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第一章新药评价内容(一)药学研究与评价(二)临床前药理研究(三)临床前毒理学研究(四)临床研究与评价第1页/共166页第一章新药评价内容(一)药学研究与评价第1页/共161(一)药学研究与评价名称结构或组份理化性质原料药生产工艺制剂处方及工艺定性鉴别含量测定杂质检查原料药和制剂的稳定性质量标准草案和起草说明包装材料和容器的选择依据及质量标准第2页/共166页(一)药学研究与评价名称结构或组份理化性质第2(二)药理研究主要药效学二种模型量效关系指标客观阳性对照空白对照时效关系临床给药途径二种动物体外试验至少重复3次作用机理(全新药)第3页/共166页(二)药理研究主要药效学第3页/共166页3(三)毒理学研究一般药理三个剂量临床途径时效变化神经系统心血管系统呼吸系统药代动力学三个剂量二种动物临床途径8~12个采样点药动学基本参数方法学考证分布排泄急性毒性毒性症状LD50,二种动物二种途径长期毒性三个剂量临床途径空白对照,动态观察中毒症状中毒剂量动物选择指标测定二种动物靶器官安全剂量毒性性质病理描述病理照片统计处理毒代动力学三个剂量6-8点主要毒代参数AUCCmaxTmax特殊毒性遗传生殖致癌性局部毒性过敏刺激光毒溶血免疫毒性
(生物制品)依赖性作用于CNS药物第4页/共166页(三)毒理学研究一般药理第4页/共166页4第二章、毒理学研究
一、毒理学研究的意义二、毒理学研究的内容及方法三、急性毒性研究四、长期毒性研究五、其他毒性研究六、特殊毒性研究七、毒代动力学研究第5页/共166页第二章、毒理学研究一、毒理学研究的意义第5页/共166页5一、毒理学研究的意义1、毒理学研究简介2、创新药物的基本要求3、20世纪重大药害事件4、已审批药物的副作用与从市场撤出举例5、安全性因素对药物研发的影响第6页/共166页一、毒理学研究的意义1、毒理学研究简介第6页/共166页6
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致癌性遗传毒性
生殖毒性
局部耐受性、过敏、依赖性、免疫毒性光敏和其它试验等
了解毒性反应剂量、时间、强度、症状、靶器官及可逆性等,为临床方案提供参考、预测出现的毒性反应,制订临床防护措施、保证受试者用药安全
毒理学研究局部用药毒性全身用药毒性发现毒理学一般毒性特殊毒性目的第7页/共166页
72.创新药物的基本要求
质控安全有效
药物的基本属性(安全性、有效性、稳定性、可控性),在一定意义上,由药物的化学结构所决定药物分子设计是实现新药创制的主要途径和手段稳定第8页/共166页2.创新药物的基本要求质控安全有效药物的基本83、20世纪重大药害事件甘汞:
汞中毒死亡585人醋酸铊:
铊中毒死亡1万人氨基比林:
粒细胞缺乏症死亡2082人磺胺酏:
肝肾损害死亡107人非那西丁:
肾损害、溶血死亡500人碘二乙基锡:神经毒性、脑炎、失明死亡110人反应停:
海豹样畸形儿10000多死亡5000人异丙肾气雾剂:严重心律失常、心衰,死亡3500人氯碘喹啉:
骨髓变性、失明、受害7856人,死亡5%心得宁:
眼-皮肤-粘膜综合征,受害2257人第9页/共166页3、20世纪重大药害事件甘汞:汞中毒94、已审批药物的副作用与从市场撤出举例(1990-)年份药物适应症/分类副作用1991Enkald恩卡尼上市4年抗心律失常药物作用于心血管,突然死亡1992Temafloxacin替马沙星抗菌类药肾损伤1998Poslcor(mibefradll)
Duract(bronfenacsodium)降血压药/钙通道抑制剂止痛药致死性相互作用(抑制肝酶)肝损伤1999Tronan严格限制使用RaxarHismanal息斯敏Rotashield抗生素喹诺酮抗生素抗组胺药轮状病毒疫苗肝/肾损伤QT间期延长(致死)药物相互作用肠梗阻2000RenzulinPropulsidLotonex治疗Ⅱ型糖尿病药烧心过敏性胃肠综合症肝损伤心律不齐/致死缺血性结肠炎2001Phenylpropanolaminebaychlor调节血脂药降低胆固醇出血性休克横纹肌溶解/致死第10页/共166页4、已审批药物的副作用与从市场撤出举例(1990-)年份药物105、安全性因素对药物研发的影响药物撤出市场的原因总撤出的百分率人体药代试验不恰当39临床缺乏疗效30动物毒性试验11人体副作用10经济因素5其他5第11页/共166页5、安全性因素对药物研发的影响药物撤出市场的原因总撤出的百分11二、毒理学研究的内容及方法1、GLP-国际上安全性研究实验室共同遵循的规范2、临床前药物安全性评价的主要内容3、新药临床前安全性评价的利弊权衡4、新药临床安全性再评价的目的5、新药临床试验安全性评价的局限性6、2007年10大药物不良反应事件回顾7、药物临床安全性再评价主要内容8、新药临床阶段安全性评价利弊权衡9、药物上市后再评价的目的10、药物上市后风险的主要来源11、药物的毒副作用与从市场撤出举例第12页/共166页二、毒理学研究的内容及方法1、GLP-国际上安全性研究实验室121、GLP-国际上安全性研究实验室共同遵循的规范
