药物安全性评价word

药物安全性评价

绪论

一、药物安全性评价概述

药品：指用于预防、治疗、诊断疾病，有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质，包括中药材、中药饮片、中成药、化学原料药及其制剂、抗生素、生化药品、放射性药品、血清、疫苗、血液制品和诊断药品等。（《中华人民共和国药品管理法》） （一）新药研发程序

1．探索和筛选：应用常规的药理学方法检测化合物的药理学活性，超过活性标准即可认为有活性；通过早期毒性筛选尽量排除可能有问题的化合物，从而增加测试化合物的数量，减少实验动物的用量和扩大给药剂量的范围。

2．非临床研究：实施符合GLP标准的毒理学安全性评价、生物利用度评价及药代毒代动力学研究。 3．临床研究：Ⅰ期：证明人类对该药物的耐受性并确定其在人体体内的药物代谢动力学特性。 Ⅱ期：确定药物的量效关系。

Ⅲ期：临床药效学试验（全面、多中心、大量患者参与） Ⅰ期、Ⅱ期、 Ⅲ期临床试验应符合GCP标准。

4．申请新药注册：《药品管理法》、《药品注册管理办法》

5．新药上市：进行药物不良反应监测，并进行符合GCP标准的Ⅳ期临床试验 （二）安评的起源

最早提出药物安全性评价是缘于20世纪全世界出现了许多严重的药物中毒事件。

1．磺胺酏剂事件（30年代，美国）

a.1937年，美国一家公司的主任药师瓦特金斯(HaroldWotkins)为使小儿服用方便，用二甘醇代替酒精做溶媒，配制口服液剂，称为磺胺酏剂。

b.未做动物实验，在美国田纳西州的马森吉尔药厂投产后，全部进入市场，用于治疗感染性疾病。 c.到这一年的9～10月间，美国南方一些地方开始发现患肾功能衰竭的病量增加，共发现358名病人，死亡107人(其中大多数为儿童)，成为上世纪影响最大的药害事件之一。

2．有机锡中毒事件（50年代，法国） a.烷基锡化合物可引起多起中毒。

b.19年在法国用于治疗皮肤化脓很有效的Stallion药物，这种药物中含有作为不纯物的10%三乙基锡碘化合物，有1000人服用这种药物，有约100人死亡。

c.其中毒事件的原因物质就是三乙基锡。

3．“沙利度胺”反应停事件（60年代，德国）

a.1957年10月，反应停正式投放市场，作为一种“没有任何副作用的抗妊娠反应药物”，成为“孕妇的理想选择”。

b.1960年，有医生发现新生儿畸形的发生率与沙利度胺的销售量呈现一定的相关性，之后的毒理学研究显示，沙利度胺对灵长类动物有很强的致畸性。

c.1961年11月，撤回联邦德国市场上所有反应停，不久其他国家也停止了反应停的销售，期间由于沙利度胺有万余名畸形胎儿出生。 4．氯碘喹啉事件（70年代，日本）

a.氯碘喹啉是一种有机碘化合物，作为治疗阿米巴痢疾及预防旅行者腹泻的常备药，并认为本品极少被肠道吸收和毒性最小。

b.日本于20世纪50年代后期出现一些“亚急性脊髓视神经病”患者，其症状表现为腹痛腹泻，继有双足麻木、刺痛、寒冷、无力，进而发展为瘫痪(约占5％)。

c.1969年发展到顶峰，一个月竟有300例新病人发生。

d.日本禁用此药后，\"亚急性脊髓视神经病\"发生率急剧降低。

5．我国也发现了许多药物中毒事件 ：

野金针菇致白内障；双黄连注射液致死；清开灵注射液过敏；强痛定和二氢挨托啡的药物依赖；“龙胆泻肝丸”事件；

和西药一样，中药的毒性也不可低估，同样引起了中药研发、生产和使用者的再度忧虑。因此，药品的安全性问题越来越成为社会关注的焦点，用药者开始更多地留意“药理”、“毒理”等名词。如何确保药品的安全性，是新药研发者必须考虑的首要问题。 （三）安评的概念、研究内容

药物安全性评价是通过动物试验和对人群的观察，阐明药物的毒性及潜在危害，以决定其能否进入市场或阐明安全使用条件，以最大限度地减小其危害作用，保护人类健康。

药物安全性评价的研究内容包括临床前安全性评价、临床安全性评价及上市后安全性再评价。

（四）临床前安全性评价的目的

1．支持人临床试验，指导各期临床试验的设计（受试人群的选择、给药剂量、给药方案、监测药物安全性和功效的指标选择）。

2．最大化药物开发的利益/风险比值。 3．发现任何潜在未知毒性及靶器官。

（五）动物实验结果到人类应用的局限性或不确定性 1．局限性

人与实验动物对药物反应的敏感性不同。

动物不能述说主观感觉的毒性效应（疼痛、疲乏、头晕、眼花、耳鸣等）； 动物实验能观察动物的体征，而不能发现动物的症状。

2．不确定性

药物在高剂量的毒性反应和低剂量的毒性反应规律可能不一致。

药物安全性评价中所用的实验动物数量有限，从少量的动物实验的结果向大量人群用药的外推，存在不确定性。 受试对象健康指数不同，对药物反应的易感性不同。（实验动物均为实验室培育，选用成年健康动物，反应单一；而人群为不同人种、种族，包括老年体弱、患病个体，对药物反应的易感性存在差异） 二、法规、规范、指导原则 （一）法规：《中华人民共和国药品管理法》 《药品注册管理办法》

附件一 中药、天然药物注册分类及申报资料要求 附件二 化学药品注册分类及申报资料要求 附件三 生物制品注册分类及申报资料要求 附件四 药品补充申请注册事项及申报资料要求 附件五 药品再注册申报资料项目

（二）规范：《药物非临床研究质量管理规范》 《GB 194-2004实验室生物安全通用要求》

实验动物管理条例及实验动物质量管理办法、标准 《实验动物管理条例》 《实验动物质量管理办法》

《GB 19423-2001哺乳类实验动物的遗传质量控制》 实验动物饲料国家强制性标准

实验动物环境与设施国家强制性标准 实验动物微生物学检测国家强制性标准 实验动物管理地方法规

（三）药物研究技术指导原则 中药、天然药物 化学药物

国家食品药品监督管理局药品审评中心（指导原则专栏） 国内指导原则 化学药物

中药、天然药物 生物制品

国外参考指导原则

三、优良实验室工作规范

（一）GLP的概念、目的及意义

GLP是英文Good Laboratory Practice的缩写，中文直译为优良实验室操作, 或良好实验室规范或标准实验室规范。 就实验室实验研究从计划、实验、监督、记录到实验报告等一系列管理而制定的法规性文件 。

目的：制定GLP的主要目的是严格控制药品安全性评价试验的各个环节，提高药品非临床安全性评价研究（即毒理学研究）的质量,确保实验资料的真实性、完整性和可靠性，以保障人民用药安全。

意义：推动GLP进程，可最大限度地避免人为因素产生的错误和误差，提高药品非临床研究的质量，确保人民用药安全。 因此，安全性评价研究对于决定药品能否进入临床研究、预测其临床研究的风险程度和最终评价是否具有开发价值均起着举足轻重的作用。 为提高我省医药产品的市场竞争力，保证黑龙江省医药工业的持续发展，必须从医药产品的源头上解决问题，在增强创新药物的研发能力上求发展。

在创新药物的技术环节中，安全性评价为其共性技术，到目前为止，黑龙江省尚无一家通过国家GLP认证的药物安全性评价中心，这已成为制约我省创新药物研究与开发的瓶颈。没有这个技术平台，进行创新药物的研发是很难实现的。

（二）主要任务

① 承担全省乃至全国或国外的药品、生物制品、医用高分子材料、医用辅料、化学品、食品、食品添加剂等安全性评价。 ② 药物、毒物和代谢动力学研究。 ③ 新药的一般药理学研究。 ④ 新药的特殊毒性试验。 ⑤ 研究开发实验动物新品系。

⑥ 繁育和生产清洁级、SPF级、无菌级等实验动物。

安全性评价机构是新药研究的基础性问题，拥有能够达到GLP标准的新药安全评价机构，使具有新药研究基本能力的具体体现。目前我国有1702家药物非临床研究机构，其中300余家从事或拟从事药物安全性评价研究，但是，全国只有少数省市的相关单位或机构通过了国家GLP认证，这标志着上述少数省市在新药研究中将自成体系，已形成绝对优势。

而我省虽然在药学、药效学及临床研究方面具有相当的能力，无论在人员、设备及基地等方面优势较为明显，但到目前为止，我省尚无一家通过国家GLP认证的药物安全性评价中心，因此，建立或组建能够达到国家GLP认证条件的“黑龙江省新药（中药）安全性评价中心”已刻不容缓。

（三）各国GLP的发展

1972年，新西兰最早进行了GLP立法。 1973年，丹麦提出《国家实验理事会法案》。 1976年，美国开始试行GLP 。

1975年FDA（美国食品药品监督管理局）检查了美国二家最大的新药安全性评价实验室的资料，发现有很多问题。随后又对好几个实验室进行了检查，其问题相似。检查结果震惊了国会和部门。 1979年6月20日，美国起草的GLP正式生效。

1980年，美国联邦环保局（EPA）发布了有关农药的GLP标准。 1981年，国际经济合作与发展组织制定了GLP原则。 在美国的带动下，世界上有20多个国家先后实施GLP。 日本(1982年)、英国(1982年)、法国（1983年）、瑞典（1985）、西班牙（1985年）、意大利（1988年）、比利时(1988年)、荷兰（1986年）、韩国（1986年）以及加拿大、德国、澳大利亚及瑞士等。

GLP逐渐成为了国际上通行的确保药品非临床安全性研究质量的规范。

（四）各国GLP管辖产品的范围

美国：FDA：食品添加剂、色素添加剂、人用药物和兽药、人用医疗器械、生物制品和电子产品。 EPA：有毒物质、杀虫剂。

OECD：化学品（工业化学品、药物、化妆品、食品添加剂、农药等）。 英国：化学品 瑞士：化学品 瑞典：药品

日本：药品、农药、动物用药品、食品添加剂

（五）我国GLP的发展概况 历史

1985年以前，我国新药申报要求有毒理学实验资料。 我国从1991年起开始起草GLP。

1993年7月正式颁布了《新药（西药）临床前研究指导原则》。

1993年12月11日，原国家科委发布了《药品非临床研究质量管理规定（试行）》，于1994年1月1日生效。 现状

1998年6月，国家药品监督管理局成立。

1998年10月起重新修订GLP，并于1999年10月14日发布。

1999年11月1日起施行了《药品非临床研究质量管理规范（试行）》。 SFDA发布了《药品非临床研究质量管理规范检查办法（试行）》等有关规定。 2006年11月20日，国家食品药品监督管理局（SFDA）宣布：

为进一步推进药物非临床研究实施GLP，从源头上提高药物研究水平，保证药物研究质量，经研究决定，自2007年1月1日起，规定种类的新药非临床安全性评价研究必须在经过《药物非临床研究质量管理规范》（简称GLP）认证、符合GLP要求的实验室进行，否则，其药品注册申请将不予受理。

至此，在中国制药行业，一条从研发、生产到销售的药品安全链： GLP— GCP— GMP— GSP

真正完整地串联起来。而GLP的强制推行，也从源头上为长期以来全力推进保证群众安全有效用药工作提供了有力的保障。 （六）GLP的主要内容 1．组织机构和工作人员 GLP要求的组织系统

1）机构负责人：

在各个试验开始之前，分别任命“专题负责人”和设立“质量保证部门”；还要从管理者的角度审查“试验方案”。 试验开始后，要对整个试验负起监督责任，保证试验不出大的差错和不偏离最初制定的方案。 试验即将完成时，要审查批准总结报告。

机构负责人还要对人员的业务分工、培训教育、健康安全管理等有足够的重视。

2）专题负责人： 试验开始之前，要负责起草和制定实验方案，报请机构负责人批准；向具体从事实验的工作人员详细说明实验方案和标准操作规程的内容。

试验开始后，要指导、监督整个试验按照实验方案的要求来进行；要经常确认实验数据是否做到了正确的记录、分类、整理和保存。 在试验即将结束时，要作出总结报告。

试验结束后，将实验方案、原始资料、应保存的标本、各种有关记录文件和总结报告等送资料档案室保存。 3）质量保证部门： 质量保证部门的职责：

1对研究工作的监督：在检查之前，QAU都应该有一个检查计划，其中应列出研究的各个阶段和进行检查的频率。 对实验操作的现场检查，确保研究活动遵守研究方案、标准操作过程，并确保对活动的细节做了足够的文件记录。 对原始数据、档案的检查。

2对委托试验室工作质量评价的监督

3配合上级监督部门完成GLP的检查工作

4）实验工作人员：

应在专题负责人的指导下，遵照实验方案的要求，按照标准操作规程进行工作； 经常确认作业程序，减少偶然误差；

应对试验进行详细的观察和充分的记录，将试验中发生的可能影响试验结果的任何情况及时向专题负责人报告。 2．软件系统

1）SOP的特点：

①SOP要回答六个问题（做什么，怎么做，谁来做；查什么，怎么查，谁来查“QA”） ②SOP是机构各部门活动的基本书面文件 ③SOP的保密性

④SOP是机构接受上级GLP检查或认证，以及自我质量审计的基本依据 ⑤SOP应成为机构各部门研究人员和管理人员GLP的培训内容之一 ⑥GLP实验室的各项工作，都必须严格遵守相应的SOP ⑦实施各SOP时，应根据实情设计，并制定必要的记录

2）SOP的作用

统一实验标准，使各个实验室相同试验的操作方法、管理手续等各项工作规范化。 有助于明确各个不同部门及不同层次人员的职责。

保证各种实验设施和仪器设备等实验条件符合GLP标准，使实验动物的饲养管理和仪器的使用保养等制度化，确保各项技术保障达到GLP的要求。

确保研究结果的准确性和科学可靠性。

3）SOP制定的范围

按照我国GLP的规定，SOP应包括如下方面：

1．供试品和对照品的接收、标识、保存、处理、配制、领用以及取样分析等； 2．动物房和实验室的准备及环境因素的；

3．实验设施和仪器设备的维护、保养、校正、使用和管理； 4．计算机系统的操作和管理；

5．实验动物的运输、检疫、编号及饲养管理； 6．实验动物的观察记录及实验操作；

7．各种实验样品的采集、各种指标的检查和测定等操作技术； 8．濒死或已死亡动物的检查处理； 9．动物的尸检以及组织病毒学的检查； 10．实验标本的采集、编号及检验； 11．各种实验数据的处理；

