實(shí)驗(yàn)動(dòng)物用藥劑量換算匯總
第一、等效劑量系數(shù)折算法換算
第二、體表面積法換算
第三、系數(shù)折算法與體表面積法的比較
第四、系數(shù)折算法的相對(duì)誤差
第五、小孩與成人的劑量換算
第六、常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物劑量間的換算
第七、不同給藥途徑間的劑量換算
《藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué)》附錄中有一個(gè)表,列出了人和動(dòng)物間按體表面積折算的等效劑量比值。
最后一行,就是我們通常用到把人的臨床劑量轉(zhuǎn)換為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的劑量。
試著換算一個(gè)!
如:人的臨床劑量為 X mg/kg , 換算成大鼠的劑量:
大鼠的劑量=X mg/kg×70kg×0.018/200g=X mg/kg×70kg×0.018/0.2kg=6.3 X mg/kg.
這也就是說,按單位體重的劑量來算,大鼠的等效劑量相當(dāng)于人的6.3倍。
在這里,我們要看到每種動(dòng)物的體重(包括人),在上表中以藍(lán)色顯示的。還要注意到折算系數(shù),也就是表中以紅色所示的。將人的劑量轉(zhuǎn)換成哪種動(dòng)物的,就在相應(yīng)的動(dòng)物那一列下找到與人的相交的地方的折算系數(shù),將劑量乘以折算系數(shù),再乘上人的體重與那種動(dòng)物體重的比值。注意體重的單位要化成一致。這個(gè)折算系數(shù)是以上表中藍(lán)色所示的標(biāo)準(zhǔn)體重計(jì)算得來的。
依此類推,我們可以算出小鼠、豚鼠等其它動(dòng)物劑量與人的比值。
小鼠的劑量=X mg/kg×70kg×0.0026/20g=X mg/kg×70kg×0.0026/0.02kg= 9.1X mg/kg.
豚鼠的劑量=X mg/kg×70kg×0.031/400g=X mg/kg×70kg×0.031/0.4kg=5.42 X mg/kg.
兔的劑量=X mg/kg×70kg×0.07/1.5kg =3.27 X mg/kg.
貓的劑量=X mg/kg×70kg×0.078/2.0kg=2.73 X mg/kg.
猴的劑量=X mg/kg×70kg×0.06/4.0kg=1.05 X mg/kg.
狗的劑量=X mg/kg×70kg×0.32/12kg =1.87 X mg/kg.
注意,人的臨床劑量常會(huì)以 ××mg/d來表示,這時(shí)我們一定要把它轉(zhuǎn)化成 ××mg/kg才能以上式來折算。
如:某藥,成人每天服用50mg.計(jì)算大鼠的等效劑量。
大鼠的等效劑量=50mg/60kg×6.3=5.25mg/kg.
在這里,我們一般把成人的體重按60kg來算比較合理。盡管在這個(gè)表中,成人的標(biāo)準(zhǔn)體重設(shè)為70kg。
根據(jù)上述結(jié)果,我們來編制這樣一個(gè)簡(jiǎn)表,希望能給廣大戰(zhàn)友們提供一個(gè)方便。這樣,我們不必去翻閱厚重的藥理實(shí)驗(yàn)參考書,也不必在初涉實(shí)驗(yàn)時(shí)茫然無措了。
見下表:
關(guān)于這個(gè)表,我說以下兩點(diǎn):
1. 這個(gè)表雖然是以體重的比來計(jì)算劑量,但實(shí)際上計(jì)算的是體表面積。很多人誤認(rèn)為這是按體重來算劑量,不準(zhǔn),提出要按體表面積來算。這是誤解。這個(gè)折算系數(shù)實(shí)際上就是已經(jīng)把體重與體表面積的關(guān)系折算過來了的。不信,你可以用體表面積的公式來算,結(jié)果是相差無幾的。
如:一個(gè)70kg的人平均體表面積是1.73m2, 一只200g大鼠的體表面積約305cm2.
