1、中枢药物筛选与有效性研究设计性实验二零一二年十二月二级学院 药科学院专业班级姓名学号摘 要药物是用于治疗、预防和诊断疾病的化学物质，为使其安全有效地用于临床，必须首先经过大量的、极其严格的药学学研究。在一定剂量范围内，药物剂量的大小与血药浓度高低成正比，亦与药效的强弱有关。剂量太小往往无效，太大又会出现中毒症状。临床治疗患者的选药原则之一是尽可能产生最大的疗效和最小的毒性。为了制定合理的治疗方案，必须了解药物受体相互作用引起的患者用药剂量和反应之间的关系 【1】 ，药理反应的性质和原因以及药物作用选择性的临床意义。临床上用治疗指数 TI 来估计药物的安全性，TI 的大小与半数致死量 LD50
2、和半数有效量 ED50 有关，而作为筛选药物与评价其有效性则多用 ED50。半数有效剂量（ED 50）：能引起 50%阳性反应（质反应）或 50%最大效应（量反应）的剂量。量反应：指药理效应可用数或量分级表示其作用强度的称为量反应。如心率、血压。质反应：指药理效应只能用阳性或阴性（全或无）表示其作用的称为质反应。如死亡、睡眠等。通过本实验，让我们自主完成从选题，实验设计，亲自动手操作到结果分析和完成论文，使学到的基础理论知识与实践的感性认识更好地结合，培养和提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，并且有助于提高学生的动手能力、实践能力和团队能力。从未知药物筛选出具有中枢神经兴奋作
3、用的目标药物，并测定其 ED50，以评价该药物的安全性。关键词：ED 50 中枢兴奋药 量效关系前 言现今社会人们对健康的要求有了更高的要求，作为治疗、预防和诊断疾病的药物，人们对它的安全性的研究技术也不断发展。对制药行业来说，作用于中枢神经系统（CNS）药物或许是最具挑战性，同时又是回报最丰厚的市场之一。快速增的 CNS 药物市场中，仍有许多尚未得到满足的临床需求以及新的治疗方法，近年来,研究人员针对中枢神经系统疾病的特点开发了多种疗效高、使用方便的药物新制剂，对人类治疗中枢系统疾病有重要的作用。作用于中枢神经系统的药物主要是影响递质和受体，中枢神经系统内不但神经递质种类较多,而且神经激素及
4、神经调质等亦起重要作用。目前作用于中枢神经系统的药物种类很多，如抗焦虑药、抗抑郁药、催眠药、抗震颤麻痹药和抗精神失常药等。这类药物用药时间长，副作用出现频率高，有可能出现不可逆的后遗症；有的药物过量服用，还能引起致死性中毒。对此必须高度重视。一. 实验目的学习如何筛选有效的药物，通过设计性实验锻炼和提高科学研究的思维方式、药理学实验设计原则和方案。最终达到提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题能力，提高学生的自学能力、实践能力和团队协作能力，培养学生的科学思维和创新能力。 二. 实验原理作用于中枢神经系统的药物主要影响递质和受体而发挥作用，而其药理效应主要表现是中枢神经系统功能的增强或
5、抑制，通过观察动物的药物反应，可初步区分药物的特性。通过药物 ED50 或 LD50 的测定，分析其有效性和安全性。三. 实验步骤 【2】1 预实验（1） 目的初步筛选出具有某种特定作用的药物。初步探索 0和 100动物有效的剂量范围，以便正式实验时确定各组剂量。（2） 动物小鼠 18 只，体重 1830g，雌雄各半，实验前禁食 12 小时。（3） 器材和药品器材：分析天平、注射器、针头、烧杯、称量纸、鼠笼药品：7-9 号药品（中枢兴奋药、中枢抑制药、安慰剂）（4） 实验步骤将所有小鼠进行标号称重，分成 6 组，每组三只。随机选出一组小鼠用于药品筛选,按 0.2ml/10g 对小鼠进行腹腔注射
6、给药。观察记录小鼠反应现象。根据小鼠的反应现象，选取兴奋药作为本次实验药物。测定 ED0ED100 的剂量范围。将剩余的 5 组小鼠按 0.2ml/10g 分别（1）腹腔注射 500mg/kg 的母液（2）腹腔注射 375mg/kg 的母液（3）腹腔注射 187.5mg/kg 的母液（4）腹腔注射125mg/kg 的母液（5）腹腔注射 93.75mg/kg 的母液。观察 3-5 分钟，记录小鼠的反应现象。小鼠的兴奋指标是：搓手、竖尾、跳动、乱窜。通过实验现象观察，得出结果，找出我们组兴奋药能引起小鼠的 0%和100有效率剂量及其所在的范围。（5） 实验结果（1）预实验筛选药物情况组别 编号 小
7、鼠反应 药物1 7 无特别反应 安慰药2 8 直立、呼吸急促、乱窜、咬舌、死亡 兴奋药3 9 抽搐、死亡 抑制药通过预实验测定，可推测该兴奋药物的 ED0ED100 的范围为（2）ED 0ED100 的测定小组(每组 3 只) 注射剂量（ mg/kg)小鼠反应 死亡率1 500 乱窜、跳动、咬舌、10 只小鼠均死亡100%2 375 乱窜、跳动、有 1 只老鼠死亡 10%3 187.5 乱窜、跳动、搓手、竖尾 0%4 125 乱窜、跳动、竖尾、有 1 只老鼠无反应0%5 93.75 小鼠教给药前无特殊反应，稍活泼 0%通过预实验测定，可推测该兴奋药物的 ED0ED100 的范围为93.75mg
