新药研究中的动物实验方法课件.pptx

1、2023-5-161新药研究新药研究 从发现到批准投产上市，从从发现到批准投产上市，从药学、药理学、毒理学和临药学、药理学、毒理学和临床医学床医学等各方面的系统研究过程等各方面的系统研究过程 安全性、有效性评价安全性、有效性评价 药物药物临床前研究临床前研究应当执行有关管理规定，其中应当执行有关管理规定，其中安全性评安全性评价价研究必须执行研究必须执行国家非临床研究质量管理规范国家非临床研究质量管理规范（GLP）认证认证 从事药物从事药物临床试验临床试验的医疗机构须通过国家药物临床试验的医疗机构须通过国家药物临床试验机构资格认证，必须执行机构资格认证，必须执行药物临床试验质量管理规范药物临床试

2、验质量管理规范（GCP）第1页/共58页2023-5-162 主要药效学试验中的动物实验方法主要药效学试验中的动物实验方法 急性毒性试验中的动物实验方法急性毒性试验中的动物实验方法 长期毒性试验中的动物实验方法长期毒性试验中的动物实验方法 安全药理学试验中的动物实验方法安全药理学试验中的动物实验方法 生殖毒性试验中的动物实验方法生殖毒性试验中的动物实验方法 致突变试验中的动物实验方法致突变试验中的动物实验方法 致癌试验中的动物实验方法致癌试验中的动物实验方法 刺激性、过敏性和溶血性试验中的动物实验方法刺激性、过敏性和溶血性试验中的动物实验方法 依赖性试验中的动物实验方法依赖性试验中的动物实验方

3、法第2页/共58页2023-5-163第一节第一节 主要药效学试验中的动物实验方法主要药效学试验中的动物实验方法一、主要药效学研究方法一、主要药效学研究方法 新药的主要药效学作用：应用新药的主要药效学作用：应用体内外体内外2种以上实验方法种以上实验方法获获得证明，其中得证明，其中一种须是整体的正常动物或模型动物一种须是整体的正常动物或模型动物 实验实验模型模型：必须能：必须能反映药理作用本质反映药理作用本质 指标指标：应能反映主要药效学作用的药理本质，客观可靠，：应能反映主要药效学作用的药理本质，客观可靠，能定量或半定量能定量或半定量 主要药效学指标：心肌梗死面积主要药效学指标：心肌梗死面积

4、次要药效学指标：血清酶学指标次要药效学指标：血清酶学指标 说明新药作用特点的指标：凝血、血小板功能说明新药作用特点的指标：凝血、血小板功能 提示药物作用机制的指标提示药物作用机制的指标第3页/共58页2023-5-164第一节第一节 主要药效学试验中的动物实验方法主要药效学试验中的动物实验方法一、主要药效学研究方法一、主要药效学研究方法 剂量剂量：应作出量效关系，尽量求出：应作出量效关系，尽量求出ED50或有效剂量范围或有效剂量范围 给药方法给药方法：采用拟推荐临床用的给药方法，预防性给药：采用拟推荐临床用的给药方法，预防性给药/治疗性给药治疗性给药 对照对照：空白对照组：空白对照组：正常动物

5、对照观察，与给药组进行相同正常动物对照观察，与给药组进行相同处理，检测试验方法可靠性，防止假阳性；评价造模处理，检测试验方法可靠性，防止假阳性；评价造模是否成功。是否成功。模型对照组模型对照组 阳性药物对照组阳性药物对照组 药物至少药物至少3个剂量组个剂量组，高中低剂量差为，高中低剂量差为2-3的等比级的等比级数。数。第4页/共58页2023-5-165第一节第一节 主要药效学试验中的动物实验方法主要药效学试验中的动物实验方法一、主要药效学研究方法一、主要药效学研究方法 阳性对照药物阳性对照药物选择：选择：l已批准上市、公认最有效已批准上市、公认最有效及作用机制相同或相似的药及作用机制相同或相

6、似的药品。品。l同一受试药物在几个药效学实验模型中可采用不同的同一受试药物在几个药效学实验模型中可采用不同的阳性对照药物阳性对照药物 比较新药的作用特点，作用强度、起效快慢比较新药的作用特点，作用强度、起效快慢 阳性药必须出阳性结果：验证所用方法和指标的可靠阳性药必须出阳性结果：验证所用方法和指标的可靠性、准确性、防止假阴性性、准确性、防止假阴性第5页/共58页2023-5-166二、动物选择及模型建立二、动物选择及模型建立（一）动物选择（一）动物选择 健康、符合实验动物管理要求的动物；根据实验要求选健康、符合实验动物管理要求的动物；根据实验要求选择不同等级的实验动物择不同等级的实验动物 动物

7、的年龄动物的年龄 多采用成年动物多采用成年动物 研究药物对生长、发育、内分泌系统作用：幼年动物研究药物对生长、发育、内分泌系统作用：幼年动物 抗衰老：老年动物或衰老过程较快的专用模型动物抗衰老：老年动物或衰老过程较快的专用模型动物 动物性别动物性别 雌雄各半雌雄各半 致畸实验或雌性生殖系统药物、热板法实验：雌性动致畸实验或雌性生殖系统药物、热板法实验：雌性动物物 男性抗生育药：雄性动物男性抗生育药：雄性动物第6页/共58页2023-5-167二、动物选择及模型建立二、动物选择及模型建立（一）动物选择（一）动物选择 注意种属异同性注意种属异同性 尽可能选用与人在生物学上接近，在解剖、生理功能相尽