我們來換算一下。按體表面積來算,那就是要算于它們單位體重所占的體表面積的比值,也就相當(dāng)于它們的劑量比。
人:1.73m2/70kg=0.02471 大鼠:305cm2/200g=305×10-5/0.2=0.1525
大鼠劑量/人的劑量=大鼠比表面積/人比表面積=0.1525/0.02471=6.17
可以看出,與我們上述按折算系數(shù)算出來的結(jié)果幾乎相同。
為什么說要按體表面積來算才是準(zhǔn)確的呢?起初人們也以為是直接按體重比計(jì)算劑量就可以了,后來發(fā)現(xiàn)不是那么回事。經(jīng)研究才知,是與體表面積基本成正比的。這是根據(jù)能量代謝的原理而得出的,認(rèn)為人和動(dòng)物向外界環(huán)境中放熱的量與其體表面積成正比。很多研究指出:基礎(chǔ)代謝率、熱卡、肝腎功能、血藥濃度、血藥濃度_時(shí)間曲線的曲線下面積(AUC)、肌酐(Cr)、Cr清除率、血液循環(huán)等都與體表面積基本成正比,因此按照動(dòng)物體表面積計(jì)算藥物劑量比體重更為合理。應(yīng)該說,這是一種理想化的推論。在目前沒有更好的、也沒有更方便的換算方法的前提下,我們可以把當(dāng)前這種折算關(guān)系當(dāng)作一種重要的參考。
附:早在十九世紀(jì)末年,生理學(xué)家Voit 氏等發(fā)現(xiàn)雖然不同種類的動(dòng)物每kg體重單位時(shí)間內(nèi)的散熱量相差懸殊,但都如折算成每m2體表面積的散熱量,則基本一致。例如馬、豬、狗、大鼠和人的每m2體表面積每24小時(shí)的散熱量都在1000 kCal 左右。藥理學(xué)家研究藥物在體內(nèi)的作用時(shí)則習(xí)慣于以mg/kg 或g/kg等方式來計(jì)算藥物的劑量。這種辦法行之于同種動(dòng)物的不同個(gè)體時(shí),問題似乎不大;但用于不同種類動(dòng)物時(shí),常常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重偏小或偏大,以致無法完成實(shí)驗(yàn)。1958年P(guān)inkle氏報(bào)告6-MP等抗腫瘤藥物在小鼠、大鼠、狗和人身上的治療劑量,按mg/kg計(jì)算時(shí)差距甚大,但如改為按mg/m2體表面積計(jì)算,就都非常接近。此后,按體表面積計(jì)算劑量的概念逐漸為藥理學(xué)家接受,被認(rèn)為尤其適用于不同動(dòng)物之間劑量的換算。
以上所述,一方面是想說明按體表面積算劑量的準(zhǔn)確性;另一方面,是想表明通過折算系數(shù)后,以體重為參照,在一定范圍內(nèi)還是實(shí)用的,且方便。
2. 這種換算關(guān)系的前提是:各種動(dòng)物對(duì)某藥的敏感程度是一樣的。在上述的折算關(guān)系中,我們是沒有考慮到種屬差異的。我們理想地認(rèn)為,對(duì)任何藥物,各種動(dòng)物和人的敏感程度是完全一樣的。這是我們折算等效劑量的一個(gè)重要的前提。例如:犬無汗腺,對(duì)發(fā)汗藥不敏感,而對(duì)流涎藥比較敏感;大鼠無膽囊,對(duì)利膽藥及有明顯肝腸循環(huán)的藥物與其他動(dòng)物差別較大;鼠和兔對(duì)催吐藥不敏感,而犬貓則較為敏感;嗎啡對(duì)一般動(dòng)物有抑制作用,但卻對(duì)貓引起興奮?鼓帲ǘ臼髲(qiáng)等)對(duì)小鼠特別敏感,中毒劑量可以其他動(dòng)物小數(shù)百倍;抗膽堿類藥物(阿托品,莨菪堿等),家兔有明顯耐受性(黑色家兔,特別不敏感,但新西蘭家兔除外);同是嚙齒類動(dòng)物,家兔是草食動(dòng)物,大鼠小鼠是雜食動(dòng)物,對(duì)一般藥物在靜注時(shí)劑量換算尚屬可用,在口服用藥時(shí)家兔往往起效較遲,吸收較差,特別是對(duì)胃動(dòng)力藥及消化系統(tǒng)藥差異更大。大鼠對(duì)血管阻力藥敏感,卻對(duì)強(qiáng)心苷類不敏感,而貓對(duì)強(qiáng)心苷類則很敏感;大鼠對(duì)缺乏維生素及氨基酸敏感,因能自行合成維生素C,故對(duì)缺乏維生素C不敏感,而豚鼠對(duì)缺乏維生素C及變態(tài)反應(yīng)特別敏感。我們可以用常用的麻醉劑試試對(duì)不同動(dòng)物的作用。如果機(jī)械地按等效劑量去算,可能難以達(dá)到理想的效果。而實(shí)際上,我們都是一半?yún)⒖嫉刃┝,一半靠自己的摸索。因此,不能把這個(gè)所謂的等效劑量完全照搬。當(dāng)然,我們同樣反對(duì)毫無根據(jù)地亂設(shè)劑量。如:有的人做實(shí)驗(yàn)相當(dāng)然地自己隨意地設(shè)置10mg/kg ,20mg/kg, 40mg/kg. 好像是方便自己配藥,而不是根據(jù)科學(xué)的道理來設(shè)置。這是我們所應(yīng)當(dāng)摒棄的。
