2012 药物半数致死量(有效量)测定解析
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药物半数有效量(ED50)测定ppt课件
10/18/2018
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3
【材料与方法】
一、实验动物：小白鼠，雌雄各半，18～ 22g。 二、器材与药品：鼠笼×2个、天平×1个、 注射器1ml（或0.25ml）×1支、注射针 头51/2×1个、0.5%苦味酸（一支棉签）、 戊巴比妥钠溶液（浓度为0.40%，0.32%， 0.25.6%，0.2048%，0.1638%，0.1311 ％）。
药物半数有效量(ED50)测定
【实验目的】
1.用小白鼠求戊巴比妥钠的ED50 2.实验示例戊巴比妥钠的LD50以供参考。 3.求其治疗指数。
10/18/2018
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【实验原理】
1.质反应实验中，以对数剂量为横坐标，反应百 分率为纵坐标绘图，形成一条对称的“S”形曲 线。半数有效量（ED50）：50%的实验对象有 效时对应的剂量。半数致死量（LD50）：50% 的实验对象死亡时对应的剂量。 2.测定ED50的方法很多，但仍以改良的寇氏法计 算简便，结果较准确，比较常用。
10/18/2018
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【思考题】
1.药物剂量对药物作用有什么影响? 2.简述药物的半数有效量、半数致 死量、药物治疗指数及其测定意义
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半数致死量
X
0.30 0.25
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
t
t*x
1.59
1.41 1.26 1.12
0.20
0.15 0.10 0.05
0.15 9
0.14 1 0.12 6 0.11
注意事项：
1、准确：称量体重准确、
抽取药液准确、
注射操作准确
2、小鼠捉拿注意熟练掌握，避免抓伤咬伤。
【分析与思考题】
• 1.患者服用司可巴比妥约50g后发生了哪些 不良反应？
【分析与思考题】
• 2.造成这种不良反应的原因是什么？属于那 种不良反应？
【分析与思考题】
• 3. 药物的不良反应主要包括哪些类型？ • 副反应，毒性反应，后遗效应，停药反应，变态反应，
特异质反应等
【分析与思考题】
4. 镇静催眠药司可巴比妥正常给药剂量是每 天睡前0.1g，是比较安全的，那么如何评 价药物的安全性？指标有哪些？
实验步骤：
（4）确定1号鼠：以结果出现质的变化的
鼠为1号鼠，依次为2#、3#……，第10号小 鼠不需要给药。
（5）统计公式： LD50 = log-1（∑C/ ∑ T）
实验步骤：
剂量
（mg/k g)
对数 剂量
注 射 剂 量
ml/k g 0.2 0.17 8
实验结果
组内动 物数
C
D
2.00 1.78
实验 13
药物的安全性评价及半数致 死量的测定
【临床病例】
患者，女，54岁，农民。之前因不易入睡，每天睡前口 服0.1g司可巴比妥帮助入睡。现因吞服司可巴比妥约50g 2h后，被家人送往医院抢救。查体：血压 115/70mmHg, 呼吸浅慢，不规律，意识不清，双侧瞳孔缩小，对光反应 迟钝，压眶无反应，口唇发紫，心音低钝，律齐，心率 100次/min，两肺湿啰音，体检过程中病人突然呼吸骤停， 行气管插管，配合呼吸机人工呼吸，同时正压给氧，大量 温盐水反复洗胃，至洗胃液澄清为止，美解眠150mg, 回 苏灵16mg交替静脉滴注，5%碳酸氢钠注射液250ml静脉 滴注，间断给予20%甘露醇注射液及呋塞米注射液20mg 静注，并予以地塞米松注射液30mg，能量合剂及脑复康、 维生素C等，应用广谱抗生素预防感染。抢救6h后，病人 自主呼吸恢复，住院期间补钾监测尿量，10天后痊愈出院。
