给药体积与采血指导原则.docx
- 文档编号:30202329
- 上传时间:2023-08-07
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:32.06KB
给药体积与采血指导原则.docx
《给药体积与采血指导原则.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《给药体积与采血指导原则.docx(19页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
给药体积与采血指导原则
EFPIA(欧洲联盟欧洲制药工业协会联合会)和ECVAM(欧洲替代方法验证中心)
2000年二月草案
注释:
关于本论文的初稿,EFPIA/ECVAM关于给药及采血的途径和最大体积的指导原则,目前已经在下面的杂志出版,ApplJApplToxicol2115-23,2001
前言
本文是由EFPIA与ECVAM联合首发的研究成果,其目的是为研究者提供一种最新的实验室安全性评价的技术。
该资料有可简单使用的一系列数据表,以便于设计实验,同时考虑到对实验动物提供最大限度的权益保护(对实验动物最全面的考虑)
尽管这个原则是针对欧洲制药工业中的研究者,它同样适用于所有那些在其它研究领域使用动物作为实验手段的研究者,不管他们是在研究院、大学或者其他工业部门。
这意味着该文稿可以引起像对药典测试担负着调整责任的管理者的一些讨论。
有许多的出版物是关于如何对受试药物进行给药及如何采取血样的,此外,许多的实验室也有他们自己的多年来的习惯及从工作实践中发展起来的指导原则。
在欧盟内部的指导原则86/609EEC(EU,1986),我们有责任使实验规范化,使实验引起的应激最小化。
我们希望这个指导原则能够为实验设计和实验评论(review)提供一些有用的相关数据(背景数据信息backgrounddata)。
这些资料是以同行发表的文献为基础的,在任何时候可行,但在某些地方不可以应用,我们是以其各个实验室内部的实验小组常使用的数据和经验(也包括工业企业中的一些有用的方法)为最终的评价标准。
(Thisdocumentisbasedonpeerreviewedpublicationswheneverpossible,but,wherethatisnotpossible,wehaveused‘in-house’dataandtheexperienceofthoseontheworkingparty(aswellashelpfulcommentssubmittedbytheindustry)forafinalopinion.)为满足研究者日益增长的需要,该资料优化了关于药物给药及动物采血的技术并对这些技术的执行提供建议。
(Thedocumentalsoaddressesthecontinuingneedtorefinethetechniquesassociatedwithadministrationofsubstancesandwithdrawalofbloodandsuggestswaysofdoingso.)实验室间资料的共享可避免重复的动物实验,同时也共享关于动物权益与由于“过量”所引起的一些科学性的问题。
这个资料(涉及到的)提出的关于正常动物与某些特殊情况下给药量是十分必要的,例如给药量在妊娠期与哺乳期时与正常情况下是不同的。
当给予大体积的药量以及受试药过多,特别是在实验动物被麻醉时,阐明药物的研究方法时(或许)是令人困惑的。
一.给药剂量的指导原则
绪论
对于各种各样的科学研究来说,实验动物的给药量达到规定的要求是十分必要的。
尤其是在制药工业研究给药浓度与动物权益(福利)及合格的科学实验之间的一致性是十分必要的。
在新药的临床前安全性评价阶段,使用多种有效剂量是一些的规操作,是为了建立必要的用药安全范围,若化学药品是低毒的及所用的剂型是微溶的,将要求对动物个体使用大的给药体积,同时又要满足科学性及调整的要求。
与常用的给药量相比,较大的给药量对临床目的用药来说或许更难让人接受例如,显像剂、用于静脉注射的血管增容剂。
(Theintendedclinicalusemayalsoimpactontheacceptabilityoflargerthanusualdosevolumes),。
工作小组的目的如下:
a.对使用于一般实验室的用于毒理学研究的不同种属的实验动物的给药体积(提供一个指导原则
b.从动物权益和实用性方面,提供一个能体现该指导原则的常规使用的给药浓度。
C.为常规实验操作中给药浓度上限值提供指导原则。
并为特殊研究时陈述理由留有一定的空间。
Thisleavesscopetomakethecaseforspecialinvestigations.
