[药学]药理学实验详解.doc

药理学实验详悉一、动物实验动物实验是根据研究目的，恰当地选用标准的符合实验要求的实验动物，在设计的条件下，进行各种科学实验、观察、记录动物的反应过程或反应结果，以探讨或检验生命科学中未知因素的专门活动。动物实验是人类生存和发展的必要手段。动物实验方法是进行动物实验时的各种实验手段、技术、方法和标准化操作程序。也探讨实验动物科学中的减少、替代、优化问题。实验动物的选择：首先应从生物医学研究的目的和实验要求来选择实验动物，进而考虑实验动物是否容易获得、是否经济、是否容易饲养。一切实验动物应具有个体间的均一性，遗传的稳定性和容易获得三个基本要求。标准化原则：根据对实验质量的要求选择标准化的实验动物 。动物实验中选择和使用与研究内容相匹配的标准化的实验动物标准化动物：是指遗传背景明确或来源清楚的，对其携带的微生物和寄生虫实行控制，模型性状显著且稳定的动物。在精确试验中，鉴于动物体内外的微生物和寄生虫会干扰试验的结果，最好选择无菌动物或悉生动物，至少也应SPF级动物。规格化原则：选择与实验要求一致的动物规格。实验动物年龄与体重一般呈正相关性，可按体重推算年龄。一般来说，实验动物年龄、体重应尽可能一致，相差不得超过10%。不同性别的动物对同一药物的敏感程度是有差异的，如实验无特殊要求应选择雌雄各半做实验，以避免因性别差异所造成的结果误差。 特殊的生理状态下，如发情、妊娠及哺乳期，机体对实验的反应性发生改变。实验动物的选择应用应注意有关国际规范：GLP、SOP、“3R”（Replacement替代 Reduction减少 Refinement优化）(一)实验动物：系指遗传背景明确、来源清楚、对其携带的微生物、寄生虫实行控制，经科学方法人工培育用于科学实验的动物。(二)实验动物的分类方法1、按遗传学控制分类*近交系：杂种动物经过相当于20代全同胞兄弟单纯连续繁殖，各条染色体上的基因趋于纯合，品系内个体差异趋于零。近交动物的特征：a、纯合性和一致性纯合性指的所有动物的基因位点都应是纯合的。一致性指的是任何可遗传的体征都完全一致。例如：血型和组织型，体重、毛色。b、遗传稳定性c、特异性就整个近交系小鼠而言，每个近交系在遗传上都是独特的，几乎每个近交系都建立了各自的遗传概况。d、分布于各地，引一对即可繁殖。e、背景资料和数据较完整。*封闭群：以非近亲配种方式进行繁殖生产的一个种群，在不从外部引入新血缘条件下，至少连续繁殖四代以上。封闭群的特点：a、由于非近交，具有杂合性，从而避免近交衰退的出现。b、由于没有引进新的血缘，种群间遗传特性能保持相对稳定。c、群内个体间，因其具有杂合性，所以个体间的反应性具有差异，重复性和一致性不如近交系。2、按微生物学分类*普通级动物 Conventional（CV）Animal：不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病的病原。*清洁动物 Clean（CL）Animal：除普通级动物应排除的病原体外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体。饲养在屏障系统中。空气要经过滤净化，饲养室要保持正压，进入室内的切物品要经过消毒灭菌，工作人员进入要洗澡和穿灭菌工作服，动物饮水要经灭菌。*无特定病原体动物 SpecificPathogenfree（SPF）Animal：除清洁动物应排除的病原外，不携带主要潜在感染或条件致病菌和对科研干扰大的病原。饲育在屏障系统中，是通过无菌动物、悉生动物、SPF 动物而获得的。笼具、饲料饮水都要经过特殊处理，并有严格的检疫、消毒、隔离制度。国外所作的科研实验主要使用 SPF 动物。*无菌动物 Germfree（GF）Animal：无可检出的一切生命体。此种动物自然界中并不存在，它是经人工剖腹产净化培育出来的。在隔离器中剖腹产取出其仔体，用无菌母鼠代乳或人工哺乳。悉生动物(GnorobioticAnimal)：动物体内所携带生命体(病毒、细菌、真菌、原虫和寄生虫)是已知的，也叫已知菌动物。 (三)动物实验设施的分类：l、开放环境(Open environment)：饲育环境与外界相同，有强力通风设施，饲料、饮水和垫料要求不被污染，应有防鼠，防昆虫措施。2、屏障环境 (Barrier environment)洁净度万级：饲育环境是密闭的。送入的空气需经过滤，洁净度达到万级，饲料、饮水、垫料需灭菌后方可使用，饲养人员进入要经过淋浴，穿无菌工作服，戴口罩、手套。3、隔离环境 (Isolation environment)洁净度百级：是一个隔离器(Isolator)为主体及其它附属装置组成的饲养系统，送入的全新风要经百级以上洁净度过滤，一切物品都要经严格灭菌后经传递仓送入，饲养人员不得入内。(四)P 级实验室：指不同生物安全级别(病原体危险程度的分类)一类(P1 级)：在通常条件下；，没有或很少有危险的病原体。实验室的设汁与清洁级实验动物实验室相似，并配备般微生物实验室所需仪器和设备。二类(P2 级)：有一般潜在危险性的病原体。用一般实验技术可以预防，而在一些意外情况，如注射器刺伤皮肤，可引起疾病，须配备生物安全框。三类(P3 级)：具有特殊危险的病原体，需特许才能引进，包括 23 种病原体。四类(P4 级)：对实验人员极端危险或可造成严重流行病而需要严格控制条件的病原体。还包括由国外进口的属于三类的病原体。常用实验动物一、小鼠 Mouse; Mus Musculus 特别适用于需要大量动物的药物筛选、半数致死量测定、药效评价等实验研究。因其繁殖能力强，妊娠期仅为21天，因而也常用于避孕药的研究。由于其器官易发实质性损害，常用于致畸、致癌药及抗癌药的研究。 生物学特性1一般特性 体型小。小鼠体小娇嫩，皮肤无汗腺，对外界环境适应能力差，怕热畏寒，不耐饥饿，对外部刺激敏感，抵抗力弱。代谢率高，平均呼吸次数100+次/分、心率300+次/分。性情温顺，易于实验操作。 喜群居，昼伏夜动。小鼠为群居动物，群养时生长发育较单饲快，另一方面，过分拥挤也会抑制生殖能力。 小鼠性成熟早，非同窝的雄性在一起易互斗并咬伤，表现为群体中处于优势者保留胡须，而处于劣势者则掉毛，胡须被拔光。当群饲时，饲料的消耗量比单个饲养为多、生长发育更快。 小鼠喜居光线暗淡的环境，习惯于昼伏夜动，其进食、交配、分娩多发生在夜间。小鼠活动高峰每天有两次，一次在傍晚后12h，另一次在黎明前。2生理学特性 成年体重：20-40g；18-35g，常用体重18-22g。寿命：1-2年。 生殖生理。属全年、多发情期动物，生长期短、成熟早、繁殖力强，体成熟雄鼠为7080d，雌鼠为65 75d，故小鼠开始繁殖一般是在6590d之间。妊娠期19 21天；哺乳期20 22天；一年6 9胎，每胎产子数为8 15只。小鼠性活动可维持1年左右。 性别鉴别成年动物：雄性有明显的睾丸囊，雌性在生殖突起后可见明显的阴道。幼龄动物：主要观察生殖器与肛门之间的距离，雄性的距离较远，雌性的距离较近。此外，也可辅助观察生殖器与肛门之间的差异，雌性为一无毛小沟，雄性有毛。3. 解剖学特点 乳腺Mammaries 小鼠有5对乳腺： 3对位于胸部； 2对位于腹部； 乳腺组织可延伸到后背和肩部，因此，乳腺肿瘤常常在距离乳头很远的位置发生。 骨骼特征Skeletal Features 小鼠与其它实验动物明显不同的骨骼特征包括：连接胸骨与肋骨之间的软骨通常发生钙化；小鼠长骨骨髓的大部分终生具有造血功能（对于大部分成年哺乳动物，这些骨髓大部分被脂肪代替）。 小鼠消化道及附属器官ü 小鼠的食管缺乏在其它动物中常见的粘液腺，表面被覆复层鳞状上皮，在胃小弯的中央进入胃中而不是在胃顶端。ü 小鼠的胃分为有腺部和薄壁的无腺部，无腺部与食管一样被覆复层鳞状上皮。有腺部与其他大多数实验动物类似。ü 小鼠的胰腺呈小叶状疏松的结构，散在分布于肠系膜中，肉眼不易鉴别。一个胰腺管直接进入十二指肠，另一个进入共同胆道。通常小鼠还有附加的胰腺管道直接通入十二指肠。ü 结肠没有结肠袋。（在家兔的结肠特别明显）ü 小鼠的肝脏由4个叶组成，较大的中间叶、右侧叶和左侧叶、以及左尾叶。胆囊或者位于尾叶上或者位于中间叶背侧表面。 脾脏 Spleen 雄性小鼠的脾脏比雌性小鼠大50%，当比较器官重量的研究数据时应引起注意。 