提高药品非临床研究的质量;确保实验资料的真实性、完整性和可靠性;提高科学数据的质量和有效性,促进实验数据的国家间相互认可;保证人民用药安全,为人类健康服务。第13页/共166页1、GLP-国际上安全性研究提高药品非临床研究的质量;第13132、临床前药物安全性评价的主要内容单次给药毒性试验(急性毒性试验)重复给药毒性试验(长期毒性试验)遗传毒性试验生殖毒性试验安全性药理学试验(一般药理学)致癌性试验药物依赖性试验特殊毒性试验(过敏性、局部刺激性、溶血性)等免疫原性试验毒代动力学实验第14页/共166页2、临床前药物安全性评价的主要内容单次给药毒性试验(急性毒性14临床前研究结果评估:利-是指药效或疗效,弊-是指毒性或毒副作用毒性特点:(主要症状、毒性大小、靶器官、可逆性)安全范围:(LD50/ED50、LOAEL、NOAEL)LOAEL(lowest-observed-adverse-effect-level)出现副反应的最小剂量NOAEL(NoObservedAdverseEffectLevel)无可见有害作用水平同类药比较:了解程度及优势(有效性和安全性)适应症背景:治疗谱、毒性大小(安全范围)、性质和早期可预测性人体相关性:注意量化(毒代暴露量)利弊权衡-是一个综合性的评价过程(系统工程)3、新药临床前安全性评价的利弊权衡第15页/共166页临床前研究结果评估:3、新药临床前安全性评价的利弊权衡第15154、新药临床安全性再评价的目的临床前研究结果并不能完全推测临床研究结果,动物模型也不能完全复制出人体发生的疾病。临床中存在联合用药产生药物相互作用问题。药物在临床使用中发现毒副作用,需进行毒性机制研究寻找解毒药物。部分试验可以在药物进行临床研究中才开始进行。临床研究中有时会出现药物引起的特异质毒性反应。特需药品免做临床前安全性评价研究的药物。第16页/共166页4、新药临床安全性再评价的目的临床前研究结果并不能完全推测临16药品上市前动物毒性研究的局限性药品上市前人体临床试验伦理范围的局限性药品上市前人体临床试验科学性研究的局限性统计发现,在所有的药物临床试验与应用中,不良反应种类出现的概率是:在一般动物毒性试验中只占35%左右;在Ⅰ期人体耐受试验中只有20%;在Ⅱ、Ⅲ期临床试验的出现率是35%;在Ⅳ期临床试验时出现70%;到市场销售时全部副作用才陆续出现。
5、新药临床试验安全性评价的局限性
第17页/共166页药品上市前动物毒性研究的局限性5、新药临床试验安全性评价的局176、2007年10大药物不良反应事件回顾头孢曲松钠的安全使用问题(与钙使用,婴儿死亡)静脉输注人免疫球蛋白引起丙肝抗体阳性率增加甲磺酸培高利特撤市(心脏瓣膜病)
马来酸替加色罗撤市(心肌梗死、脑卒中)含钆造影剂的安全问题(肾源性纤维化病)罗格列酮的安全性受质疑(心梗和心源性死亡)注射用甲氨蝶呤、阿糖胞苷中混入长春新碱(N受损)感冒药禁用于2岁或以下儿童(死亡)哺乳妇女服用可待因可能导致婴儿发生严重不良反应硫酸普罗宁与胸腺肽注射剂可引起严重不良反应
第18页/共166页6、2007年10大药物不良反应事件回顾头孢曲松钠的安全使用187、药物临床安全性再评价主要内容药物毒性作用靶器官、药物毒性作用模型的研究解决由于模型不合适而发生的不良反应,重新设计动物模型评价药物的毒性作用药物毒性作用机制
解决小概率毒性作用药物的不良反应,评价没有动物模型不良反应药物的毒性作用联合用药的作用机制筛选研究解决临床上由于联合用药而发生的不良反应根据新药特点,可在临床阶段提供新药安全性资料
致突变试验、致癌性试验和III段生殖试验,一般可以在申报NDA时提供其研究资料
第19页/共166页7、药物临床安全性再评价主要内容药物毒性作用靶器官、药物毒性198、新药临床阶段安全性评价利弊权衡评估临床已出现的毒性,和毒性特点以及监测、防治措施。确定进一步临床和剂量选择方案提供重要信息。综合相关信息进行利弊权衡,判断能否向临床推进。根据毒理结果调整临床适应症范围、适应人群或给药方案综合比较新药与已上市药物之间毒副作用与安全性之间的关系,分析与判断该新药上市的可能性。第20页/共166页8、新药临床阶段安全性评价利弊权衡评估临床已出现的毒性,和毒209、药物上市后再评价的目的新药上市前安全性评价的局限性病例太少、研究时间太短、试验对象年龄范围太窄、用药对象条件控制太严药物副反应与安全性的关系
副作用、变态反应、特异质反应、药物依赖性、致癌、致突变、致畸作用老药的毒、副作用研发成新药的可能性
反应停、长春新碱、阿托品、阿斯匹林、雌激素药物再评价与药物命运的关系
限制与撤出使用、医疗事故判断的依据第21页/共166页9、药物上市后再评价的目的新药上市前安全性评价的局限性第212110.药物上市后风险的主要来源已知风险可避免的无法避免的药品缺陷仿冒制品可预防的AEs损伤或死亡其他的不确定因素潜在的、未知的风险缺失信息,如人种、年龄、性别、药物与药物之间、药物与疾病之间的相互作用等。不同的问题,应给予相应的解决方法-上市后监测与安全性再评价用药错误第22页/共166页10.药物上市后风险的主要来源已知风险可避免的无法避免的药品2211.药物的毒副作用与从市场撤出举例(1990-)年份药物适应症/分类副作用1991Enkald恩卡尼上市4年抗心律失常药物作用于心血管,突然死亡1992Temafloxacin替马沙星抗菌类药肾损伤1998Poslcor(mibefradll)
Duract(bronfenacsodium)
降血压药/钙通道抑制剂止痛药致死性相互作用(抑制肝酶)肝损伤1999Tronan严格限制使用Raxar格帕沙星(Grepafloxacin)
Hismanal息斯敏Rotashield轮状病毒疫苗
抗生素喹诺酮抗生素抗组胺药轮状病毒疫苗肝/肾损伤QT间期延长(致死)药物相互作用肠梗阻2000RenzulinPropulsidLotonex治疗Ⅱ型糖尿病药烧心过敏性胃肠综合症肝损伤心律不齐/致死缺血性结肠炎2001Phenylpropanolaminebaychlor调节血脂药降低胆固醇出血性休克横纹肌溶解/致死第23页/共166页11.药物的毒副作用与从市场撤出举例(1990-)年份药2312.非临床安全性评价基本原则
把握药理毒理评价的系统性充分暴露毒性具体问题具体分析执行GLP(药物非临床研究质量管理规范)第24页/共166页12.非临床安全性评价基本原则把握药理毒理评价的系统性第22413.非临床安全性评价全过程