8、可能选用与人在生物学上接近，在解剖、生理功能相类似的动物，应选用靶器官高效应实验动物类似的动物，应选用靶器官高效应实验动物 每组大鼠、豚鼠、家兔等动物一般不得少于每组大鼠、豚鼠、家兔等动物一般不得少于8只；犬和猴只；犬和猴等大动物可设等大动物可设2个剂量组，每组不得少于个剂量组，每组不得少于6只；以避免个只；以避免个体差异和实验误差，以便进行统计学处理体差异和实验误差，以便进行统计学处理第7页/共58页2023-5-168药效学试验中的动物选择药效学试验中的动物选择动物动物药效学试验药效学试验小鼠小鼠肿瘤、室颤、慢支、肝炎、肝硬化、尿崩症、免疫、计划生育、镇痛、肿瘤、室颤、慢支、肝炎、肝硬化、

9、尿崩症、免疫、计划生育、镇痛、抗炎、学习记忆、前列腺增生、性激素、抗疟药抗炎、学习记忆、前列腺增生、性激素、抗疟药大鼠大鼠肿瘤、高血压、心梗、慢支、溃疡、肝炎、肝硬化、放射病、肾上腺、肿瘤、高血压、心梗、慢支、溃疡、肝炎、肝硬化、放射病、肾上腺、白内障、致畸试验、营养试验、抗炎、免疫、糖尿病、烧伤、烫伤、依白内障、致畸试验、营养试验、抗炎、免疫、糖尿病、烧伤、烫伤、依赖性赖性兔兔肝癌、心血管病、消化道炎症、气管炎、甲状腺、癫痫、角膜炎、致热肝癌、心血管病、消化道炎症、气管炎、甲状腺、癫痫、角膜炎、致热原、动脉硬化原、动脉硬化豚鼠豚鼠过敏试验、肝癌、心梗、肺水肿、肝炎、平喘、抗结核、真菌、组胺试

10、过敏试验、肝癌、心梗、肺水肿、肝炎、平喘、抗结核、真菌、组胺试验、感染验、感染犬犬胰腺炎、高血压、肝癌、糖尿病、条件反射、消化系统、冠心病、心衰、胰腺炎、高血压、肝癌、糖尿病、条件反射、消化系统、冠心病、心衰、脑血管病、尿崩症脑血管病、尿崩症猴猴依赖性试验、疫苗试验、神经生理、行为科学、动脉硬化、致癌、抗疟依赖性试验、疫苗试验、神经生理、行为科学、动脉硬化、致癌、抗疟药、繁殖试验药、繁殖试验猫猫肝癌、心律失常、中毒性肝炎、针麻、脑生理、血压生理、动脉硬化肝癌、心律失常、中毒性肝炎、针麻、脑生理、血压生理、动脉硬化第8页/共58页2023-5-169二、动物选择及模型建立二、动物选择及模型建立（

11、二）模型建立（二）模型建立l动物模型的治疗效果动物模型的治疗效果与人体使用结果基本相同与人体使用结果基本相同：抗感：抗感染动物模型、小鼠镇痛模型、豚鼠过敏性哮喘模型染动物模型、小鼠镇痛模型、豚鼠过敏性哮喘模型l无合适的模型无合适的模型：银屑病、秃发、红斑狼疮、视网膜炎：银屑病、秃发、红斑狼疮、视网膜炎等，等，可采用间接指标可采用间接指标，如改善皮肤微循环、测量毛发，如改善皮肤微循环、测量毛发生长速度、数量与弹性，测定皮肤胶原蛋白含量及观生长速度、数量与弹性，测定皮肤胶原蛋白含量及观察眼结膜的微循环等察眼结膜的微循环等l不大好建立的模型不大好建立的模型：癫痫、慢性萎缩性胃炎等。：癫痫、慢性萎缩性

12、胃炎等。需要需要多种方法验证多种方法验证l某些疾病模型某些疾病模型至今无法建立至今无法建立：神经官能症、精神病、：神经官能症、精神病、眩晕症、四肢麻木、幻觉等眩晕症、四肢麻木、幻觉等第9页/共58页2023-5-1610二、动物选择及模型建立二、动物选择及模型建立（二）模型建立（二）模型建立l药效学实验，至少有一种整体模型；药效学实验，至少有一种整体模型；l采用多种方法制备动物模型，以评价药物疗效采用多种方法制备动物模型，以评价药物疗效 老年痴呆动物模型：胆碱能损伤模型；老年痴呆动物模型：胆碱能损伤模型；b b淀粉样蛋白淀粉样蛋白致痴呆模型致痴呆模型l注意模型损伤程度注意模型损伤程度，严重损伤