12．工作人员的健康检查制度； 13．工作人员的培训制度； 14．质量保证部门的工作规程； 15．SOP的编辑和管理；

16．有必要制定SOP的其他工作等。

4）SOP的制定程序

SOP的制订一般遵循如下程序：

1. 由专题负责人或有经验的相关工作人员起草； 2. 经质量保证部门审核并签字确认；

3. 经机构负责人书面批准后生效执行。

在SOP制订后必须遵循。如需任何修改，要再经质量保证部门审核，机构负责人批准后更新。

5）SOP实施

SOP一经生效必须严格执行。

因此在制订并生效后要对有关人员进行培训，所有新调人或更换工作岗位的人员也必须经有关SOP的培训才能上岗。 SOP的放置地点要方便有关人员随时查阅参考。

在研究中出现任何偏离行为都要经SD和QAU的批准，并在原始资料中记录。 SOP的制订、修改、生效日期、分发及销毁情况应当记录并存档备查。 3．研究工作的实施

1步：实验开始之前，应由机构负责人制定主计划表，其中列出机构进行的非临床研究的内容及日期。 机构负责人制定主计划表后，通知QAU，让其做好安排人员执行质量保证的准备 2步：在实验开始之前，专题负责人必须按GLP中规定的内容制定实验方案。 1. 进行文献检索

2. 进行小规模的预备实验，根据实验结果作决定。

3. 决定实验条件、实验方法以及评价实验结果的方法，完成实验方案的大体轮廓。 4. 根据现有的人员和设备，考虑怎样具体地实施实验方案。

3步：如果原有的SOP没有包括某些进行此项试验所必须的内容，专题负责人要建议补充制定。 修改补充的SOP必须经QAU审查、签字确认，机构负责人批准方有效。

4步：实验实施前，专题负责人要向具体从事实验的工作人员详细说明实验方案和SOP的内容。

实验开始后，专题负责人全面负责研究实施过程。对各个部分的实验操作加以确认，检查实验原始数据和实验事实的准确性。 QAU对实验的具体实施负有重要的监督责任。

5步：实验即将完成时，专题负责人要考虑根据实验得到的结果制作实验的总结报告。其中必须包括GLP中所要求的内容。做好的总结报告要接受QAU的审查和机构负责人批准。

最后，机构负责人和QAU要在总结报告中签署意见。

6步：研究工作结束后，专题负责人应将实验方案、标本、原始资料、文字记录和总结报告的原件、与实验有关的各种书面文件、质量保证部门的检查报告等按SOP的要求整理，交到资料档案室，并按SOP的要求编号归档。

四、中药安全性评价

（一）中药毒性和不良反应的特点 1毒性：

两面性：1．具有较强的治疗作用和独特的临床疗效

例：相思子毒素（治疗癌性腹水、白血病、肺癌、子宫癌、卵巢癌、乳腺癌、直肠癌）、砒霜（治疗白血病、肝癌）、蜈蚣（治疗各种结合）、蜂毒（治疗风湿性疾病）、水蛭（治疗血栓性疾病）

2．临床很难驾驭和使用有毒中药，使用不当就会有中毒甚至致残、致死的危险

毒性靶器官：肝、肾、肺、心、内分泌腺、造血系统、免疫系统、神经系统、生殖系统 中毒类型：心脏毒、肝脏毒、肾脏毒、神经毒、细胞毒、生殖毒

2不良反应

概念：药品在按规定剂量应用过程中出现的、有害的而非所期望的、与药品的应用有明确因果关系的反应。 产生原因：药物自身毒性、使用不当

引起不良反应的常见药物：中药：黄连、大黄、延胡索、泽泻、天麻、三七等。 中成药：藿香正气、银黄口服液、牛黄解毒片等。

中药注射液：刺五加注射液、双黄连粉针、复方丹参注射液、茵栀黄注射液等。 （二）中药安全性评价的特点

1、中药现代化研究的热点和难点之一

中药的毒副作用逐步受到重视，但中药的毒理学研究及安全性评价方面仍然存在许多不足之处。 2、随着中药现代化，在疗效提高的同时，毒副作用亦明显增强。 药物纯化、改变剂型、改变给药途径。

3、复杂性

在中医药理论指导下应用的中药具有多成分、以复方配伍为主要应用方式的用药特点。

不足之处：1中药毒理学研究不规范，尚未完全实行GLP标准。

2中药成分复杂，毒理学研究较为困难尚未摸索出一套适合中药毒理学研究的手段体系和规范。 3中药复方的毒理学研究一直未得到重视 ，目前按照化学药物的评价手段和指标，以某有毒物质的绝对含量作为复方药物安全性评价的唯一指标，得出中药材有毒的结论，并以此推论含有毒中药材的复方有毒，这与传统中医药理论不符。 中药药物安全性评价——剂型、途径和剂量设计

一、药物的剂型研究

（一）剂型、途径和剂量研究的重要性 制剂是药物的最终形式。

各种试验研究和临床应用均离不开制剂。

疗效最大化、毒副作用最小化，并在安全性评价中使毒副作用暴露达到最大化。 （二）剂型的重要性

剂型可改变药物的治疗作用。 剂型能调节药物的作用速度。

通过改变药物剂型可降低或消除其毒副作用。 特殊剂型具有靶向作用。

剂型的不同可以直接影响药效。

（三）剂型设计的影响因素 1、临床需要给药途径

危重、急症、昏迷患者——速效剂型和非经口给药途径 缓效、长效——丸剂、缓释制剂、胶囊剂 局部用药——栓剂、锭剂等 胃肠道吸收的药物——口服剂型

不经胃肠道吸收的药物——注射、呼吸、皮肤、粘膜给药 2、药物的理化性质

一般特性——硬度、密度、气味、流动性、可压性、吸湿性 多晶型现象

溶出度和溶出速率 油水分配系数和解离度

3、药物的稳定性

热、光、氧、湿对药物稳定性的影响 温度、PH对药物溶液的影响 药物与辅料之间的稳定性

4、辅料的选择

提高疗效，减少药物用量； 降低或消除毒副作用；

增加药物的稳定性，延长贮存时间；

控制和调节药物在机体内的释放，降低用药频率。 （四）受试物剂型在安评中的重要性 实际研究中经常被忽略，应加以重视。

同一药物在不同剂型中的毒性表现不同。

同一药以不同制剂进入机体后，在体内的吸收、分布、代谢、排泄等动态过程不同，毒性反应也不同。

《新药研究技术指导原则》中规定，要求选择制备工艺稳定、符合临床试用质量标准规定的、能充分代表临床试验受试物和上市药品的样品。

二、受试物给药途径的选择

（一）局部效应：受试物在进入机体或与机体接触的最初部位或区域所产生的效应。

（二）吸收与分布： 1、经口和直肠途径

脂溶性药物比水溶性药物容易被吸收。

药物的吸收需要特殊转运系统的参与（糖、氨基酸、钙、钠）。 药物在一定程度上均能被吸收，但吸收度和吸收量上不同。 体内消化液改变药物的化学结构，从而影响体内动态过程。

药物在肠内稀释有利于更快吸收，但也能增加毒性，除非胃内容物能部分结合毒物加强有毒成分代谢。

其他：年龄、性别、禁食情况影响药物在胃肠道内的吸收。

2、注射给药途径

受试物在水溶液中的溶解度是影响经静脉能够给予多少药物的主要因素。 肌内或皮下注射给药，药物吸收快而完全。（毛细血管壁细胞间隙较大，只要通过毛细血管壁即可被吸收） 肌内注射比皮下注射给药吸收快。（血管在肌肉组织内分布较皮下组织丰富） 休克患者应采用静脉注射给药。（注射给药后在体内吸收受全身和给药部位的血流情况影响，休克患者全身循环衰竭，肌内注射给药不易被吸收）

应考察药物对注射部位的刺激性。（溶解性、毒性、温度、pH） 应考察静脉注射药物的热原和血液相容性。

3、吸入给药途径

肺的解剖学特点有利于吸收。（表面积、血流量、接近血液） 气溶胶沉积。（鼻咽部、肺泡、气管支气管）

气体的吸收程度与速度依赖于气体在血液中的溶解度。（氯仿全部被吸收；乙烯只有一少部分 被吸收）

4、皮肤给药途径

受试物的物理性质影响刺激性和药物吸收。（形状、大小、硬度） 给药部位的封闭程度影响经皮吸收和对给药部位的刺激性。 实验动物的年龄和敷用部位影响实验结果。（随着年龄的增加皮肤对刺激的敏感性下降；背部的皮肤比侧面较厚，敏感性差。） 实验动物的性别也能改变实验结果，不同性别的实验动物相同区域的皮肤厚度不同，对刺激的敏感性有差异。 5、吸收速度

吸入＞舌下＞直肠＞肌内注射＞皮下注射＞口服＞皮内注射 吸收程度

吸入＞舌下＞直肠＞肌内注射＞皮下注射＞口服

（三）代谢：吸收率决定处理外源物的酶系统，吸收形式决定主要代谢途径。 影响药物代谢的因素

与受试物有关的因素 分子大小 脂溶性 极性 解离度 与血浆蛋白质的亲和力 与被试验者有关的因素 身体体积的大小 膜的通透性、主动转运载体 体液pH、各组织器官血流量及脂肪含量 竞争性结合物的参与 血液中蛋白质含量，特别是白蛋白 与组织器官的亲和力（儿童应用病理或影响稳态改变的任何其他四环素，与钙络合沉积在骨和牙因素（如心脏衰竭、肾脏衰竭、肝齿中） 功能不全） 三、给药剂量的设计

（一）动物间的剂量换算

不同种属动物间的剂量换算方法

标准动物的等效剂量折算系数法 D未知=K·D已知 直接折算法

DB=DA·KB/KA （每只） dB=dA·KB/KA （千克体重） DB=DA·RB/RA ·(W1/W2)2/3 （每只） dB=dA·RB/RA ·(W1/W2)1/3 （千克体重） 同种动物间等效剂量的换算 D1:D2=A1:A2=(W1:W2)2/3 （二）剂量设计的基本原则 尽可能暴露药物的毒性 寻找毒性靶组织、靶器官 寻找解毒方法及措施

第二章 药物安全性评价中的一般毒性试验

外源化学物质在一定的剂量，一定的接触时间和一定的接触方式下对实验动物产生综合毒效应的能力称为化学毒物的一般毒性（general toxicity）；

又称为化学毒物的基础毒性（basic toxicity）或一般毒性作用（general toxic effects）。 按接触毒物时间的长短

急性毒性 急性毒性试验 亚慢性毒性 亚慢性毒性试验 慢性毒性 慢性毒性试验

一般毒性研究的意义：

化学毒物的一般毒性作用研究是毒理学工作中非常重要的内容； 又是化学物毒理学安全性评价和危险度评定的基础； 对防治化学毒物所致急、慢性中毒意义重大；

制订卫生标准以及管理毒理学的决策方面均具有十分重要的意义。

第一节 急性毒性作用***( Acute Toxicity Effect ) 一、急性毒性的概念**

急性毒性（acute toxicity）是指机体（实验动物或人）一次或24h内多次接触外源化学物后在短期内所产生的毒性效应，包括一般行为和外观改变、大体形态变化以及死亡效应等。

二、急性毒性试验的目的与常用参数 1、目的：

测试和求出毒物的致死剂量以及其它的急性毒性参数，通常以LD50为最主要的参数，并根据LD50值进行急性毒性分级。

通过观察动物中毒表现、毒作用强度和死亡的情况，初步评价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量一反应（效应）关系和对人体产生损害的危险性。

为亚慢性、慢性毒性试验研究以及其他毒理试验的提供接触剂量和观察指标选择的依据。 为毒理学机制研究提供线索。

2、常用急性毒效应参数 LD100 （绝对致死剂量） LD50 （半数致死剂量）** LD01或MLD（最小致死剂量） LD0或MTD（最大耐受剂量） limac （急性阈剂量）

ED0 （最大无作用剂量，NOEL，NOAEL ） Zac （acute toxic effect zone , 急性毒作用带） Zac= LD50 / limac

最常用的是半数致死量，它是急性毒性评价中很重要的参数，是比较不同化学毒物急性毒性的重要基础。 三、急性毒性试验方法的要点 实验动物的选择和要求 受试物以及处理 染毒方法 剂量选择 毒性作用观察 观察时间和周期

（一）实验动物的选择和要求 主要原则：

尽量选择急性毒性与人近似的动物； 易于饲养管理、试验操作方便的动物；

繁殖生育力较强，数量较大能够保障供应； 价格较低，易于获得的动物。

1．物种和品系：大鼠和小鼠最常用。一般选两种（啮、非啮齿类动物） 。

2。年龄与体重: 刚成年，健康，未曾交配和受孕动物。通常大鼠180~240g，小鼠18~25g，家兔2~2.5kg，豚鼠200~250g 。 3。性别: ♂♀各半或♂♀分别作。

4。分组与数量：根据不同的计算方法来定。 5。预检：大、小鼠5~7天；狗、猴2~3周。

6。禁食 ：经口灌胃染毒需要禁食。可隔夜禁食或禁食4h以上。

（二）受试物及处理

检索与受试物化学结构和理化性质相似的化学物的毒性资料。 一次备齐全部实验用量。 应以同一批号为宜。

受试物成分和配方应稳定不变。

急性毒性试验受试物配制的常用剂型为水溶液、混悬液、油溶液。 水溶性受试物的溶剂，通常为蒸馏水或去离子水，注射等胃肠道外染毒需用生理盐水，保持与体内渗透压一致。

水不溶性受试物应溶于或悬浮于适当的有机溶剂中，常用0.5%羟甲基纤维素钠、10%阿拉伯乳胶、天然植物油（如玉米油、橄榄油）。 受试物一般应临用新鲜配制。

染毒体积：一般为动物体重的1％－2％，最多不超过3％。 染毒经经口 滴眼 直肠 途径 皮 阴道 吸入 滴鼻 染毒20ml/2ml0.01ml0.5ml/0.2ml(rat) 0.1ml(猴2mg/L kg 1ml(rabbit) 体积 kg /kg /眼 、犬） （三）染毒方法