质量管理GRP-GoodReviewingPracticeGSP-GoodSupplyPracticeGUP-GoodUsingPracticeGSSP-GoodStorageAndShippingPracticeGMP-GoodManufacturingPracticeGLP-GoodLaborataryPracticeGCP-GoodClinicalPractice药物相关的GXP管理GCP/GLP药品研制药品生产GMPGSP药品流通GUP药品使用药品审评GRP药物储存GSSP第25页/共166页13.非临床安全性评价全过程
质量管理GRP-GoodRe2514、药物安全性评价最终目的-为临床服务初步目的–
毒理试验本身(试验评价)1.毒性反应(定性和定量)剂量、时间、程度、症状、性质、靶器官以及损伤的可逆性2.安全剂量及安全范围最终目的—向临床过渡(综合评价)申报临床:1.预测人临床用药时的可能毒性,以制定监测、防治措施2.推算临床研究的安全参考剂量和安全范围,进行利弊权衡申报生产:3.为说明书提供信息--尤其是那些无法在人体试验的动物结果,限制用药人群,帮助利弊权衡。第26页/共166页14、药物安全性评价最终目的-为临床服务初步目的–毒理试验2621/24/26号:过敏性(局部、全身和光敏毒性)、/溶血性和局部(血管、皮肤、粘膜、肌肉等)刺激性等主要与局部、全身给药有关的特殊安全性试验研究和文献资料22//27号:复方制剂中多种成/组份药效、毒性、药代动力学相互影响的试验资料及文献资料23/25/22号:致突变试验资料及文献资料24/26/23号:生殖毒性试验资料及文献资料25/27/24号:致癌试验资料及文献资料26//28号:依赖性试验资料及文献资料27/28/21号:动物药代动力学试验资料及文献资料15、各类新药申报资料的一般要求第27页/共166页21/24/26号:过敏性(局部、全身和光敏毒性)、/溶2716、《药品注册管理办法》药品注册药理毒理申报资料药理毒理研究资料综述主要药效学试验资料及文献资料一般药理学的试验资料及文献资料-(GLP)急性毒性试验资料及文献资料-(GLP)长期毒性试验资料及文献资料-(GLP)过敏性(局部、全身、和光敏毒性)、溶血性和局部(血管、皮肤、粘膜、肌肉等)刺激性等特殊安全性试验资料和文献资料-(GLP)复方制剂中多种成分药效、毒性、药代动力学相互影响的试验资料和文献资料致突变试验资料及文献资料-(GLP)生殖毒性试验资料及文献资料-(GLP)致癌试验资料及文献资料-(GLP)依赖性试验资料及文献资料-(GLP)非临床药代动力学试验资料及文献资料-(GLP)第28页/共166页16、《药品注册管理办法》药品注册药理毒理申报资料药理毒理研28
17.临床前安全性评价
与临床的差别
研究方案/种属动物人体个体数量大量个体个体年龄青年各个年龄段个体健康状况健康不定个体遗传背景同源异源给药剂量从治疗量到中毒量治疗量给药时间通常每日一次根据治疗需要居住条件统一,最佳不定营养统一,最佳不定辅助治疗无经常语言交流无广泛病理组织学全面特例第29页/共166页17.临床前安全性评价
与临29
18、长期毒性试验的给药期限药物临床疗程长期毒性试验给药期限可以支持的临床研究阶段啮齿类动物非啮齿类动物单次给药2周2周Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期≤2周1个月1个月Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期>2周*1个月1个月Ⅰ期≤1个月1个月1个月Ⅱ期3个月3个月Ⅲ期≤3个月3个月3个月Ⅱ期6个月6个月Ⅲ期≤6个月6个月6个月Ⅱ期6个月9个月Ⅲ期>6个月6个月9个月Ⅱ期6个月9个月Ⅲ期第30页/共166页药物临床疗程长期毒性试验给药期限可以支持的临床研究阶段啮3019.安评资料审评中的主要问题
(一)受试物(二)试验动物(三)给药途径(四)给药频率(五)给药期限(六)给药剂量(七)观察指标(八)观察指标的时间和次数(九)结果及分析(十)综合评价第31页/共166页19.安评资料审评中的主要问题(一)受试物第31页/共31
急性(单次给药)毒性长期(重复给药)毒性致突变(遗传毒性)生殖毒性致癌性免疫原性依赖性毒代动力学其它毒性(过敏性、溶血性、光毒性、免疫毒性、药物依赖性等试验)20、药物安全性评价研究的范围第32页/共166页急性(单次给药)毒性20、药物安全性评价研究的范围第32
受试药物化学药品:原料、制剂生物制品:制剂中药:原料、制剂、浸膏试验动物
动物同药效试验啮齿类和非啮齿类两种,如大鼠、犬或猴等。理由充分,一种相关动物21.药物非临床研究-共性问题第33页/共166页21.药物非临床研究-共性问题第33页/共166页3322.临床前毒理学评价总的要求找出毒性剂量Toxicdosage确定安全剂量范围
Safetymargin
毒性反应Toxicreaction:性质、程度、量毒关系、产生时间,达峰时间,
持续时间及反复产生毒性反应时间、迟发性、蓄积性、耐受性
寻找毒性反应靶器官TargetOrgan
毒性反应是否可逆Reversibility确保临床用药安全第34页/共166页22.临床前毒理学评价总的要求找出毒性剂量Toxicd34(一)试验要求(二)目的意义(三)基本内容和要求(四)急性毒性LD50常用计算方法(五)有关问题三、急性毒性试验第35页/共166页(一)试验要求三、急性毒性试验第35页/共166页35(一)试验要求试验动物啮齿类----小鼠或大鼠非啮齿类----犬或其它一类药至少必须用二种动物(啮齿类及非啮齿类各一种,其中非啮齿类宜用Beagle犬);其它类酌情用二种动物小鼠18-22g,同次体重相差不超过4g;大鼠120-150g,同次体重不超过20g;犬用成年犬♀♂各半
第36页/共166页(一)试验要求试验动物第36页/共166页36(二)急性毒性试验目的意义1、了解新药急性毒性强度2、计算新药相对毒性参数3、为临床毒副反应监护提供参考依据4、为长期毒性、蓄积性毒性提供依据5、为特殊毒性试验选择剂量提供依据6、其它方面第37页/共166页(二)急性毒性试验目的意义1、了解新药急性毒性强度第37页371、新药急性毒性的强度