1.给药体积
表1给出了一些经常被使用的实验动物的常规给药途径下的给药体积。
由于目前在欧洲狨猴和小型猪越来越多的被使用,故而它们也被考虑在这个范围内。
Table1AdministrationVolumesConsideredGoodPractice
(andpossiblemaximaldosevolumes)
Species
RouteandVolumes(ml/kgexcept*ml/site)
Oral
sc
ip
im
iv
iv
bolus
(slowinj)
Mouse
10(50)
10(40)
20(80)
0.05*(0.1)*
5
(25)
Rat
10(40)
5(10)
10(20)
0.1*(0.2)*
5
(20)
Rabbit
10(15)
1
(2)
5(20)
0.25(0.5)
2
(10)
Dog
5(15)
1
(2)
1(20)
0.25(0.5)
2.5
(5)
Macaque
5(15)
2(5)
-(10)
0.25(0.5)
2
(-)
Marmoset
10(15)
2(5)
-(20)
0.25(0.5)
2.5
(10)
Minipig
10(15)
1
(2)
1(20)
0.25(0.5)
2.5
(5)
关于上表的一些说明
1.(-)无数据
2.肌肉内注射时每天不能超过2次。
3.皮下注射时每天限制在2~3次。
4.皮下注射时,不包括弗氏佐剂的使用。
5.每一栏内有两组数字,左边的数字代表的是指导原则中适用于单次或多次给药时的给药体积。
右边括号内的数字代表的是可能的最大给药体积。
如果超过这个给药体积那么将会导致动物权益与实验的科学性之间产生矛盾。
在某些情况下,给药体积要与药典的要求相适应。
这些被建议的最大体积是从近年来的文献中获得的(Flecknell1996;Wolfensohn&Lloyd1998),这些数据与指导原则相比显得比较高。
需要强调的,要小心地注意到动物的权益以及使用大体积的给药量时药物的成分组成是必要的,特别是打算多次给药时。
研究的持续时间是限定的,同时,高的给药体积所引起的生理反应会危及科学上的有效性。
(研究的持续时间了限定高的给药体积,同时,高的给药体积所引起的生理反应会危及科学上的有效性。
)然而,从伦理道德的观点它却是一个基本的要点,在草案和工作尚未定下来之前,这些问题将被监察员和伦理委员会充分的考虑。
这个操作规范之所以被强烈的推荐,除了从伦理道德的观点来考虑外,也是从体外的物理化学的相容性研究和小范围的试点研究(也就是使用小批量的实验动物)间的科学性来考虑的,被应用于一些新的成份在允许应用于较大范围的研究之前。
给药体积应在给药的精确度与化合物的成分之间保持最小的一致Itisalsostronglyrecommendedforethicalaswellasscientificreasonsthatphysicochemicalcompatibilitystudies(invitro)andsmallscalepilotstudies(smallgroupsofanimals)arecarriedoutonanynewformulationbeforecommittingtolargerscalestudies.Dosevolumesshouldbetheminimumcompatiblewithcompoundformulationandaccuracyofadministration.
2.给药途径
⑴口服给药
由于饮食因素可能会对吸收产生影响,因而有时,在给药之前限制动物的饮食是必要的。
大体积的给药量(40ml/kg)会使胃容量超载以及快速的进入小肠(Hejgaardetal1999)。
大体积的给药量也有可能反流进入食管。
禁食的时间与给予实验动物的饲料、开始禁食的时间、受试药物的生理生化特性、食物和照明周期相关(Vermreulenetal1997)。
为了给药的正确性,推荐给药时采用流质的强饲法和给药时的意外事故。
⑵非肠胃给药方式
a.对于非胃肠给药,常采用给药体积的方式来控制。
应考虑到给药前后受试药的PH值、粘度、渗透压、缓冲容量、无菌性、生物相容性等组成因素的稳定性。
对于多次给药来说,上述考虑尤其重要。
这些因素的详情在Claassen(1994)中有较为详细的叙述。
使用最小规格的针是考虑到给药体积、注射剂原料的粘性、给药速度以及注射剂的种类等因素。
①皮下给药
这是一种我们经常采用的给药方式,受试药物吸收的速率、吸收程度与药物的组成有关