染毒途径（exposure routes）的选择应考虑：

模拟人在生活和生产环境中实际接触该受试物的途径和方式； 有利于不同化学物之间急性毒性大小的比较； 受试物的性质和用途；

各种受试物毒性和评价程序的要求等。 1. 经口（消化道）染毒（oral exposure） 灌胃、胶囊吞服、喂饲

2. 经呼吸道染毒（inhalation） 静式吸入染毒和动式吸入染毒 3. 经皮肤染毒（dermal exposure） 化学脱毛或机械脱毛 4. 经注射途径染毒

（四）剂量选择

1.剂量范围的确定：动物死亡率1％－100％的剂量范围 2.分组及剂量的确定

窛氏法：6－8组为宜，各组剂量呈等比级数

比值＝Lg-1(lg最大剂量－lg最小剂量）/（组数－1） 霍恩氏法：4组，各组剂量呈等比级数

剂量：0.4×10t,1.0×10t,2.15×10t,4.×10t, 剂量： 0.316×10t,1.0×10t,3.16×10t, （五）毒性作用观察 中毒体征和发生过程 死亡情况和时间分布 体重

病理检查

（六）观察时间和周期

急性毒性实验观察周期一般为14天。

在实际工作中，对速杀型化学毒物可以仅计算24h的死亡率求其LD50。

四、急性毒性分级和评价 （一）评价指标： 1、LD50 优点：

LD50是用统计学方法计算得值，重现性较好，相对稳定。

LD50反映受试动物群体中大多数动物感受的平均情况。从剂量－死亡曲线看，LD50处于曲线上升中段，是死亡率相对剂量变化最敏感的部位。

缺点：

LD50为生物学参数，受动物种属、染毒途径、实际环境及操作者熟练程度影响，因而有波动性。

2.剂量—死亡曲线的斜率

虽然LD50是评价毒物急性致死毒性的重要参数。但它只能说明某种毒物引起受试动物半数死亡的剂量，不能反映毒物致死作用的中毒特征。

当两种毒物LD50相等时，要正确评价两种毒物的致死毒性的中毒特征，就需利用剂量－死亡曲线的斜率。

①C、D的LD50相等，但剂量反应曲线斜率不同，在较低剂量水平时，C毒性大；在高剂量时，D毒性大。 ②B在LD50剂量水平时，毒性比D低，但降低剂量，B物质毒性可能与D相近（交叉）。 ③A物质毒性最低。

3. 急性毒性分级（acute toxicity classification）

利用毒物LD50大小，把毒物划分为不同的级别，评价毒物的急性毒性的强弱，比较毒物的急性毒性的大小。但各国际组织及不同国家制订的分级标准却不统一，不同的化学物也应用不同的分级标准。

WHO急性毒性分级 毒性分级 大鼠一次经口LD50（mg/kg） 6只大鼠吸入4h，死亡2~4只的浓度（ppm） 兔经皮LD50（mg/kg） 对人可能致死的估计量 g/kg 总量（g/60kg） 我国农药急性毒性分级 级别 经口LD50 （mg/kg） 剧毒 高毒 中等毒 低毒 ＜50 5~ 50~500 ＞500 经皮LD50 （mg/kg）4h ＜20 20~ 200~2000 ＞2000 吸入LC50 （mg/m3）2h ＜20 ~20 200~2000 ＞2000 剧毒 高毒 中等毒 低毒 实际无毒 ＜1 1~ 50~ 500~ 5000~ ＜10 10~ 100~ 1000~ 10000~ ＜5 5~ 44~ 350~ 2180~ ＜0.05 0.05~ 0.5~ 5~ ＞15 0.1 3 30 250 ＞1000 （引自GB15670-1995农药登记毒理学试验方法） 化学物质急性毒性（LD50）剂量分级 大鼠口服LD50（mg/kg） 极毒 剧毒 中等毒 低毒 实际无毒 无毒 ＜1 1~50 51~500 501~5000 5001~15000 ＞15000 相当于人的致死剂量 mg/kg 稍尝 500~4000 4000~30000 3000~250000 250000~500000 ＞500000 g/人 0.05 0.5 5 50 500 2500 级别 （引自GB15193.3-1994 食品安全性毒理学评价程序和方法） 第二节 亚慢性和慢性毒性作用 ( Subchronic Toxicity and Chronic

Toxicity )

一、亚慢性毒性作用 （一）概念

亚慢性毒性（subchronic toxicity）是指实验动物或人连续较长期接触外源化学物所引起的中毒效应。 所谓“较长期”是相对于急性、慢性毒性而言，并没有统一的、严格的时间界限，通常为1~6个月。

（二）试验的目的

1. 研究受试物亚慢性毒性剂量-反应关系，确定未观察到有害作用的剂量（NOAEL）和观察到有害作用的最低剂量（LOAEL），提出安全限量参考值。

2. 观察受试物亚慢性毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官。 3. 观察受试物亚慢性毒性的可逆性。

4. 为慢性毒性试验的剂量设计和观察指标选择提供依据。

5. 为在其他试验（急性、亚急性、其他动物物种的亚慢性试验等）中发现的或未发现的毒作用提供新的信息，比较不同动物物种毒效应的差异，为受试物毒性机制研究和将研究结果外推到人提供依据。

（三）亚慢性毒性实验方法的要点 1.实验动物的选择 （1）物种和品系

考虑它对化学毒物的代谢过程、生理反应和生化特性基本上与人接近，而且在急性毒性试验中证明是对受试物敏感的物种和品系。一般要求选择两个动物种属。 （2）性别、年龄和动物数

性别：♂♀各半、特殊要求除外。

大小：刚断乳之健康个体，大鼠6~8周，体重80~100g。

同组动物体重相差不应超过平均体重的10%，组间体重不超过5%。 数量：小动物20只/组；大动物6～8／组。 （3）微生物学寄生虫等级和饲养环境 清洁级及以上等级的大小鼠。 屏蔽环境内进行试验。

2.染毒方式

染毒途径的选择应尽量采用人群实际接触的途径和方式，并与预期进行慢性毒性试验的接触途径相一致。一般以经口、经呼吸道和经皮肤染毒三种途径多见。

染毒频率（dosing frequency）一般每日一次，连续给予。如实验期为3个月或超过3个月，也可每周6次。 3.剂量选择和分组

3个剂量组、1个对照组、必要时加溶剂对照组。 高剂量组：明显的毒性，不发生死亡或少量动 物的死亡（少于10%）

中剂量组：轻微毒效应，约相当于LOAEL 低剂量组：应无中毒反应，相当于NOAEL 阴性对照：

通常可根据两个数据来确定最高剂量，即以该化学物急性毒性的阈剂量（同一动物品系和同样的染毒途径）或以该化学物的1/20～1/5 LD50作为最高染毒剂量。

组距：3~10倍，最低不小于2倍

4.观察指标** （1）一般性指标

① 外观体征、行为活动 ② 动物体重

表示体重变化的方式：

a.试验组与对照组动物体重绝对增长重量比较 b.体重增长率＝（增重/原体重）×100％ c.生长曲线 ③ 饲料消耗量

食物利用率**，即动物每食入100g饲料所增长的体重克数（g体重／100g饲料）。 比较染毒组与对照组动物的食物利用率，有助于了解化学物的毒性效应。 （2）实验室检查 ① 血液学指标 ② 血液生化检查 ③ 尿检查

（3）系统尸解和病理学检查 ①脏器重量和脏器系数：

脏器系数（脏/体比值）*：指某脏器湿重与单位体重的比值，通常是每100g体重中某脏器所占的质量，表示为脏器质量（g）/体重（100g）。

脏器重（湿重，g）脏器系数＝100

动物体重（g）②病理组织学检查 （4）特异性指标

特异性指标是指能反映毒物对机体毒作用本质的特征性指标，常与其毒作用机制有关。 实际上特异性指标就是生物学标志。

二、慢性毒性作用 （一）概念

慢性毒性（chronic toxicity）是指实验动物或人长期（甚至终生）反复接触毒物引起的毒性效应。 “长期”，一般是指2年。对大鼠相当于终生染毒。对兔相当于生命期的36%，对狗为20%，对猴为13%。

（二）慢性毒性试验的目的

1. 研究慢性毒性剂量-反应关系。确定长期接触化学物造成机体损害的阈剂量和最大无作用剂量（NOAEL），为制订人类接触的安全限量标准（MAC、ADI）以及进行危险度评定提供毒理学依据。 2. 观察慢性毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官。 3. 观察慢性毒性作用的可逆性。

4. 为毒性机制研究和将毒性结果外推到人提供依据。

（三）慢性毒性试验方法要点 1．实验动物的选择

一般要求选用两个种属的实验动物，即啮齿类和非啮齿类。

动物数量要明显多于亚慢性试验，如大鼠40～60只，狗8～10只。 雌雄各半。

应选择年龄较小的动物，一般选初断奶的大鼠或小鼠。 2．染毒途径与时限

工业毒物：6个月或更长 环境毒物：一年以上或2年

如果慢性毒性试验与致癌试验结合进行，则实验动物染毒时间最好接近于动物的预期寿命，甚至终生染毒。 3．剂量及分组

理想的剂量选择应能体现：

①一种毒性物质的剂量反应关系； ②最大无作用水平（NOAEL）；

③最高剂量组能观察到某些毒作用所致变化。

慢性毒性试验一般设3个染毒剂量组和1个对照组，必要时另设1个溶剂对照组 。

各染毒剂量组之间的剂量间距应当大一些，组间剂量差一般以5~10倍为宜，最低不小于2倍，以利于求出剂量一反应关系，也有助于排除实验动物的个体敏感性差异。 慢性毒性试验剂量设计依据

亚慢性毒性 LD50 试验NOAEL 最高剂量组 中剂量组 低剂量组 1/5~1/2 1/50~1/10 1/100 1/10 1/100 1/1000 4. 观察指标

观察指标的选择和亚慢性毒性试验相似，以亚慢性毒性试验所提供的毒效应和靶器官为基础，重点观察在亚慢性毒性试验中已经显现的阳性指标。优先采用亚慢性毒性试验筛选出来的敏感指标或特异性指标。

（四）慢性毒性试验的注意事项 1. 试验动物环境的要求 2. 检测条件的控制

3. 重视试验前和对照的检测

重点内容：

急性毒性的基本概念、目的 急性毒性试验的设计要点，评价 LD50的优缺点

蓄积毒性、功能蓄积、物质蓄积的概念 蓄积系数的概念，判定

亚慢性毒性和慢性毒性的概念、剂量选择依据和检测指标 食物利用率、脏器系数

第三节 蓄积毒性作用( Accumulation ) 一、蓄积毒性作用的基本概念**

蓄积作用（accumulation）:化学物连续地、反复进入机体，而且吸收速度或总量超过代谢转化排出的速度或总量时，化学物就可能在体内逐渐增加并储留，这种现象称为蓄积作用。

储存库（depot）：

化学毒物容易蓄积的组织或器官称为储存库。

机体常见的储存库有血浆蛋白、脂肪组织、肝脏、肾脏、骨骼等。

物质蓄积：（material accumulation）：

化学物在体内存留量不断增加时，可以用分析方法测出该物质的原型或其代谢产物的量，这种量的蓄积称为物质蓄积。 功能蓄积：（functional accumulation）

指在化学物的反复作用下，机体出现了慢性毒性作用，但用现代方法在体内查不出该物质的原型或其代谢产物。

功能蓄积可能的原因：

1.检测方法不完善，未能发现该化学物的存在。

2.机体接触毒物当时产生的损害轻，恢复得慢，毒物虽排出，但损害仍存在。

物质蓄积和功能蓄积的划分是相对的，它们同时存在，互为基础，难以严格划分。蓄积作用多来自小剂量的长期接触，而且作用时间长，有些化学毒物甚至作用终生。

二、蓄积作用的研究方法

化学毒物的蓄积作用是发生慢性中毒的基础，因此研究化学毒物在机体内的蓄积性是评价化学毒物能否引起潜在慢性毒性的依据之一，也是卫生标准制订过程选择安全系数的主要依据。

蓄积毒性实验是研究化学毒物基础毒性的重要内容之一，目的是通过试验求出蓄积系数K，了解化学毒物蓄积毒性的强弱，并为慢性毒性试验及其有关其他有关毒性试验的剂量选择提供参考。

常用的蓄积毒性的研究方法：

（一）蓄积系数（accumulation coefficient）**

是多次染毒使半数动物出现效应（或死亡）的累积剂量[ED50（n）]与一次染毒使动物出现相同效应（或死亡）的剂量[ED50（1）]的比值，即：

K

K值越小，表示化学毒物的蓄积性越大。

如果化学毒物在动物体内全部蓄积或每次染毒后毒效应是叠加的，则K=1。 如果反复染毒时实验动物对化学毒物发生过敏现象，则可能出现K＜1。 随着化学毒物蓄积作用减弱，K值增加，通常认为K≥5，其蓄积毒性极弱。 蓄积系数分级标准

蓄积系数（K） ＜1 1~ 3~ 5~ 蓄积系数分级 高度蓄积 明显蓄积 中等蓄积 轻度蓄积 ED50(n)ED501KLD50(n)LD5011. 固定剂量法

选用大、小鼠灌胃或腹腔注射方法进行染毒。 求出LD50（1）。

选为一组动物，每天给予剂量1/20~1/5 LD50染毒，计算累积总剂量LD50（n）。 求出K值，进行评价。

如染毒剂量的累积达到5个LD50，而实验动物仍未死亡一半，甚至没有死亡，就可终止试验，此时K>5。

2. 剂量递增法

先测出一次染毒LD50（1）。

另选一组动物，开始按0.1 LD50剂量给予受试物，以4天为一期，以后每期给予的受试物的剂量按等比级数（1.5倍）逐期递增。 求K值，评价。

只要试验动物死亡累积已达一半便可随时终止试验。

染毒20天后，即可结束，因累计剂量已达5.3 LD50，K>5。使用本方法时要注意染毒期间定期（4天）给动物称重，按实测体重，调整化学毒物的染毒绝对量。

3.剂量固定的20天蓄积法 采用经口灌胃染毒方式；

随机分为5组，分别为阴性对照组和1/20 LD50、1/10 LD50、1/5 LD50和1/2 LD50四个剂量组，每组动物10只，雌雄各半。 每天染毒一次，连续染毒20天。 观察每组雌雄动物合计死亡数。