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
-++
半数致死量的测定
将一定浓度的药物按一定剂量比值给小鼠腹腔注射，记录小鼠的死亡情况，计算药物的半数致死量。
4、精确配制一号药液
应取原液的量：
40＊5％＝x＊25％ x＝8ml
取原液8ml加入32ml水（一号药液） 从中取出每组药液量供一组使用， 在加入等量生理盐水，从中取出每 组药液量供二组使用，依此类推。
四、试验
［方法］ 一、预试
快速找出0%和100%估计致死量（Dn，Dm）
首先用原液尼克刹米（25%）10倍稀释
液的一系列药液以不同容量各试4鼠，进而 2ml / 10g ＝6ml。
动物：小鼠，体重18－22g ，雌雄各半 将一定浓度的药物按一定剂量比值给小鼠腹腔注射，记录小鼠的死亡情况，计算药物的半数致死量。
半数致死量的测定
半数致死量（LD50）测定 [Bliss法]
(综合性实验)
[目的]
1.掌握药物半数致死量（LD50）测定的基本步骤 2.掌握用Bliss法计算药物的半数致死量。
[原理]
将一定浓度的药物按一定剂量比值给小鼠腹腔 注射，记录小鼠的死亡情况，计算药物的半数致 死量。
[材料]
动物：小鼠，体重18－22g ，雌雄各半 药物：25%尼克刹米、生理盐水 器材：注射器、量筒、烧杯、鼠笼、 电子天平
则可逐渐递增或递减剂量，找到4/4和0/4剂 将一定浓度的药物按一定剂量比值给小鼠腹腔注射，记录小鼠的死亡情况，计算药物的半数致死量。
＝每组药液量／（1－K） 器材：注射器、量筒、烧杯、鼠笼、 电子天平
量即（Dm，Dn）。（0.2X0.7=0.14ml， ＝10＊30g＊ 0.
快速找出0%和100%估计致死量（Dn，Dm）
1、每组均取10只小鼠，腹腔注射尼克刹米按照不况。（40分）
4、精确配制一号药液
应取原液的量：
40＊5％＝x＊25％ x＝8ml
取原液8ml加入32ml水（一号药液） 从中取出每组药液量供一组使用， 在加入等量生理盐水，从中取出每 组药液量供二组使用，依此类推。
四、试验
［方法］ 一、预试
快速找出0%和100%估计致死量（Dn，Dm）
首先用原液尼克刹米（25%）10倍稀释
液的一系列药液以不同容量各试4鼠，进而 2ml / 10g ＝6ml。
动物：小鼠，体重18－22g ，雌雄各半 将一定浓度的药物按一定剂量比值给小鼠腹腔注射，记录小鼠的死亡情况，计算药物的半数致死量。
半数致死量的测定
半数致死量（LD50）测定 [Bliss法]
(综合性实验)
[目的]
1.掌握药物半数致死量（LD50）测定的基本步骤 2.掌握用Bliss法计算药物的半数致死量。
[原理]
将一定浓度的药物按一定剂量比值给小鼠腹腔 注射，记录小鼠的死亡情况，计算药物的半数致 死量。
[材料]
动物：小鼠，体重18－22g ，雌雄各半 药物：25%尼克刹米、生理盐水 器材：注射器、量筒、烧杯、鼠笼、 电子天平
则可逐渐递增或递减剂量，找到4/4和0/4剂 将一定浓度的药物按一定剂量比值给小鼠腹腔注射，记录小鼠的死亡情况，计算药物的半数致死量。
＝每组药液量／（1－K） 器材：注射器、量筒、烧杯、鼠笼、 电子天平
量即（Dm，Dn）。（0.2X0.7=0.14ml， ＝10＊30g＊ 0.