胸腺 Thymus 胸腺位于胸腔入口处，由大小不等的两个叶组成，覆盖在主动脉弓表面。成年小鼠的胸腺呈叶片状很薄，而其他成年动物的胸腺相对要厚一些。 泪腺 Lacrimal Glands 小鼠的泪腺有一些特殊结构，例如，Harderian glands，位于眼后方，部分围绕视神经。这些腺体分泌一些油样的物质至瞬膜表面，起到润滑的作用。分泌物中由于包括红色的染料物质-卟啉，因此，在一些非特异性的应激状态下，由于分泌增加，常常造成眼周和鼻子周围的被毛呈红色。 棕色脂肪 Brown Fat 小鼠有较多的棕色脂肪分布于机体各处，例如，肩胛骨之间的颈部区域、肾周围和胸腺周围。 棕色脂肪可能是动物的热能来源，在冬眠的动物中尤其多见，例如仓鼠。常用品种、品系·近交系国内培育的近交系 TA1、TA2（津白1号、津白2号）：白色。天津医学院分别于1955年和1963年以普通KM（昆明）小鼠近交20代培育而成。TA1肿瘤自发率低，TA2高发乳腺癌。TA2可作为乳腺癌MA737的荷瘤动物。 615小鼠：是一种深褐色的近交系小鼠。为1961年中国医学科学院输血和血液研究所，将普通KM小鼠与C57BL/血研杂交后，经20代以上近交培育而成。该品系对津638白血病病毒敏感，可作为L615白血病的荷瘤动物。肿瘤自发率为10-20%（乳腺癌，肺癌）。 C-1（中国1号）：1955年中国医学科学院实验医学研究所，将普通普通KM小鼠近交20代培育而成。该品系繁殖率中等，肿瘤自发率低。 AMMS/1：1974年军事医学科学院实验动物中心，将普通KM小鼠近交20代培育而成。对炭疽弱毒株较敏感。 SMMC/C、SMMC/B：1977年，第二军医大学的胡开元教授将普通KM小鼠近交20代培育而成。对约氏疟原虫敏感。骨髓粒系祖细胞对辐射极敏感，白细胞低，乳腺癌自发率高达80.3%。 LIBP/1，兰州生物制品所1979年育成，对流行性出血热病毒和炭疽杆菌敏感。南京军区总医院动物中心孙敬方培育成NJS，是高血脂的动物模型。解放军81医院薄侃培育成白内障近交系小鼠。 ·封闭群1、KM（昆明）小鼠 白色封闭群小鼠，为我国分布最广、使用最多的小鼠。KM小鼠的特点是高产，抗病力强，适应性强。常见的自发性肿瘤为乳腺癌，发病率约25%。目前，广泛用于药理、毒理、病毒和细菌学研究，以及药品、生物制品的检定。 2、ICR小鼠 白色封闭群小鼠，国际上应用最广泛的封闭群小鼠之一，又称：Swiss Hanschka,是美国Hauschka (Rosuell Park Memorial Institute)饲养的Swiss小鼠。以后由美国肿瘤研究协会分送给各个研究所，因此命名为ICR。该品种小鼠生育能力高。我国于1973年从日本国立肿瘤研究所引进。3、NIH小鼠白色封闭群小鼠，由美国NIH动物中心育成，也来源于Swiss小鼠。中国药品生物制品检定所动物中心在早期也有引入。该品种小鼠的特点是繁殖力强，产子成活率高。雄性好斗，容易打伤致残。广泛用于药理、毒理研究以及生物制品的检定等。4、CFW小鼠 白色封闭群小鼠，起源于Webster小鼠，1935年英国Carwarth 从Rockfeller研究所引进，经过20代兄妹交配后，再采用随机交配而育成。我国1973年从日本国立肿瘤研究所引进。5、LACA小鼠 白色封闭群小鼠。英国实验动物中心引进CFW后，改名为LACA。1973年，我国从英国实验动物中心引入。二、大鼠 Rat, Rattus Norvegicus 常用作亚急性和慢性毒性实验。大鼠的血压反应比家兔好，常用来直接描记血压，进行降压药的研究。它的垂体肾上腺系统功能发达，可作为应激反应和肾上腺、垂体及卵巢等内分泌实验。大鼠无胆囊，因此用其做胆管插管收集胆汁，进行消化药的研究。大鼠的踝关节对炎症反应敏感，也用于治疗关节炎的药物研究。 一般生物学特性1一般特性 昼伏夜行。昼间睡眠，夜间和清晨比较活跃，采食、交配多在此期间发生。 性情较温顺，能耐受孤独。与小鼠一样，皮肤汗腺不发达。仅在爪垫和尾巴上有汗腺。 不能呕吐。对维生素、氨基酸缺乏敏感，可发生典型的缺乏症；有食粪的特性。 大鼠和小鼠的心电图中没有S-T段，甚至有的导联不见T波，但是，心电图的其它成分很稳定，重复性好。 