评价

各剂量组均无死亡，即为蓄积性不明显；

如仅1/2LD50剂量组有死亡，其他组均无死亡，则为弱蓄积性；

如1/20LD50剂量组无死亡，其他各组间死亡数有剂量反应关系时，则为中等蓄积性； 如1/20LD50剂量组有死亡，且有剂量反应关系，则为强蓄积性。

(二)生物半减期法（biological halftime）

生物半减期法（biological halftime，t1/2）是用毒物动力学原理阐明外源化学物在机体内的蓄积作用。 t1/2指体内血毒物浓度下降一半所需的时间。它反映了外源化学物从机体清除的速度。 一般在等间距、等剂量染毒条件下，（以t1/2 相等的时间间距染毒）化学物在体内经6个t1/2即可达到蓄积极限，此时理论蓄积量为极限值的98.4%，此后继续染毒，蓄积量也基本上不再增加。 实验方案：

①求t1/2,以动物血浆中化学毒物浓度求 t=0.693/Ke

②求蓄积极限

A1.44at1/2(a 每日机体吸收化学毒物量)

药物安全性评价中的特殊毒性研究 第一章 生殖发育毒性

外缘化学物质对生殖发育的影响 结构功能异常

第一节 生殖发育毒性的研究进展

近年来，有关中药的不良反应和毒性报道有增加趋势，客观上助长了人们对中药安全性的置疑，给中医药的发展带来了负面影响。生殖发育毒性作为中药毒副作用的重要方面之一，正日益受到重视，开展中药的生殖发育毒性研究具有重大的理论和现实意义。 1.中药生殖毒性的古代记载

具有毒性的药物，服药后可直接对胎儿造成毒害，甚至出现死胎； 药性猛烈或药性下行滑利而易损胎元的药物。

2. 中药生殖毒性研究的必要性

妊娠期用药的安全性历来是临床医生和孕妇都十分关注的问题。目前，孕妇在妊娠期用药的概率仍然较高，

尽管几乎所有妊娠的妇女都担心药物会对胎儿的生长发育有影响，但事实上依然有众多的妇女在妊娠期间服用各种药物。 妊娠中药的用药情况：

未经过严格的生殖发育毒性的安全性测试与危险评估。

远期可能会对器官组织产生的隐匿毒性、蓄积毒性或损伤的潜在可能毒性了解较少。

3. 中药生殖发育毒性的研究现况

现阶段对于中药生殖毒性的研究，基本是集中于对单味中药或单味中药的某一组成成分的生殖发育毒性的作用研究。

研究现况：

青蒿素水溶性衍生物的胚胎毒性

槟榔可能导致雄性小鼠生育力的下降及子代鼠的发育缓慢 绞股蓝皂甙的胚胎毒性

芦荟可显著降低雄鼠睾丸及贮精囊指数，并能显著降低怀孕率，升高畸胎率

文献报道常用中药如杜仲、山慈菇、半夏、红花、大黄、狼毒、大戟、熟地黄、九节菖蒲、羌活、茵陈蒿、川桂皮、牡丹皮、苦参、连翘、桔梗等具有一定的生殖毒性。此外，大戟、牛膝、大黄、合欢皮、土槿皮、槟榔、菖蒲等中药亦可见其所含的成分具有胚胎毒性。 4. 生殖发育毒性的安全评价

妊娠期孕妇用药的药品安全性分类

A类：根据动物试验和临床观察未显示对胎儿有危险，是最安全的一类；

B类：动物试验显示对胎仔有危害，但临床研究未能证实，或动物试验未显示有致畸作用，但无临床验证资料； C类：仅在动物的研究中证实对胎儿有致畸作用或杀胚胎作用，但人类缺乏研究资料证实；

D类：临床有一定资料表明对胎儿有危害，但治疗孕妇疾病的疗效肯定，又无代替之药物，其效益明显超过其危害时，再考虑应用； X类：已证实对胎儿有危害，该药禁用于已妊娠或将妊娠的妇女。 各国指导原则把从妊娠前到离乳期的生殖发育过程分为3个阶段： I、妊娠前及妊娠初期的给药试验； II、胚胎器官形成期的给药试验； III、围产期及授乳期的给药试验。

第二节 生殖毒性概述

动物生殖毒性的试验研究是新药安全性评价研究的重要组成部分之一，通常采用分段设计方案进行试验。从药品研发的基本规律和降低研

发风险性等方面考虑，在保障受试者安全的前提下，可根据临床上的试验方案内容分阶段提供动物生殖毒性的试验资料。 三段设计方案：

生殖毒性试验常常采用分三段设计方案进行

I段：生育力与早期胚胎发育毒性试验，通常称为一般生殖毒性试验； II段：胚胎-胎仔发育毒性试验，通常称为致畸敏感期毒性试验； III段：围产期试验。

第三节 一般生殖毒性及其评价

一般生殖毒性试验即I段生殖毒性试验，在交配前给药，目的是评价生殖细胞接触药物后对受孕能力、生殖功能及子代有无不良影响。 一、试验目的

对雌、雄动物由交配前到交配期直至胚胎着床给药，以评价受试物对动物生殖的毒性反应或干扰作用。

评价的内容包括配子成熟度、交配行为、生育力、胚胎着床前阶段和着床等。对于雌性动物，还应对动情周期、受精卵输卵管转运(tubal transport)、着床及胚胎着床前发育的影响进行检查；对于雄性动物，则应观察生殖器官的病理组织学检查方法可能无法检测出的功能性影

响。

二、材料与方法

1. 受试物：中试样品

采用制备工艺稳定、符合临床研究用质量标准所规定的样品

2. 动物的选择：大鼠和家兔

3. 动物年龄及体重：性成熟、未交配过的年轻动物雄性大鼠开始给药时体重

在80~100g之间，雌性大鼠开始给药时体重在180~200g之间 4. 动物数：通常每组20~30只动物

5. 试验方案：应借鉴受试物已有的或与其同类的药物的药理、毒理和药代动力学等方面的资料，尤其是在生殖毒性方面的信息。建议优先考虑采用较为成熟的试验设计方案。 6. 给药频率和途径：

途径：与临床拟用途径一致 经口：灌胃

腹腔注射：妊娠期禁用 静脉注射：速度恒定 局部给药：注意动物反映 频率：每日给药 7. 给药剂量：

尽量采用多个剂量组进行试验设置较窄的剂量间距

8. 给药期：雄性动物交配前的给药时间为2周或4周。雌性动物则至少应持续至胚胎着床(妊娠第6～7天)。 9．动物处置：孕期20天处死孕鼠，剖腹检查子宫和胎鼠。 10.观察指标

试验期检查：⑴ 体征和死亡情况 ⑵ 体重和体重变化 ⑶ 摄食量

⑷ 交配期间至少每天进行阴道的涂片检查，以检查是否对交配或交配前的时间有影响。对明显未妊娠的大鼠或小鼠（不包括家兔），可进行子宫硫化胺的染色，以确定是否有胚胎死亡。 ⑸ 其他毒性研究中已证明有意义的指标。 终末检查：① 剖检所有的亲代动物。

② 保存肉眼观察时出现异常的器官，必要时进行组织病理学检查，同时保留足够多的对照组动物的相应器官以便进行比较。 ③ 保存所有动物的睾丸、附睾或卵巢、子宫，必要时进行组织病理学检查，根据具体情况进行相关的评价。 ④ 建议计数附睾中的精子数并进行精子活力的检查。

⑤ 计数黄体数，活胎数、死胎数及吸收胎数，并计算着床数。

第四节 致畸敏感期毒性试验

致畸敏感期毒性试验即Ⅱ阶段试验：从着床到硬腭闭合期间给药，研究对成年雌性生殖功能、胚胎发育、器官形成期的发育毒性。 一、试验目的

评价药物对妊娠动物、胚胎及胎仔发育的影响。评价的内容包括为妊娠雌性动物较非妊娠雌性动物增强的毒性、胚胎胎仔的死亡、生长的改变和结构的变化等。

二、材料与方法

1. 受试物：中试样品

采用制备工艺稳定、符合临床研究用质量标准所规定的样品 2. 动物的选择：大鼠和家兔

3. 动物数：通常每组大鼠20~30只，家兔每组不少于12只。

4. 试验方案：应借鉴受试物已有的或与其同类的药物的药理、毒理和药代动力学等方面的资料，尤其是在生殖毒性方面的信息。建议优先考虑采用较为成熟的试验设计方案。

5.剂量分组：在确定剂量时，一方面要求找出最大无作用剂量以及致畸阈剂量；同时还要保持母体生育能力，不致大批流产和过多胚胎死亡和避免母体死亡。一般应先进行预试。根据预试结果可以确定正式试验剂量。

6.动物交配处理：将性成熟雌雄动物按雌雄1:1或2:1的比例同笼交配。每日将已确定受孕雌鼠随机分入各剂量组和对照组。（每组至少需要有20只怀孕雌鼠存活）

7.给药：在受孕大鼠器官形成期给予受试物。

8.胎仔检查 自然分娩前1～2日将受孕动物处死剖腹，取出子宫及活产胎仔，记录死胎及吸收胎。一般大鼠在受孕后第19～20天，小鼠第18～19天。

9.观察指标：临床症状、孕鼠体重与增重、饲料摄食量、黄体数、着床前、活胎数、性别比例、活胎重量、死胎数、外观畸形、骨骼畸形和内脏畸形。

第五节 围产期毒性试验

检测从胚胎着床期到幼仔离乳期给药对妊娠/哺乳的雌性动物以及胚胎和子代发育的不良反应或影响，由于对此阶段所造成的影响可能会有延迟，因此本阶段试验应持续观察至子代性成熟阶段为止。评价的内容主要包括妊娠期雌性动物较非妊娠期雌性动物增强的毒性、出生前和出生后子代的死亡情况、生长和发育的改变以及子代的功能缺陷等，同时也包括F1代的行为、性成熟和生殖功能。

1. 试验目的

从着床到幼仔断乳期间对孕母（以及乳母）染毒，研究包括从着床到子代性成熟的母体生殖毒性（成年雌性生殖功能：妊娠、分娩和哺乳）和子代的发育毒性（胚胎、胎儿生长发育，新生幼仔宫外生活的适应性，断乳前后的生长发育，生活能力和性功能成熟）。 2.材料和方法

1.动物选择 ：一般选择大鼠。

2.给药期 ：孕期15天开始给药至生产后28天止。 3.动物处置： 孕鼠在断乳期末处死（产后28天），检查新生胎鼠。

4.观察指标 着中检查新生仔鼠的存活与发育，也包括孕期流产、产程、分娩、哺乳的情况。

5.具体指标：出生存活率、4天存活率、21天存活率、出牙、开眼、睾丸下降、阴道开口；行为反射指标。 三种生殖发育毒性试验给药时间比较

第二章 遗传毒性研究

遗传毒理学是由遗传学和毒理学而衍生的交叉学科，主要研究的是外源性化学物质及其他因素（环境）对生物体内遗传物质和遗传过程的损害作用及其规律的一门学科。其主要目的是通过检测化学物质直接与DNA相互作用或通过测定DNA修复、基因突变及染色体改变，评价其对DNA的损伤作用，从而研究化学物质的遗传毒性作用特点及其对人类的潜在危害。 一、细菌回复突变试验(Ames试验) 原理：

试验菌株：鼠伤寒沙门氏菌

我国采用1983年Maron和 Ames推荐的组合菌株TA100、TA98、TA97和TA102。 方 法：点式法、掺入法

S9：指经酶诱导剂处理后制备的肝匀浆，再经9000g离心分离所得上清液，加上适当的缓冲液和辅助因子。

它主要含有混合功能氧化酶(MFO)

缺点：随动物种属或器官不同而有差异；含有大量亲核物质而可能影响试验的敏感性。 结果判断：

只要在一种受试菌株中得到阳性结果，即可判断受试物是致突变物； 仅当四种菌株都得到阴性结果，才认为受试物是非致突变物。 不加S9混合液得到阳性结果，说明受试物是直接致突变物； 加S9混合液才得到阳性结果，说明受试物是间接致突变物。 Ames试验的优点： 检出率高； 灵敏度较高； 经济适用；

由于在测试系统加入了S9，弥补了一般试管内试验的缺点。

Ames试验的缺点：

微生物的遗传信息仅相当于哺乳动物的1/6，结构也较简单。

哺乳动物有较微生物完善复杂的DNA修复系统。遗传物质突变后较易修复，且微生物缺乏免疫功能。 对水溶性低物质可出现假阴性。 抑菌剂可抑制细菌生长。

二、微核试验(micronucleus test, MNT)

微核(Micronucleus)的产生与染色体损伤有关，是染色体或染色单体的无着丝点断片或纺锤丝受损伤而丢失的整个染色体，在细胞后期遗留在细胞质中，末期之后，单独形成一个或几个规则的次核，包含在子细胞的胞质内，因比主核小，故称微核。 在细胞质中微核来源：

断片或无着丝粒染色体在细胞后期不能定向移动，而遗留在细胞质中；

有丝毒物的作用使个别染色体或带着丝粒的染色体环和断片在细胞后期被留在细胞质中。 微核试验(Micronucleus test，MNT)是观察受试物能否产生微核的试验。 其主要可检出DNA断裂剂和非整倍体诱变剂。

微核判别：

为嗜染性与细胞核相似的圆形或椭圆形小体，一般小于间期核的1/3～1/5。 可存在于各种动、植物细胞中。 微核试验： 哺乳动物试验

体外试验：CHL、CHO、V79 蚕豆根尖试验 毛囊微核试验 鱼微核试验

三、染色体畸变分析 (chromosome aberration analysis)

观察染色体形态结构和数目改变称为染色体畸变分析，又称细胞遗传学试验。

它将观察细胞停留在细胞中期相，用显微镜检查染色体畸变和染色体分离异常。 哺乳动物试验：

小鼠骨髓细胞染色体畸变试验 小鼠睾丸细胞染色体畸变试验 受试物 体外试验： 哺乳动物 骨髓染色体 染色体畸变

人外周血淋巴细胞或 培养的哺乳动物细胞 染色体畸变

受试物 四、姐妹染色单体交换试验

姐妹染色单体交换（sister-chromatid exchange, SCE）指染色体同源座位上DNA复制产物相互交换，其频率与DNA断裂和修复有关。

(五)果蝇伴性隐性致死试验 (六)显性致死试验

(七)程序外DNA合成试验 (八)单细胞凝胶电泳试验

九、 观察方法的新进展

1. 转基因小鼠致突变检测系统

基因动物是指基因组中整合以实验方法导入的稳定的外源DNA，并能遗传给后代的一类动物。 优点:可根据需要导入目的基因，即致突变的靶基因；敏感性高；结果可靠性高。 2. 微核自动化检测技术 流式细胞仪利用染色技术 图象分析系统

3. 荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization, FISH) 它是原位杂交(in situ hybridization, ISH) 的一种。