②腹腔给药
这种给药途径一般不适用于多次给药的实验研究,主要是由于可能会引起一些并发症。
当受试药物进入肠道后,可能会引起腹膜炎。
药物在腹腔的吸收依赖于受试药物的颗粒大小、溶媒,药物可通过吸收进入全身(循环)和门静脉循环系统。
③肌肉注射
由于药物被注射入肌肉时,肌纤维处于紧张状态,因而在肌肉注射时会产生痛疼感。
注射部位要求选择在不会有危险的地方。
多次给药时,要选择不同的注射位点。
水溶液与油溶液有不同的要求(油溶液的吸收>24小时)。
对于多次给药来说,必须考虑到这种给药方式可能会引起局部炎症及并发症。
④静脉给药
对于这给药方式,有静脉推注、静脉滴注、静脉灌注三种不同的方式。
表1中的值上适用于静脉推注、静脉滴注。
A:
静脉推注:
在很多的科学研究中我们都使用这种静脉给药途径,这种给药方式可使受试药在很短的时间内进入体内(大约在一分钟内)。
如此的快速注射要求试样与血液之间要能配伍且粘性不能太大。
当大体积的注射物质进入体内时,会对动物的体温形成危害。
对于啮齿类动物来说,在静脉注射中,注射速度是一个非常重要的因素,给药速度不能超过3ml/min。
观察到把盐以6ml/kg给狗快速静脉注射时,在血细胞容量计(分血器)、心率方面没有发现可观察到的改变,但是当用15%的血稀释剂稀释后(是联合的有15%haemodilution),以20ml/kg给药时,则会出现短暂的心动过速(46%以上的试样是在1分钟内给入)。
B:
静脉滴注:
由于临床应用时要求使用混合物,或是由于诸如溶解度、刺激性等限制性因素的原因,给药时采用静脉滴注是十分必要的。
对于静脉滴注是指注射过程超过5~10min、使用蝶状针、在浅静脉中应用静脉管套(短期)、如外科手术般在使用前放置一段时间(或外科手术放置在未来居先使用)(较长时间或多次给药)。
当给小鼠每日以1ml/min的速度,80ml/kg的给药量,连续静脉注射等渗盐4天,经观察没有发现不良应激的显著体征以及肺损害。
但以0.25,0.5,1.0ml/min的速度给药且治疗时间延长至30天时,肺损害的严重程度和发生率增加(Mortonetal1997b)。
在早期时可产生可逆的影响,但早期病变没有时间继续发展,故而不发生上述现象。
C:
连续输注:
鉴于临床适应症和溶解性等相似的原因,选择连续输注上是必要的,同时如果输液时间被延长,仔细的考虑也是必要的。
输注的体积、速度与受试药以及液体疗法相关。
作为一个指导原则,在2小时范围内,单次给药的给药体积应小于循环血量的10%(thevolumeadministeredonasingleoccasionwillbelessthan10%ofthecirculatingbloodvolumeovertwohours.)
对动物最短期的、最小压力的、有效的固定,对于维持长时间输液来说是个关键的因素。
(Minimaleffectiverestraintofanimalswithleaststressisakeyfactortoconsiderforprolongedinfusions.)
一次输注时总的持续时间也是一个因素。
表2提供了推荐使用的关于非连续输注给药(每天4小时)及连续输注给药(24小时)的给药体积、给药速度。
Table2RepeatedIntravenousInfusion-DoseVolumes/Rates(andpossiblemaximalvolumes/rates)
DailyInfusionPeriod
Mouse
Rat
Rabbit*
Dog
Macaque
Minipig
TotalDailyVolumes(ml/kg)
4Hour
-
20
-
20
-
-
24Hour
96(192)
60(96)
24(72)
24(96)
60
24
Rate(ml/kg/h)
4Hour
-
5
-
5
-
-
24Hour
4(8)
2.5(4)
1(3)
1(4)
2.5
1
(-)无数据
*基于致崎学的研究
关于非水溶剂见正文。
在某些情况下,在表格中有两个数据,第二个带扩号的推荐使用的最大体积。
家兔给药体积和速度的确定是基于对胚胎毒性的研究所得的数据,这些研究显示给予2ml/kg/h及以上报道的体积(McKeon等1997),对胎儿无影响,但可形成血管周围粒细胞套及增生的心内膜炎屏障。
大鼠给药有代表性的注入速度是在1~4ml/kg/h的范围内(Cave等1995;Barrow及Heritier1995;Loger等1997),但在胚胎毒性研究中最好不要超过2ml/kg/h。