快速找出0%和100%估计致死量（Dn，Dm）
1、每组均取10只小鼠，腹腔注射尼克刹米按照不况。（40分）
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。
2012 药物半数致死量(有效量)测定
如增加记录起效和维持时间，翻正反射消失的深度 可获得对量效关系和个体差异的更深刻认识。
Bliss法计算软件界面
Bliss法运算图形结果输出
Bliss法运算数据结果输出
【注意事项】
1. 本实验为定量药物效价测定，要求较高的 精确性，在实验过程中要求实验者做到尽可 能的精确程度。 2. 为了减少误差，需严格控制除药物剂量外 的所有非处理因素，如最好由一人给药。 3. 动物种类、体重范围、给药途径、实验观 察时间等因素对ＬＤ50及ＥＤ50的测定结果 都有影响，在报告结果时都应加以注明。
实验的观察指标：
ＬＤ50：规定的观察时间内记录动物的死亡 数为指标，记录并统计动物的死亡率。 ＥＤ50：以翻正反射消失作为判断动物睡眠 的指标。把受试小白鼠轻轻地置于仰卧位， 如果在半分钟内不能翻正，即认为小白鼠处 于睡眠状态。记录并统计动物睡眠发生率。
【实验试剂与器材】
小鼠罩 重量称 注射器（1.0ml）及针头 戊巴比妥钠 苦味酸（标记动物号用）
【实验方法与步骤目的是找到0％（Ｄmin）和100％（Ｄmax） 死亡的大致剂量范围。给药量：0.2ml/10g体重。 正式实验：在此剂量范围内安排５～６个对数剂 量实验组，便于用对数剂量对死亡数百分率作图 和计算数据。 本实验备有：50, 40 ,32, 25.6 ,20.5,16.4 五个剂量 组(组间公比=0.8)；昆明小鼠120只雌雄各半。 每个同学做4～5个连续的浓度，每浓度一只小鼠。 实施：规范操作，观察计时； 分工合作，统一计算
实验报告点评：
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药物半数致死量(有效量)测定_图文
实验设计三大原则：随机、重复、对照
均衡随机法分组：先按易控制的因素（性别、年龄 、体重等）均衡分档。 然后在每一档随机取出等量的动 物分配到各组，使难控制的因素（活泼程度、饥饱、疲 劳程度等）得到随机安排。
作业：
实验测定的戊巴比妥钠ED50以及上 述例子LD50有关数据求出：
治疗指数 TI ＝ LD50/ED50 ＝ 安全指数 SI ＝ LD5/ED95 ＝
40
LD50 /ED50
20
0
ED50
LD50
质反应的量效曲线
剂量
Fig.2-3 The frequency curve and cumulative frequency curve of a drug action in a quantal-effect experiment.
质反应量效关系曲线
分工合作，统一计算
分组及给药
取小鼠50只（ 18～22克 ）， 雌雄各半， 不同性别动物按体重随机分成五组。每组 各动物称重，标记后分别按设计的容积和 浓度腹腔注射给药。ＬＤ50（或ＥＤ50 ）测 定时是否要设对照组，应视药物性质等情 况而定。
必须注意：正式实验如单人操作时宜从浓 度偏高的剂量组开始给药！起效快和对后 续实验有重要提示作用。思考！
正式实验：在此剂量范围内安排５～６个对数剂 量实验组，便于用对数剂量对死亡数百分率作图 和计算数据。
本实验备有：50, 40 ,32, 25.6 ,20.5,16.4 五个剂量 组(组间公比=0.8)；昆明小鼠120只雌雄各半。
每个同学做4～5个连续的浓度，每浓度一只小鼠 。
实施：规范操作，观察计时；
【实验要求】
1、掌握小白鼠半数致死量或半数有效量 测定的基本方法。
均衡随机法分组：先按易控制的因素（性别、年龄 、体重等）均衡分档。 然后在每一档随机取出等量的动 物分配到各组，使难控制的因素（活泼程度、饥饱、疲 劳程度等）得到随机安排。
作业：
实验测定的戊巴比妥钠ED50以及上 述例子LD50有关数据求出：
治疗指数 TI ＝ LD50/ED50 ＝ 安全指数 SI ＝ LD5/ED95 ＝
40
LD50 /ED50
20
0
ED50
LD50
质反应的量效曲线
剂量
Fig.2-3 The frequency curve and cumulative frequency curve of a drug action in a quantal-effect experiment.