13、模型难以显示药物疗效，严重损伤模型难以显示药物疗效l特异性好、能反映药理作用本质的离体实验模型亦可特异性好、能反映药理作用本质的离体实验模型亦可 蛙坐骨神经腓肠肌标本：肌松药研究蛙坐骨神经腓肠肌标本：肌松药研究 果蝇：抗衰老药物果蝇：抗衰老药物l注意整体动物模型与体外模型的药理反应之间的差别注意整体动物模型与体外模型的药理反应之间的差别第10页/共58页2023-5-1611第二节第二节 药物临床前安全性评价的意义和局限性药物临床前安全性评价的意义和局限性一、临床前安全性评价的意义：一、临床前安全性评价的意义：提供新药对人类健康危害程度的科学依据，预测提供新药对人类健康危害程度的科学依据，预测

14、上市新药对人体健康的有害程度上市新药对人体健康的有害程度 通过药物毒理学的研究方法和手段来进行通过药物毒理学的研究方法和手段来进行 观察和测定化学物质对机体引起的损害，发病机制以观察和测定化学物质对机体引起的损害，发病机制以及对机体全身的影响及对机体全身的影响第11页/共58页2023-5-1612二、动物毒性试验评价的局限性二、动物毒性试验评价的局限性l实验动物和人对药物反应实验动物和人对药物反应种属性差异种属性差异：动物和人共同反：动物和人共同反应约占一个药总反应的应约占一个药总反应的25%。l实验动物的实验动物的数量有限数量有限：发生率低的毒性反应，在少量的：发生率低的毒性反应，在少量的

15、动物中的难以发现动物中的难以发现l实验实验动物的反应单一动物的反应单一；临床病人广泛，对药物的敏感性；临床病人广泛，对药物的敏感性各不相同各不相同l实验动物与人的实验动物与人的生理状态差异：生理状态差异：某些疾病的存在是发生某些疾病的存在是发生某些毒性反应的重要前提某些毒性反应的重要前提l试验剂量与临床剂量的差异试验剂量与临床剂量的差异第12页/共58页2023-5-1613三、安全性评价的基本要求三、安全性评价的基本要求 找出毒性剂量：找出毒性剂量：LD50；长期给药产生毒性的剂量；长期给药产生毒性的剂量 确保安全剂量范围：单次或多次给药的有效范围确保安全剂量范围：单次或多次给药的有效范围

16、发现毒性反应发现毒性反应 毒性靶器官的寻找毒性靶器官的寻找 毒性的可逆与否：不可逆损伤，一般不批准上临毒性的可逆与否：不可逆损伤，一般不批准上临床床 解救措施解救措施第13页/共58页2023-5-1614第三节第三节 急性毒性试验中的动物实验方急性毒性试验中的动物实验方法法 研究动物研究动物一次或一次或24h内多次给予受试物内多次给予受试物后，一定时间内所产生的毒性反应后，一定时间内所产生的毒性反应 药物毒理研究的早期阶段药物毒理研究的早期阶段第14页/共58页2023-5-1615急性毒性试验急性毒性试验 作用作用l阐明药物的毒性作用及其毒性靶器官阐明药物的毒性作用及其毒性靶器官l为长期毒

17、性试验剂量和药物为长期毒性试验剂量和药物期临床实验起始剂期临床实验起始剂量的提供剂量依据量的提供剂量依据l提供一些人类药物过量急性中毒相关的信息提供一些人类药物过量急性中毒相关的信息第15页/共58页2023-5-1616一、主要内容和要求一、主要内容和要求 受试物：受试物：制备工艺稳定、符合临床试验用质量标制备工艺稳定、符合临床试验用质量标准规定的样品；标明名称、来源、批号、含量、准规定的样品；标明名称、来源、批号、含量、保存条件、配制方法等，自检报告。所用辅料、保存条件、配制方法等，自检报告。所用辅料、溶媒溶媒 动物：动物：至少采用至少采用2种哺乳动物，种哺乳动物，啮齿类：大鼠、小鼠啮齿类

18、：大鼠、小鼠 非啮齿类：犬（非啮齿类：犬（Beagle犬、杂种犬）、猴犬、杂种犬）、猴 根据实验特点，确定动物性别、年龄根据实验特点，确定动物性别、年龄 初始体重差异在平均体重初始体重差异在平均体重20%以内，小鼠（以内，小鼠（18-22g），犬（），犬（9-11kg），猴），猴（3-6kg）实验动物质量合格证实验动物质量合格证第16页/共58页2023-5-1617一、主要内容和要求一、主要内容和要求 剂量和分组：剂量和分组：应从应从未见毒性剂量未见毒性剂量到出现到出现严重毒性严重毒性（危及生命）的剂（危及生命）的剂量量 设空白和设空白和/或溶媒或溶媒对照组对照组 小动物小动物4-6个剂量组