ISH是一种在保持组织，细胞或染色体原有形态结构基础上，对其内部特殊核苷酸顺序进行检测及定位的分子生物学手段。

FISH是利用荧光探剂，将已标记或经特殊修饰的核酸探针与已固定的组织，细胞或染色体中DNA、RNA杂交，继而通过分析标记探针在被检对象中的显示状况而达到对特殊目标顺序进行检测、定位的目的。

它无论在体细胞或生殖细胞,细胞或间期细胞，都能检出染色体断裂剂，非整倍体诱发剂，并可检出染色体精细结构改变。 对于环境中遗传毒性物质的检测，遗传病诊断，癌症早期诊断具有积极的意义。 致突变试验中的一些问题 （一）阴性和阳性对照的设立

阴性对照：空白对照，或者是溶剂对照。

阳性对照：已知能产生阳性反应的物质作对照。 （二）体外试验的活化系统

哺乳动物细胞介导、 S9 、纯化酶和基因工程

（三）致突变试验与致癌试验的关系

致突变试验仅可检测出遗传毒性致癌物与非遗传毒性非致癌物； 假阳性：遗传毒性非致癌物； 假阴性：非遗传毒性致癌物；

致突变试验是短期致癌物检测试验中的一大类，需与其他试验结合。 （四）试验结果在毒理学安全性评价中的作用 致突变试验的质量控制： 设立阴性对照与阳性对照； 盲法观察；

资料的统计学差异； 试验结果的重现性。

阴性结果判定条件：

（1）最高剂量应包括受试物溶解度许可或灌胃量许可的最大剂量。

（2）各剂量组的组间差距不应过大，以防漏检仅在非常狭窄范围内才有突变能力的某些化学毒物。

阳性结果判定条件：

阳性结果应具有剂量—反应关系，即随剂量增加，致突变作用增加；和在一组或多组的观察值与阴性对照比较有显著性差异。 阳性结论，即表明受试物具有致突变性，而不同致突变试验的遗传学终点不同，其所表示的含义不一。 如基因突变是具有导致遗传性疾病的突变，DNA修复的实际后果尚不明确

第六章 药物安全性评价中局部给药毒性试验

局部用药的毒性实验主要是依据局部用药部位的解剖和生理特点设计的。最常用的局部用药制剂有皮肤用药制剂（涂剂、擦剂、膏药剂、透皮吸收制剂等）、滴眼剂、滴鼻剂和喷雾剂、肌内注射剂、直肠和阴道用药制剂等等。

第一节 皮肤给药毒性实验 一、.皮肤组织结构

皮肤覆盖于整个体 表组织，由表皮和真皮组成。 二、化学物质对皮肤毒性作用的类型

根据性质不同，由药物引起的皮肤损害包括原发性刺激炎症反应和致敏反应，偶然也可引起皮肤癌。 （一）皮肤原发性刺激

原发性刺激：是指药物直接作用于皮肤引起的病理性反应。只要皮肤接触药物达到一定浓度和时间都有可能产生这种反应。它与皮肤变态反应的不同之处在于初次接触即可发生。

原发性刺激的作用机理可因药物理化性质的不同而不同。可使皮肤角质蛋白溶解出现溶解性坏死（强碱）；可溶解皮脂表面的脂性薄膜，产生脱屑和皲裂（脂溶性溶剂）；皮肤发生溃疡（铬酸盐）；使皮肤蛋白质变性（银、汞、砷等金属盐）。 （二）皮肤致敏

皮肤致敏为变态反应，包括药物致敏和光敏反应。其病理变化特征为不易找到一般毒理学的量―效规律；接触后经一定潜伏期，再次接触该药物才能激发出特定症状。

局部用药可导致皮肤致敏反应的药物有抗生素、局麻药、消毒药、某些化妆品等。 （三）皮肤致癌：主要为多环芳烃类和无机砷。 二、皮肤用药毒性实验 （一）皮肤用药急性毒性实验

1.定义： 是指动物完整或破损皮肤一次性接触受试物后在短期内出现的毒性反应实验。

2.受试物：应使用临床制剂，剂量用mg/kg、g/kg或、mg/m2、g/m2表示。如临床制剂浓度无法满足毒性实验的剂量要求，应根据临床制剂的制备标准制备高浓度制剂用于本研究。如果受试物为粉末状，则应用适宜的基质（如凡士林、羊毛脂等）溶解混匀。

3.实验动物及实验条件

每组动物数：家兔、小型猪4～6只,大鼠或豚鼠10只，雌雄各半

动物体重：家兔2～3kg，豚鼠200～300g，大鼠200～250g，小型猪30～40kg。

饮食、摄水：自由饮食、摄水，饲料应为适合所选动物的全价颗粒营养饲料，并注明饲料生产商、批号；

动物房温湿度：家兔、豚鼠及小型猪应控制在18～26℃，相对湿度为40%～70%；大鼠应控制在20～25℃，相对湿度为40%～70%。换气次数应为10～20次／min。如果用人工光线照明，12h明暗交替。

4.剂量设计

至少应设三个剂量组，剂量设计应足以反映受试物的剂量－毒性效应关系，可根据药效剂量及预实验结果确定组间距，一般为0.65～0.85。另设赋形剂对照组，必要时设空白对照组。如果受试物在拟用临床给药时有可能与破损皮肤接触，则应另设破损皮肤组。

5.实验操作

给药前24h对给药区（通常在背部）进行脱毛处理，给药时将受试物均匀涂于动物脱毛区，如果是液剂，则应将受试物涂于敷料上，再贴于脱毛或破损皮肤区，并用半封闭的外罩固定敷料。

涂敷24h后，除去敷料，用温水或适宜的溶剂除去残留的受试物和赋形剂。

6.观察指标

（1）观察期：给药后连续观察14d，每天观察1-2次。也可根据出现毒性反应的情况适当延长。

（2）观察指标：给药前及给药后7d、14d称体重，注意观察给药后动物的全身反应，包括皮毛、眼睛、黏膜、呼吸、行为、自主活动、肌张力等，有无颤抖、震颤、抽搐、流涎、腹泻、少动、精神萎靡不振、昏迷等毒性反应症状。若有动物死亡应立即进行尸检，若肉眼检查有明显异常时，应进一步进行病理组织学检查。

7.结果评价

对观察到的阳性症状结合大体解剖或病理组织学结果进行综合分析，与对照组比较，对动物的毒性反应及死亡原因作出明确判断。 （二）皮肤用药长期毒性实验 1.定义

指动物完整或破损皮肤长期反复接触受试物后出现的毒性反应及其可逆程度实验。 2.受试物

3.实验动物及条件 4.剂量设计

至少应设三个剂量组，高剂量原则上应使动物产生明显的毒性反应，甚至出现个别动物死亡；低剂量原则上应高于动物药效学实验的等效剂量，并不使动物出现毒性反应；在高剂量和低剂量之间设立中剂量，动物可出现轻度毒性反应。另设赋形剂对照组，必要时设空白对照组。

5.给药期限

药物临床疗程 皮肤给药长期毒性实验给药期限 可以支持的临床研究阶段 单次给药 ≤2周 2周 1个月 Ⅱ期，Ⅲ期（及生产） Ⅱ期，Ⅲ期（及生产） 1个月 2周~1个月 3个月 3个月 ≤3个月 6个月 ≤6个月 >6个月 6个月 6个月 Ⅱ期 Ⅲ期（及生产） Ⅱ期 Ⅲ期（及生产） Ⅱ期，Ⅲ期（及生产） Ⅱ期，Ⅲ期（及生产） 6.给药频率

如给药期限<3个月，原则上应每天给药；给药期限≥3个月的药物每周至少应给药6d，也可根据临床给药频率给药。

7.恢复期限

给药结束后应保留部分动物，继续观察其可能出现的延迟性毒性反应，并了解毒性反应的可逆程度。应该根据受试物的药代动力学特点、靶器官或靶组织的毒性反应和实际恢复情况确定恢复期的长短。

8.实验操作

首次给药前24h对给药区（通常在背部）进行脱毛处理（可剪、剃或用适宜的脱毛剂）。每天给药一次，每次至少接触6h。应保证受试物与给药部位具有良好接触并避免动物食入药物。可用纱布等无刺激性辅料包裹或给动物穿上特制的通透性好的外套。 9.观察指标

除增加给药部位皮肤及其周围组织乃至全身皮肤变化和皮肤病理学检查外，其余指标与长期毒性实验要求一样。

10.结果评价

全身毒性反应的结果评价与长毒实验要求一样，应根据各检测指标及病理组织学检查结果综合分析。除此以外还应注意评价给药局部及其周围组织的毒性反应。

（三）皮肤刺激性实验 1.定义

皮肤刺激性：指经皮肤给药后，在皮肤上产生的可逆性炎性病变。若给药部位产生了不可逆性的组织损伤则称为腐蚀性。皮肤刺激性实验是观察动物的皮肤接触受试物后是否引起红肿、充血、渗出等局部反应。 2.受试物

应采用与临床应用制剂一致，符合临床用质量标准规定的受试物进行实验，同时注明其名称、来源、批号、含量（或规格）、赋形剂、保存条件及配制方法等，其中赋形剂和杂质等的名称和量应尽可能明确，并附有研制单位的自检报告。所用赋形剂应该标明批号、规格和生产厂家，并符合实验要求。 3.实验动物及实验条件

多种哺乳动物可以选择，一般首选白色家兔，每组动物数4～8只，雌、雄各半。也可以选用其他种属的动物（如小型猪等），选择家兔和小型猪以外的动物应阐明合理性。 4.实验操作

应设赋形剂对照，采用同体左右侧自身对比法。试验前24h对给药区进行脱毛处理（可剪、剃或用适宜的脱毛剂）。去毛范围左、右各3cm×3cm。给药前应检查去毛皮肤是否因去毛而受损伤，有损伤的皮肤不宜进行实验。进行破损皮肤的刺激性研究时，在用药部位用砂纸磨或划“井”字并以渗血为度。

受试物药量一般是固体或半固体0.5g，液体0.5ml，直接涂布于一侧已去毛的皮肤上，然后用两层纱布(2.5cm×2.5cm)和一层玻璃纸或类似物覆盖，再用无刺激性胶布和绷带加以固定；另一侧涂布赋形剂做对照。贴敷时间至少4h。贴敷结束后，除去受试物并用温水或无刺激性溶剂清洁给药部位。多次给药皮肤刺激性实验应连续在同一部位给药，每次给药时间相同，贴敷期限一般不超过4周。 5.观察指标

在自然光线或全光谱灯光下观察皮肤反应。按表6-2给出的评分标准对皮肤红斑和水肿进行评分。

刺激反应 分值 刺激反应 分值 红斑 无红斑 0 轻度红斑（勉强可见） 1 中度红斑（明显可见） 2 重度红斑 3 紫红色红斑到轻度焦痂形成 4 水肿 无水肿 0 轻度水肿（勉强可见） 1 中度水肿（明显隆起） 2 重度水肿（皮肤隆起1mm，轮廓清楚） 3 严重水肿（皮肤隆起1mm以上并有扩大）4 总分值 8 6.结果评价

单次给药皮肤刺激性实验：计算每一观察时间点各组受试物及赋形剂皮肤反应积分的平均分值，按表进行刺激强度评价。多次给药皮肤刺激性实验：首先计算每一观察时间点各组积分均值，然后计算观察期限内每天每只动物积分均值，按表进行刺激强度评价。

分值 评价 0~0.49 无刺激性 分值 评价 3.0~5.99 中度刺激性 0.5~2.99 轻度刺激性 6.0~8.0 强刺激性 （四）过敏性实验

过敏反应（也称变态反应）：是指机体受同一抗原再刺激后产生的一种表现为组织损伤或生理功能紊乱的特异性免疫反应，是异常或病理性免疫反应。

过敏反应有以下特点：①其组织损伤不同于一般毒性反应，表现为变态反应性炎症；②初次接触抗原后可不出现明显毒性反应，但经过一定时间后再次接触同一物质，即可出现明显反应。③无明显剂量－效应关系．有时很小剂量就可出现剧烈反应。 1.皮肤过敏性实验

2.啮齿类动物局部淋巴结实验 3.被动皮肤过敏实验 4.皮肤光毒性实验 5.皮肤光过敏反应实验 6.全身主动过敏实验

（五）皮肤涂抹致癌实验 1．试验目的

通过动物皮肤反复、长期涂抹受试物质，观察有无致癌作用。

2．试验材料 （1）动物

目前认为以BALB/C、C3H及DBA等品系较敏感。性别以雌性为宜，可减少因咬斗而致的皮肤损伤。鼠龄3～5周。实验前，需在检疫室中观察l～2周，喂食1%四环素水。 （2）受试物

若受试物为固体粉末，助溶剂多采用丙酮。 （3）阳性对照药 苯并芘，开始一次给400µg，后重复给予促癌剂TPA（巴豆油提炼物）每周每只30µg，连续30～35周。按此法，乳头状瘤发生率可达50%。 第二节 腔道给药的毒性实验 一、腔道给药的急性毒性实验 （一）定义

指通过动物腔道（包括眼、耳、鼻腔、直肠、阴道）一次性接触受试物后在短期内出现的毒性反应实验。 （二）受试物

应使用临床制剂，如临床制剂浓度无法满足毒性实验的剂量要求，应根据临床制剂的制备标准制备高浓度制剂用于本研究。如为滴鼻剂或吸人剂，则受试物多为液体或粉剂；如为直肠、阴道用药，受试物多为栓剂、液体或膏剂，若受试物为粉末状，则应用适宜的基质 （如凡士林、羊毛脂等）溶解混匀。 （三）实验动物及实验条件

滴剂或吸入剂急毒实验一般选择大鼠或豚鼠、家兔；需直肠、阴道用药时应选择大鼠或家兔。其中大鼠应选择SPF级动物。如选择其他动物应充分说明其理由。每组动物：家兔4～6只，大鼠或豚鼠10只，雌雄各半。动物体重：家兔2～3kg，大鼠、豚鼠250～300g。 （四）剂量设计 （五）实验操作 （六）观察指标 （七）结果评价

二、腔道给药的长期毒性实验

对经直肠、阴道给药的受试物，应根据其药效作用特点及临床用药方案，选用家兔、大鼠或beagle犬进行长期毒性实验，给药途径应尽量模拟临床给药途径，每次药后保留时间尽量与临床一致，确保药物与给药局部的接触时间。给药剂量、给药期限、恢复期限及观察指标可参考长期毒性常规要求。应特别注意观察给药局部及可能累及的周围组织的反应和病理改变。

