药物半数致死量(LD50)的测定54085
药物半数致死量(LD50)的测定
一、基本程序
1.立题：科学性、先进性、可行性、实用性 2.建立假说：预期结果 3.设计：实验研究的计划和方案 4.实验准备、预实验及正式实验 5.结果分析处理及撰写论文
二、实验设计的三大要素
1.实验对象：选择要求 2.处理因素：主要因素、标准化、非处理因素 3.观察指标：选择原则（特异性、客观性、重
横标目
药物半数致死量(LD50) 和半数有效量（ED50）的测定
【实验目的】 1. 测定药物LD50 和ED50 的方法 2. 理解其药理学和毒理学意义。
【相关知识】 ED50(median effective dose)：
在一定的实验条件下,一定数量的动物用药 后，约半数实验动物出现疗效的药物剂量。
LD1和ED99的比值，可靠性更高。பைடு நூலகம்
【实验步骤】
用改进寇氏法测定盐酸普鲁卡因的LD50
1. 40只小鼠，随机分成5组，称重编号 2. 按表剂量分别给药(i.p.普鲁卡因0.1ml/10g) 3. 观察30min内的中毒症状和死亡数 4. 列表，按公式计算LD50
用序贯法测定尼可刹米的LD50
LD50(median lethal dose)：
药物引起半数实验动物死亡的剂量。
治疗指数(therapeutic index TI)：
LD50和ED50的比值，药物安全性指标。
安全范围(margin of safety)：
LD5 ~ ED95之间的距离，其值越大越安全。
可靠安全系数(certain safety factor)：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1000 + +
20 2 6
700
-++
普鲁卡因半数致死量(LD50)的测定和计算
（2）计算LD50 logD与机率单位之间有线性关系，因此将logD作为X，机率单位作为Y，用计算器作直线 回归。LD50的对数值与机率单位5相对应，故输入5(Y值)，连续按“SHIFT”和“…)]”键后显示的 X值，即为LD50的对数(称为m)，取其反对数，就是LD50。在此例，结果为： m=logLD50=0.7891 LD50=log-1m=6.1532g/kg （3）计算LD50的95%可信限 由于实验求得的LD50存在抽样误差，因此须按统计学方法确定LD50值95%可能出现的 范围(95%可信限)。在此例，由于n数相等，计算方法如下： m±1.96Sm(Sm为m的标准误) m=logLD50=0.7891(见上述计算步骤) Sm2=1/b2[(m-X)2/∑W(X-`X)2+1/∑W]
其中∑W(X-`X)2=∑WX2(∑WX)2/∑W=0.1735、b=8.4605(从直线回归计算中得出)、`X＝∑WX/∑W=0.7752,因而
Sm2=0.01397×[(0.7891-0.7752)2/0.1735+0.05266]=0.0007512
m±1.96Sm=0.7891±0.05372=0.73538－0.84282 分别取反对数，取LD50的95%可信限：5.4373－6.9634g/kg
权重 系数 0.343 0.576 0.637 0.343
权重* Ｗ 3.43 5.76 6.37 3.43 ΣW
WX WX2
2.1554 1.3545 4.1766 3.0284 5.2374 4.3062 3.1525 2.8975 ΣWX ΣWX2
* 权重＝权重系数×各组动物数(n)
11.586 18.99 14.7219 6
（4）LD50及其95%可信限：6.1532g/kg(5.4373－6.9634g/kg)
药物半数致死量测定
士的宁半数致死量（LD50）测定操作版【目的】1．掌握药物半数致死量（LD50）测定的基本步骤；2．掌握按改良寇氏法计算LD50的方法。