表.化学物质的急性毒性分级标准(WHO,1977)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━毒性分级ig大、小鼠LD50吸入大、小鼠LC50涂皮兔LD50人口服可能的
(mg/kg)(ppm)(mg/kg)致死量(g)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━极毒<1<10<50.06剧毒1-5010-1005-444中等毒51-500101-100045-35030低毒501-50001001-10000351-2180250实际无毒>5000>10000>2180>1200━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━*吸入毒性LC50指中毒栏中的浓度,一次中毒2-4小时,观察24天
第38页/共166页1、新药急性毒性的强度表.化学物质的急性毒性分级标准(W38新药急性毒性的强度
表.欧共体对化学物的毒性分级━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━动物及给药途径剧毒毒有害━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━大鼠LD50ig(mg/kg)≤2525-200200-2000大鼠或兔经皮LD50(mg/kg)≤5050-400400-2000大鼠LC50(mg/L/4h≤0.50.2-22-20━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
第39页/共166页新药急性毒性的强度表.欧共体对化学物的毒性分级第39页/392、相对毒性参数治疗指数TI=LD50/ED50安全系数SF=LD5/ED95可靠或确实安全系数CSF=LD1/ED99安全范围SM=(LD1/ED99-1)X100%SED50/ED50,越大越安全LD5基本无害量ED95基本有效量LD1肯定无害量
ED99肯定有效量第40页/共166页2、相对毒性参数治疗指数TI=LD50/ED50第40页/403.为临床毒副反应监护提供参考中毒症状起始时间持续时间恢复时间对抗试验为临床急救提供依据第41页/共166页3.为临床毒副反应监护提供参考中毒症状第41页/共166页41急性毒性试验观察动物反应指标中毒部位毒性症状表现中枢神经系统呆滞:对刺激反应迟缓、减弱、消失;不安:对刺激反应过敏、兴奋;强直:行动姿势改变、叫声异常、震颤、共济失调植物神经系统瞳孔缩小、放大;分泌增多,如流涎、流泪呼吸系统鼻孔流鼻涕、呼吸缓慢、困难、潮式呼吸、速率加快等心血管系统心动过速、缓慢、心律不齐、心跳过强、微弱胃肠系统胀、腹泻、便秘、粪便不成形、粪便黑色生殖系统乳腺膨胀、会阴部污浊、阴囊下垂等皮肤、毛皮肤发红、松弛、皮疹、毛竖起粘膜口腔流粘液、充血、溃疡、出血性紫绀眼睛上睑下垂、眼球突出混浊其他直肠温度升高、降低;消瘦;拒食等第42页/共166页急性毒性试验观察动物反应指标中毒部位424、为长毒、蓄毒试验
选择剂量提供依据长期毒性剂量设计LD50法(1/10,1/50,1/100)MTD法(1,1/3,1/10)蓄积性毒性剂量设计1/10LD50,然后按等比级数1.5倍逐渐递增第43页/共166页4、为长毒、蓄毒试验
选择剂量提供依据435、为特殊毒性试验选择剂量提供依据生殖毒性试验高剂量为母鼠MTD致突变试验啮齿类动物微核试验高剂量为1/2LD50果蝇伴性隐性致死试验的高、低剂量分别为1/2LD50和1/4LD50精原细胞染色体畸变试验高剂量应为1/2LD50
动物短期致癌试验高剂量应是MTD主要药效学剂量限度、一般药理学和药动学剂量设计也要参考急性毒性的LD50第44页/共166页5、为特殊毒性试验选择剂量提供依据生殖毒性试验高剂量为母鼠M446、其它方面系列化合物的合格率分析(除理化性质为主外)也参考LD50复方中药物的相互作用,有时也通过拆方及合用的LD50来判别相互作用的性质第45页/共166页6、其它方面系列化合物的合格率分析(除理化性质为主外)也参考45四、长期毒性试验(一)目的意义(二)基本内容和要求
1、LD50试验
2、最大耐受量试验
3、最大给药量试验
4、限量试验(三)长期毒性研究目的(四)试验方案设计
1-基本原则
2-试验动物
3-给药方案第46页/共166页四、长期毒性试验(一)目的意义第46页/共166页46(一)目的意义毒性剂量Toxicdosage安全范围Safetymargin毒性反应Toxicreaction:性质、程度、量毒关系、产生时间,达峰时间,
持续时间及反复产生毒性反应时间、迟发性、蓄积性、耐受性
毒性反应靶器官Targetorgan
毒性反应是否可逆Reversibility第47页/共166页(一)目的意义毒性剂量Toxicdosage第47页/471-LD50试验指动物单次给药后引起50%动物死亡的剂量。LD50值的意义是:LD50越小表示药物的急性毒性越大。动物:小鼠、大鼠等动物与分组:一般5组;每组10只雌、雄各半。试验前禁食给药途径:临床给药途径观察14天,进行大体解剖观察,如有改变-病理检查(二)基本内容和要求第48页/共166页1-LD50试验(二)基本内容和要求第48页/共166页482-最大耐受量试验
(MTD--Maximum-ToleratedDose
)指动物单次大剂量给药或在24小时内接受多次大剂量受试药物后,动物在短期内出现的与药物相关的毒性反应,但是又不引起动物死亡的最大剂量动物:小鼠、大鼠、犬等动物数:小动物20只;大动物4只雌、雄各半。试验前动物应注意禁食给药途径:临床给药途径观察14天,进行大体解剖观察,如有改变-病理检查(二)基本内容和要求第49页/共166页2-最大耐受量试验(二)基本内容和要求第49页/共166页49
