药效学实验设计

二．随机（Random)
2．随机操作：
实验过程如可能受随时间变化而变化的已知和未知因素的 影响，则操作过程的顺序（不论是组间或是组内）也应是 随机的，不应按一固定顺序进行，否则会出现顺序误差。
操作典型错误举例：
某实验者进行抗心肌梗塞实验，60只大鼠，分为6组进行 冠状动脉结扎，分别分为假手术对照组（只开胸不结扎冠 状动脉）10只、模型对照组10只，阳性对照组10只，药物 低、中、高剂量组各10只。实验时按组别顺序依次对第1-6 组进行手术。
考察受试药的作用性质、强度，从而发现受试药的优缺点。
阳性对照药的剂量选则：如要比较阳性药与受试药的作用
强度，应设多个剂量组。如受经费等的限制，也可设一个剂量
组，但此时设阳性对照组的作用只是考察方法的可靠性，不能
得出受试物作用强弱的结论。
阳性对照药的给药途径，如能做到，尽量同受试药组。
一．对照（control）
正确的操作顺序：共分10批进行。第1批手术动物，每组 各做一只（平行操作），各组顺序随机排列。第2-10批如 法进行。
三．重复
药理实验的结果应能稳定地重现出来，重现实 验过程称重复。重复有二个含义：一是只做一 批实验，在不同个体身上重复，如每一实验组 要做多只动物，小鼠和大鼠一般每组要在10只 以上，这种重复适合于绝大多数实验。另一种 重复的含义是，每次每组做10只 小鼠（体内） 或4管样品（体外），反复重复3次，这主要是 一些特殊实验的要求，如抗肿瘤药的研究。
狗 试 用 剂 量（ m g /k g ）= 大 鼠 剂 量 (m g /k g ) (大 鼠 的 转 换 因 子 /狗 的 转 换 因 子 ) =250（ 6/19） = 85 (m g/kg)
由大动物剂量（如狗）换算小动物（如大鼠）剂量： 大 鼠 试 用 剂 量（ m g /k g ）= 狗 剂 量 (m g /k g ) (狗 的 转 换 因 子 /大 鼠 的 转 换 因 子 )
5. 从18 g笼（如有4只小鼠）开始取小鼠，按第一批随 机顺序，依次放入F组、C组、B组、D组。A组和E组各缺1 只鼠，从体重最为接近的19 g笼中取出，依次放入A组和E 组。第二批和第五批随机方法依此类推。
重复上述过程，将30只♂鼠随机分入6个实验组中。分 组结果，各实验组小鼠同性别鼠数量相等，各组平均体重 相近，各组在不同体重档次中的小鼠数相近。各组鼠的营 养状态及活泼程度接近。
照。
一．对照（control）
阳性对照药的选则：选已知药物，如研究目的是报批新药，
应选已批准上市的药物作对照；如系理论研究，可选未上市药
物。所选药物尽量是同类药，以便比较作用强度，或公认的有
效药物，如抗溃疡药研究一般选法莫替丁。如抗癌药研究一般
选环磷酰胺。
设阳性对照组的目的：
考察实验方法的可靠性、稳定性。
3．按电脑统计软件，生成随机顺序如下： 第一批：6，3，2，4，1，5 第二批：1，4，5，3，2，6 第三批：4，5，2，3，6，1 第四批：2，4，5，3，1，6 第五批：3，6，1，5，2，4
二．随机（Random)
4.备好6只鼠笼，分别标为A.正常对照组，B.模型对照组， C.阳性对照组，D.某药低剂量组，E.某药中剂量组，F.某 药高剂量组。
二．随机（Random)
典型分组举例： 某实验者有小鼠60只，♀♂各半，体
重18-22 g, 欲分为6组，如何分组？ 分别将♀♂鼠分开，各一笼，每笼30只。 2．将♀鼠30只按体重分笼，分别为
18g, 19 g, 20 g, 21 g, 22 g,共5笼。每笼 有同一体重鼠4-8只。
二．随机（Random)
12
4 (3 kg)
10.6
36
12 (50 kg)
例： 如 某 利 尿 药 给 大 鼠 灌 胃 的 有 效 剂 量 为 2 5 0 m g /k g ，试 计 算 给 狗 灌 胃 的
试用剂量是多少？ 查 表 得 ： 大 鼠 转 换 因 子 为 6,狗 的 转 换 因 子 为 19， 按 下 式 计 算 ： 由小动物剂量（如大鼠）换算大动物（如狗）剂量：
每天剂量 （mg/kg） （mg/m2）
小鼠
0．018
0．0075
40
85
大鼠
0．25
0．045
20
111
狗 10
0．48
6
125
婴儿
8
0．4
3
63
儿童 20
0．8
3
63
成人 70
1．85
3
108
动物的体表面积的一般计算法：
从体重推算体表面积，一般认为MeehRubner公式较为合适：
A=k(W2/3)/10,000 式中A为体表面积，以m2计算；W为体重，以
猪、狗、大鼠和人的每m2体表面积每24小时的散热量都在
1000 kCal 左右。药理学家研究药物在体内的作用时则习
惯于以mg/kg 或g/kg等方式来计算药物的剂量。这种办法