【原理】半数致死量是衡量药物毒性大小的重要标志，LD50表示能使全部实验动物半数死亡的剂量，是以动物死亡或存活作为质反应指标。
LD50与毒性呈负相关。
当剂量取对数值时，曲线呈近似两端对称的S型，对称点位于LD50。
LD50处斜率最大，灵敏度最高；曲线两端平坦，在1%或100% 附近灵敏度最差，剂量不易确定。
对称点附近量效关系呈直线关系，即该段范围内效应百分率／比与对数剂量呈正比关系。
（见右图）测定LD50的方法有多种，但以改良的寇氏法计算简便，结果较准确，比较常用。
对于毒性低的药物测不到LD50，则按最高可用的浓缩浓度、以最大给药容积给药，即最大给药量，如能导致实验动物死亡，可检测其最小致死量和最大耐图质反应量效关系曲线受量，否则即以最大给药量反映其安全性。
【材料】动物：小鼠，雌雄兼用，18～22g。
药品：士的宁溶液（0.125mg／mL）。
器材：鼠笼，JY4001电子秤，1.0mL注射器，试管，试管架。
【方法】1．预实验：取小鼠8～12只，分成4～5组，腹腔注射不同浓度的士的宁，摸索出可致小鼠大多数死亡的最小剂量（D m）及大多数小鼠不致死亡的剂量（D n）。
即找出引起0％到100％死亡率剂量的所在范围。
（参考剂量：D m为0.125mg／mL，0.1mL／10g）2．正式实验：以预实验所获得的D m和D n确定正式实验组数及组间剂量比（分5个剂量组，按1：0.8组间等比）。
每组取10只小鼠，雌雄各半，随机分为5组。
药液按等比稀释，腹腔注射，给药容量都为0.1mL ／10g。
给药后观察30分钟。
（正式实验观察7～14天，并设阴性对照组）3．汇总实验结果，计算士的宁LD50及其95％可信限。
【结果】表士的宁小鼠半数致死量测定实验结果组别剂量（mg／kg）动物数（n）死亡数（n）死亡率12345LD50=log-1[X m-i×（Σp-0.5）]LD50的95％可信限=log-1（X50±1.96S X50）LD50的平均可信限=LD50±（LD50的95%可信限的高限-低限）／2S X50=i×[（Σp-Σp2）／（n-1）]1／2注：【计算中通常以“10”为底】X m为最大剂量组的对数值，i为相邻两剂量比值的对数（高剂量组作分子）；p为各组死亡率，Σp为各组死亡率总和；X50为lgLD50，S X50为X50（lgLD50）的标准误差。
药理学-半数致死量(LD50)测定
半数致死量(LD50)
特点：1、是药物的剂量反应曲线上最敏感的 一点。
死亡率
50%
剂量
LD50
2、 测量简单，准确性高，误差小，易重复。
2020/7/28
实验目的
测定药物的LD50 了解常用的测定和计算方法
2020/7/28
实验方法
改良寇氏法 可直接用实验动物的死亡率进行计算，方法简 单，计算简便。
2 一组小鼠编号1-25，另一组小鼠编号26-50。 标签上排写编号，下排写体重，体重取整数。
3 根据Excell软件取随机数字,排序随机数字。 4 按随机数字取小鼠于另一鼠笼20/7/28
实验结果
解磷定LD50的实验结果
组别
1# 2# 3# 4# 5#
小白鼠 浓度
(只) （mg/ml）
10
1.5％
10
1.2％
10
0.96％
10
0.77％
10
0.61％
剂量 (mg/kg)
300 240 192 154 123
对数剂量
2.48 2.38 2.28 2.18 2.08
动物死亡数 死亡率
(只)
(％)
注：动物死亡数只统计给药后2小时内的死亡数
2020/7/28
3
1.5％
300
3
2#
3
0.75％
150
1
3#
3
0.375％
75
0
4#
3
0.188％ 35.5
0
2020/7/28
实验步骤
小鼠50只，称重，随即分为5组
1＃组10只
腹腔注射 1.5%的解 磷定溶液
药理学-半数致死量(LD50)测定
注意事项
每一实验组使用的解磷定溶液的浓度不 同,不能混用.注射器不能混用.