2生理学特性 成年体重：300-400g；250-300g。常用体重：180-220g，寿命：2.5-3年。 全年多发情期动物，繁殖率高。妊娠期21-23天；哺乳期21天；每胎产子数为8-14只。 性别鉴别与小鼠相似。 可通过阴道涂片变化来判断发情周期，有成熟的人工授精技术和同期发情技术。交配后也有阴道拴产生，可作为受孕的标志。3. 解剖特点 大鼠的解剖特点与小鼠十分相似，只有很少的例外。 心脏供血既来自冠状动脉，也来自冠外动脉，后者起源于颈内动脉和锁骨下动脉。 骨骼系统Skeletal System 大鼠结构上终生生长。亦即大鼠的长骨生长中心（骨骺）不发生闭合，终生持续生长。但是与小鼠不同的是，成年大鼠的长骨骨髓大多被脂肪所替代。 消化系统特点Features of the Rat Digestive System l 大鼠的胰腺同小鼠一样散在分布于肠系膜，但是它有许多胰管直接通入十二指肠。l 大鼠的肝脏也分为4个叶，但其排列与小鼠不同。大鼠肝脏的右叶分为前后叶，一个较大的左叶和一个小尾叶。l 大鼠一个重要的解剖特点是无胆囊，这点与马一样，缺乏胆囊的储存胆汁功能，胆汁持续的进入十二指肠。 ·封闭群1、Wistar 大鼠l 白化封闭群饲养大鼠。l 1907年由美国Wistar研究所育成。我国从日本、前苏联引进。是我国引进最早、使用数量最多的大鼠。该品种也是世界范围内分布最广、使用数量最多的大鼠品种。 Wistar 大鼠生物学特点l 头部较宽、耳朵较长、尾长小于身长（区别于其它品种）。l 性周期稳定、早熟、繁殖力强、产子多，平均10只/胎。l 生长发育快，性情温顺。l 对传染病的抵抗力强，自发性肿瘤发病率低。2、S.D.大鼠l 白化封闭群大鼠。是Sprague-Dawley白化大鼠的简称。l 1925年，美国Sprague和Dawley在农场用Wistar大鼠育成。S.D.大鼠的品种特点：l 头部狭长，尾长近于身长；l 生长发育比Wistar 快；l 抗病力强，尤其对呼吸系统疾病抵抗力强。自发性肿瘤发病率低；l 对营养缺乏敏感，对性激素感受性高。三、豚鼠 Guinea Pig, Cavia Porcellus 豚鼠的生物学特性1一般特征 豚鼠属草食性动物，喜食纤维素较多的禾本科嫩草。在自然光照条件下，日夜采食，在两餐之间有较长的休息期。一般拒绝苦、咸和过甜的饲料，对限量喂饲料或饮水也不适应。 温顺、胆小。豚鼠特别胆小，易受惊吓，突然的惊吓能造成损伤、甚至死亡。对温度、声音、颜色和物体的形态变化都有反应。 听觉发达。豚鼠能识别11种不同的声音，它听到的音域也远大于人类。豚鼠有普赖厄反射（听觉耳动反射），表现为耳廓竖起以应答尖锐的声音。该反射机能的减弱或缺失是听觉机能不良的表现。 体内不能合成维生素C，必须经饲料或饮水补充。（缺乏左旋葡萄糖内酯氧化酶）。对饲料更替敏感。有食粪癖。 对抗菌素及某些有毒物质特别敏感。如，豚鼠对青霉素的敏感性是小鼠的1000倍。豚鼠对青霉素、四环素、红霉素、金霉素、杆菌肽等抗生素均十分敏感。较大剂量用药后，48h后即可出现急性肠炎，甚至死亡。DDV消毒，饲喂发霉饲料等物质，都可造成大批死亡。 盲肠巨大，典型的草食动物特征。2生理学特性 豚鼠妊娠期长，新鼠出生后即能活动。体重一般为50-115g，据产仔数多少而不同，生长发育较快。成年体重：900-1000g，700-900g。常用体重250-300g，过敏实验及支气管痉挛实验常选用150-200g。 全年多发情期动物，发情周期15-17天，妊娠59-72天。每胎产子2-5只。 和其他啮齿类动物一样，豚鼠的牙根也为开放性的，持续生长。不同的是，由于其臼齿和前臼齿的过度生长，其牙齿除了切齿外常常咬合不齐。 性别鉴别：用手指压迫会阴部，雄性的会有阴茎凸出，雌性为一圆孔。血液系统l 红细胞指数低。如，RBC 56×109/L, HGB 110150g/L。l 血中补体含量高，补体结合实验。l Kurloff Cells 。在怀孕期间和雌激素刺激时血流中出现一种特殊的单核白细胞(called Kurloff cells) ，该细胞含有一个较大的嗜酸性的胞浆包涵体，成分为粘多糖，功能不明。 