8、/kg187.5mg/kg。2 正式实验（1） 实验目的测定所选中枢兴奋药的 ED50 和绘制量一效曲线（2） 实验动物小鼠 50 只，体重 1830g，雌雄各半，实验前禁食 12 小时（3） 实验器材与药品器材：分析天平、注射器、针头、烧杯、称量纸、鼠笼药品：预实验中的中枢兴奋药（75mg/ml）（4） 实验步骤将所有小鼠进行标号称重。将 50 只小鼠按重量随机分为 5 组。根据预实验的结果找出 Dmax 和 Dmin，正式实验剂量组数 n=5，求出剂量公比 r 1nmiaxD各组剂量为 Dmaxr k-1 ，k 为第几组 k=1,2,3.5采用各组每 10g 体重小鼠的用药容量相等，注射体
9、积=0.2ml/10g，对各组药品进行不同倍数的稀释。将六组小鼠分别（1）腹腔注射 93.75mg/kg（2）腹腔注射 112.5mg/kg （3）腹腔注射 135mg/kg（4）腹腔注射 162ng/kg（5）腹腔注射194.4mg/kg 观察 5-7 分钟，记录小鼠反应现象及各组兴奋鼠数计算机(Bliss 法) 算出 ED50。（5） 实验结果分组 注射剂量（mg/kg)小鼠反应 兴奋率1 93.75 小鼠给药前后没特别反应现象 0%2 112.5 2 只小鼠表现活泼 (跳动、乱窜) ，其他无特别反应现象20%3 135 5 只小鼠表现活泼 (跳动、乱窜) ，其他无特别反应现象50%4 1
10、62 9 只小鼠表现活泼 (跳动、乱窜) ，其他无特别反应现象90%5 194.4 10 只小鼠表现活泼(跳动、乱窜) 100%Bliss 法计算 ED50 的列表计算中枢神经兴奋药对小鼠有效性 ED50 测定数据表格 3 组别 剂量 总动物数 有效动 有效率 剂量对数 概率单位(mg/kg) 物数 （%） （P+5） 1 93.75 10 0 0.0 1.972 0.0272 112.5 10 2 20.0 2.051 4.1603 135 10 5 50.0 2.130 5.0004 162 10 9 90.0 2.210 6.2805 194.4 10 10 100.0 2.289 33
11、.000回归方程为 Y= 173.4366+85.9630X；（r=0.8130）=0.01 时，查得的 r 为：0.9590（其中 Y 的概率单位为加 5 后的值，X 为剂量的对数 logx）所以 ED50=119.0520mg/kg置信系数 =0.05 时的置信区间为 81.6254 ED50 173.6392，0.1639由上述计算可知：ED 50=119.05mg/kg4. 实验讨论这是我们小组第一次的设计性实验，经过这次实验，我们的综合实验技能得到了很大的提高，特别是对实验的操作技巧和团队分配工作上更加熟练了。实验中出现的问题（1）在实验前对没有深入了解清楚三种药性，在预实验的设计出
12、现了一些问题，例如我们得到的数据并不是最大有效值等。（2）本组实验的现象并不明显，所以在我们组实验的过程中，我们利用了声音的刺激来观察比较小鼠是否活泼。同时我们在给药的小鼠旁边也设置了一组没给药的小鼠以作比较。（3）在实验中必须严格按照实验设计三大原则：重复、随机、对照，由于小鼠的大小都不相同，机体的差异性较大，在分组时应该按小鼠的平均体重来分，即每组的小鼠总的重量应该差不多，在这方面我们小组没有做到，这也是导致实验误差的原因。在实验的时候，因为实验小鼠数量很大，我们在设计的时候并没有计划怎么分组可以使实验更加简单。药物剂量是影响药物效应的重要因素。不同的剂量可以激活剂量相关靶点,所以同一种药
13、物的多种作用及其不良反应与剂量有着密切的关系。药物剂量与药物发现存在着相互联系。一种药物在使用过程中,由于剂量的不同,会出现新的药物效应,有利于发现新的药物靶点,加快药物发现的速度。药物发现的研究方法,尤其是涉及药物安全性评价的方法,直接影响药物剂量的确定 3。本次实验通过对剂量的测定，验证了药物剂量与药物效应的关系。五实验结论本次实验所用的是未知药物,本小组选择了兴奋药物。预实验：测出我们组兴奋药能引起的兴奋有效最大剂量 187.5mg/kg，最小剂量93.75mg/kg。 正式实验测得的 ED50=119.05 mg/kg致谢感谢母校为我们提供的良好学习环境，使我们能够在此专心学习，陶冶情
14、操。感谢实验指导老师对我们实验的指导、修改，在实验过程中给予我们所需的帮助，帮我们解决难题，对我们实验的完成起来很大的作用；在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的论文。还有教过我的所有老师们，你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢我们团队的所有成员，在这次实验中都发挥很大作用，促成实验的完成。还有陪伴在我身边的同学、朋友，感谢他们为我提出的有益的建议和意见，感谢他们在电脑方面的技术支持。参考文献1朱依淳，药理学（第七版） ，人民卫生出版社，2011,82谭毓治主编，药理学实验指导，科学出版社，2012,73李宇华；李学军 剂量与药物治疗机药物发现的关系 医药导报 2007 年 01 期 （第 13 页）