数据处理的方法
2020/7/28
思考题
什么叫LD50？测定的意义和根据是什么？ 试讨论改良寇氏法和Bliss法测定 LD50的
根据和优缺点
2020/7/28
结果处理
1、如果最小剂量组的死亡率为0，最大剂量组的死亡 率为100％时，则
LD50=lg-1[Xm-i (∑P-0.5)]
2、如果最小剂量组的死亡率大于0而小于30％，或最大剂
量组的死亡率小于100％而大于70％，则
LD50=lg-1[Xm-i
(∑P-
3-Pm-Pn)] 4
注： Xm为最大剂量组的剂量对数， i 为相邻两组对数剂量之差值 （大剂量组减去小剂量组）， Pm为最大剂量组的死亡率，P为各组 死亡率， n为每组动物数。
半数致死量(LD5的药物后，观察动物的 中毒症状与死亡率。
分类： 1 急性（一般72h） 2 亚急性（1-3月） 3 慢性（﹥3月） 4 特殊毒性（如遗传毒性，生殖毒性）
试验。
2020/7/28
药物毒性试验
目的： 1 揭示药物的毒性强度、选择性、
3
1.5％
300
3
2#
3
0.75％
150
1
3#
3
0.375％
75
0
4#
3
0.188％ 35.5
0
2020/7/28
实验步骤
小鼠50只，称重，随即分为5组
1＃组10只
腹腔注射 1.5%的解 磷定溶液
0.2ml/10g
2＃组10只
腹腔注射 1.2%的解 磷定溶液
药物急性毒性实验
实验一药物急性半数致死量（LD50）的测定【目的】了解药物半数致死量(LD50)测定的意义、原理，掌握半数致死量的测定方法和计算过程。
【原理】LD50是指在一群动物中能使半数动物死亡的剂量。
由于实验动物的抽样误差，药物的致死量对数值大多在50％质反应的上下呈正态分布。
在这样的质反应中药物剂量和质反应间呈S型曲线，S型曲线的两端处较平，而在50％质反应处曲线斜率最大，因此这里的药物剂量稍有变动，则动物的死或活的反应出现明显差异，所以测定半数致死量能比较准确地反映药物毒性的大小。
【实验材料】1、动物：小白鼠，体重18-24g，雌、雄各半，实验前禁食12小时，不禁水。
2、药品：盐酸普鲁卡因，苦味酸。
3、器械：小鼠笼，天平，注射器（1mL），电子计算器。
【方法和步骤】（一）预备实验1、探索剂量范围：先找出100%及0%死亡的剂量，此即上下限剂量（D m及D n）。
方法是先取出小鼠9-12只，每组3只，按估计量（根据经验或文献资料定出）给药，如3只小鼠全死则降低剂量一半，如全不死则增加剂量一倍，如部分死亡，则按2：1的比例向上、向下调整剂量，由此找出上下限剂量。
2、确定组数，计算各组剂量：确定组数（G）：可根据适宜的组距确定组数，一般分5-8个剂量组。
计算各组剂量：要求各组剂量按等比级数排列，在找出D m及D n和确定组数后，可按下列公式求出公比r：r再按公比计算各组剂量D1,D2,D3,D4,D5……D m，其中D1=D n=最小剂量，D2=D1⨯r; D3=D2⨯r; D4=D3⨯r; D5=D4⨯r; ……D G=D G-1⨯r。
r值一般以1.7~1.15之间为宜。
计算举例：已知某药在致死毒性实验中，Dm=187.5 mg/kg; Dn=76.8 mg/kg, 确定组数G=5，求r及各组剂量。
先代入公式求r=1.25，再计算各组剂量D1=Dn=76.8 mg/kg,D2=76.8⨯1.25=96 mg/kg, 依次计算D3，D4，及D G(D5)分别为120，150，187.5 mg/kg。
半数致死量的测定
【条件】 1.剂量必须按等比级数（剂量对数按等级数）分组。 2.各组动物数应相等。 3.“反应”应大致呈正态分布。最小剂量组的死亡率 （Pn）应为0%，最大剂量组的死亡率（Pm）应为 100%；如果Pn<20%或Pm>80%用校正公式计算； 如Pn>20%或Pm<80% 用此法计算结果不太准确。 3 Pm Pn 校正公式：lg LD50＝XK－d ( P 4 )
