 0.1 1.5 0.5 1 150 min 2.7 0.2 0.1 0.5 1标准管 2.7 0.2 标准液0.1 0.5 11.计算各时间血中的药物浓度：根据同一种溶液浓度与光密度成正比的原理，可用空白血标准管浓度及其光密度值求算出样品管的磺胺药物浓度。公式如下： 样品管光密度(OD)标准管光密度(OD)样品管浓度( gml)标准管浓度( gm1) 样品管浓度( gml)样品管光密度(OD)标准管光密度(OD)(标准管浓度( gm1)将数据填入上表中。2.作图：在半对数坐标

30、纸上以时间(t)为横坐标，实测浓度的对数值(1gC)为纵坐标，绘制SM2的药时曲线，确定其房室模型。3.计算药时曲线方程式：以logC对t作直线回归，得方程：logC=a+bt4.计算药代动力学参数k、C0、t1=/2、Vd、CL。公式：C0 =log-1a k=-2.303b t1=/2=0.693/k Vd=X0/C0 （X0为用药量） CL= Vd K注意事项 1.每次取血前要先将插管中的残血放掉。2.每吸取一个血样时，必须更换吸量管，若只用一支吸量管时，必须将其中的残液用生理盐水冲净。 3.将血样加到三氯醋酸试管中应立即摇匀，否则易出现血凝块。 4.可用静脉血取代动脉血，但静脉取血的缺点是有时不充盈而取不出血。可以用灯泡加温、涂抹二甲苯等方法刺激静脉使之充盈。另外，取血时间无保证易使结果不准确。 5.取血及各种液体的量要准确 6.每加一种试剂后必须立即混匀，所加试剂的次序不得颠倒，否则影响结果。思考题 1一次静脉注射后的药时曲线能反映哪些与药代动力学有关的基本概念? 2房室模型的涵义是什么? 3说明实验中所求的药动学参数的意义实验三 药物对家兔血压及心律的影响【目