第三节 刺激性实验 一、定义

刺激性：是指非口服给药制剂给药后对给药部位产生的可逆性炎症反应，若给药部位产生了不可逆性的组织损伤则称为腐蚀性。

刺激性实验：是观察动物的血管、肌肉、皮肤、黏膜等部位接触受试物后是否引起红肿、充血、渗出、变性或坏死等局部反应。包括眼刺激性实验、血管刺激实验、肌肉刺激实验、直肠刺激实验、阴道刺激实验、滴鼻剂和吸入剂刺激性实验 、口腔用药和滴耳剂刺激性实验 等 第四节 溶血性实验

溶血性实验：观察受试物是否能引起溶血和红细胞凝聚 等反应。

注意问题

1.实验动物的选择

依据拟采用的实验模型和观察指标选择实验动物，一般每个实验选择一种动物进行评价。 2.给药的频率与期限

给药的频率与期限应依据拟定临床应用的情况来决定。重复给药的制剂，一般每天给药一次，给药期限最长不超过四周。单次给药的制剂可用单次给药的方法进行实验。 3.可逆性观察

为明确毒性反应的性质，建议进行停药后恢复期的观察。局部毒性反应的可逆性评价应包括局部及相关部位的反应。 4.受试物

受试物应与临床应用制剂一致。 5.对照组

以溶媒和/或赋形剂作阴性对照，必要时用已上市制剂作对照。 6.剂量

剂量设计主要应该考虑受试物浓度和总剂量。一般采用与临床制剂相同浓度，设一个剂量组，可以通过改变给药频率进行剂量的调整，必要时应该进行不同浓度的刺激性实验。对于皮肤刺激性实验，在给药面积不变的情况下，不应通过增加厚度来满足增加给药量的目的。 7.给药方案

给药方案原则上应与临床用药方案一致，但设计给药容积、速率和频率时，应考虑所选用动物模型给药部位的解剖和生理特点。可在同一动物身上进行不同给药途径的刺激性实验，并可在对侧进行对照实验。条件是耐受性许可和无相互影响。 8.统计处理

根据实验模型和实验方法选择合适的统计方法。 中药药物安全性评价——药代动力学

定义：药代动力学，即药物代谢动力学，主要研究药物或外源性物质在体内的吸收、分布、代谢和排泄规律，即所谓的ADME过程，并应用数学模型和电子计算机技术来定量描述药物在体内的动态过程。 药代动力学是临床前药理评价及临床安全性评价中的重要内容之一。 一、发展史：

1919年Wichaelis应用数学公式对药物的动态规律进行了科学分析。 1924年Widmark及Tamdberg提出了开放式单室模型动力学概念。

1937年Teorell提出了开放式二室模型，进一步补充了动力学计算方法。

60年代对照电子计算机技术的广泛应用和分析化学的重大突破使药代动力学有了很大发展。 70年代初药代动力学在国际上被公认为学科。

80年代我国学者们出版多部药代动力学专著和译著，推动了我国药代动力学研究的开展与普及。

二、研究意义：

通过了解药物在动物体内动态变化的规律及特点，为临床合理用药提供参考。

通过动力学研究，合理设计中药剂型和给药方法，使药物选择性地到达靶器官，并维持在一定水平，从而提高药物疗效、减少不良反应。 药代动力学研究为中药制剂生产工艺设计、内在质量评价与监控提供了有力手段与方法，从而保证中药制剂的安全性和有效性。 根据药代动力学的研究结果，评价制剂剂型的设计的合理性。

根据药代动力学的研究结果，提高其临床治疗水平，改变中药自古以来“千药一法”的应用局面，实现中药治疗学的现代化、科学化。 药代动力学参数可以为药物安全性评价中的毒性试验设计和毒理效应分析提供有力依据。 三、作用：

（一）在药物安全性评价中的作用

提供药物作用的靶器官，体内分布与毒理效应的相关信息；

提供药物浓度与毒性反应的依赖关系，对安全用药提供理论依据； 提供药物主要代谢和排泄器官，代谢和排泄的形式及程度； 提供药物与其它药物交互作用产生的影响； 提供与剂量有依赖关系的毒理学内容。

（二）在药效学评价中的作用

提供体内药物浓度（血、组织）及药代动力学参数与药效相互关系的资料； 提供合理化、个体化的给药方案；

提供药效反应出现种属差异的药代动力学因素； 提供药物在体内的分布情况和药效关系的资料； 解释不同给药途径下剂量与药效的关系。

（三）在制剂学评价中的作用

通过不同制剂剂型生物利用度的比较，说明药物的晶型、粒子大小、pKa和脂水分配系数对生物利用度的影响，为优化药物剂型提供理论依据。

（三）在新药合成中的作用

药代动力学和药物结构的相互关系； 根据前体药物原理设计新药；

引入脂性基团设计长效作用的药物；

引入某些结构使新药改变通过血脑屏障的特性； 引入运载体结构使药物向靶细胞分布。

第一节 药代动力学数学模型 一、线性模型：

按速度分室来计算药物在体内的药物浓度动态的数学表达模式称为线性隔室（或房室）模型。多数药物符合二室模型，有些药物表现为一室模型，只有少数药物需要用三室模型来处理。在理论上，药代动力学可处理多室系统，但从实用角度看，体内主要隔室一般不多于三个。 一室模型（single compartment model）

药物进入机体内，能够迅速、均匀分布到全身各组织、器官和体液中，最后通过排泄或生物转化从体内消除。体现这种动态过程时，可以认为整个机体是个药物转运动态平衡的“均一单元”即一个“隔室”，这种模型称为一室模型。 二室模型（two compartment model）

若药物进入体内，能很快进入到机体的某些部位，但对其他一些部位，需要一段时间才能完成分布。从速度论的角度将机体可以划分为药物分布均匀程度不同的两个系统，即“二室模型”。 二室模型中，将机体可分为“室”和“周边室”，周边室又称为“外室”。通常将血液以及血流丰富的组织器官，如心、肝、脾、肺、肾等划分为一个“室”，称为室；血液供应较少，药物分布缓慢的组织器官，如骨骼、脂肪、肌肉等划分为周边室。 多室模型（multi compartment model）

若在二室模型的周边室中有一部分组织、器官或细胞内药物的分布特别慢，则可以从外室中划分出第三隔室，形成多室模型。 分布稍快的称为“浅外室”，分布慢的称为“深外室”。 二、非线性模型：

有一些药物（如苯妥英）在体内可能表现出非线性的转运和转化过程，即随剂量的增大或血药浓度的增高，药物在体内的转运和转化速度减慢，以至转变为零级速度过程，这种不呈线性关系的过程称为非线性模型。 非线性模型的判断标准

从药时曲线上作初步判断一个药物是属于线性还是非线性动力学过程，假设高浓度段的血药浓度下降得慢，而低浓度段的血药浓度下降得快（呈凸形曲线），预示可能存在非线性速率过程。通常采用高、中、低三个剂量组进行动力学参数比较。 以高、中、低三个不同剂量的倍数去除相应的血药浓度，比较三条归一化的药时曲线，若血药浓度与药时曲线下面积随剂量的增高而明显升高或增大，就表明有饱和效应。

比较其它主要的动力学参数，了解存在饱和效应的主要过程，例如生物半衰期随剂量增大而明显延长，则表明消除过程存在饱和效应。 三、生理模型：

生理模型不同于上述抽象的隔室模型，是按组织器官进行分室，同时还要结合生理、生化参数进行分析，所以能够比较准确反映某一组织器官中的药物浓度的经时过程以及生理、病理因素对药物在体内处置过程的影响。

生理模型的研究首先要根据研究目的和药物性质，将机体按解剖部位选择主要的消除器官（如肝、肾等）、分布器官（如胃肠道、肌肉或脂肪组织等）、效应器官（如心、脑等）作为室单位，血液作为最基本的一个室。有些组织器官可根据供血情况作适当合并，同一机体一般最多不超过十个室。

其次要收集各种参数值，除了测定血药浓度之外，每个室都应该有血流量、组织/血浆药物浓度比值、组织容积或重量等参数。 第二节 药物转运的速度过程 一、一级速度过程

一级速度过程为药物在体内某部位的转运速度与该部位的药量或血药浓度的一次方成正比，即符合一级转运速度或一级动力学过程。 一般药物在常用剂量下，通常其体内的吸收、分布、代谢、排泄过程多具有或近似一级动力学过程。 半衰期与剂量无关；

一次给药的血药浓度—时间曲线下面积与剂量成正比； 一次给药情况下，尿排泄量与剂量成正比。 二、零级速度过程

零级速度过程的药物的转运速度在任何时间都是恒定的，与浓度无关。恒速静脉滴注的给药速率和控释制剂中药物的释放速度均为零级速度过程，又称零级动力学过程。

生物半衰期与剂量正相关，随剂量的增加而增加； 药物在体内的消除速度取决于剂量的大小。 三、受酶活力的速度过程

当体内药物浓度较高，出现酶活力饱和时的速度过程称之为受酶活力的速度过程或称Michaelis-Menten型速度过程，又称为米氏动力学过程。

通常当药物在高浓度时符合零级速度过程。

体内药物浓度下降不呈指数关系； 生物半衰期随剂量的增加而增加； 血药浓度—时间曲线下面积与药物 吸收的量不成正比关系；

药物的排泄与剂量和剂型有关；

可能存在其它药物对受酶活力的速度过程的竞争性抑制；

在维持治疗剂量时，剂量稍有增加就能引起稳态血药浓度的很大变化，有时可增加几倍。 第三节 药代动力学参数 速率常数

速率常数是描述速度过程的一个重要动力学参数。速率常数的大小可以定量地比较药物转运速度的快慢，即速率常数越大，过程进行也越快。速率常数的单位用时间的倒数来表示，如1/小时或h-1。

当n=0时，k为零级转运速率常数；当n=1时，k为一级转运速率常数。在描述不同的速率过程时，k则表示不同速率常数。 ka：吸收速率常数； k：总消除速率常数； ke：尿药排泄速率常数； 速率常数

k12：二室模型中，从室向周边室转运的一级速率常数； k21：二室模型中，从周边室向室转运的一级速率常数； k10：二室模型中，从室消除的一级消除速率常数； k0：零级滴注（或输入）速度； km：为代谢速率常数； kM：为米氏常数。 速率常数

α，β分别表示分布相和消除相的混杂参数，也是表示速度过程的重要参数。

总消除速率常数反映体内的总消除情况，包括生物转化、肾排泄、胆汁排泄等从体内消除的一切其他可能的途径。因此k为各个个别过程的消除速率常数之和：

k=ke+kb+kbi+klu+…… 式中kb为生物转化速率常数，ke为肾排泄速率常数，kbi为胆汁排泄速率常数，klu为肺消除速率常数。速率常数的加和性是一个很重要的特性。 药时曲线下面积（AUC）

AUC表示药物的吸收量，AUC越大表示药物吸收越完全。 计算AUC的方法

天秤精密称量曲线下面积的纸重， 计算机积分

梯形法计算曲线下面积

把座标曲线画在方格纸上进行数格

用计算机进行曲线拟合可以给出包括AUC在内的各种药代动力学参数，但拟合后的曲线下面积与实际浓度值的曲线下面积有一定的偏差，因此一般提倡用梯形法。 生物利用度

定义：指药物被吸收进入血液循环的程度和速度，测定“生物利用的程度”和“生物利用的速度”两项参数。

一般用AUC表示药物的吸收程度；以用药后所能达到的最高血药浓度（峰浓度cmax)以及到达最高血药浓度的时间（达峰时间tmax）来表示其吸收速率。

绝对生物利用度（F）：比较同一药物经静脉注射和血管外不同给药途径之间的吸收利用程度，并假设静脉注射的生物利用度为100% 和相对生物利用度（Frel）：在同一给药途径下，对同种药物不同剂型进行比较。 血药峰浓度（Cmax）

定义：指药时曲线上的最高血药浓度值，反映药物的利用速度，即生物利用度。

药代动力学最基本的研究内容是测定血药浓度。一个药物药理作用的强度，往往与作用部位的药物浓度有关，而药物在血浆中的浓度，又往往能反映作用部位药物浓度的变化。因此，多数药物的药理毒理作用，都与血药浓度密切相关。

血药峰浓度适宜的峰浓度应大于最低有效浓度，且小于最低毒性浓度，因此cmax是必须提供的一个重要参数。 达峰时间（tmax）

定义：血药浓度的达峰时间能反映药物的吸收速度，即药物吸收越快，到达峰浓度的时间越短。

对速效药物来说达峰时间是一个重要的评价参数，而对于一般需要多次重复给药的药物，药物的吸收总量通常较吸收速率更为重要。

首过效应

定义：指药物进入体内后，在胃肠道内被破坏分解或被肠道菌群代谢的现象。

一些药物在胃肠道中能够充分吸收，但根据原型药的AUC计算其生物利用度却很低。这是因为这些药物进入体内，在吸收进入大循环之前已被降解或代谢失活。

大部分药物通过肠壁、肝脏或肺脏时都有不同程度与组织结合或被代谢转化。因此，一些药物不得不改用注射途径、舌下或其它途径给药。 分布速度

一室模型动力学过程的药物没有分布项参数，可能有两种情况：一种是血液中的药物很难分布到组织中去，如大分子药物；另一种是药物分布很快，很快达到平衡，血液与组织如同一个室。

二室模型表明血中的药物分布到某些组织需要有一定的时间过程，若分布速度常数为α，则半数分布期为 tl/2(α)=0.693/α 表观分布容积

定义：是体现体内药量与血药浓度间相互关系的一个比例常数，用V表示，是一个假设的容积，可以设想为药物在体内均以血药浓度存在时，所需要体液的容积。即X=Vc（式中X为体内药物量，V 是表观分布容积，c是血药浓度。） 表观分布容积的单位为L或L/kg。 表观分布容积

表观分布容积不具有直接的生理意义，而且多数情况下不涉及真正的容积,其数值的大小能够表示出该药物的特性。影响表观分布容积的主要因素为药物的性质，如油水分配系数、解离度、分子大小、药物与血浆蛋白和组织蛋白的结合率等。一般水溶性或极性大的药物，不易进入细胞内或脂肪组织中，其血药浓度较高，因此表观分布容积较小；而亲脂性药物在血液中浓度较低，表观分布容积较大，通常超过体液总体积。表观分布容积为一个药物的特征参数，能够反映出药物在组织器官中分布情况的粗略概念，对于某一具体药物来说，表观分布容积是个固定的值。 消除半衰期（tl/2 ）

