【正文】 第九章 藥物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析 藥物動(dòng)力學(xué)屬于自然科學(xué)的范疇 ， 是一門理論與實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的科學(xué) 。 藥物動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括專業(yè)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面 。 無(wú)論是專業(yè)設(shè)計(jì)還是統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)都必須遵循現(xiàn)代自然科學(xué)試驗(yàn)的三大基本原則 ， 即隨機(jī)原則 ， 對(duì)照原則與重復(fù)原則 。 第一節(jié) 藥物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì) 一 、 藥物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)專業(yè)設(shè)計(jì) 專業(yè)試驗(yàn)設(shè)計(jì)通常包括實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇 、 實(shí)驗(yàn)環(huán)境因素的確定 、 試驗(yàn)藥品 、 給藥 、 采樣與血藥濃度的分析測(cè)定 。 （ 一 ） 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 藥物在動(dòng)物體內(nèi)的處置狀態(tài)表現(xiàn)有明顯的種屬 、 生理病理和年齡差異性等 ， 因此在選擇動(dòng)物時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： 所選擇的動(dòng)物品種應(yīng)該是某一藥品對(duì)該動(dòng)物某種疾病有使用意義 。 例如要研究某種抗菌藥物的藥動(dòng)學(xué)特征 ， 通?？梢赃x擇大多數(shù)動(dòng)物品種 ， 因?yàn)槎喾N動(dòng)物都可能感染上細(xì)菌性的疾病 。如果所研究的是屬于抗球蟲(chóng)作用的藥物 ， 則通常要選擇禽類 、兔等易感染球蟲(chóng)病的動(dòng)物品種 ， 很少選擇成年豬作為抗球蟲(chóng)藥的藥物動(dòng)力學(xué)研究試驗(yàn)動(dòng)物 。 獸醫(yī)藥物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)一般是直接選擇靶動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 。 即牛用藥物直接用牛作試驗(yàn) ， 雞用藥物直接用雞作試驗(yàn) ， 用于兩種或兩種以上的動(dòng)物的藥物 ， 應(yīng)分別在各種動(dòng)物身上進(jìn)行試驗(yàn) 。 選擇的動(dòng)物應(yīng)為臨床健康的成年動(dòng)物 。 除了特別要研究某一性別動(dòng)物的動(dòng)力學(xué)特征外 ， 一般要雌雄兼用 ， 在某一藥物的試驗(yàn)中 ， 動(dòng)物的品種必須保持一致 ， 不得將奶牛和黃牛作為一個(gè)總體來(lái)進(jìn)行研究 。 過(guò)幼 、 過(guò)老 、 瘦弱或過(guò)肥的動(dòng)物盡量不用 。為了驗(yàn)證動(dòng)物是否屬臨床健康 ， 必要時(shí)可進(jìn)行肝腎功能的化驗(yàn) 。 為了探討某種藥物在疾病狀態(tài)下的藥物動(dòng)力學(xué)特征 ， 必須建立特定的病理模型 。 所建立的動(dòng)物病理模型的條件必須有可重復(fù)性 。 其病理指標(biāo)要盡可能做到一致性 。 如建立豬胸膜性肺炎病理模型 ， 要求對(duì)動(dòng)物的年齡 ， 發(fā)病環(huán)境 ， 接種菌量作嚴(yán)格的限制 ， 甚至對(duì)某些生理生化指標(biāo)也要求作定量和定性標(biāo)準(zhǔn)判定 。 無(wú)論是哪一種途徑給藥 ， 在做正式試驗(yàn)之前 ， 要求將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物置于給定的試驗(yàn)條件下馴養(yǎng) 37天 。 保證實(shí)驗(yàn)期間飼料及飼養(yǎng)條件的恒定性 。 