行之于同种动物的不同个体时，问题似乎不大；但用于不
同种类动物时，常常会出现严重偏小或偏大，以致无法完
成实验。1958年Pinkle氏报告6-MP等抗肿瘤药物在小鼠、
二．随机（Random)
随机化手段可用随机数字表，这在一般 统计学书上均可捡索到。也可用电脑统计 学软件生成。
近年来提倡均衡下的随机（随机区组 法），即先将能控制的因素（性别、体重、 病情严重程度等）均衡地分档，然后在每 一档中随机取出等量动物分配到各组，使 哪些较难控制因素（如活泼程度、饥饱程 度、疲劳程度）得到随机安排。
三．重复
重复实验时要严格控制实验条件，在各次 重复中使条件尽量前后一致，严防干扰因素对 各批实验的影响。应控制的干扰因素包括： （1）动物：品系、性别、体重、年龄、饲料、 饲养环境，（2）药物：批号、剂量、溶解度、 稳定性、注射容量、注射速度、酸碱度、温度、 保存条件。（3）仪器：灵敏度、精确度、零 点飘移、电压稳定性及操作熟练程度。（4） 环境：室温、气压、湿度、季节，甚至实验的 上午或下午、动物的群养和独养也影响实验结 果。
二．随机（Random)
错误：该实验各组手术依次进行，未遵照随机操作的原则， 实验结果可能会受随时间变化因素的影响，如受麻醉、动 物体内生理状态（如血糖水平）的时晨变化、环境的经时 性变化，如室温等。这些因素可能导致顺序误差。体外实 验如一次操作时间短（如在一个细胞培养平板上的操作）， 对指标不发生影响时，可以顺序操作，此时应严格控制实 验条件，使其稳定不变，特别是环境变化。样品数不宜过 多，以便缩短操作时间。体外实验如在短时间内分批进行 （如在几块细胞培养平板上的实验），每批均应同时做对 照组，以消除顺序误差。
药效学实验设计
药效学实验设计
吴勇杰 兰州大学基础医学院药理学研究所 甘肃省新药临床前研究重点实验室
药理实验设计三原则：
对照control 随机random 重复replication
一．对照（control）
1 自身对照：是在同一个体身上观察给 药前后某种指标的变化，此种对照可减少 个体差异，但不能克服随时间而变的因素 的影响。如肝炎有自愈倾向，给药后肝功 好转不一定是药物的作用，故自身对照实 验可能会得出错误结论。除非有可靠证据 说明检测指标不随时间而变或同时设组间 对照，否则不宜使用自身对照。
空白对照并不是不给任何处理的对照，而 应施以和受试组相同的操作条件，如动物
的质量、饲养条件、药物溶媒、给药途径、 给药次数、手术过程。
二．随机（Random）
随机包括随机分组和随机操作。 1．随机分组： 随机分组就是按照机遇原则来进行抽样或分组，其目
的是使一切干扰因素分配到各组时只受纯机遇的抽样误差 的影响，由于机遇对每个组来说是相等的，未知因素可对 每个组产生影响，使每个组的同一指标平行增加或减少， 这就避免了实验者主观因素或其它偏差性误差的影响。如 观察药物对大鼠实验性胃溃疡的影响，应先造成大鼠胃溃 疡模型，然后将已成型动物随机分配到各组中，从而避免 了造型过程中人为的影响。对于短时内难完成的造型，应 先确定随机顺序，按随机顺序操作，并将动物按随机顺序 分配到各组。
g计算；K为常数，随动物种类而不同，小鼠 和大鼠9.1,豚鼠9.8, 兔10.1，猫9.9, 狗11.2, 猴 11.8,人10.6。应当指出，这样计算出来的体表 面积仍是粗略估计，不一定完全符合实测数据。
例：试算一体重为1.5 kg的家兔的体表面积： 解：A=10.1(15002/3)/10,000
<1/3~1/5LD50,如有效剂量接近LD50，所测实验结果应 用价值不大。 （4）参考药动学数据，从有效浓度推算有效剂量。
（5）参考人用量推算：
早在十九世纪末年，生理学家Voit 氏等发现虽然不同
种类的动物每kg体重单位时间内的散热量相差悬殊，但都
如折算成每m2体表面积的散热量，则基本一致。例如马、
一．对照（control）
2 组间对照：是实验中设若干平行组，进行各组间比较。 这种设计符合平行对照的原则，最为常用。
组间对照实验设计： 1．正常对照组（或阴性对照组，或空白对照组）：正
常动物，给药物赋型剂。给药途径同给受试药组。 2．模型对照组：如制备肝硬化、高血压、心肌梗塞等。
不用药物治疗，给赋型剂，给药途径同给受试药组。 3．阳性对照组：制造动物病理模型，给已知药物作对
log A= log 10.1+2/3 log 1500－log 10000=－0.8783
A=0.1324 m2
人或动物之间药物剂量的换算：
为使用方便，可按“mg/kg折算 mg/m2 的转换因子”进行换算：
动
小鼠 大鼠 仓鼠 豚鼠 家兔
猫 狗 猴 人
表2-6 .不同种类动物间剂量换算时的常用数据
四 剂量确定