定义：某一药物在体内的药量或药物浓度消除一半所需要的时间，也称生物半衰期，是衡量药物在体内消除速度的指标。 这一动态过程发生在生物体内（人或动物），为了与放射性同位素的半衰期相区别，称之为生物半衰期。 一般来说，代谢快、排泄快的药物，其生物半衰期短；代谢慢，排泄慢的药物，其生物半衰期长。 生物半衰期与总消除速度常数的关系为 tl/2 =0.693/Ke（一室模型） tl/2β=0.693/β（二室模型） 清除率（Cl ）

定义：清除率或体内清除率是用另一种方式表达药物在体内的消除过程，即单位时间内从体内（体液或器官中）消除的药物表观分布容积数，其单位为mL/min或L/h。

清除率表示从体内清除药物的速率或效率，并不表示被清除的药物量。每分钟所清除的药物量为清除率与血药浓度的乘积。 第四节 药物的体内过程

药物的转运

定义：药物进入机体后，吸收、分布、排泄过程是药物在体内通过各种生物膜的过程，称之为药物的跨膜转运。

根据药物的理化性质和生物膜结构的不同，将药物转运大致分为被动转运和主动转运两种形式，其中被动转运又称下山转运，主动转运称上山转运。

被动转运：药物从膜浓度高的一侧向浓度低的一侧转运的方式称为被动转运，是一种顺差转运。被动转运又分为简单扩散和滤过两种主要形式，大多数药物跨膜转运方式为简单扩散。 简单扩散

定义：简单扩散是指脂溶性药物从膜浓度高的一侧向浓度低的一侧转运的方式，属脂溶性扩散。

具有流动性的脂质双分子层构成了生物膜的基架，因此简单扩散不消耗能量，不需要载体，也无饱和性，只要膜两侧药物浓度达到平衡状态，这种转运马上停止。有两种以上的药物同时经膜转运时，各自顺自己的浓度差扩散，无竞争性。 影响因素： 理化性质、膜两侧pH值、药物分子的大小、极性、脂溶性、解离度。 分子小的药物易跨膜转运；

脂质双分子层内部是疏水性的，带电荷的物质难以通过脂质层，所以极性高的药物，如强酸、强碱以及碱性药物季铵盐和酸性药物等在解离状态不易转运；

药物的脂溶性越高，即油水分配系数越大，在脂质层的浓度就越高，跨膜转运的速度就越快；

临床常用药物多数是弱酸性或弱碱性化合物，部分药物在体内解离，多以解离型和非解离型两种形式存在，解离型药物极性大，脂溶性低，不易扩散，非解离型药物脂溶性高，容易跨膜转运，因此药物的解离度对简单扩散的影响很大。 吸收

定义：指药物从给药部位进入血液循环的过程。

血管内给药无所谓吸收过程，而非血管内给药（如胃肠道给药、肌肉注射、透皮给药、膜给药等）都存在着吸收过程，且尤为重要。 影响因素：多数药物的吸收过程属被动转运，药物吸收的快慢和程度直接影响药物产生作用的快慢和作用的强弱影响，其主要影响因素有给药途径、药物的理化性质、首过效应、生物利用度等。

给药途径：吸收速度由快到慢的顺序：吸入>舌下>直肠>肌内注射>皮下注射>口服>皮内>其他皮肤途径； 药物吸收程度顺序为：吸入>舌下>直肠>肌内注射>皮下注射>口服。

药物的理化性质：分子大小、极性、脂溶性和解离度、吸收环境的pH值大小、胃肠蠕动速度、胃内容物、都会影响药物吸收速度和程度。 例：胃液呈酸性，在胃内弱酸性的药物比弱碱性的药物更容易吸收。

胃内吸收面积较小、胃排空较快、药物停留时间短等生理特点，使药物在胃内吸收有限，而小肠表面有绒毛、吸收面积较大、血流丰富、肠蠕动快、药物溶解性好，所以小肠为弱酸及弱碱性药物口服吸收的主要部位。

首过效应：有些药物吸收后在进入体循环之前，其中部分药物在肠道粘膜和肝脏中被代谢灭活，使进入体循环的药量减少，导致药效降低。舌下给药或直肠给药，药物在体内经吸收后不经过肝门静脉而直接进入体循环，因此首过效应明显的药物，可以选择舌下含片或直肠给药的方法增加其生物利用程度。

例：甘油的首过效应可灭活90％的药物，所以口服疗效极差。其他有明显首过效应的药物还有氯丙嗪、呢替啶及利多卡因等。 影响体内分布的因素：

药物的理化性质及体液pH值：药物的分子大小、脂溶性、极性、解离度对药物会产生影响。

在生理状态下，细胞内液pH值约7.0，而细胞外液约7.4，因此弱酸性的药物在细胞外液分布较细胞内液多，而弱碱性的药物在细胞内液分布比细胞外液多。例如，弱酸性药物苯巴比妥中毒时，口服碳酸氢钠，其主要目的是碱化血液和尿液，促进苯巴比妥从脑内向血液中转移，并减少该药在肾小管的被动重吸收，促进排泄，这是抢救苯巴比妥中毒的措施之一。

与血浆蛋白结合情况：药物进入体内，在血浆中以游离型和结合型两种形式存在，而与血浆蛋白的结合是可逆的，游离型和结合型药物处于动态平衡之中。通常血浆蛋白结合率高的药物，作用维持时间长，从体内消除较慢。药物与血浆蛋白的结合有饱和性和竞争性，当血药浓度过高、血浆蛋白结合达饱和时，游离型药物浓度增大、药物作用增强，甚至出现不良反应。

局部器官血流量：体内各组织脏器血流量分布是不均匀的，如肝、肾、心、脑等脏器的血流量较丰富，药物吸收后迅速分布到这些器官中，并能达到较高浓度。

例：静脉注射脂溶性较高的硫喷要钠后，迅速分布到脑组织中产生麻醉作用，然后进入脂肪组织中贮存，导致脑中药物浓度迅速降低，在药代动力学研究中这一过程称药物在体内的再分布。脂肪组织是脂溶性药物的巨大“贮存库”。 与组织的亲和力：药物在体内的分布呈不均匀状态，与药物对某些组织具有的特殊亲和力有关。 例：碘浓集在甲状腺；钙沉积在骨组织；汞、砷、锑等重金属在肝、肾中分布较多。

在靶器官分布选择性较高的药物，可产生较明显的药理作用，如氯喹在肝脏中的浓度可达血中浓度的200倍，抗疟疗效显著。

有时药物分布较多的器官并不一定是其药理作用的靶器官，如硫喷妥钠在脂肪组织中的分布。一些药物的选择性分布还与其不良反应有关，如四环素与钙络合沉积在骨骼和牙齿中，导致儿童骨骼生长缓慢及牙齿变黄。

体内屏障系统：对药物分布产生明显影响的体内屏障有血脑屏障和胎盘屏障。

血脑屏障是血液与脑组织、血液与脑脊液、脑组织与脑脊液间三种屏障的总称，主要是前两者发挥作用。

胎盘屏障是指将母亲血液与胎儿血液隔开的屏障，它的通透性与一般生物膜无明显区别，一些药物也可进入胎儿体内，引起毒性反应或畸形，孕期用药应慎重。 生物转化

定义：是指药物在体内发生的化学结构的变化，又称药物代谢。 步骤：第一步，分氧化、还原、水解过程 第二步，结合过程

影响因素：药物代谢酶（专一性代谢酶【具有选择性，如乙酰胆碱酯酶水解乙酰胆碱】、非专一性代谢酶【主要存在于肝脏细胞内质网中，称肝脏微粒体混合功能氧化酶系，又称肝药酶。】） 排泄

定义：是药物代谢产物或原形药物经排泄器官或分泌器官从体内排出体外的过程。药物排泄与代谢是药物消除的主要方式。 排泄途径：药物在体内主要通过肾脏向体外排泄，其他排泄途径还有肺、胆汁及腺体（如乳腺、唾液腺等）等分泌组织器官的分泌。 排泄形式：大多数药物的排泄属被动转运过程，只有少数药物属主动转运过程。

影响药物排泄过程的因素：有肾脏排泄功能、肝肠循环、药物的理化性质及环境的pH值。 第五节 药代动力学的研究方法 研究目的及研究内容

目的：通过研究药物在动物体内动态变化的规律及特点，给临床合理用药提供参考。

内容：包括药物的吸收、分布、蛋白结合、排泄等，随后根据数学模型，求算主要的药物动力学参数。 研究意义

可指导新药设计、改进药物剂型、优选高效、速效、长效、毒性和不良反应低的药物； 可优化给药方案，指导临床合理用药，并使给药方案实现个体化； 可提供药物作用的靶器官，体内分布与毒理效应之间的关系； 提供药物浓度与毒性反应的依赖关系；

动物选择：

必须采用成年、健康动物。

常用动物种属有大鼠、小鼠、家兔、豚鼠、犬等。

首选动物与性别尽量与药效学或毒理学研究所用动物一致，尽量在清醒状态下进行药代动力学研究。 实验动物应在饲养室饲养。

给药途径要选择临床拟用给药途径（如有特殊情况，应加以说明）。 样品分析方法： 灵敏度 特异性 重现性 标准曲线 回收率

分离与测定

一、血药浓度法：

是以活性成分、单味中药或复方中药制剂给药，采集不同时间点的血液样品，测定血中有效成分浓度，得到一组血药浓度—时间数据，应用线性房室模型、非线性模型或生理模型分析计算这些成分的药代动力学参数，从而说明中药活性成分、单复方制剂在体内的吸收、分布、代谢和排泄等动态变化过程的药代动力学研究方法。

二、药理效应法：

药理效应法是以药物的效应强度（包括量效关系、时效关系）为基础研究药代动力学的方法。主要研究方法有Smolen法、效量半衰期法、药效作用期法、效应半衰期法等。

三、毒理效应法：

毒理效应法与药理效应法同属于生物测定法，但观察指标为药物的毒性作用及其具体反应，最常用观察指标为动物死亡。毒理效应法一般分为急性累计死亡率法及LD50补量法两种。 采血点的分布：

通过预试验，摸索各自的大致范围。

静脉注射应包括分布相、平衡相、消除相等三个时间区间；血管外给药应包括吸收相、平衡相、消除相等三个时间区间。

在有限采血次数下，为提高参数计算的可靠性，采血次数至少8~12次。其时间点分布应尽可能满足平衡相2~3次，前相（吸收相或分布相）3~4次，消除相4~6次。

实验观察期不能小于3个半衰期（如有特殊情况，应加以说明）。 口服给药的药代动力学研究，一般禁食12h。 口服给药，不宜选用兔和反刍动物（如羊）等。

最好从同一动物样本多次采样，尽量避免用多只动物合并样本。多只动物合并样本应增加动物样本数。每个采血时间点应有3~5只动物数据。如用狗、猴等大动物，同一动物多次采样，也不得少于3只动物。 剂量选择：在有效安全剂量范围内，应选择高、中、低3种剂量。

统计学研究：

要提出描述血药浓度—时间曲线的数学表达式，并确定其参数，对线性房室模型，一般要提供： 静脉注射给药：t1/2(α)、t1/2(β)、k12、k21、k10、Cl (T )、AUC、Vd； 血管外给药：ka、t1/2(β)、Cl(T)、cmax、Tmax、Vd、AUC； 如以上数据无法提供，应加以说明。

非线性过程常以Michaelis—Menten式表达，要提供Km和Vm值。 在做了静脉及口服给药后，可计算原形药物的生物利用度。 应指出所用计算机处理程序名称。

实验报告材料必须包括的内容：

每只动物、每个时间点的原始数据、均数、标准差。 比较曲线拟合计算值与观测值的符合程度。

第六节 药代和毒代的区别

应用药代动力学的研究方法，研究在毒性剂量下药物在动物体内的动态过程。 药代动力学是药理学的一部分，而毒代动力学是安全性评价中的一部分。 药代动力学的研究对象是有效成分，而毒代动力学的研究对象是毒性成分。 第九章 安全性药理学研究 1 安全性药理学的概念

内容：1.是与新药临床适应证相关的药效学研究；

2.是与临床治疗适应证无关的药理作用和作用模式的次要药理研究； 3.是安全性药理学(Safety Pharmacology)研究。

定义：用药理学方法研究药物在治疗剂量与治疗以上剂量范围内，可能会出现的、潜在的、对机体有不良影响的药理作用的药物安全性评价学科.