19、个剂量组，组距，组距0.65-0.85；大动物一般；大动物一般6只犬，采用只犬，采用50%等量递升法，求出等量递升法，求出ALD（近似致死（近似致死剂量）和剂量）和MTD（最大耐受量）（最大耐受量）给药容积：等容积不等浓度给药，给药容积：等容积不等浓度给药，给药途径：给药途径：临床拟用途径和一般能使原形药物较完全进入循环的临床拟用途径和一般能使原形药物较完全进入循环的途径；途径；经口给药前动物一般应进行一段时间的禁食不禁水经口给药前动物一般应进行一段时间的禁食不禁水第17页/共58页2023-5-1618一、主要内容和要求一、主要内容和要求 观察时间及指标：观察时间及指标：给药后，一般连续给药

20、后，一般连续观察至少观察至少14天天，给药当天，尤其，给药当天，尤其是是4h内严密观察。后每天上下午各一次内严密观察。后每天上下午各一次 毒性反应出现时间及其恢复时间毒性反应出现时间及其恢复时间 一般指标：动物外观、行为、对刺激的反应、分泌物、一般指标：动物外观、行为、对刺激的反应、分泌物、排泄物等排泄物等 死亡情况（死亡时间、濒死前反应）死亡情况（死亡时间、濒死前反应）体重变化体重变化 病理学检查病理学检查：大体解剖：体积、颜色、质地大体解剖：体积、颜色、质地 组织病理学检查组织病理学检查第18页/共58页2023-5-1619二、急性毒性实验常用方法二、急性毒性实验常用方法（一）近似致死剂

21、量法（一）近似致死剂量法l非啮齿类动物非啮齿类动物的急性毒性试验的急性毒性试验l6只健康比格犬（只健康比格犬（4-6月龄）或猴（月龄）或猴（2-3岁）岁）l估计可能引起毒性和死亡的剂量范围估计可能引起毒性和死亡的剂量范围l按按50%递增法，一般设计出含递增法，一般设计出含10个左右剂量的个左右剂量的剂量序列表；剂量序列表；l根据估计，由剂量序列表中找出可能的致死剂量根据估计，由剂量序列表中找出可能的致死剂量范围范围第19页/共58页2023-5-1620（一）近似致死剂量法（一）近似致死剂量法第20页/共58页2023-5-1621（二）最大给药量法（二）最大给药量法 适用于适用于低毒的受试物

22、低毒的受试物 在药剂上允许的在药剂上允许的最大给药浓度最大给药浓度及生理上允许的及生理上允许的最最大给药剂量大给药剂量的条件下，以允许的的条件下，以允许的最大剂量单次给最大剂量单次给药或药或24h内多次给药内多次给药（剂量（剂量24h。观察期。观察期7天天第22页/共58页2023-5-1623（三）固定剂量法（三）固定剂量法正式试验：正式试验：每个剂量至少每个剂量至少10只动物，雌雄各半只动物，雌雄各半 根据预试结果，在根据预试结果，在4个剂量中选择一个个剂量中选择一个可能产生可能产生明显毒性但又不引起死亡的剂量，明显毒性但又不引起死亡的剂量，如预试结果表如预试结果表明，明，5mg/kg引起

23、死亡，则降低一个剂量档次进行引起死亡，则降低一个剂量档次进行 观察时间观察时间 2周，根据毒性反应具体特点可适当延周，根据毒性反应具体特点可适当延长长第23页/共58页2023-5-1624（三）固定剂量法试验结果评价（三）固定剂量法试验结果评价剂量剂量（mg/kg）试验结果试验结果存活数存活数100%100%存活毒性表现存活毒性表现明显明显100%存活无明存活无明显中毒表现显中毒表现5高毒高毒（LD5025mg/kg）有毒（有毒（LD5025-200mg/kg）用用50mg/kg试验试验50有毒或高毒，用有毒或高毒，用5mg/kg进行试验进行试验有害（有害（LD502000mg.kg用用20

24、00mg/kg试试验验2000用用500mg/kg试验试验无严重急性中毒的危险性无严重急性中毒的危险性第24页/共58页2023-5-1625（四）上下法（阶梯法、序贯法）（四）上下法（阶梯法、序贯法）特点：特点：节省动物；节省动物；同时进行毒性症状的观察、同时进行毒性症状的观察、估估算算LD50及其可信限，适合能引起动物快速死亡的及其可信限，适合能引起动物快速死亡的药物药物限度试验限度试验：用于有资料提示受试物：用于有资料提示受试物毒性可能较小毒性可能较小的情况的情况主试验主试验：用于相关毒性资料很少或没有时，或预：用于相关毒性资料很少或没有时，或预期受试物期受试物有毒性有毒性时时第25页/

25、共58页2023-5-1626（四）上下法（阶梯法、序贯法）（四）上下法（阶梯法、序贯法）限度试验限度试验：最多用：最多用5只动物进行只动物进行的一个序列试验的一个序列试验 2000mg/kg剂量水平的限度试剂量水平的限度试验验存活存活第26页/共58页2023-5-1627（四）上下法（阶梯法、序贯法）（四）上下法（阶梯法、序贯法）限度试验限度试验：5000mg/kg剂量水平的限度试剂量水平的限度试验验3只死亡，只死亡，LD503只存活，只存活，LD505000mg/kg死亡死亡第27页/共58页2023-5-1628（四）上下法（阶梯法、序贯法）（四）上下法（阶梯法、序贯法）主试验主试验：