计算结果
铵碘消毒剂对建鲤的半数致死量在95%的置信 区间为：56.079ml/m3—61.572ml/m3。 即铵碘消毒剂使一半建鲤死亡的平均剂量最小 为56.079ml/m3最大为61.572ml/m3，做 出这一推断的置信度为95%。
计算结果
LD5099%的置信区间 Ig-1（lgLD50 2.58SlgLD50） =Ig-1（1.7688 2.58x0.0105）
特别注意
后一动物剂量上升或下降由由前一动物的死 亡或存活决定，从第一只改变算起到最后一 只止，最后的终止号也作为一次实验结果。 若最后一只动物死亡，下降一格画“x”， 以存活计数；若最后用一只动物存活，上升 一格画“x”，以死亡计数。
例题
为测定某试剂的安全性，用序贯法测定此试剂小 白鼠腹腔注射的LD50（mg/kg）,选用1月龄小 白鼠22只，给药的对数剂量应从估计最可能接 近LD50的剂量开始，本例从1.85开始，死亡记 为“+”号，存活记为“-”号。
Xk :最大对数剂量 d：相邻两组对数剂量之差，即相邻剂量比值的对数
也可以直接按照前面的校正公式计算
计算步骤
2、求lgLD50的反对数LD50 3、求lgLD50的标准误SlgLD50 Pi(1 Pi) SlgLD50=d ni 4、求lgLD50的95%的置信区间 Ig-1（lgLD50 ± 1.96SlgLD50）
药物半数致死量(LD50)的测定
对照原则
例二：家兔失血性休克及其抢救
空白对照组 单纯失血组 失血+抢救组 失血+右旋糖酐组 失血+NaHCO3组 失血+山莨菪碱组
两组比较证明休克 是由于失血引起。 两组比较证明休克 恢复是抢救的结果。
组间比较分析何种 抢救措施更好。
实验设计的三大原则
对照
医学科 学研究
随机 重复
随机分配：实验对象分配到各 组的机会均等。
LD50(median lethal dose)：
药物引起半数实验动物死亡的剂量。
治疗指数(therapeutic index TI)：
LD50和ED50的比值，药物安全性指标。
安全范围(margin of safety)：
LD5/ED95的值或 LD5 ~ ED95之间的距离。
LD50 、ED50的意义
药物半数致死量 （LD50）的测定
实验要求
▪掌握测定药物LD50和ED50的药理学 意义和方法（改进寇氏法） ▪熟悉序贯法的特点、实验方法和计 算方法
【相关知识】 ED50(median effective dose)：
在一定的实验条件下,一定数量的动物用药 后，约半数实验动物出现疗效的药物剂量。
3.实验设计
医学科 学研究
实验设计也称为科研构思，是针对 题意为验证假说所形成的基本思路和设 想。要掌握三要素和三原则。
实验对象 处理因素 观察指标
对照原则 随机原则 重复原则
实验设计的三大要素
医学科 学研究
1.实验对象 (相似性、特殊性、标准化、
规格化、 经济性原则)
1)人 2)动物
①合适、经济。
②品种、纯度。
③年龄、性别、体重、健康状况。
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横标目
药物半数致死量(LD50) 和半数有效量（50 和ED50 的方法 2. 理解其药理学和毒理学意义。
【相关知识】 ED50(median effective dose)：
在一定的实验条件下,一定数量的动物用药 后，约半数实验动物出现疗效的药物剂量。
LD1和ED99的比值，可靠性更高。
【实验步骤】
➢ 用改进寇氏法测定盐酸普鲁卡因的LD50
1. 40只小鼠，随机分成5组，称重编号 2. 按表剂量分别给药(i.p.普鲁卡因0.1ml/10g) 3. 观察30min内的中毒症状和死亡数 4. 列表，按公式计算LD50
➢ 用序贯法测定尼可刹米的LD50
第六次实验
药物半数致死量(LD50)的测定 生理科学实验的实验设计
100
氧 80
饱 和 60 度 40 % 20