在生物医学中的应用1 药物学研究 皮肤刺激实验 豚鼠皮肤对毒物刺激反应灵敏，其反应近似人类，通常用于局部皮肤毒物作用的试验，如研究化妆品对局部皮肤的刺激反应、经皮给药药物的皮肤刺激实验、皮肤过敏试验等。 致畸研究 豚鼠妊娠期长，胎儿发育完全，出生时幼仔形态功能已成熟，适用于药物或毒物对胎儿后期发育影响的试验。 药效评价实验 平喘药和抗组胺药：豚鼠对组织胺类药物很敏感，可引起支气管痉挛性哮喘，常用于药物药效的测试模型；抗镇咳药物：7%的氨气、S02、柠檬酸吸入都可引起豚鼠咳嗽，常用于镇咳药物的药效评价；局部麻醉药：豚鼠常用于测试局部麻醉药，如角膜擦伤、皮肤灼伤，坐骨神经刺激；抗结核药物：豚鼠对结核杆菌很敏感，是研究治疗各种结核病药物的首选动物。四、家兔 家兔驯服、易得，且便于静脉注射和灌胃给药，因而广泛用于科研教学中。常用于直接描记呼吸、血压的药效学实验及进行卵巢、胰岛等内分泌实验。家兔心脏在离体情况下可搏动很久，是观察药物对哺乳动物心脏直接作用较合适的模型。家兔体温变化敏感，常用于体温实验及热源检查。五、猫 猫有较发达的神经系统和循环系统，常用于如去大脑僵直，姿势反射实验；观察刺激交感神经、瞬膜及虹膜的反应实验，阿托品解除毛果芸香碱作用等实验。猫血压比较稳定，观察血压反应时猫优于兔，因此猫也用于心血管及镇咳药物实验。六、狗 狗具有发达的血液循环和神经系统,以及基本与人相似的消化过程，因此是药理学研究中常用的动物之一。如药物对心血管作用的实验，由于动物较大，可用于同时记录多项指标，如血压、心电、心音、呼吸及血流量等的实验。也可用于条件反射、高血压等慢性实验,手术造胃瘘、肠瘘以观察药物对胃肠蠕动、分泌及消化过程的影响等实验。不同种类动物对药物的反应是有差异的，不同药效反应在一定程度上可阐明药物作用机制。因此，对一些药理作用尚不清楚的药物进行研究时，最好选用几种不同动物进行实验。宜从小动物开始，然后在如狗等大动物身上进行反复验证。远交系小鼠，国际上广泛通用的实验动物，已选为某些生物制品检定的法规动物。 近交系小鼠，毛色黑色；补体活性高；较易诱发免疫耐受性；对结核杆菌敏感；干扰素产量高。是肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学研究常用的品系。 大鼠：远交系大鼠， 对呼吸道疾病抵抗力强，对性激素刺激性高，多用于生理、营养、安全性试验。 Wistar大鼠：远交系大鼠，抗病力强，自发性肿瘤发病率低，多用于肿瘤、免疫、药理、内分泌。 肿瘤学研究中实验动物的选择和应用：实验肿瘤学研究中使用得最多的是近交系小鼠和大鼠GF大鼠和小鼠所发生的恶性肿瘤几乎全部发生在内分泌系统或受激素作用的组织中。无菌动物几乎不发生内分泌系统和造血系统以外的肿瘤。祼鼠是一种独特的纯系动物，其特征为：全身无毛，先天性无胸腺，T淋巴细胞缺失，中药新药的药理毒理研究：主要包括药效学、一般药理学、药代动力学及毒理学研究1、主要药效观察指标 特异性强、敏感性高、重现性好、客观、定量或半定量2、剂量和对照各种试验至少应设3个剂量组<高,中,底>；对照组：正常动物空白对照组、模型动物对照组、阳性药物对照组3、一般药理研究 （一）神经系统（二）心血管系统（三）呼吸系统4、毒理研究 急性毒性试验 最大给药量试验、LD50测定 长期毒性试验 1、动物：啮齿类(大鼠，每组2040只,最长6个月)；非啮齿类(狗，猴.每组至少6只,不超过9个月)。2、剂量：一般应设三个剂量组+空白(对照组)临床前药物代谢动力学研究 进行临床前药物代谢动力学研究，目的在于了解新药在动物体内动态变化的规律及特点，为临床合理用药提供参考。所以，选择动物时，必须选用成年健康的动物，常用的有大鼠、小鼠、兔、豚鼠、犬等。作药物动力学参数测定时，最好使用犬、猴等大动物一般药理研究 常选用的动物包括小鼠、大鼠、狗、猫等，性别不限，但观察循环和呼吸系统时一般不宜用小鼠和兔。作用于神经系统的药物研究促智药研究一般使用健康成年的小鼠和大鼠。除非特定需要，一般不选用幼鼠或老年鼠。镇静催眠药研究一般选用健康成年小鼠，便于分组实验。抗痛药研究一般选用健康成年小鼠或大鼠，且以雄性为宜。 