26、特定给药程序特定给药程序 每次给药每次给药1只动物，间隔约只动物，间隔约48h（取决于毒性出现时间，（取决于毒性出现时间，持续时间和毒性的严重程度）持续时间和毒性的严重程度）第一只动物剂量低于第一只动物剂量低于LD50的最接近的估计值的最接近的估计值 该动物存活，第该动物存活，第2只给予高一级剂量只给予高一级剂量 该动物死亡或出现濒死状态，给予低一级剂量该动物死亡或出现濒死状态，给予低一级剂量 剂量级数因子：（剂量级数因子：（1/剂量反应曲线斜率估计值）剂量反应曲线斜率估计值）的反的反对数对数 无受试物斜率相关资料时，使用无受试物斜率相关资料时，使用3.2为剂量级数因子；为剂量级数因子；1.7

27、5mg/kg、5.5、17.5、55、175、550、2000（或（或5000）无受试物致死估计值时，从无受试物致死估计值时，从175开始开始第28页/共58页2023-5-1629（四）上下法（阶梯法、序贯法）（四）上下法（阶梯法、序贯法）主试验主试验 决定是否和如何对下一只动物给药前，每只动物均应认决定是否和如何对下一只动物给药前，每只动物均应认真观察达真观察达48h 当满足停止试验标准之一后，停止给药，根据终止时所当满足停止试验标准之一后，停止给药，根据终止时所有动物的状态计算有动物的状态计算LD50估计值和可信区估计值和可信区 停止试验条件：停止试验条件：连续连续3只动物存活只动物存活

28、 任意连续任意连续6只动物中有只动物中有5只连续发生存活或死亡转换只连续发生存活或死亡转换 第第1只动物发生转换之后至少有只动物发生转换之后至少有4只动物进行实验，只动物进行实验，并且通过计算并且通过计算LD50估算值的范围超出临界值（估算值的范围超出临界值（2.5倍）倍）第29页/共58页2023-5-1630（五）累积剂量设计法（金字塔法）（五）累积剂量设计法（金字塔法）非啮齿类动物急性毒性实验非啮齿类动物急性毒性实验 8只动物，对照组只动物，对照组+给药组，雌雄各半给药组，雌雄各半 剂量设计（剂量设计（mg/kg）1、3、10、30、100、300、1000、3000 10、20、40、

29、80、160、320、640、1280 隔日给予下一个高剂量，剂量逐渐增加，直至出现动物隔日给予下一个高剂量，剂量逐渐增加，直至出现动物死亡或达到剂量上限位置死亡或达到剂量上限位置第30页/共58页2023-5-1631（五）累积剂量设计法（金字塔法）（五）累积剂量设计法（金字塔法）无动物死亡时，无动物死亡时，MLD（最小致死剂量）和（最小致死剂量）和LD50大于最大于最高剂量或限制剂量高剂量或限制剂量 以最高剂量给予动物以最高剂量给予动物5-7d 某一剂量所有动物死亡，某一剂量所有动物死亡，MLD和和LD50应在最后两个剂应在最后两个剂量之间量之间 某一剂量部分动物死亡，并有部分死亡出现在后

30、继的下某一剂量部分动物死亡，并有部分死亡出现在后继的下一个高剂量，一个高剂量，MLD位于首次出现死亡的剂量和前一个位于首次出现死亡的剂量和前一个低剂量之间，低剂量之间，LD50应在首次出现动物死亡的剂量和所应在首次出现动物死亡的剂量和所有动物均死亡的剂量之间有动物均死亡的剂量之间第31页/共58页2023-5-1632（六）半数致死量法（六）半数致死量法l预备实验：先找出预备实验：先找出100%及及0%死亡的剂量，即死亡的剂量，即Dm，Dnl取小鼠取小鼠9-12只，每组只，每组3只，按估计量给药只，按估计量给药l3只小鼠全死，降低剂量只小鼠全死，降低剂量l全不死，增加剂量全不死，增加剂量l确定

31、组数确定组数n，计算各组剂量（按等比级数排列），计算各组剂量（按等比级数排列）r=(dm/dn)1/(n-1)dn=d(n-1)r第32页/共58页2023-5-1633（六）半数致死量法（六）半数致死量法l正式实验：正式实验：l分组：每组分组：每组10只，雌雄各半，随机分配只，雌雄各半，随机分配l给药：每只动物给药容量相同给药：每只动物给药容量相同l观察记录：给药后中毒表现，记录各组小鼠死亡数，观察记录：给药后中毒表现，记录各组小鼠死亡数，死亡率。死亡率。l计算计算LD50及及LD50 95%可信限可信限第33页/共58页2023-5-1634第四节第四节 长期毒性试验中的动物实验方长期毒性