该试验多用于中药和毒性较小的其它药物研究指药物以最高浓度和最大容积的给药,剂量可能并未达到最大耐受的剂量,所以该剂量被称为最大给药量。具体要求可参照最大耐受量试验。
低毒药物,口服给药:5g(或ml)/kg
动物数一般≥5只,大鼠禁食一夜,小鼠禁食4-6小时,观察14天,如无死亡,则无必要进行更高剂量如动物在5g/kg出现死亡,可选择较低剂量3、最大给药量试验4、限量试验(二)基本内容和要求第50页/共166页该试验多用于中药和毒性较小的其它药物研究3、最大给50观察动物在给予超过临床剂量(数倍或数十倍)和用药周期(3-4倍以上)的情况下所出现的毒性反应设法发现引起毒性反应的剂量、剂量与毒性之间的关系、中毒表现和程度、主要毒性靶器官或组织及可逆程度等预测临床研究阶段可能的安全范围和毒性,预先制定防治措施或避免某些有特殊疾病患者的使用,减少临床可能的风险为临床试验初始剂量和指标的选择等提供重要参数(三)长期毒性研究目的第51页/共166页观察动物在给予超过临床剂量(数倍或数十倍)和用药周期(3-451通常长毒始于主要药效、安全药理、单次给药毒性、初步药代动力学(如果已经可获得)等试验之后有些药物侧重比较毒理学的研究,如新的剂型、改变酸根或碱基、改变给药途径等。(四)试验方案设计-基本原则第52页/共166页通常长毒始于主要药效、安全药理、单次给药毒性、初步药代动力学52l
动物的种类
常用大鼠和犬或敏感动物。创新药一般2种以上,雌雄各半。生物制品多用大鼠和猴(种属特异性可特殊)
动物的年龄与数量
大鼠试验3月内:6-8周龄;>3月:5-6周龄犬:一般选用性成熟的,6-10月;猴:3.5-4.5年根据试验周期长短确定每组动物数。原则:试验结束时小动物每组动物数应满足统计学要求;大动物的数应满足毒理学评价要求;一般大鼠为10-30只,雌雄各半;犬、猴至少雌、雄各3只;毒性大、周期长数量应增加,考虑恢复期数量。(四)试验方案设计—实验动物第53页/共166页l
动物的种类(四)试验方案设计—实验动物第53页/共53给药时间临床给药周期的3-4倍。反复、长期或植入的药,按最长给药时间,即啮齿-6月;非啮齿-9月周期短-每天给药;>1个月-6天/周
-每天给药时间应一致
-保证动物摄入量的准确性中药如给药体积大,可将药物分成2次/日
-不提倡采用掺食给药,除非有稳定性、均一性(四)试验方案设计—给药方案第54页/共166页给药时间(四)试验方案设计—给药方案第54页/共166页54给药剂量一般3个给药剂量组高剂量-动物应出现毒性和个别死亡(<20%)低剂量-等于或略高于有效剂量,无毒性中剂量-介于以上两者之间,轻微毒性或者按急毒结果:
LD50法(1/10,1/50,1/100)MTD法(1,1/3,1/10)(四)试验方案设计—给药方案第55页/共166页给药剂量(四)试验方案设计—给药方案第55页/共166页55对照组的设置
-通常给药组和对照组的动物数应基本相等
-对照组可根据试验方案的具体要求和研究目的设立阴性对照组、溶媒对照组观察指标全面、针对特点一般体征、饮食、体重变化;血尿常规、血液及血液生化指标、心电图,脏器/体重系数、重要组织器官的肉眼和病理组织学观察、死亡情况。应记录毒性症状出现、减轻或消失的时间。体重和进食量每周测1-2次。周期>3月的,1/3动物检查中期主要指标;如发现异常可适当增加检查次数。(四)试验方案设计—给药方案第56页/共166页对照组的设置(四)试验方案设计—给药方案第56页/共166页56五、其他毒性研究1、致突变性试验2、生殖毒性试验3、致癌性试验4、皮肤给药急性毒性试验5、皮肤给药的长期毒性试验6、皮肤刺激试验7、皮肤过敏试验8、光敏试验9、眼刺激试验10、滴鼻剂和吸入剂急性毒性试验11、直肠、阴道用药急毒试验12、直肠、阴道用药刺激试验13、身体依赖性试验-自然戒断试验14、身体依赖性试验--替代试验15、身体依赖性试验--催促试验16、身体依赖性试验--诱导试验17、精神依赖性试验第57页/共166页五、其他毒性研究1、致突变性试验第57页/共166页57
目前建立的遗传毒性试验是研究机体遗传物质受外源性化学物质或其它环境因素作用时对有机体产生的遗传毒性作用。遗传毒性试验包括体外和体内检测系统。两者应结合进行研究。体外检测系统包括细菌回复突变、微核试验、哺乳动物细胞染色体畸变等;体内试验包括骨髓微核试验、显性致死试验等。一类药需要提供实验资料1、致突变性试验(遗传毒性)第58页/共166页目前建立的遗传毒性试验是研究机体遗传物质受外源性化学物质58
概念评价药物对哺乳动物生殖的影响,推测对人可能的生殖毒性研究分为三段
I段(一般生殖毒性):是评价对成年动物生育力和早期胚胎发育影响,评价药物对配子成熟,交配行为、受孕、胚胎着床前和着床的影响
II段(致畸敏感期毒性):即妊娠动物在胚胎器官形成期给药,评价药物对亲体、胚胎、胎仔发育影响
III段(围产期毒性):在妊娠动物分娩前后给药,评价胎仔出生前后的发育和孕鼠从妊娠后期至断奶期间给药对妊娠、分娩、哺乳、胚胎、胎仔发育的影响。根据临床用药次数、适应证和拟用人群决定是否进行该试验创新药,一般可在申报临床研究前先提供II段试验对于可能只给一次或终身一次(如诊断或外科手术)的药,重复给药研究也许是不必要的。在较高剂量下,缩短处理期似乎更合适。2、生殖毒性试验第59页/共166页概念评价药物对哺乳动物生殖的影响,推测对人可能的59致癌试验检测受试药物对动物的潜在致瘤性药物是否进行该试验应在获得一定的相关信息后才能确定人群最长用药的时间及遗传毒理学、重复给药毒性等相关结果重复给药毒性试验可能显示受试药物具有免疫抑制特性、激素活性或考虑对人类是一种危险因子时,都应慎重考虑进行有关的致癌试验。如:-药物拟用于非肿瘤病人的辅助治疗或非癌症疾病的重复给药使用