2 安全性药理学研究在国内外的发展

各国有关新药评价技术都要求把一般药理学研究作为新药临床前药理评价必须完成的项目。

瑞典《药品登记规程》中要求:在新药研究讲行中，应作广泛的生物学筛选试验。所得结果与临床应用评价及危险性评价有关。

中枢神经系统试验、自主神经系统功能试验、心血管功能试验、呼吸系统功能试验、胃肠道的分泌与运动功能试验以及肝功能、肾功能、内分泌功能等试验

WHO规定:应在机体的主要系统上进行评定，以提示药物其他的作用，不论这种作用是我们希望的，还是不希望的。具体的实验设计则随药物的种类不同而变化。

英国《新药产品临床前及临床试验准则》指出:应该在多种哺乳动物身上，研究药物对主要器官系统的药理作用。 特别是对精神行为、心血管系统和呼吸系统还提出了一些具体指标。

ICH ：2001年《人用药物安全性药理学研究指南(S7A)》提出研究设计、含量、药物的剂量应符合GLP要求。

2002《评价人用药物潜在致心室复极化延迟作用的安全性药理学研究草案(S7B)》阐述了评价药物QT间隔延长的潜在的综合危险评价和非临床安全性评价策略的相关概念。

使安全性药理学的概念、定义、研究目的、研究方法、研究内容以及评价要求有了国际性的公认的规范 日本:《安全性药理学实验技术指南》按照ICH的要求在GLP的条件下开展安全性药理学研究。

中国:1985年颁布的《新药审批办法》，要求对新药进行一般药理研究，观察药物对心血管系统、神经系统和呼吸系统的作用。

《新药的非临床研究指导原则》中，要求新药研究开发单位提供一般药理的研究资料，并将此作为反映新药对人体潜在不良反应的评价部分。

3 实验设计基本原则

安全性药理学研究实验设计的五个基本原则：

1. 根据不同的药物作用的选择性特征与可能出现的安全性问 题,选择并且设计安全性药理学研究应该进行的实验。

2. 次要的药物药效活性试验结果以及毒性试验结果或临床试 验结果显示有可能会有某些安全性问题，应该在安全性药理实验中加以考虑，设计必要的实验。特别是临床症状有可能波及重要器官时，如关系到心血管系统、中枢神经系统、呼吸系统的毒性，在安全性药理学实验设计的时候，应该周密的考虑其研究的必要性。

3. 应采用科学、公认、有效的试验方法安排安全性药理学实验，鼓励采用新的方法、新的技术以利于获得可靠的实验数据。

4. 在某些情况下，还可以结合药物动力学实验哦或毒性实验来安排安全性药理学研究，从而节约开支、充分利用动物资源、人力资源和物力资源。

5. 严格执行GLP管理规范，以确保安全性药理学研究的质量。 4 实验设计的具体要求 1） 实验组的设立

需要确定设立有几个实验组，每个实验组多少用数量的实验动物，才能获取满足科学合理的实验基本数据要求，并符合表现出动物会出现有生物学效应的可比原则与有意义的差异原则。必要时，除正常的对照组外，还应设立阳性对照组，如不设立阳性对照组应说明其理由。 2） 给药途径

一般应参考拟用临床给药途径选择安全性药理学实验的给药途径。如药物以代谢活化产物产生药理效应，不论以何种途径给药，还需要用高于代谢产物浓度的原型药物剂量进行安全性药理学实验。如临床将采用多途径给药，则每种给药途径都要进行安全性药理学实验。 3） 给药剂量

一般要求在同一种动物身上比较产生不良反应的剂量和产生治疗作用的药效学实验的剂量。如观察不到不良反应，则需要考虑所选浓度范围的科学性。 4） 给药次数

安全性药理学实验一般采用单次给药的方式。在给药一定时间后才出现药效或者多次给药的毒性实验才显示存在安全性问题的时候，应考虑安排进行多次给药的安全性药理学实验。 5） 代谢物和异构体以及制剂的实验问题

如果主要代谢物是发挥药理作用的主要活性物质，或者药物以异构体形式进行药理作用或其药理活性有显著差异的时候，则应该进行代谢物和异构体的安全性药理实验。如果制剂能够显著的改变活性物质的药物动力学性质、药效动力学特征，还需要进行制剂的安全性药理实验。

5 核心组合研究的具体内容

安全性药理核心组合研究主要包括药物对神经系统、心血管系统和呼吸系统的安全性药理学评价，对三大主要器官系统的研究上都有其具体的方法。 5.1 神经系统检查 （一）实验目的

观察新药主要药效学以外的广泛药理作用，了解该新药对机体神经系统的 影响，发现其有意义的作用或潜在的影响，以便合理的用药，提高疗效，或发 现可能发生的副作用及其潜在的危害，从而避免不良反应的发生。 （二）实验方法 1.给药途径

试验通常采用与临床及主要药效学相一致的途径。 2.给药剂量及依据

根据受试新药临床拟给药途径及主要药效学试验的有效剂量，设2~3个给药 剂量组，其中低剂量应相当于主要药效学的有效剂量。给药剂量设定依据以 《中华人民共和国药品监督管理局中药新药研究的技术要求》为主。 3.动物

选用小鼠，体重18~22g，雌、雄各半。 4.仪器

多功能小鼠自主活动记录仪。 5.分组

将小鼠随机分为对照组及供试品的三个给药剂量组。每组10只，雌、雄各半。 6.观察

记录给药后3h内小鼠的一般行为活动、姿势、步态，以及有无肌颤、不安、奔 跑嘶叫、卷缩竖毛等精神神经系统方面的异常表现。并于给药后1h分别将每只 小鼠放到自主活动记录仪内，记录5min的自主活动次数。根据结果确定是否需 要进一步观察与中枢抑制性或兴奋性药物间相互协同作用实验。 7.结果判定

各剂量组与对照组比较，动物给药后的活动、步态、姿势、有无流涎、肌颤、 麻痹、抽搐、运动失调、不安、奔跑嘶叫、反应过敏或卷缩竖毛、感觉迟钝等 神经系统方面的表现及自主活动次数的差异，判定供试品对神经系统有无明显 影响。

5.2 心血管系统检查 （一）实验目的

观察新药主要药效学以外的广泛药理作用，了解该新药对机体心血管系统 的影响，发现其有意义的作用或潜在影响，以便合理的用药，提高疗效，或发 现可能发生的副作用及其潜在的危害，从而避免不良反应的发生。 （二）试验方法 1.给药途径

试验通常采用与临床及主要药效学相一致的途径。 2.给药剂量及依据

根据受试新药临床拟给药途径及主要药效学试验的有效剂量，设2～3个给 药剂量组，其中低剂量应相当于主要药效学的有效剂量。给药剂量设定依据以 《中华人民共和国药品监督管理局 中药新药研究的技术要求》为主。 3.动物

犬，体重12 ～ 18kg；或猫，体重2.5 ～ 3.5kg；雌、雄各半。 4.仪器

数据记录分析仪及相关附件。 5.分组

将符合条件的试验用犬或猫随机分为对照组及供试品的2 ～ 3个剂量组， 每组至少5只。 6.观察指标

观察给药后对动物心电图、心率及血压的影响。 7.心血管检查

戊巴比妥钠（30mg/kg）麻醉，仰位固定，手术分离左侧颈总动脉，经动 脉插管接压力换能器，再经桥式放大器记录血压；分别于双上肢及左下肢皮下 插入针状电极，经生物电放大器处理后记录标准Ⅱ导联心电图，另设一通道显 示心率。

8.补液给药指标记录

分离右侧颈外静脉，插入导管，经恒流泵维持静脉缓慢输入生理盐水；上 腹部手术，做十二指肠插管以备给药。上述操作完毕，调整好各放大器的灵敏

度及适合的扫描速度，稳定30分钟后，同步记录血压、心电图(Ⅱ)、心率。作 为给药前正常基础数值。随后经十二指肠插管给药。分别在给药后不同时间点 记录上述各项指标1次。比较给药前、后各项指标有无明显改变。 9.试验结果判定

与给药前或组间比较各组动物的收缩压、舒张压及平均动脉压，心律及心 率，心电图的P、QRS、ST和T波及P~R间期的变化。判定供试品对心血管系 统有无影响。

5.3 呼吸系统系统检查 （一）实验目的

观察新药主要药效学以外的广泛药理作用，了解该新药对机体呼吸系统的 影响，发现其有意义的作用或潜在的影响，以便合理的用药，提高疗效，或发 现可能发生的副作用，及其潜在的危害，从而避免不良反应的发生。 （二）程序 1.给药途径

试验通常采用与临床及主要药效学相一致的途径。 2.给药剂量及依据

根据受试新药临床拟给药途径及主要药效学试验的有效剂量，设2~3个给药 剂量组，其中低剂量应相当于主要药效学的有效剂量。给药剂量设定依据以 《中华人民共和国药品监督管理局 中药新药研究的技术要求》为主。 3.动物

犬，体重12~18kg；或猫，体重2.5~3.5kg；雌、雄兼用。 4.仪器

八导数据记录分析仪及相关附件；恒流泵。 5.分组

将符合条件的试验用犬或猫随机分为对照组及供试品的2~3个剂量组。每组 至少5只。 6.观察指标

观察给药后对动物呼吸节律、呼吸频率及呼吸幅度的影响。 7.对呼吸系统检查

戊巴比妥钠（30mg/kg）麻醉，仰位固定，手术分离气管接流量头，再经前 置呼吸放大器记录呼吸流量（ml/min）和呼吸频率。 8.补液给药指标记录

分离右侧颈外静脉，插入导管，经恒流泵维持静脉缓慢输入生理盐水；上腹 部手术，做十二指肠插管以备给药。上述操作完毕，调整好各放大器的灵敏度 及适合的扫描速度，稳定30分钟后，记录呼吸节律、呼吸流量、呼吸幅度及频 率，作为给药前正常基础数值。随后经十二指肠插管给药。分别在给药后不同 时间点记录上述各项指标1次。比较给药前、后各项指标的变化。 9.试验结果判定

依据给药后，受试动物呼吸节律、频率、呼吸流量的变化与给药前或组间比 较。判定对呼吸系统有无影响。

第十一章 药物临床研究 1.1药物发现及研发的全过程

药物发现及研发的全过程

我国重大新药创制专项全面实施

1.2 临床研究的定义

临床研究：ICH

任何旨在揭示或证实产品的临床、药物学、其他药代动力学的效应，识别、研究产品的不良反应、安全性或效果，或试验药物的吸收、分布、代谢以及排出而在人身上进行的研究。

预防医学：指用来比较不同的处理（药品或治疗方法）对某种疾病的疗效的随机双盲对照试验 GCP：一般意义上的临床试验和生物等效性实验的统称

临床试验（Clinical Trial），指任何在人体（病人或健康志愿者）进行药物的系统性研究，以证实或揭示试验药物的作用、不良反应及/或试验药物的吸收、分布、代谢和排泄，目的是确定试验药物的疗效与安全性。

1.3 临床研究的意义

（一）评价新药的安全性和有效性，探索新药潜在的 临床应用价值。 （二）确定新药的最佳使用方法。

（三）为新药评审和注册提供法律法规所要求的申报 材料。

（四）为企业开发新药以及市场开发提供科学依据。 （五）为医生和病人正确用药提供科学依据。 （六）健康经济学价值。 1.4 新药临床研究的程序 临床试验分为I、II、III、IV期。

I期临床试验：初步的临床药理学及人体安全性评价试验。观察人体对于新药的耐受程度和药代动力学，为制定给药方案提供依据。 II期临床试验：治疗作用初步评价阶段。其目的是初步评价药物对目标适应症患者的治疗作用和安全性，也包括为III期临床试验研究设计和给药剂量方案的确定提供依据。此阶段的研究设计可以根据具体的研究目的，采用多种形式，包括随机盲法对照临床试验。 III期临床试验：治疗作用确证阶段。其目的是进一步验证药物对目标适应症患者的治疗作用和安全性，评价利益与风险关系，最终为药物注册申请的审查提供充分的依据。试验一般应为具有足够样本量的随机盲法对照试验。

IV期临床试验：新药上市后应用研究阶段。其目的是考察在广泛使用条件下的药物的疗效和不良反应，评价在普通或者特殊人群中使用的利益与风险关系以及改进给药剂量等。 临床探索期：I、II期 临床确证期：III、IV期 2 临床研究的基本原则

一、遵守临床研究法规与质量管理规范 《纽伦堡法案》、《赫尔辛基宣言》、 《药品临床试验管理质量规范 》（GCP）等 二、遵循医学伦理原则

法规：《赫尔辛基宣言》和《人体生物医学研究国际道德指南》 要素：1 在临床研究基地建立伦理委员会 2 受试者要签署知情同意书

是每位受试者表示自愿参加某一试验的文件证明。研究者需向受试者说明试验性质、试验目的、可能的受益和风险、可供选用的其他治疗方法以及符合《赫尔辛基宣言》规定的受试者的权利和义务等，使受试者充分了解后表达其同意。 三、科学性原则

临床试验的各个步骤必须符合“4Rs”原则，即 代表性（Representativeness） 重复性（Replication） 随机性（Randomization） 合理性（Rationality） 3 临床研究的组织及组成人员 一、伦理委员会

由医学专业人员、法律专家及非医务人员组成的组织，其职责为核查临床试验方案及 附件是否合乎道德，并为之提供公众保证，确保受试者的安全、健康和权益受到保护。 二、研究者

研究者必须经过资格审查，具有临床试验的专业特长、资格和能力。研究者应具有试验方

案中要求的专业知识和经验并能得到有经验的同事在学术上的支持 三、申办者

申办者（Sponsor），发起一项临床试验，并对该试验的启动、管理、财务和监查负责的 公司、机构或组织。 四、监查员

监查员（Monitor），由申办者任命并对申办者负责的具备相关知识的人员，其任务是监 查和报告试验的进行情况和核实数据。 五、管理部门

管理部门主要负责批准和监督新药临床试验的执行情况。 在我国，管理部门指的是国家食品药品监督管理局（SFDA）。 4 试验设计 试验设计的形式

A药

准备期 治疗期 治疗结束

B药

图1 平行分组设计图

自同一总体的受试者随机地分配到各试验组中，各组同时进行，平行推进。

该法的优点是简单、同一时间可设两个或多个治疗组，组间的可比性强。但是，假如各组受试者特性不尽相同、基线差异显著、组间比较便是在不公平的条件下进行的，会影响试验结果的准确性。

A药 准备期 第一治疗清洗期 B药 第二治疗治B药

图2 2×2交叉分组设计

A药

交叉设计是指每个受试者随机地在两个或多个不同试验阶段分别接受指定的处理（试验药或对照药）

交叉设计的优点是可作自身比较（within-patient comparison），即受试者自己与自己比较，排除因个体差异而影响结果的可靠性。而且，所需样本含量较少，是平行设计的一半，但受试者参与时间却相应倍增，因而影响依从性，失访、早期退出相对增多。 标准药物对照和安慰剂对照

标准药物：采用药典的药物或临床上疗效肯定的药物作为标准对照药物进行对照试验。选用标准药物的目的是提供可比标准，以便于评定新药的疗效和副作用。

对照药：即安慰剂，除了外观、数量、色觉、味觉等与所试药物一致外，还不得让病人知道所服用的“药物”是安慰剂还是受试物。因此最好采用----双盲试验。 5 临床试验的基本程序：

计划→制定试验方案、设计病例报告表（CRF）→药品监管部门和伦理委员会批准→准备试验文件、材料→选择研究者→研究现场评估、初访→入选受试者→Ⅰ期临床试验→Ⅱ期临床试验→Ⅲ期临床试验→数据整理、统计分析、总结报告→审评注册→Ⅳ期临床试验 6 临床试验的评价 疗效的评价

疗效可通过比较受试者治疗前后病情的变化来评价 结果的评价

临床试验结果应进行全面评价，根据试验设计逐项评估 安全性评价

安全性评价指标包括临床表现和实验室检测两个方面。 7 中药新药的特殊性

1．立题依据与化学药物不同。中药不是单一的化学成分，而是多成分的混合物，结构没有化合物那样明确，质量也不如化学药物那样固定

2. 医学体系的差别。持中药的临床医学基础是中医药理论体系，与现代医学比较，在诊断、治疗的标准化方面还有不少问题需要认识。 3．在疗效评价上，目前缺乏统一标准，以实际情况考虑中药的特点在临床试验研究中确定合理的效应指标对临床试验评价有非常重要的意义。