质反应量效关系曲线
分工合作，统一计算
分组及给药
取小鼠50只（ 18～22克 ）， 雌雄各半， 不同性别动物按体重随机分成五组。每组 各动物称重，标记后分别按设计的容积和 浓度腹腔注射给药。ＬＤ50（或ＥＤ50 ）测 定时是否要设对照组，应视药物性质等情 况而定。
必须注意：正式实验如单人操作时宜从浓 度偏高的剂量组开始给药！起效快和对后 续实验有重要提示作用。思考！
正式实验：在此剂量范围内安排５～６个对数剂 量实验组，便于用对数剂量对死亡数百分率作图 和计算数据。
本实验备有：50, 40 ,32, 25.6 ,20.5,16.4 五个剂量 组(组间公比=0.8)；昆明小鼠120只雌雄各半。
每个同学做4～5个连续的浓度，每浓度一只小鼠 。
实施：规范操作，观察计时；
【实验要求】
1、掌握小白鼠半数致死量或半数有效量 测定的基本方法。
药理实验半数致死量
即 34.197 94(mg/ml)~70.145 53(mg/ml)
第二节 半数致死量的测定方法
关于概率单位法常用的还有“概率单位法”和 “加权概率单位法”（也叫“概率单位加权回归 法”），后者计算较为复杂，但常被看作最为有 效的方法。考虑到计算的复杂性，在多数统计软 件包中均有估计 ED50和 LD50 的程序，使用起来十 分方便。
随着药物剂量的增加动物死亡的头数也随随着药物剂量的增加动物死亡的头数也随之增加当药物剂量增加到一定程度时动物全部死之增加当药物剂量增加到一定程度时动物全部死亡这时的毒物剂量称为亡这时的毒物剂量称为绝对致死量绝对致死量ldld100100最小致死剂量和绝对致死量的不合适性在曲线的两端即药物在低浓度或高浓度时药物浓度的改变对动物死亡率的改变影响较小动物的死亡率对药物浓度不敏感
第二节 半数致死量的测定方法
本例中，相邻剂量成等比级数，公比为0.8482，故 对数剂量成等差级数。 具体计算步骤如下： （1）计算 lg LD50
d
lg LD50 xk 2 ( pi pi1 )
lg 47.156
lg 91.085 40.000 (0.000 0.100) (0.100 0.500) (0.900 1.000)
第二节 半数致死量的测定方法
本例，此范围内共用试验动物数合计48头，即N
´ =48。故
s
0.39
s lg LD50
N' 2
0.0796 48 2
进而半数致死量的95%置信区间。
lg1(lg LD50 1.96slgLD50 ) lg1(1.69 1.96 0.0796) lg1(1.69 0.156)
第二节 半数致死量的测定方法
服氟化钠水溶液后对雏鸡的毒性影响
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如增加记录起效和维持时间，翻正反射消失的深度 可获得对量效关系和个体差异的更深刻认识。
Bliss法计算软件界面
Bliss法运算图形结果输出
Bliss法运算数据结果输出
【注意事项】
1. 本实验为定量药物效价测定，要求较高的 精确性，在实验过程中要求实验者做到尽可 能的精确程度。 2. 为了减少误差，需严格控制除药物剂量外 的所有非处理因素，如最好由一人给药。 3. 动物种类、体重范围、给药途径、实验观 察时间等因素对ＬＤ50及ＥＤ50的测定结果 都有影响，在报告结果时都应加以注明。
反应百分率
ED50
LD50
剂量
质反应的量效曲线
100
number responding
cumulative frequency distribution
50
frequency distribution
0
5
10 8 concentration (mg/L)
20
Fig.2-3 The frequency curve and cumulative frequency curve of a drug action in a quantal-effect experiment.