-临床连续给药时间大于6个月应进行该试验
-治疗慢性和复发性疾病而经常间断使用药物
-有明确遗传毒性的化合物;
-其构效关系提示有潜在的致癌性的药物
-在连续重复给药的毒性试验中有癌前期病变的证据
-重复给药滞留的母体化合物或其代谢产物导致局部组织或病生理改变
-较长时间接触的药物,如缓慢释放药物也应考虑进行该试验
-内源性肽类、蛋白质是否需要进行该研究需作特殊考虑-超生理水平3-1、致癌性试验第60页/共166页致癌试验3-1、致癌性试验第60页/共166页60
以下情况进行致癌试验尤为重要:1)产生的生物学作用与天然产物明显不同;2)由于修饰导致产品结构与天然产物相比有明显不同;3)在人体局部或全身的浓度(即药理学水平)明显增加。对于抗肿瘤药物是否进行该试验,可考虑以下因素:
-如果用药人群的生存期较短(2-3年),则不要求
-如用于晚期全身治疗的抗肿瘤药物一般不需要进行,但当该药物疗效较好,能明显延长生命时,应考虑有关继发性肿瘤的问题,应进行致癌性研究3-2、致癌性试验第61页/共166页以下情况进行致癌试验尤为重要:1)产生的生物学作用与天然产61目的:观察短期接触受试物后皮肤的毒性反应动物:家兔、豚鼠或大鼠,♀♂各半,家兔体重2kg,豚鼠300g,大鼠200g左右,给药前24h将动物背部脊柱两侧毛脱掉,去毛范围约相当于体表面积的10%左右,(家兔约150cm2左右,豚鼠、大鼠约40cm2左右)药物:膏剂、液体或粉末。粉末需用赋形剂(如羊毛脂、凡士林等)混匀,以保证受试物与皮肤有良好的接触剂量:3个,组距0.65-0.85。家兔每组4只,豚鼠或大鼠每组10只并设赋形剂或空白对照组方法:将受试物均匀涂敷于脱毛区,破损皮肤则在脱毛区划破皮肤后再涂敷受试物。24h后去除,每日观察,连续7-14天。观察动物体重、皮肤、毛发、眼睛和粘膜的变化,呼吸、循环、中枢神经系统、四肢活动等变化。若有死亡则进行尸检,当有肉眼可见病变,则需进行病检判断:试验结果与对照组比较判断4、皮肤给药急性毒性试验
第62页/共166页目的:观察短期接触受试物后皮肤的毒性反应4、皮肤给药急性毒625.皮肤给药的长期毒性试验目的:观察经皮渗透产生的异常反应和可逆程度,找到靶器官动物:家兔(2kg,6只/组),豚鼠(300g,10只/组)或大鼠(200g,10只/组),♀♂各半。给药前24h动物背部脊柱两侧脱毛,面积同急毒受试物:同急性毒性试验剂量:3个,要求同大鼠口服长毒试验,并设赋形剂或空白对照组,若用受试物剂量超过有效浓度20倍以上,仍未见动物有不良反应或死亡时,则只须设一个高剂量组方法:受试物均匀涂敷,每次至少接触6h,临床用药疗程的3倍以上时间连续给药。部分动物应于停药后继续观察1-2周,检测指标:除每日观察皮肤、临床变化及皮肤病理学检查外,其血液学、血液生化指标和病理学检查项目同大鼠长期毒性试验要求判断:实验结果应写明安全剂量、中毒剂量、中毒表现、中毒靶器官及中毒的可逆程度等第63页/共166页5.皮肤给药的长期毒性试验目的:观察经皮渗透产生的异常反应和636、皮肤刺激试验目的:观察刺激反应情况动物:首选家兔(2kg左右),其次为豚鼠(300g左右)。药前24h脱毛,家兔每侧脱约50cm2,豚鼠每侧脱约20cm2受试物:同急性毒性试验方法:≥3只家兔或5只豚鼠,在受试物区、对照区和破损皮肤区(脱毛后),一次或多次将受试物1ml或1g涂于受试物区,赋形剂则涂于对照区。24h后去除。观察1、24、48和72h涂抹部位有无红斑和水肿等,变化的恢复情况和时间多次给药则每日涂抹一次,连续一周,其余均与一次给受试物的方法和要求一致结果评价:每只动物试验结果进行刺激反应评分,计算出平均分值进行刺激强度评价第64页/共166页6、皮肤刺激试验目的:观察刺激反应情况第64页/共166页64皮肤刺激反应评分━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
刺激反应分值━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━红斑:
无红斑0
勉强可见1
中度红斑2
严重红斑3
紫红色红斑并有焦痂形成4水肿:
无水肿0
勉强可见1
皮肤隆起轮廓清楚2
水肿隆起约1mm并范围扩大4━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━第65页/共166页皮肤刺激反应评分━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━65皮肤刺激强度评价━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
强度分值━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━无刺激性<0.5
轻度刺激性<2.0
中度刺激性<6.0
强度刺激性>6.0━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━第66页/共166页皮肤刺激强度评价━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━667、皮肤过敏试验目的:观察免疫系统反应在皮肤上的表现动物:豚鼠♀♂各半(250-300g)。给药前24h背部两侧脱毛,脱毛区每侧约3x3cm2受试物:若受试物是膏剂或液体,直接试验。若为固体粉末,则用水或赋形剂(如羊毛脂、凡士林、橄榄油等)混匀阳性致敏物:2,4-二硝基氯代苯配成1%的致敏浓度和0.1%的激发浓度方法:分受试物组,空白对照组,阳性对照组,每组10只(♀♂各半)1.致敏接触:将受试物0.1-0.2ml(g)涂在左侧脱毛区,持续6h。第7天和第14天,同法各重复一次2.激发接触:末次致敏后14天,将受试物0.1-0.2ml(g)涂于右侧脱毛区,阳性对照用0.1%2,4—二硝基氯代苯,6h后去除,即刻观察,然后于24、48、72h再次观察过敏反应情况结果评价:结果按皮肤反应评分标准评分,根据试验组与对照组豚鼠皮肤反应的差别,判断受试物对皮肤过敏反应性质可用致敏率(红斑或水肿的动物例数/受试动物总数)判断致敏强度第67页/共166页7、皮肤过敏试验目的:观察免疫系统反应在皮肤上的表现第6767皮肤过敏反应评分标准