小鼠(vanWijk1997)、狗、恒河猴(Perkin及Stejskal1994)和小型猪(未发表数据)的给药体积均是基于为期一个月的重复剂量研究所得。
还有一些给药体积和速度的限制,指明了在高剂量体积时溶媒成分的重要性,这正是以下四篇已发表文献的要点所在(Cornelius等1978;Concannon等1992;Manenti等1992;Mann及Kinter1993)。
这些数据表明通过静脉给药时,耐受体积有很大不同,这主要取决于所用的溶媒。
关于溶媒对生理系统的长期效应问题,目前还未进行研究。
e.皮内给药
皮内是特征性的给药部位,主要用于评价免疫性、炎性或致敏性反应(Leenaars1997;Leenaars等1998)。
药物也可按配方加入佐剂。
可用的给药体积为0.05~0.1ml,其选择主要取决于皮肤的厚度。
3.给药所用的溶媒
对动物研究来说,溶媒的选择是个重要的考虑因素。
溶媒自身应具有良好的溶解性,但不应影响所研究药物的效应。
即理想的溶媒应不具生物学活性,对药物的生物生理特性不产生影响,而且对动物不具毒性。
如果溶媒中的一个组分具有生物学效应,它的剂量应进行限制,以保证其效应降到最低或不产生效应。
单纯的溶媒过去常常是以混合物的形式给予的,包扩水溶性的等渗溶液、缓冲溶液、共溶体系、悬液和油剂等。
而对于无水注射剂来说,在再次给药之前,应给予充分的时间以保证药物的吸收。
给予悬液时,均应考虑到其黏度、PH值及渗透浓度。
使用共溶体系时,需加以注意,因为溶媒自身在剂量范围内有其最大容许毒性。
提倡实验室能基于所研究的动物和所试药物的特性,形成一套便于选择的最适溶媒的方案。
二.采血中可行的指导原则
1.引言
采血是对实验动物进行的最常见的操作之一,回顾关于实验中哺乳动物和鸟类的操作方法问题,BVA/FRAME/RSPCE/UFAW联合工作组对其细化问题首次进行了报道。
这个当前通用的出版物的目的是为人们提供一个基于最新的、可得信息的、容易操作的指导原则,并且满足毒物代谢动力学(药物代谢动力学)和毒理学研究的需要。
针对多种啮齿类动物所进行的眼球后静脉的采血技术,目前仍被广泛应用,出于对这种采血方法所致的后遗症问题的考虑,该书对选择采血途径的建议问题进行了详述。
2.循环血量
采血量的最大限值的计算,主要依赖于关于循环血量的精确数据。
文献综述表明循环血量的数值有很大的差异,或许这可归因于所用的采血方法、动物品系和性别等方面的不同。
最常被引用的确定循环血量的技术是放射性同位素标记的红细胞(Smith1970;Sluiter等1984;Fujii等1993);放射标记的转铁蛋白(Argent等1994);放射标记的血清白蛋白(Carvalho1989,Gillen等1994,Callahan等1995);标记染料(Schad等1987);酶稀释法(Visser等1982,Holmes及Weiskopf1987);纤维光学法(Kisch等1995)及右旋糖酐70(Vankreel等1998)。
表3中给出了常用安全性评价研究中关于不同种属动物的循环血量值,以及在毒理学研究中极为常用的狨猴和小型猪的数据。
所列数值均得自于不同来源、成年、健康和处于适当营养水平的动物。
(Altman及Dittmer1974;Swenson1977;Jain1986;McGuill及Rowan1989;首次报道于BVA/FRAME/RSPCE/UFAW1993)
表3:
实验动物的循环血量
血量(ml/kg)
种属
推荐均数
数值范围
小鼠
72
63-80
大鼠
64
58-70
家家兔
56
44-70
狗(Beagle)
85
79-90
猴(恒河猴)
56
44-67
猴(短尾猴)
65
55-75
狨猴
70
-82
小型猪
65
61-68
3.采血量
我们推荐的采血量的数据是根据已发表的作品,即将出版的为工作团体提供关于某论点信息而进行的近期工作成果,以及来自内部的标准化操作规程的信息。
当采血量接近最大限值时,实验动物的权益问题是首先应考虑的问题,但动物生理反应对研究结果的影响必须同时加以考虑。
因为它可能会影响数据的分析和数据的正确性。
如预期前提是通过动物所示的临床症状进行结果判定,在可疑病例中,采血样前应将治疗工作安排给动物管理或兽医工作人员。
Scipioni等(1997)的作品表明在24小时内采血达到大鼠总血量的40%及2周后重复此操作,不会引起严重的副作用。