值得一提的是,這個(gè)換算方法只是一個(gè)重要參考而已。遇到有很大種屬差異的藥物或化合物,上述換算關(guān)系就相差很大了。這一點(diǎn)要引起大家的關(guān)注。
下面我再介紹一下體型系數(shù)。
體型系數(shù)是人們根據(jù)不同動(dòng)物的體重與體表面積之間的關(guān)系計(jì)算出來的。不同的動(dòng)物有不同的體型系數(shù)。不少動(dòng)物(包括人)的體型系數(shù)在0.09~0.1。
體表面積=體型系數(shù)×體重2/3
在此附上一些常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的體型系數(shù)表。
下面我們來算一下,各種動(dòng)物之間的體表面積比。
如:一個(gè)70kg的人與一只200g的大鼠的體表面積。
人的體表面積=0.1×(70)2/3=1.722
大鼠的體表面積=0.09×(0.2)2/3=0.0306
體表面積比(大鼠/人)=0.0306/1.722=0.0177~~=0.018再算體重為20g 的小鼠的。
小鼠的體表面積=0.06×(0.02)2/3=0.00436
體表面積比(小鼠/人)= 0.00436/1.722=0.00254~~=0.0025可以看出,這個(gè)計(jì)算結(jié)果與前面我們所說的那個(gè)表基本是一致。事實(shí)上,那個(gè)表就是根據(jù)體型系數(shù)算出來的。這個(gè)按體型系數(shù)計(jì)算體表面積的公式被稱為Mech公式。于1879年發(fā)表。這個(gè)公式的發(fā)表,可以說,對(duì)于科學(xué)界起到了一個(gè)很好的推動(dòng)作用。也使得我們從事藥理、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)的科研人員有了很好的借鑒。
從上述解析也可以看出,我們完全可以信任第一個(gè)表中所列出的折算系數(shù),當(dāng)然,也完全可以信任后面我編制的那個(gè)簡(jiǎn)表。因?yàn),這一切都是由體型公式計(jì)算得來的,也就是說,是按體表面積來計(jì)算等效劑量的。
但是,我不得不說的是,按第一個(gè)表,或者是我編制的簡(jiǎn)表來計(jì)算實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的等效劑量,要?jiǎng)游锘旧显跇?biāo)準(zhǔn)體重的區(qū)間內(nèi)相差不大才會(huì)準(zhǔn)確。也就是說,小鼠在20g左右,大鼠在200g左右,豚鼠在400g左右等等,這樣計(jì)算出來才會(huì)準(zhǔn)確。如果實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的體重與此相差比較大,按剛剛我們所講的體型公式計(jì)算,與按折算系數(shù)計(jì)算的結(jié)果,就會(huì)有較大的偏差。
我們不妨以大鼠為例來算一算。
當(dāng)大鼠的體重為180g, 250g ,300g ,350g,400g時(shí),那么它的劑量根據(jù)體型系數(shù)計(jì)算實(shí)際體表面積應(yīng)是多少?而按我們前面所說的折算系數(shù)算又是多少?它們之間相差有多大? 當(dāng)大鼠體重在哪個(gè)范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),上述折算系數(shù)仍然基本準(zhǔn)為什么說,當(dāng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體重不在上述標(biāo)準(zhǔn)體重的附近的話,按折算系數(shù)算出來的劑量就不那么準(zhǔn)了呢?