皮肤反应分值红斑形成:无红斑0轻度红斑1中度红斑2重度红斑3水肿性红斑4水肿形成:无水肿0轻度水肿1中度水肿2重度水肿3第68页/共166页皮肤过敏反应评分标准68致敏率分类━━━━━━━━━━━━━━━━━
致敏率(%)反应强度━━━━━━━━━━━━━━━━━0-10弱致敏性性
20-30轻度致敏性
40-60中度致敏性
70-80高度致敏性
90-100极度致敏性━━━━━━━━━━━━━━第69页/共166页致敏率分类━━━━━━━━━━━━━━━━━第69页/共16698、光敏试验有些受试物皮肤涂抹后遇光照可引起光敏反应若其化学结构或某些组成(包括药物和赋形剂)文献报导有光敏作用者应作光敏试验其化学结构和已知光敏剂相似者也应做光敏试验第70页/共166页8、光敏试验有些受试物皮肤涂抹后遇光照可引起光敏反应第70页70皮肤给药毒性试验有关问题设立赋形剂对照组,赋形剂各种指标、规格等均应符合药用规格受损皮肤的用药,急毒、长毒等毒性试验也宜以模拟破损皮肤进行高剂量符合制剂工艺要求,以剂型允许配制浓度和允许给药容量给药。不能将外用药厚厚地涂在皮肤上第71页/共166页皮肤给药毒性试验有关问题设立赋形剂对照组,赋形剂各种指标、规719眼刺激试验目的:观察眼睛接触受试物后产生的刺激反应动物:家兔≥4只,体重2-3kg受试物:液体或膏剂均可直接滴入或涂敷剂量:用原液或原膏剂,不必稀释,每只眼睛滴入0.1ml或涂敷0.1g以内方法:滴入或涂敷于动物一侧眼结膜囊内,另一侧作为空白(或赋形剂)对照。给药后使眼睛被动闭合5-10分。记录给药后6、24、48、72h至7天眼的局部反应情况临床用药超过一周的受试物要进行多次给药刺激试验,连续给药一周以上结果评价:将每只动物的眼角膜、虹膜和结膜的刺激反应的分值相加,即是一只受试动物眼刺激反应的总积分。把每个受试动物的刺激反应积分的总和除以动物数,就是该受试物对眼刺激性的最后分值,以此判定受试物刺激程度第72页/共166页9眼刺激试验目的:观察眼睛接触受试物后产生的刺激反应第72729眼刺激试验
眼刺激试验--角膜评分无混浊0散在或弥漫性混浊,虹膜清晰可见1
半透明区易分辨,虹膜模糊不清2
出现灰白色半透明区,虹膜细节不清,瞳孔大小勉强看清3
角膜不透明,由于混浊,虹膜无法辨认4眼刺激试验--虹膜评分正常0皱褶明显加深,充血,肿胀,角膜周围轻度充血,瞳孔对光仍有反应1出血,肉眼可见坏死,对光无反应(或出现其中一种反应)2第73页/共166页9眼刺激试验第73页/共166页73眼刺激试验--结膜评分A.充血(指睑结膜、球结膜部位)血管正常0血管充血呈鲜红色1血管充血呈深红色,血管不易分辨弥漫性充血呈紫红色3B.水肿无水肿0轻微水肿(包括瞬膜)1明显水肿,伴有部分眼睑外翻水肿至眼睑近半闭合3水肿至眼睑超半闭合4C.分泌物无分泌物0少量分泌物1分泌物使眼睑和睫毛潮湿或粘着2分泌物使整个眼区潮湿或粘着3第74页/共166页眼刺激试验--结膜评分A.充血(指睑结膜、球结膜部位)第774眼刺激试验--结膜评分眼刺激性评━━━━━━━━━━━━━━━━刺激程度积分━━━━━━━━━━━━━━━━无刺激性0~3轻度刺激性4~8中度刺激性9~12强度刺激性13~16━━━━━━━━━━━━━━━第75页/共166页眼刺激试验--结膜评分眼刺激性评第75页/共166页7510.滴鼻剂和吸入剂急性毒性试验目的:观察一次滴入或吸入后所产生的毒性反应和死亡情况动物:大鼠、豚鼠或家兔。♀♂各半,大鼠、豚鼠体重在250-300g、家兔在2.5kg左右受试物:液体或粉末剂剂量:3个剂量,组距0.65-0.85为宜。设赋形剂或空白对照组。若大剂量组(超过临床预计用量的50倍以上)未出现死亡情况时,则只须设一个高剂量组方法:大鼠或豚鼠每组10只,家兔每组4只,♀♂各半。滴入或吸入药后,至少接触4小时,给药后即刻观察及7-14天观察动物全身状况、体重、呼吸、循环、中枢神经系统、四肢活动等变化,若出现死亡则病检结果判断:试验结果与对照组比较。如能测出LD50值则按急性毒性试验要求计算第76页/共166页10.滴鼻剂和吸入剂急性毒性试验目的:观察一次滴入或吸入后所7611.直肠、阴道用药急毒试验目的:观察直肠或阴道一次接触受试物后,由吸敷所产生的毒性反应和死亡情况受试物:栓剂、液体或膏剂。剂量:3个,组距0.65-0.85,须设赋形剂或空白对照组方法:家兔每组4只,大鼠每组10只。将受试物置入≥4h。即刻观察7-14天,观察全身状况,体重、呼吸、循环、中枢神经系统、四肢活动等变化。若出现死亡时应做病检结果判断:与对照组比较判断。必要时算LD50目的:观察直肠、阴道的刺激反应动物:同上述急性毒性试验受试物:栓剂、液体或膏剂分组:给药组、赋形剂组和空白对照组。每组家兔4只,大鼠6只方法:受试物置入≥4h,24h后处死动物。取出局部直肠或阴道组织。观察有无充血、红肿等现象,若有变化需进行病检第77页/共166页11.直肠、阴道用药急毒试验目的:观察直肠或阴道一次接触受试7712.直肠、阴道用药刺激试验目的:观察直肠、阴道的刺激反应动物:同上述急性毒性试验受试物:栓剂、液体或膏剂分组:给药组、赋形剂组和空白对照组。每组家兔4只,大鼠6只方法:受试物置入≥4h,24h后处死动物。取出局部直肠或阴道组织。观察有无充血、红肿等现象,若有变化需进行病检多次给受试物则一般每日一次,连续7天,于末次给药后24h处死动物并观察结果判断:试验结果与对照组比较判断腔道用药毒性试验要特别注意既要符合剂型要求,又要考虑腔道可给容量第78页/共166页12.