32、试验中的动物实验方法法长期毒性试验（重复给药毒性试验）长期毒性试验（重复给药毒性试验）l反复多次给予动物药物，反复多次给予动物药物，观察药物对动物的毒性反应，观察药物对动物的毒性反应，一般指连续给药一般指连续给药14d以上以上。目的、意义目的、意义l预测受试物预测受试物可能引起的临床不良反应可能引起的临床不良反应，包括不良反应的，包括不良反应的性质、程度、剂量性质、程度、剂量-反应关系和时间反应关系和时间-反应关系、可逆性反应关系、可逆性等等l判断受试物反复给药的判断受试物反复给药的毒性靶器官或靶组织毒性靶器官或靶组织l推测临床试验的起始剂量和重复用药的推测临床试验的起始剂量和重复用药的安全剂

33、量范围安全剂量范围l提示临床试验中需提示临床试验中需重点监测的指标重点监测的指标l为临床试验中的解毒或为临床试验中的解毒或解救措施解救措施提供参考提供参考第34页/共58页2023-5-1635长期毒性试验长期毒性试验 受试药物受试药物：同急毒：同急毒 动物：动物：2种动物，种动物，啮齿类：大鼠（啮齿类：大鼠（wistar和和SD），以），以6周龄为宜，不宜超过周龄为宜，不宜超过8周龄，试验周期周龄，试验周期3个月以上可选个月以上可选5-6周龄大鼠，体重周龄大鼠，体重80-120g 非啮齿类：非啮齿类：Beagle犬（犬（6-10月龄，体重月龄，体重6-8kg）、猴（生物技术药物）、猴（生物技

34、术药物）（3-4岁，岁，3-6kg）、小型猪（皮肤科用药）、小型猪（皮肤科用药）尽量选用年幼动物（敏感；观察对生长发育的影响）尽量选用年幼动物（敏感；观察对生长发育的影响）第35页/共58页2023-5-1636长期毒性试验长期毒性试验 给药途径：给药途径：与临床用药途径一致。与临床用药途径一致。口服：灌胃；混入饲料或饮水口服：灌胃；混入饲料或饮水 静脉注射（大鼠静脉注射（大鼠2个月以上）可用腹腔注射代替个月以上）可用腹腔注射代替 临床上部分给药途径在动物上很难或根本无法做到，临床上部分给药途径在动物上很难或根本无法做到，允许用相关的替代给药途径，结合药动学比较资料。允许用相关的替代给药途径，

35、结合药动学比较资料。舌下给药舌下给药 雾化吸入雾化吸入 肠溶衣胶囊肠溶衣胶囊.第36页/共58页2023-5-1637长期毒性试验长期毒性试验 分组：分组：低剂量组：低剂量组：寻找动物安全剂量范围，为临床剂量设计寻找动物安全剂量范围，为临床剂量设计作参考，一般应高于整体同种动物有效剂量，此剂量作参考，一般应高于整体同种动物有效剂量，此剂量下应不出现毒性反应下应不出现毒性反应 中剂量组：中剂量组：应使动物产生轻微的或中度的毒性反应应使动物产生轻微的或中度的毒性反应 高剂量组：高剂量组：寻找毒性靶器官、毒性症状及抢救措施提寻找毒性靶器官、毒性症状及抢救措施提供依据；应使动物产生明显或严重的毒性反应

36、，或个供依据；应使动物产生明显或严重的毒性反应，或个别动物死亡别动物死亡 空白对照组：空白对照组：溶剂或其他赋形剂；有毒性时应增加正溶剂或其他赋形剂；有毒性时应增加正常对照组常对照组 大鼠雌雄各大鼠雌雄各10-30只；犬、猴雌雄各只；犬、猴雌雄各3-6只只第37页/共58页2023-5-1638长期毒性试验长期毒性试验 剂量设计方法：剂量设计方法：根据急性毒性根据急性毒性LD50：大鼠高中低三个剂量分别用大鼠高中低三个剂量分别用1/10、1/50、1/100 LD50。犬用更小的剂量，多为大鼠的一半剂量。犬用更小的剂量，多为大鼠的一半剂量 根据最大耐受量（根据最大耐受量（MTD）：）：大鼠：高

37、、中、低大鼠：高、中、低 1、1/3、1/10MTD 犬、猴：大鼠剂量的一半，或测定犬单次犬、猴：大鼠剂量的一半，或测定犬单次口服后口服后MTD，再设计剂量，再设计剂量第38页/共58页2023-5-1639长期毒性试验长期毒性试验 剂量设计方法：剂量设计方法：拟用临床剂量调整拟用临床剂量调整 根据同类型药物或国外资料的药物临床剂量，结合急毒，预测新药可能根据同类型药物或国外资料的药物临床剂量，结合急毒，预测新药可能用的临床剂量用的临床剂量大鼠大鼠犬犬低剂量低剂量3个月个月10-20倍倍2-56个月个月5-102-3中剂量中剂量3个月个月30-5015-306个月个月15-2515-20高剂量

38、高剂量3个月个月50-10030-506个月个月30-5015-25第39页/共58页2023-5-1640长期毒性试验长期毒性试验 剂量设计方法：剂量设计方法：用等效剂量推算：用等效剂量推算：从一种已知动物的有效剂量或毒性剂量或可能用于人的剂从一种已知动物的有效剂量或毒性剂量或可能用于人的剂量反推到实验动物的剂量量反推到实验动物的剂量第40页/共58页2023-5-1641长期毒性试验长期毒性试验 给药周期：参考拟定临床疗程给药周期：参考拟定临床疗程 原则上应每天给药，给药期限长（原则上应每天给药，给药期限长（3m）的药物每周至）的药物每周至少给药少给药6天天药物临床疗程周期药物临床疗程周期