試驗(yàn)動(dòng)物的數(shù)量：從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度分析，當(dāng)然動(dòng)物的數(shù)量越多越好，因?yàn)?n越大，試驗(yàn)的隨機(jī)誤差就越小。在獸醫(yī)藥物動(dòng)力學(xué)研究中，要探討某種藥物某一途徑給藥后的藥物動(dòng)力學(xué)特征，一般要求樣本數(shù)為，大動(dòng)物（馬、牛、水牛、駱駝、鹿等） 57頭，中等動(dòng)物（豬、綿羊、山羊等） 68頭；小動(dòng)物（犬、貓、禽類、兔等） 812頭 (只 )。 （ 二 ） 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 動(dòng)物所處環(huán)境不同 ， 其藥物在體內(nèi)的吸收或消除也不同 。因此對(duì)動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境的一般要求如下： 家畜或家禽的試驗(yàn)環(huán)境以室溫為宜 。 禁止在過(guò)熱或過(guò)冷的溫度條件下進(jìn)行動(dòng)力學(xué)試驗(yàn) 。 冬天時(shí)注意給動(dòng)物保暖 ， 夏天注意給動(dòng)物降溫 。 溫度對(duì)變溫水生動(dòng)物魚(yú)類的代謝影響十分明顯 。 水溫低時(shí) ，藥物在體內(nèi)的代謝與水溫高時(shí)有顯著的差別 。 因此 ， 在以水生動(dòng)物作試驗(yàn)對(duì)象時(shí) ， 應(yīng)注意確定試驗(yàn)的環(huán)境溫度及其水溫 ， 在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)注明所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的溫度條件 。 飼料標(biāo)準(zhǔn)：藥物在動(dòng)物體內(nèi)的過(guò)程受著各種因素的影響 。特別是藥物間的相互作用 。 因此 ， 飼料中不應(yīng)該含有其他藥物 ， 特別是與所試藥品歸屬于同類的藥物 。 在進(jìn)行內(nèi)服給藥試驗(yàn)時(shí) ， 或進(jìn)行藥物的生物利用度試驗(yàn)時(shí) ， 通常在給藥前給動(dòng)物禁食 812小時(shí) 。 在一個(gè)試驗(yàn)中 ， 各個(gè)試驗(yàn)動(dòng)物的禁食時(shí)間必須一致 。 整個(gè)試驗(yàn)期間 ， 應(yīng)充分保證動(dòng)物的飲水條件 ， 即做到飲水自由 。 因?yàn)?， 飽腹與空腹對(duì)藥物在體內(nèi)的過(guò)程特別是藥物的吸收影響很大 。 整個(gè)試驗(yàn)期間 ， 應(yīng)充分保證動(dòng)物的飲水條件 ， 即做到飲水自由 。 （ 三 ） 試驗(yàn)藥品與給藥 試驗(yàn)藥品 ⑴ 試驗(yàn)藥品要選擇正規(guī)產(chǎn)品 ， 制劑的批號(hào)要在法定的有效期限內(nèi) 。 ⑵ 在進(jìn)行新藥的藥物動(dòng)力學(xué)研究時(shí) ， 對(duì)原料藥必須首先經(jīng)過(guò)一定的制劑工藝流程制成一定的制劑 。 特別是制成注射劑時(shí) ，應(yīng)嚴(yán)格按照注射劑的制劑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配制 。 包括附加劑的選擇如pH調(diào)節(jié)劑 ， 滲透壓調(diào)節(jié)劑 ， 抗氧劑 ， 金屬離子結(jié)合劑 。 肌內(nèi)注射劑溶液的 pH值最好控制在 49之間 。 制劑必須做到無(wú)菌無(wú)熱原 。 ⑶ 藥物劑量的選擇 可根據(jù)藥物的毒性指標(biāo)和臨床藥效試驗(yàn)結(jié)果估計(jì)確定 ， 一般選擇高低兩種劑量 。 高劑量應(yīng)為動(dòng)物的最大耐受量 ， 低劑量應(yīng)為臨床使用的中等劑量或常用劑量 。 如果高低兩種劑量的試驗(yàn)結(jié)果所得到的動(dòng)力學(xué)參數(shù)有顯著性差異 ， 則提示該藥物在高劑量時(shí)存在非線性藥物動(dòng)力學(xué)特征 。 如磺胺類藥物在動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)常表現(xiàn)為非線性動(dòng)力學(xué)過(guò)程 ， 高劑量時(shí) ， 藥物呈現(xiàn)零級(jí)動(dòng)力學(xué)消除 ， 低劑量時(shí)呈現(xiàn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)消除 。 ⑷ 劑量的確定 確定劑量時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)方面的問(wèn)題 ， 一個(gè)是藥物的效價(jià) ，一個(gè)是原藥與成鹽制劑的差別 。 抗生素的效價(jià)換算必須清楚 。抗生素劑量總是按其有效部分而標(biāo)示的單位或重量計(jì)量的 。 如獸藥典規(guī)定注射用硫酸鏈霉素 10mg， 此處 10mg絕非稱重硫酸鏈霉素 10mg， 而是指相當(dāng)于 10mg鏈霉素生物活性部分的硫酸鏈霉素 。 即 1mg鏈霉素的活性部分 （ 1000181。g） 相當(dāng)于 1000國(guó)際單位 。實(shí)際取量時(shí) ， 應(yīng)根據(jù)制劑所標(biāo)示的效價(jià) ， 將藥品稀釋定容 ， 換算成體積量取 。 抗生素有時(shí)以類似重量單位表示其效價(jià) 。 即部分抗生素是以特定的純抗生素鹽類的重量作為效價(jià)單位 ， 如純金霉素鹽酸鹽 ， 四環(huán)素鹽酸鹽 （ 包括無(wú)活性的鹽酸根在內(nèi) ） 1181。g=1IU。 重量折算單位：即以特定的純抗生素的某一重量為 1個(gè)國(guó)際單位 （ IU） ，此時(shí) 1181。g（ 抗生素或者其鹽 ） ≠ 1IU。 例青霉素單位是以第一次國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)品青霉素 G鈉稱重 1IU（ 第二次以 1IU） 。 又如純多粘菌素B堿 1181。g = 10IU， 1g = 1000萬(wàn) IU。 特定單位：即以特定的抗生素樣品的某一重量作為一定單位 。如特定的一批桿菌肽稱重 1mg=55IU。 制霉菌素等的單位也屬于特定單位 ， 以 1963年制定的第一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)品 （ 本身并非純品 ）作為基準(zhǔn) ， 每稱重 1mg定為 3000IU。 目前抗生素制品的劑量表示方式有如下幾種： ① 制劑標(biāo)簽上的標(biāo)示量直接以國(guó)際單位表示 ， 并加注重量單位 ， 如土霉素 25萬(wàn) IU， 相當(dāng)于純堿 250mg。 ② 個(gè)別品種由于用藥習(xí)慣 ， 目前仍用 IU表示 ， 如芐青霉素 。 ③ 少數(shù)抗生素由于重量單位不確仍用 IU表示 。 如制霉菌素 。 ④ 直接采用重量單位表示 。 如苯唑青霉素鈉片 。 抗生素的稱量換算：如要稱取硫酸新霉素 100萬(wàn) IU， 已知該批產(chǎn)品的效價(jià)為 653IU/mg。 問(wèn)應(yīng)稱取原料多少毫克 ？ 稱重 = 抗生素總單位數(shù) /效價(jià) = 1000000IU/653IU/mg = 在劑量的確定時(shí) ， 還應(yīng)注明是藥物的堿基或酸基成分還是成鹽成分 。 如磺胺嘧啶 ， 包括磺胺嘧啶原粉 （ 酸基部分 ） 和磺胺嘧啶鈉 （ 成鹽成分 ） 。 諾氟沙星有諾氟沙星原粉 （ 堿基部分 ） 和乳酸諾氟沙星 （ 成鹽成分 ） 。 在試驗(yàn)結(jié)果的報(bào)告中一定要注明 。 給藥： 獸醫(yī)藥物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)研究中 ， 其給藥途徑通常包括靜脈給藥 ， 內(nèi)服給藥 、 肌內(nèi)注射 ， 皮下注射 ， 腹腔注射 ， 栓劑直腸給藥以及皮膚給藥 （ 透皮劑 ） 等 。 靜脈給藥通常包括快速靜脈注射和靜脈輸液?？焖凫o脈注射可用英文 Bolus Injection表示， “ Bolus”實(shí)意為 “ 大丸藥 ”。即表示要將一定體積的藥液注射到血管內(nèi)，在血液中可形成一個(gè)假想的 “ 液丸 ” 。容易理解，要將液體藥物注射到血液中形成 “ 液丸 ” ，其注射速度越快越好。 通常要求快速靜注的藥液體積要小 。 最好在 30秒鐘內(nèi)注射完畢 。 從生理學(xué)角度分析 ， 血液在體內(nèi)循環(huán)一周所需要的時(shí)間約為 1分鐘 。 所以要求快速靜注動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí) ， 給藥注射時(shí)間至多在 1分鐘之內(nèi)注射完畢 。 否則 ， 要重新選用動(dòng)物再試 。 從血藥濃度 — 時(shí)間曲線圖可知 ， 如果是快速靜注 ， 則建立藥動(dòng)學(xué)模型時(shí) ， 解其動(dòng)力學(xué)微分方程的初始條件總是假定 t = 0時(shí) C = Co， 因此 ， 注射給藥的延遲對(duì)藥物動(dòng)力學(xué)參數(shù)初始血藥濃度的確定有很大影響 。 如果是作靜脈輸液 ， 用藥則需選用較大的體積 。 