直肠、阴道用药刺激试验目的:观察直肠、阴道的刺激反应第7813.身体依赖性试验-自然戒断试验------连续给药后突然停药,观察戒断症状,与同类的代表药作对比,判断受试药的依赖性潜力-----动物:小、大鼠和猴。小鼠体重20-24g,每组≥20只,大鼠体重180-220g,每组≥10只,猴体重3-5kg,每组3~5只,♂♀各半------剂量:2~3,须设赋形剂对照和阳性药对照(吗啡,苯巴比妥或巴比妥)。低剂量用ACD;高剂量组依赖性潜力低的药物应选用接近毒性反应的剂量,毒性低的药物选用MTD。药物可采用恒量或剂量递增的方式给予-------连续给药后突然停药,观察戒断症状,与同类的代表药作对比,判断受试药的依赖性潜力------动物:小、大鼠和猴。小鼠体重20-24g,每组≥20只,大鼠体重180-220g,每组≥10只,猴体重3-5kg,每组3~5只,♂♀各半------剂量:2~3,须设赋形剂对照和阳性药对照(吗啡,苯巴比妥或巴比妥)。低剂量用ACD;高剂量组依赖性潜力低的药物应选用接近毒性反应的剂量,毒性低的药物选用MTD。药物可采用恒量或剂量递增的方式给予第79页/共166页13.身体依赖性试验-自然戒断试验------连续给药后突然7913.身体依赖性试验-自然戒断试验------连续给药后突然停药,观察戒断症状,与同类的代表药作对比,判断受试药的依赖性潜力-----动物:小、大鼠和猴。小鼠体重20-24g,每组≥20只,大鼠体重180-220g,每组≥10只,猴体重3-5kg,每组3~5只,♂♀各半------剂量:2~3,须设赋形剂对照和阳性药对照(吗啡,苯巴比妥或巴比妥)。低剂量用ACD;高剂量组依赖性潜力低的药物应选用接近毒性反应的剂量,毒性低的药物选用MTD。药物可采用恒量或剂量递增的方式给予------观察指标:镇痛药在停药前24h及停药后48h内每隔4h观察记录外观体征和行为活动、植物神经系统机能变化,并称重。镇静催眠药在停药前一天及停药后的1至2周内每天观察动物的外观体征和行为活动及自发惊厥发生率-------外观体征和行为活动包括:应激性、神情过敏(猴)、饮食、睡眠、自发运动活动、攻击性、警觉程度、神经反射、竖尾、震颤、惊厥、呼吸、体温、体重------植物神经系统机能变化:腹泻、流涎、流泪、恶心、呕吐、瞳孔大小------资料记录及整理:①动物应写明种属、性别、生产合格证号、记录体重、实验室温度及湿度②受试物应写明生产批号、配制方法③戒断症状用记分法统计,对检测指标和体重、惊厥发生率等应设计合理的图表显示。实验结果进行统计处理第80页/共166页13.身体依赖性试验-自然戒断试验------连续给药后突然8014.身体依赖性试验--替代试验-----给予动物代表药(如吗啡、巴比妥或苯巴比妥)产生身体依赖性后,停止给药,替之以受试药,观察记录动物是否发生戒断症状及发作程度----动物:参照“自然戒断试验”----剂量:参照“自然戒断试验”----给药途径:腹腔注射、灌胃或“药掺食”(drugadmixedfood,DAF)法给予代表药使产生身体依赖性,然后停止给代表药,以同样给药方式给予不同剂量的受试药,观察及记录替代期间动物的戒断行为和体重变化-----镇痛药的观察期为停止吗啡前24h和停药后48h内,每4h观察一次;镇静催眠药的观察为停止代表药前一天和停药后的1~2周内,每天观察一次-----采用1~2种给药途径,必须有一种与临床用药途径相同-----观察指标:参照“自然戒断试验”-----资料记录与整理:参照“自然戒断试验”第81页/共166页14.身体依赖性试验--替代试验-----给予动物代表药(如8115.身体依赖性试验--催促试验---概念:短时期内给予动物大剂量受试药,然后注射受体对抗剂,观察和记录是否出现戒断症状及其程度。此法只适用于有竟争性受体对抗剂的阿片类药物----动物:参照“自然戒断试验”----剂量:除低剂量组一般采用临床剂量的1至2倍外,余同“自然戒断试验”---给药途径:猴的实验应采用与临床给药途径相同;大、小鼠的实验选用二种给药途径,其中必须有一种与临床用药途径相同---给药期限:猴连续给药30~60天,上、下午各一次,大、小鼠连续给药3~5天----停药后给予阿片受体对抗剂,常用纳洛酮,亦可用环丙羟丙吗啡。观察给受体对抗剂后1~2h内动物出现的戒断症状及体重变化---观察指标:参照“自然戒断试验”。小鼠适应观察记录跳跃次数----资料记录及整理:参照“自然戒断试验”第82页/共166页15.身体依赖性试验--催促试验---概念:短时期内给予动物8216.身体依赖性试验--诱导试验---概念:应用各种诱发惊厥的方法如听源性发作和戊四唑惊厥,对镇静催眠药产生身体依赖性的动物,在断药期间阈下刺激强度就可出现反跳性兴奋,诱发惊厥---动物:大、小鼠。应预先挑选对各种阈下刺激无惊厥反应鼠---剂量:参照“自然戒断试验”,阳性代表药为苯巴比妥或巴比妥----给药途径:二种,有一种同临床途径----给药期限:30天,每天二次,上、下午各一次----观察指标:听源性发作实验在停药后的一周内每天记录发作率和体重;戊四唑实验在停药24h后记录一次发作率和体重----资料记录及整理:参照“自然戒断试验”第83页/共166页16.身体依赖性试验--诱导试验---概念:应用各种诱发惊厥8317.精神依赖性试验---采用”自身给药“测定iv药物对动物的强化效应---动物:200~250g的健康大鼠,♂♀各半----剂量:1~2个剂量组,加上一个阳性药对照组(阿片类--盐酸吗啡,镇静催眠--苯巴比妥钠或戊巴比妥钠),每组10只动物。---方法:戊巴比妥钠麻醉下行颈外静脉插管术,将插管一端固定于血管内,另一端与恒速泵及
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