39、长期毒性试验给药期限长期毒性试验给药期限啮齿类动物啮齿类动物非啮齿类动物非啮齿类动物2w-1m1-3m1-3m3m3-6m3-6m6m6m9m第41页/共58页2023-5-1642长期毒性试验长期毒性试验 检查指标检查指标 一般观察：外观体征、行为活动一般观察：外观体征、行为活动 血液学指标：红细胞计数、血红蛋白、红细胞容积、血液学指标：红细胞计数、血红蛋白、红细胞容积、白细胞计数及分类、血小板计数、凝血酶原时间等白细胞计数及分类、血小板计数、凝血酶原时间等 血液生化指标：转氨酶（血液生化指标：转氨酶（AST、ALT）、碱性磷酸酶、）、碱性磷酸酶、肌酸磷酸激酶、尿素氮、肌酐、总蛋白、白蛋白、

40、血肌酸磷酸激酶、尿素氮、肌酐、总蛋白、白蛋白、血糖、总胆红素、总胆固醇、甘油三酯、谷氨酰转移酶、糖、总胆红素、总胆固醇、甘油三酯、谷氨酰转移酶、K+、Na+、Cl-尿液检查：尿液检查：pH、尿糖、蛋白、胆红素、酮体、红细、尿糖、蛋白、胆红素、酮体、红细胞、白细胞胞、白细胞 心电心电导联：大动物长期毒性导联：大动物长期毒性第42页/共58页2023-5-1643长期毒性试验长期毒性试验 检查指标：检查指标：参考化学结构、急毒、药效学、文献参考化学结构、急毒、药效学、文献 病检器官病检器官 系统尸检系统尸检 脏器系数：心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、胸腺、睾脏器系数：心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、胸腺、

41、睾丸、附睾、子宫、卵巢、脑丸、附睾、子宫、卵巢、脑 组织学检查：心、肝、脾、气管、主动脉、肺、肾、组织学检查：心、肝、脾、气管、主动脉、肺、肾、脑（大脑、小脑、脑干）、肾上腺、胰腺、食管、胃、脑（大脑、小脑、脑干）、肾上腺、胰腺、食管、胃、十二指肠、回肠、结肠、胆囊、垂体、前列腺、脊髓、十二指肠、回肠、结肠、胆囊、垂体、前列腺、脊髓、淋巴结、膀胱、甲状腺、甲状旁腺、唾液腺、乳腺、淋巴结、膀胱、甲状腺、甲状旁腺、唾液腺、乳腺、胸腺、睾丸、附睾、子宫、卵巢、眼和视神经、坐骨胸腺、睾丸、附睾、子宫、卵巢、眼和视神经、坐骨神经、给药局部。重要脏器、靶器官、给药局部及有神经、给药局部。重要脏器、靶器官、

42、给药局部及有病理损伤的病理照片病理损伤的病理照片第43页/共58页2023-5-1644长期毒性试验长期毒性试验 检查指标时间检查指标时间 大鼠大鼠3个月以内，一般在最后个月以内，一般在最后1次给药后次给药后24h和恢复期和恢复期结束后各进行结束后各进行1次。必要时中间可进行次。必要时中间可进行1次次 大鼠大鼠3个月以上，可在试验中间杀少量动物（高剂量个月以上，可在试验中间杀少量动物（高剂量组和对照组）检测指标组和对照组）检测指标 犬的长毒应有正常值犬的长毒应有正常值2次，给药后次，给药后1-1.5月测月测1次，停次，停药药1次，恢复期结束次，恢复期结束1次。次。第44页/共58页2023-5

43、-1645长期毒性试验长期毒性试验 恢复期观察恢复期观察 最后最后1次给受试物猴次给受试物猴24h，每组杀，每组杀1/2-2/3动物检测动物检测各项指标各项指标 其余其余1/3-1/2动物继续观察动物继续观察2-4周，以了解毒性反应周，以了解毒性反应的可逆程度和可能出现的延迟性毒性反应。的可逆程度和可能出现的延迟性毒性反应。此期间，不给受试物。观察内容与给药期间相同此期间，不给受试物。观察内容与给药期间相同第45页/共58页2023-5-1646第五节第五节 安全药理学试验中的动物实验方法安全药理学试验中的动物实验方法安全药理学（一般药理学）安全药理学（一般药理学）l研究药物在治疗范围内或治疗

44、范围以上的剂量时，研究药物在治疗范围内或治疗范围以上的剂量时，潜在的、不期望出现潜在的、不期望出现对生对生理功能的不良影响，主要观察药物对理功能的不良影响，主要观察药物对中枢神经系统、心血管系统、呼吸系统中枢神经系统、心血管系统、呼吸系统的影响的影响。l根据受试药物药理作用特点，在泌尿系统、自主神经系统、消化系统等方面根据受试药物药理作用特点，在泌尿系统、自主神经系统、消化系统等方面进行追加和进行追加和/或补充试验或补充试验第46页/共58页2023-5-1647安全药理学安全药理学目的目的l确定药物可能关系到人群用药安全性的非期望性药理作用确定药物可能关系到人群用药安全性的非期望性药理作用l