解热药研究首选家兔，因为家兔对热原质极敏感。对神经节传导阻滞影响的药物研究时，首选动物是猫。作用于心血管药物的研究抗心肌缺血药物研究可选用犬、猫、家兔、大鼠和小鼠。抗心律失常药物研究可用豚鼠，因小鼠不便操作不宜选用。调血脂药物研究一般选用大鼠、家兔，尤其是遗传性高脂血症WHHL兔是良好的模型动物。作用于呼吸系统的药物研究镇咳药筛选的首选动物是豚鼠 。猫在生理条件下很少咳嗽，但受机械刺激或化学刺激后易诱发咳嗽，故可选用猫用于刺激喉上神经诱发咳嗽。兔对化学刺激或电刺激不敏感，刺激后发生喷嚏的机会较咳嗽为多 。支气管扩张药物研究最常用的动物是豚鼠，因其气管平滑肌对致痉剂和药物的反应最敏感。 作用于消化系统的药物研究胃肠解痉药物研究可用大鼠、豚鼠、家兔、犬等，雌雄均可。催吐或止吐药一般选用犬、猫、鸽等，而不选用家兔、豚鼠、大鼠，因为这些动物无呕吐反射。 作用于泌尿系统的药物研究利尿药物或抗利尿药物的研究一般以雄性大鼠或犬为佳。药物安全性评价试验中实验动物的选择：药物安全性评价试验包括急性毒性、长期毒性、生殖毒性、致突变、致癌、刺激过敏等。·急性毒性试验：药物的LD50，常用小鼠和大鼠，而且最常用的是封闭群的动物，如ICR、KM小鼠，SD或Wistar大鼠。·长期毒性试验：长期毒性试验持续时间一般较长，而且实验动物的高、中剂量组是给予中毒剂量的药物，如要获得真正的药物毒性作用结果，就必须保证动物的质量和适宜的环境。 需要两种以上的动物，才能比较正确地预示受试药物在临床上的毒性反应，常一种是啮齿类的大鼠，另一种是狗、猴或小猪。·生殖毒性试验：一般生殖毒性试验，目的是判断雄性、雌性动物连续用药后，一般生殖行为和生育力的变化。·致畸敏感期毒性试验：判断雌性动物在胚胎器官形成前、后所给的药物对胚胎的毒性和致畸性 。·围产期毒性试验：目的是判断雌性动物在产前(妊娠后期)及产后(至哺乳结束)给药对仔代的影响。·致突变及致癌试验：致癌试验须长达23年。二、动物实验设计3R原则一、减少 Reduction二、替代 Replacement三、优化 Refinement进行动物试验设计时，需要考虑的一个重要控制因素就是实验中的非研究目的差异。1、遗传引起表型差异(遗传学质量控制）2、其他原因，例如：分组因素、饲养条件微小变化3、在实验中引入了太多的背景噪音差异的来源：1、实验者 2、动物固有 3、动物所处环境相互作用产生的差异、研究方案根据问题、目标、假说，提出实验操作安排的计划并文字化考虑的方面：A：动物模型持续时间；B：模型中预期疾病的进程（决定测定的最适时间点）；：人员参加的时间，实验花费；：给药方法；：风险评估；：统计学方法选定。、实验单元可以是一个动物，也可以是一组动物群体、因子；实验组别的动物只数将适当数量的动物分配到每一个实验组别，每一个实验组别动物数量是通过预期各组接过差异的可能程度和采用统计学的方法计算出来的一个标准笼盒能够容纳动物的数量、对照过多的变量（如遗传、环境、感染因子）对动物试验的结果产生影响，因此为消除这些外来变量或可能存在的未知变量的影响而设置对照动物。对照种类：阳性对照：一般在阳性对照组希望有变化；作用：作为一个标准，测量各实验组间差异的程度。阴性对照：期望有正常状态不产生变化；作用：保证未知变量对实验组动物引起相反的效应不存在，即排出假阳性空白对照：模拟处理组的过程而实际上没有给予动物以受试物或处理。媒介物对照：在测试化合物溶于一种媒介时，这种媒介需要对照；作用：观察溶剂是否引起反应比拟物对照：与阳性对照性质一样，使用一个已知的处理来对比待测的处理；例如：使用一种已知临床药物，对比实验药物。、动物分组的随机化§ 动物实验时必须把动物随机分配到实验各组，以确保研究的变量在每一组中不会导致偏差数据。§ 必须在选择的时候选定同源的动物群体，生物学特性一致的动物§ 方法: A：每一只动物一个编号，1第一组，2 第二组暗箱抽取 B: 动物多可以利用数字随机或计算机程序随机4、计算样本大小需要个已知因素：§ ：效应大小：一般为两组之间的差别§ ：对连续性变量而言的群体标准误差（）§ ：测定假定效应的期望力度§ ：显著水平5、二分变量数据的样本大小计算比较两组某特定变量的百分率，只要给出力度值、显著性水平和想测出的差别。