总之,关于动物采血后健康状况的关键性指标如心率、呼吸形式、不同的激素水平及外观方面如活动及活动时间的数据目前并不多,而这些指标或许会在采血时发生变化以适应过度的采血。
但要在采血时研究这些指标的变化将需要付出极大的人力和物力。
然而,血液学参数是很容易测定的,而且在小型的科研项目中,红细胞计数(RBC),血红蛋白浓度(HGB),红细胞压积(HCT),红细胞平均容积(MCV)及红细胞分布范围(RDW)均可在采取不同血量后进行测定。
对于体重接近250g的雄性及雌性SpragueDawley大鼠来说,24小时内采取占循环血量7.5%,11%,15%及20%的血量以模拟动态的研究,结果动物进行采血可达29天。
这个结果表明,所有这些参数回到基线水平所用的时间有相当大的变化(在15%~20%的组内,一些参数(MCV,RDW)在29天后仍旧没有回到基线)。
在本文推荐了对多次取样的恢复时间,因此,这个时间是在‘体积’组的所有小鼠恢复至‘正常’(对每种动物来说,开始的水平可以增加或减少10%)。
单次取样(诸如要求进行常规毒理研究)推荐不超过15%,因超过15%且抽血不是很缓慢的话,可能引起低血容量性的休克。
而多次少量取样则不会产生这样的急性反应。
以下是一个针对最大采血体积和采血后足够的恢复时间的指导原则,采血后足够的恢复时间考虑到了多次采血引起的应激性,除了对所有的严重反应的操作评价外,这个表格描述(addresses)了所有的单次采血及多次采血的取血方式。
添加了恢复时间,是由于在毒理研究中要求临界状态评价血液参数。
表4:
取血体积的限制及恢复周期
一次取样(例如毒性研究)
多次取样(例如毒代动力学研究)
取血量占循环血量的%
大致的恢复周期
24小时内取血量占循环血量的%
大致的恢复周期
7.5%
1week
7.5%
1week
10%
2week
10-15%
2week
15%
4week
20%
3week
较高的取血体积(20%)是为了使毒性研究和药物代谢动力学研究的连续采血更为便利,这两个方面的研究均需多次采血,
然而,同时我们也应该注意到采血量如此大引起的血液动力学效应的结果,或许会对适宜的半衰期产生影响。
如果是在24小时内处死的动物其所采的血样用于评价消除(teminal)半衰期是可取的。
这些数值是在当实验动物在实验最后阶段仍旧处于麻醉状态时采取的,不能被用于消除半衰期。
目前还未考虑血液替代方法,因为建议体积不能保证无干扰。
Bloodreplacementhasnotbeenconsideredsincethevolumesproposeddonotwarrantsuchintervention.
参考表4的数值,表5列出了一个方便的参考性指导,是有关对动物的正常生理没有显著干扰的采血体积。
UsingthevaluesfromTable4,aneasyreferenceguideforthevolumeswhichcanberemovedwithoutsignificantdisturbancetoananimal’snormalphysiologyispresentedinTable5.
表5给出体重的各种不同种属的实验动物的总血量及推荐的最大采血量
种属(重量)
血液体积(ml)
7.5%
(ml)
10%
(ml)
15%
(ml)
20%
(ml)
小鼠(25g)
1.8
0.1
0.2
0.3
0.4
大鼠(250g)
16
1.2
1.6
2.4
3.2
家兔子(4kg)
224
17
22
34
45
狗(10kg)
850
64
85
127
170
猴(恒河猴)(5kg)
280
21
28
42
56
猴(短尾猴)(5kg)
325
24
32
49
65
狨猴(350g)
25
2.0
2.5
3.5
5
小型猪(15kg)
975
73
98
146
195
4.采血部位
静脉切开、静脉放血的部位考虑的主要是啮齿类与家兔子(FirstReportoftheBVA/FRAME/RSPCA/UFAW1993)。
这些资料已经在下面的表6、表7中根据有关的技术进步作了详细的表述,表6是关于在不同的部位进行采血时优点与缺点,表7是对推荐使用的重复采血的部位的概述。
.
表6:
各种不同采血方式的血样的利弊的概述
采血途径
(静脉)
普通麻醉
组织
(1)
损
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 体积 采血 指导 原则