观察与记录
记录观察时间内实验动物的症状、死亡 （或有效）时间。 整个实验应记录的事项： 日期、药物名称、 批号及制药单位、配药的溶剂、药液浓度、 给药途径、给药容积及给药剂量、动物名 称、性别及体重、实验时室温、给药时间、 中毒症状及出现的时间、死亡表现及时间、 各组死亡率、计算所得的ＬＤ50 （或ＥＤ 50 ）。
最 小 有 效 量 最 小 中 毒 量
无效量
常 用 量
中 毒 量
致 死 量
量效关系与相关概念的示意图
剂 量
无效量
最 小 有 效 量
常用量
最 小 极 中 量 毒 量
中 毒 量
致 死 量
无效
治疗作用
效 应
安全范围
毒 性 作 用
死亡
质反应量效关系曲线
100 80 60
40 20 0
思考：何意？何用？ 1 . LD50 /ED50的本质 2 . 治疗指数（TI）= LD50 /ED50
治疗指数与安全范围
一般而言，治疗指数(TI)是表示药物安全性的 指标。该数值越大，表明有效剂量与致死剂 量 (或中毒剂量)间距离愈大，愈安全，但只 适用于治疗效应和致死效应的量效曲线相互 平行的药物，对于两种量效曲线不平行(斜率 不同)的药物，还应参考安全范围（margin of safety，MS），即ED95与LD5之间的距离或 安全指数SI(SI= LD5／ED95)来评价药物的安 全性。
药物半数致死量（有效量）测定
Determination of 50% lethal (effective) dose of sodium pentobarbital
中山大学 中山医学院
林明栋
【实验目的】
应用随机、重复、对照的实验设计原则， 进行设计及测定药物的质反应的量效关系。 掌握测定药物半数有效量（ＥＤ50）和/或 半数致死量（ＬＤ50）的方法、原理、实 验步骤、计算过程及意义 。 测出药物的ＥＤ50或ＬＤ50及相关参数， 认识生物个体差异及评价急性毒性大小的 方法。
【实验要求】
1、掌握小白鼠半数致死量或半数有效量 测定的基本方法。
2、熟悉动物实验常用的随机分组和实验 方法。 3、掌握Bliss 法等半数致死量或半数有 效量的计算方法。
【实验原理】
半数致死量（50％Lethal dose，简写为ＬＤ50） 是指能够导致50%实验对象死亡的药物剂量。 戊巴比妥钠为镇静催眠药，随着剂量加大，相 继出现镇静、催眠、抗惊厥、麻醉、死亡。
分组及给药
取小鼠50只（ 18～22克 ）， 雌雄各半， 不同性别动物按体重随机分成五组。每组 各动物称重，标记后分别按设计的容积和 浓度腹腔注射给药。ＬＤ50（或ＥＤ50 ）测 定时是否要设对照组，应视药物性质等情 况而定。 必须注意：正式实验如单人操作时宜从浓 度偏高的剂量组开始给药！起效快和对后 续实验有重要提示作用。思考！
实验的观察指标：
ＬＤ50：规定的观察时间内记录动物的死亡 数为指标，记录并统计动物的死亡率。 ＥＤ50：以翻正反射消失作为判断动物睡眠 的指标。把受试小白鼠轻轻地置于仰卧位， 如果在半分钟内不能翻正，即认为小白鼠处 于睡眠状态。记录并统计动物睡量称 注射器（1.0ml）及针头 戊巴比妥钠 苦味酸（标记动物号用）
预实验结果
40mg/kg 组：(0.2 ml/10g )腹腔注射给药
5～15分钟内，出现翻正反射消失(睡眠)；
实验分组、记录和统计
不同剂量戊巴比妥钠对小鼠睡眠的影响
剂量 （mg/kg） 50 40 32 25.6 21.8 实验鼠数 睡眠鼠数 反应百分率 ED50 （％） （mg/kg）
10 10 10 10 10
【实验方法与步骤】
预试：目的是找到0％（Ｄmin）和100％（Ｄmax） 死亡的大致剂量范围。给药量：0.2ml/10g体重。 正式实验：在此剂量范围内安排５～６个对数剂 量实验组，便于用对数剂量对死亡数百分率作图 和计算数据。 本实验备有：50, 40 ,32, 25.6 ,20.5,16.4 五个剂量 组(组间公比=0.8)；昆明小鼠120只雌雄各半。 每个同学做4～5个连续的浓度，每浓度一只小鼠。 实施：规范操作，观察计时； 分工合作，统一计算
质反应量效关系曲线
曲线中实验动物数有50％出现阳性结果 （反应）所需的剂量，如以死亡为指标称 为半数致死量，如以某种效应的有或无则 为半数有效量（50％Effective dose，ＥＤ 50）表示。 ＬＤ50 /ＥＤ50为半数致死量与半数有效量 的比值（倍数）称为治疗指数（therapeutic index，TI）。
质反应量效关系曲线与 药物安全性的评价
质反应实验中，以对数剂量为横坐标、反应百分率为纵坐标 绘图，形成一条对称的“S”形曲线。 半数有效量（ED50）：50％的实验动物有效时对应的剂量。 半数致死量（LD50）：50％的实验动物死亡时对应的剂量。 药物安全性的评价 治疗指数（TI）= LD50/ED50 安全系数（SF）＝ LD5/ED95 可靠安全系数（CSF）＝ LD1/ED99 三者数值大，说明药物安全性好。