45、评价药物在毒理学和评价药物在毒理学和/或临床研究中所观察到的药物不良反应和或临床研究中所观察到的药物不良反应和/或病理生理或病理生理作用作用l研究所观察到和研究所观察到和/或推测的药物不良反应机制或推测的药物不良反应机制第47页/共58页2023-5-1648可免做安全药理学研究的药物可免做安全药理学研究的药物 在全身体内血药浓度低，或其它组织器官分布很少的在全身体内血药浓度低，或其它组织器官分布很少的局部用药局部用药，如皮肤、眼科用药等。如皮肤、眼科用药等。只用于治疗只用于治疗晚期癌症病人的细胞毒类药物晚期癌症病人的细胞毒类药物，在首次用于临床前，在首次用于临床前可不做一般药理学研究。但具有

46、新的作用机制的此类药物例外。可不做一般药理学研究。但具有新的作用机制的此类药物例外。第48页/共58页2023-5-1649一、动物实验方法一、动物实验方法l受试物：受试物：同药效学、毒理学研究同药效学、毒理学研究l实验动物：实验动物：小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、犬。小动小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、犬。小动物每组不少于物每组不少于10只，大动物每组不少于只，大动物每组不少于6只。尽只。尽量采用清醒动物。如采用麻醉动物，应注意麻醉量采用清醒动物。如采用麻醉动物，应注意麻醉药物的选择和麻醉深度的控制。药物的选择和麻醉深度的控制。l实验分组：实验分组：l小鼠：空白对照组、受试药低中高小鼠：空白对照组、受试药

47、低中高3个剂量组，溶剂对照组，每组个剂量组，溶剂对照组，每组10-20只只l大鼠：每组大鼠：每组10只只l犬、猴：每组犬、猴：每组4-6只只第49页/共58页2023-5-1650一、动物实验方法一、动物实验方法l给药剂量：给药剂量：l应包括或超过主要药效学的有效剂量或治疗范围。应包括或超过主要药效学的有效剂量或治疗范围。l主要药效学实验研究的最大有效剂量的主要药效学实验研究的最大有效剂量的1、2、4倍倍l如缺乏不良反应的结果，最高剂量应设定为相似给药如缺乏不良反应的结果，最高剂量应设定为相似给药途径和给药时间的其他毒理试验中产生中等强度不良途径和给药时间的其他毒理试验中产生中等强度不良反应的

48、剂量。反应的剂量。l给药途径：给药途径：采用单次给药，与临床拟用途径一致。采用单次给药，与临床拟用途径一致。第50页/共58页2023-5-1651二、核心组合试验二、核心组合试验（一）中枢神经系统研究：（一）中枢神经系统研究：l定性和定量评价给药后动物的运动功能、行为改变、定性和定量评价给药后动物的运动功能、行为改变、协调功能、感觉协调功能、感觉/运动反射和体温的变化，以确定药运动反射和体温的变化，以确定药物对中枢神经系统的影响物对中枢神经系统的影响l间歇观察法（去甲麻黄碱）间歇观察法（去甲麻黄碱）l自主活动实验自主活动实验l洞板实验洞板实验l转轮疲劳实验或抓力实验转轮疲劳实验或抓力实验l对

49、戊巴比妥钠阈下睡眠剂量的影响对戊巴比妥钠阈下睡眠剂量的影响l体温测定体温测定第51页/共58页2023-5-1652二、核心组合试验二、核心组合试验（二）心血管系统研究：（二）心血管系统研究：l测量并记录给药前后血压（收缩压、舒张压和平均测量并记录给药前后血压（收缩压、舒张压和平均压）、压）、ECG（QT间期、间期、PR间期、间期、ST段、段、QRS波波等）、等）、HRl麻醉动物测量法：麻醉动物测量法：beagle犬犬 戊巴比妥钠麻醉、动脉插管（戊巴比妥钠麻醉、动脉插管（BP）、针形）、针形电极心电、温度探头、静脉输液电极心电、温度探头、静脉输液l清醒动物测量法：植入式生理信号遥测系统，植入体

50、（包括微型压力传清醒动物测量法：植入式生理信号遥测系统，植入体（包括微型压力传感器、放大器、无线信号发射器）的发射器植入腹主动脉内，测定感器、放大器、无线信号发射器）的发射器植入腹主动脉内，测定BP、心脑电、呼吸、体温、生理活动心脑电、呼吸、体温、生理活动l易于引起人类易于引起人类QT间期延长类的化合物，例如：抗精神病类药物、间期延长类的化合物，例如：抗精神病类药物、抗组织胺类药物、抗心律失常类药物和氟喹诺酮类药物，应观察抗组织胺类药物、抗心律失常类药物和氟喹诺酮类药物，应观察药物对药物对QT间期的影响。间期的影响。第52页/共58页2023-5-1653二、核心组合试验二、核心组合试验（三）