這是因?yàn),我們用這個(gè)折算系數(shù),只是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的關(guān)系。就是說,70kg的人對(duì)200g的大鼠,那么這個(gè)劑量完全準(zhǔn)確的。但如果大鼠不是200g,那么就會(huì)有偏差了。這個(gè)偏差來源于體型系數(shù)的公式。
我們是應(yīng)當(dāng)按體表面積來計(jì)算劑量的。
體表面積=體型系數(shù)*(體重)2/3
注意,體表面積是與體重的2/3次方成正比的。
而我們按折算系數(shù)計(jì)算的時(shí)候,是直接按體重給藥的。也就是說,劑量是與體重成正比的,而不是與體重的2/3次方。這就是偏差的來源。
我們下面就來一一地算一算。
以大鼠為例。設(shè)人的劑量為 X mg/kg, 體重70kg.
體重為150g時(shí):
按折算系數(shù)算:
大鼠的劑量= 6.3 X mg/kg , 150g大鼠的總給藥量為:0.15*6.3 X mg/kg=0.945X mg/kg
按體表面積計(jì)算:
大鼠的體表面積=0.09*(0.15)2/3=0.02525
人的體表面積=1.722
體表面積比(大鼠/人)=0.02525/1.722=0.01466
180g大鼠的總給藥量為:X mg/kg*70*0.01466=1.0262 X mg/kg
體重為180g時(shí):
按折算系數(shù)算:
大鼠的劑量= 6.3 X mg/kg , 180g大鼠的總給藥量為:0.18*6.3 X mg/kg=1.134 X mg/kg
按體表面積計(jì)算:
大鼠的體表面積=0.09*(0.18)2/3=0.02853
人的體表面積=1.722
體表面積比(大鼠/人)=0.02853/1.722=0.0166
180g大鼠的總給藥量為:X mg/kg*70*0.0166=1.162 X mg/kg
體重為250g時(shí):
按折算系數(shù)算:
大鼠的劑量= 6.3 X mg/kg ,250g大鼠的總給藥量為:0.25*6.3 X mg/kg=1.575 X mg/kg
按體表面積計(jì)算:
大鼠的體表面積=0.09*(0.25)2/3=0.03555
人的體表面積=1.722
體表面積比(大鼠/人)=0.03555/1.722=0.02064
250g大鼠的總給藥量為:X mg/kg*70*0.02064=1.4445 X mg/kg
體重為300g時(shí):
按折算系數(shù)算:
大鼠的劑量= 6.3 X mg/kg , 300g大鼠的總給藥量為:0.3*6.3 X mg/kg=1.89 X mg/kg
按體表面積計(jì)算:
大鼠的體表面積=0.09*(0.3)2/3=0.04017
人的體表面積=1.722
體表面積比(大鼠/人)=0.04017/1.722=0.02333
250g大鼠的總給藥量為:X mg/kg*70*0.02333=1.6331 X mg/kg
體重為350g時(shí):
按折算系數(shù)算:
大鼠的劑量= 6.3 X mg/kg , 350g大鼠的總給藥量為:0.35*6.3 X mg/kg=2.205 X mg/kg
按體表面積計(jì)算:
大鼠的體表面積=0.09*(0.35)2/3=0.04454
人的體表面積=1.722
體表面積比(大鼠/人)=0.04454/1.722=0.02586
250g大鼠的總給藥量為:X mg/kg*70*0.02586=1.8102 X mg/kg
從上述計(jì)算我們是不是看出了一點(diǎn)規(guī)律?
那就是,當(dāng)大鼠體重小于200g時(shí),按折算系數(shù)算出來的結(jié)果比按體表面積的結(jié)果要偏;而大鼠體重大于200g時(shí),按折算系數(shù)算出來的結(jié)果比按體表面積的結(jié)果要偏大。
推廣一下,當(dāng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體重小于標(biāo)準(zhǔn)體重時(shí),按折算系數(shù)算出來的結(jié)果比按體表面積的結(jié)果要偏小;而當(dāng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體重大于標(biāo)準(zhǔn)體重時(shí),按折算系數(shù)算出來的結(jié)果比按體表面積的結(jié)果要偏大。