§ Pc:对照组中某事件发生的百分率§ Pe:实验组中某事件发生的百分率§ qc=1- Pc§ qe=1- Pe§ d = Pc&Pe之间的差别§ C：一个常数，根据 而定，查表可得6、连续变量数据的样本大小计算有很多实验是需要测量连续变量，可以通过比较变量平均值的差别达到比较组间差别的目的。这种情况下给定：力度，显著性水平，平均值差别的大小，群体变异性或群体平均值的标准误差，就可以计算出样本大小。§ S:变量群体的标准误差值§ d：研究者的期望得到的效应水平（期望得差别）§ ：常数7、单组实验样本大小计算§ 如果实验是确定一个事件是否已经发生，比如：一个病原体在动物群体中是否存在§ ：选择的力度（通常为和）§ ：是非感染动物的百分率组的设置 一般设6个组：空白组、模型组、模型+小剂量组、模型+中剂量组、模型+大剂量组、模型+阳性对照组。 阳性组设置的目的：检验实验方法是否正确、比较同类产品的优劣。 阳性药：功效主治和实验药物一致，剂型尽量一致；必须是药典记载的、公认的疗效确切的药物。主要因素（1）处理因素人为施加不同试验条件，以揭示生物体的内在规律。控制处理水平（剂量、时间、强度、频率等）在合理范围。（2）试验对象选择合适的实验动物或动物组织和细胞等。必须保证试验对象的一致性，试验对象应当对处理因素敏感，并且反应稳定。 （3）试验效应的观察采用适当的观察指标，包括定量指标、定性指标和半定量指标，观察动物对各种试验施加因子的反应。选择指标时应当考虑到指标的关联性、客观性、灵敏度和可用性，以提高效应观察的敏感性和特异性。动物实验设计的基本原则·对照性原则 空白对照（指在不加任何处理的条件下进行观察对照）；阴性对照也称假处理对照（给予生理盐水或不含药物的溶媒）；阳性对照也称标准对照（指以已知经典药物在标准条件下与实验药进行对照）。同体对照，即同一动物在施加实验因素前后所获得的不同结果和数据各成一组，作为前后对照，或同一动物在施加实验因素的一侧与不施加实验因素的另一侧作左右对照；异体对照，即实验动物均分为两组或多组，一组不施加实验因素，另一组或几组施加实验因素。没有对照组的实验结果往往是难以令人信服的。对照应在同时同地同条件下进行。·一致性原则 指在实验中，实验组与对照组除了处理因素不同外，非处理因素基本保证均衡一致。这是处理因素具有可比性的前提。·重复性原则 指同一处理要设置多个样本例数。重复的作用是估计试验误差，降低试验误差，增强代表性，提高精确度。重复的目的就是要保证实验结果能在同一个体或不同个体中稳定地再现。为此，必须有足够的样本数。样本数过少，实验处理效应将不能充分显示；样本数过多，又会增加工作量，也不符减少实验动物用量的原则。·随机性原则 是按照机遇均等的原则来进行分组。其目的是使一切干扰因素造成的实验误差尽量减少，防止实验者的主观因素或其他偏性误差造成的影响。·客观性原则 指所选择的观测指标尽可能不带有主观成分。所有观测指标尽可能便于定性定量，结果判断要以客观数据为据。对照 对照是比较的基础，没有对照就没有鉴别，也谈不上科学性。对照组与用药组应符合“齐同可比的原则”。也即，除了要研究的因素（如药物）以外，对照的一切条件与用药组完全“齐同”，具有“可比性”。例如，实验中动物的体重、性别、种属、实验条件、设施、环境、饲料及用药时间等都必须一致。只有这样才具有可比性。可比性是实验中最重要的基本原则。设立对照组，一方面可以通对比减少干扰因素的影响，突出用药的真正效果；而另一方面也有利于控制实验条件，保证实验的可靠性。例如平喘喷雾法实验中，设立盐水及氨茶碱与新药同时实验，如果氨茶碱组不出现平喘作用，就意味着实验中出了偏差（喷雾器有堵塞、致喘液失效或其它原因）。对照的分组 阴性对照组：包括A、空白对照组，不含研究中处理因素（药物）的对照，应为阴性结果。其中不给任何处理的对照为空白对照，多用于前后对照，用药前观察即空白对照。但在两组对比中少用。B、假处理对照组，即除不用被研究的药物外，对照组的动物要经受同样的处理。如麻醉手术，注射不含药的溶媒等。这样对照可比性好，较常用。