并作恒速靜脈輸注 ， 中間的輸液速度不能改變 ， 以便于模型的建立與確定 。 作肌內(nèi)注射和口服給藥時(shí) ， 配制的藥液濃度盡可能與常規(guī)用藥條件一致 ， 注意減少因濃度過(guò)高或濃度過(guò)低造成對(duì)吸收的影響 。 特別要注意藥液的酸堿度 ， 避免藥液對(duì)用藥局部的刺激性 。 在內(nèi)服給藥時(shí) ， 對(duì)哺乳動(dòng)物可采用臨床用藥方式進(jìn)行灌服給藥 ， 或者是通過(guò)胃導(dǎo)管投服給藥 ， 后者給藥是將藥物直接投入瘤胃中或單胃動(dòng)物的胃中 。 對(duì)于家禽內(nèi)服給藥 ， 通常是通過(guò)導(dǎo)管將藥物投入嗉囊中 。 對(duì)于不溶性的藥物進(jìn)行內(nèi)服給藥時(shí) ， 可將藥物加助懸劑 （ 如淀粉 、 醋酸羧甲基纖維素等 ） 制成混懸液投服 。 注意將投藥導(dǎo)管用水清洗 （ 小體積注射用水 ） 后 ， 將清洗液投入到體內(nèi) ， 以保證用藥劑量的準(zhǔn)確性 。 做反芻動(dòng)物瘤胃控釋劑藥動(dòng)學(xué)試驗(yàn)時(shí) ， 為了使藥劑不會(huì)因反芻過(guò)程回到口腔或進(jìn)入第二胃 、 第三胃 ， 要求控釋劑的裝置要有一定的比重 ， 實(shí)踐證明 ， 如果控釋劑的比重為 ， 則是安全的 。 盡可能不使用麻醉藥品或其他藥物用于動(dòng)物的保定 ， 以免干擾試藥的體內(nèi)過(guò)程 。 （ 四 ） 樣品采集 藥物動(dòng)力學(xué)收集體液的樣品通常為全血樣品 、 血清樣品 、 或血漿樣品 。 有時(shí)也同時(shí)收集尿液作為樣品 ， 臨床藥物動(dòng)力學(xué)也可以唾液作為樣品 。 采血時(shí)間：采血時(shí)間與間隔因藥物的品種、動(dòng)物的品種、用藥途徑不同而不同。一般說(shuō)來(lái)靜脈給藥無(wú)吸收過(guò)程，在開(kāi)始時(shí)，采血間隔時(shí)間要短，采血次數(shù)較多，這樣才能將藥物在體內(nèi)的變化過(guò)程基本反映出來(lái)。 靜注給藥后一般是在 5分鐘 、 10分鐘 、 15分鐘 、 30分鐘 、 1小時(shí) 、 2小時(shí) 、3小時(shí) 、 4小時(shí) 、 6小時(shí) 、 8小時(shí) 、 12小時(shí) 、 16小時(shí) 、 24小時(shí) 、 32小時(shí) …… 時(shí)刻點(diǎn)各采血一次 ， 一直采到低于有效血藥濃度以下 ， 再繼續(xù)采集 12個(gè)血樣 。 如磺胺類藥物采到 10μ g/ml即可 。 在進(jìn)行血管外途徑給藥時(shí)（如內(nèi)服，肌注，皮下注射，直 腸給藥，皮膚給藥等），其血樣采集時(shí)間要根據(jù)藥物吸收的快慢和代謝特點(diǎn)來(lái)安排。為了模型的擬合方便，在峰值血藥濃度前至少采血三次，為了反映藥物吸收達(dá)到的最大血藥濃度，盡可能在峰時(shí)左右多采集 12點(diǎn)的血樣。并在 2倍峰值左右安排一次采血。 通常的采血時(shí)間是在給藥后 5分鐘， 15分鐘， 30分鐘， 45分鐘， 1小時(shí)， 2小時(shí)， 3小時(shí)， 4小時(shí)， 5小時(shí)， 6小時(shí)， 8小時(shí)， 12小時(shí)， 16小時(shí)，24小時(shí) …… 等時(shí)刻點(diǎn)。如果吸收很快，在給藥 ，可考慮在 10分鐘增加一次采血，并在 20分鐘時(shí)增加一次采血。同樣，采血時(shí)間應(yīng)一直延續(xù)到有效血藥濃度以下，然后再繼續(xù)采 12個(gè)血樣。 在進(jìn)行生物利用度測(cè)定或藥物的生物等效性測(cè)定時(shí) ， 如果是以血液為監(jiān)測(cè)指標(biāo) ， 則要求在最大血藥濃度出現(xiàn)后 ， 繼續(xù)采集 34個(gè)半衰期時(shí)間的樣品；如果是以尿液為監(jiān)測(cè)指標(biāo) ， 則要求在最大尿藥濃度出現(xiàn)后繼續(xù)采集 78個(gè)半衰期時(shí)間內(nèi)的樣品 。 通常在設(shè)計(jì)采樣時(shí)間時(shí) ， 應(yīng)在正式試驗(yàn)前作預(yù)備試驗(yàn) ， 根據(jù)預(yù)試的結(jié)果確定正式試驗(yàn)采樣方案 。 采樣時(shí)間應(yīng)準(zhǔn)確，時(shí)間誤差不得大于 177。 30秒。 在很少情況下 ， 未能在預(yù)定采樣間隔點(diǎn)采得樣品 ， 可利用線性插入法在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)按下式