氧分压(kPa)
2.67 5.33 8.00 10.7 13.3
图1 氧分压与氧饱和度的关系
纵标目 表2
三线表
表号、表题
氨中毒实验结果
动物 氯化铵(ml/kg） 中毒发生时间(min) 中毒症状 抢救效果 实验兔 对照兔
盐酸普鲁卡因和尼可刹米的毒性作用
• 局麻药
中枢抑制作用
• 中枢兴奋药
兴奋呼吸中枢
• 致毒原因：呼吸衰竭
生理科学实验的实验设计
时间安排
• 第7周 • 第8～12周 • 第13周 • 第14周 • 第15周 • 第16周
生理科学实验设计理论 实验设计的准备及初步方案 上交实验设计书 设计性实验的论证和方案确定 实验准备 设计性实验的实验
实验设计书
题目（居中） 设计者（居中） 专业、班别（居中） 指导老师（居中）
一、 二、 三、
1. 2. 3. 4. 四、 五、
实验目的 立题依据 (附2～3条参考文献) 实验方案 实验材料 实验分组 观察指标 实验方法与步骤 创新点 实验结果预测
新药如何进行LD50 或ED50的实验
▪ 根据文献或已有资料，确定效应指标和观察手段 ▪ 预实验，根据文献确定Dmin和Dmax ▪ 选择合理的动物分组（N） ▪ 计算各组剂量比值（R），R= N-1√Dmax/Dmin ▪ 正式实验，用“等比稀释法”配制药物 ▪ 选择适当的方法计算药物LD50或ED50
LD50(median lethal dose)：
药物引起半数实验动物死亡的剂量。
治疗指数(therapeutic index TI)：
LD50和ED50的比值，药物安全性指标。
安全范围(margin of safety)：
LD5 ~ ED95之间的距离，其值越大越安全。
可靠安全系数(certain safety factor)：
1. 10只小鼠，称重编号
2. 按表从最大剂量开始给药(i.p.尼可刹米 0.1ml/10g)，观察10min
3. 若死亡，则下一只小白鼠降低一级剂量，若没死亡， 则用高一级剂量，依次类推，直至10只小白鼠全部 做完
4. 列表，计算出结果
表 尼可刹米的LD50实验用表
剂量(mg/kg) 实验结果
S F R X*R
2. 分析实验结果并写出实验报告。
【注意事项】
1. 要对实验动物进行随机化分组。
2. 各组给药浓度千万不能搞错，给药 剂量要准确。
3.注意选择正确的给药部位，进针的 深浅要一致。
LD50 、ED50的意义
▪ 反映药物急性毒性大小和药理作用的强弱 ▪ 药物之间急性毒性大小和效价强度的比较 ▪ 评价药物的安全性 ▪ 其它药学参数的测定 ▪ 申报新药过程中必须具备的药效学资料
现性、灵敏性、精确性、可行性）
三、实验设计的三大原则
1.对照原则：空白对照、自身对照、组间对照、 标准对照、实验对照
2.随机原则： 3.重复原则：
四、实验设计纲要
1.选题：简单可行 2.分组设计 3.实验对象选择及分组 4.确定观察指标 5.实施实验设计
下次内容
家兔呼吸运动的调节
呼吸节律的形成 呼吸运动的调节方式 实验步骤、注意事项 实验结果的处理、打印、分析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1000 + +
20 2 6
700
-++
+
3 1 4 11.38
490
- + - + 2 2 4 10.76
343
-
1 0 1 2.535
LD50=lg-1(30.675/11)
=102.79
【实验后处理】
1. 完成表8-1和8-2。利用公式分别求出 盐酸普鲁卡因和尼可刹米的LD50。
一、基本程序
1.立题：科学性、先进性、可行性、实用性 2.建立假说：预期结果 3.设计：实验研究的计划和方案 4.实验准备、预实验及正式实验 5.结果分析处理及撰写论文
二、实验设计的三大要素
1.实验对象：选择要求 2.处理因素：主要因素、标准化、非处理因素 3.观察指标：选择原则（特异性、客观性、重