C、安慰剂对照组，临床研究中病人的心理状况对药效影响很大，为此推荐采用外形一致，气味相同，但不含主药品的乳糖或淀粉剂，作为对照组，称之为“安慰剂”。安慰剂可以呈现意想不到的强大的“药效”。治头痛有效率为60%，心绞痛发作减少率为80%，甚至对术后剧痛也有30%止痛率。也可引起各种“不良反应”：如嗜睡、乏力有50%；头痛、头晕25%；恶心10%；口干9%；有人甚至会出现典型的药疹过敏反应。设立安慰剂有利于正确评定药效，也可避免将上述“不良反应”归因于受试的新药。 阳性对照组 以已肯定疗效的药物作为对照，应为阳性结果，常用药物作为标准对照。如平喘用氨茶碱，利尿用双氢克尿塞，抗心绞痛用硝酸甘油，镇痛用吗啡等。设立阳性对照可评定药物效价的强度，也可以判定该次实验结果是否可靠。如阳性药物，不能显示阳性结果，则本实验的结果值得怀疑。 实验组：A、不同剂量组：药理研究中，不同剂量实验组颇为多用。组间条件非常相近，可比性很强，如果药效随剂量而增加，就充分说明反应确是由药物引起的，一般取35个剂量，剂量间呈等比关系，也即剂量对数值间是等差关系。B、不同制剂组：药理研究中，常将提取得来的有效成分的各种组分进行对比，借以了解有效成分何者最多。有时采用相同的主药剂量但改变制剂的pH值或附加成分，以分析各种因素对药效的影响。C、不同组合：对比两种或多种药物不同比例的组合，目的在于分析药物的相互作用。对照的性质：自身对照：同一个体用药前后的对照为自身对照，此种对照，可大幅度减少个体差异，但要注意前后两次机体的状态有何变动。例如：高血压病人，入院后，即使不用药，血压也会明显下降；感冒病人用药三天，即使药物无效，症状也会显著改善。 配对对照：对动物采用同种同窝同性别的配对，以观察每对动物接触不同处理时的反应强度，此为配对对照，由于配对动物条件相近，效果要比不同窝者好。交叉对照：同一个体前后两次接受A、B药物的治疗，半数病人先用A药一疗程。休息数日后再用B药一疗程；另一半病人则先用B药后用A药。休息目的是为了减少药物后遗效应，休息长短视药物特性而定，这种对比可在人群中尽可能减少个体差异，称为交叉对照。此方法临床上颇为多用，由于经时过久，故主要适用于病程较长较稳定，药效能迅速判断的临床研究。历史对照：用过去文献资料作为对照，称为历史对照。除癌症、狂犬病等外一般最好不用。因为不同时代的医护条件、病情程度有不同。如治疗的输液、纠酸及抗生素、激素用法的差异等，均对病情有一定的影响。双盲对照：为了减少主观因素和心理影响，更确切地评价药效，可采用医师与病人双方面均不知道分组实情的方法，即所谓“双盲法”，新药组与对照组（可以是安慰剂，也可以用弱阳性对照药）的划分只有临床研究主持小组成员是不“盲”的，以便在必要时采取措施保障病人安全。这样在主诉病情变化和判断疗效时，都可以得到正确客观的对比资料。整个的临床研究应保证安全的前提下进行，医护人员对两组病人均应采取同样严密的监护措施。三、动物的编号、标记以及抓持：常用的标记液： 3%5%苦味酸溶液（黄色） 0.5%中性红或碱性品红溶液（红色）2%硝酸银溶液（咖啡色，涂后需光照10分钟）煤焦油酒精溶液（黑色）编号原则：先左后右，从前到后。左前肢记为1号，左侧腹部为2号，左后肢3号，头顶部为4号，腰背部5号，尾基部6号，右前肢7号，右侧腹部8号，右后肢9号，不标记10号。编号超过10时，可使用两种不同颜色的溶液，把一种颜色作为个位数，另一种为十位数。实验动物被毛的去除方法：1.  剪毛法 2.  拔毛法 3.  剃毛法 4.  脱毛法【常用药品：硫化钡、硫化钠、硫化钙】实验动物的捉持（大、小鼠）(1)小鼠的捉持 用右手提起鼠尾，放在粗糙物（如鼠笼盖）上面，向后轻拉鼠尾；用左手拇指和食指捏住其两耳颈背部皮肤，将小鼠固定在掌中，使其腹部朝上，然后以无名指和小指夹住鼠尾或小鼠的左后肢。（2）大鼠的捉持 捉持和固定方法基本同小鼠，无经验者可戴上防护手套，并应动作轻柔。用右手捉住鼠尾，放在鼠笼盖上，向后轻拉鼠尾；左手掌面向鼠背，食指和中指压住鼠的头顶，拇指和无名指分别从鼠的两腋下插入，将鼠的两前肢卡住；或拽紧鼠后颈及后背皮肤即可。（3）豚鼠 豚鼠胆小易惊，抓取时必须稳、准、迅速，先用手掌迅速扣住豚鼠背部，抓住豚鼠肩