药理实验给药量以及实验数据统计.ppt

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1、第二章 中药药理研究的基本知识,第一节 中药药理实验设计的基本原则,1.重复：目的：验证在类似的条件是否可获得结果的重现性以及结果的变异情况。要点：A.确定适当的样本数。B.各组动物数目尽量相同。按动物类型确定样本数：（1）小动物：计量10例;计数30例（2）中等动物：计量 8;计数 20例（3）大动物5-10例,2.随机：目的：（1）避免非研究因素影响。（2）除研究因素外，提高各比较组的其他因素的均衡性、可比性。（3）满足统计学假设检验的要求。,抽签随机法：例：30只小鼠，要求随机分为3组：可先将30只小鼠按1至30编号，做1-30号签，充分混合号签后，随机各取10枚为一组。,随机数字表法：

2、,B组:顺序号:2，3，5，7，10，11，随机号:08，18，27，38，90，16 余数:2,0,0,2,0,1调整后各组的编号:A 组：1，9，12，13，15 B 组：2，5，7，10，11 C 组:3，4，6，8，14,3.对照,（1）正常对照组（空白对照、阴性对照）（2）模型对照组（3）阳性对照组 意义：检验实验体系是否可靠 粗略估计受试药与对照药相比，作用强度与特点上有哪些差异。,（4）假手术对照组 有时可以替代正常对照（5）自身对照 观察同一个体给药前、后的区别.,第二节 实验动物选择,1、符合医学实验动物标准 一级：普通动物（亦称常规动物或无疾病的动物）；二级：清洁动物（饲养

3、在温度恒定，普通设施中的动物，饲料、垫料，用具均经过高压消毒）；三级：无特殊病原体动物（specific-pathogen free,简称SPF动物）；四级：无菌动物（机体内外均无任何寄生虫的动物，一般是临产前按无菌手术 剖腹取出胎仔，在无菌条件下用无菌饲料繁养获得的动物）。,2、根据实验目的选择敏感种系 心血管系统:大鼠猫、犬、小型猪等。体温：兔 呕吐实验：鸽、猫或狗等。免疫：纯种小鼠 原则:选择对药物的反应与人体相近的种系。,3、性别：根据要求选择 用一种性别比两种性别兼用所得结果离散度较小。4、年龄体重：每批动物的体重，年龄越接近越好 通常：小鼠:18-22g，大鼠:20025g，豚鼠:

4、250-300g，兔、猫:1.5-2Kg,犬:10-15kg。大鼠、小鼠:6-8周龄,4、数量：计量研究：小鼠每组10只 大鼠每组8只 豚鼠或兔每组6只 猪或狗5只 计数研究：小鼠每组30只 大鼠每组20只,5.习性:小鼠、大鼠均为群居动物，不宜单独饲养。,第三节 受试药,1.制备情况：（1）新药受试药要求：用处方固定，质量稳定、工艺、质控指标恒定后的中试产品。（2）一般受试中药：生药经鉴定科属种清楚；提取制备工艺明确，含量确定（以生药量或有效组分含量表示）。（3）中药单体：化学结构式清楚。,2、给药途径,实验的给药途径与临床拟使用的途径一致。中药粗制剂一般不用注射给药或体外实验的方法检测药物

5、效应。,3、给药时间,预防性给药：治疗给药：,4、剂量：,剂量组数：新药研究至少设3个剂量组。三者最好成等比，能反应量效关系。给药容量相等，浓度不等。合理选择剂量：（1）参考LD50：在LD50的1/10、1/20、1/40等范围内设置高、中、低剂量组。（2）根据临床用药等效量计算：,不同种类动物等效用药量的计算,应用举例：某复方的总药量是60g/剂，每天1剂。按实验动物与人用药量折算表计算，200g重大鼠等效量是多少？200g重大鼠等效量为：60g0.018=1.08g/只，或：60g561.07g/只,人的每公斤体重给药量为：60g70=0.857g/Kg。大鼠每公斤的给药量是：1.08g

6、1000/200=5.4g/Kg 按体重计算，要达到等效，大鼠的剂量应为人用剂量的5.4g/Kg0.857g/Kg=6.3（倍）。,如同一复方要用小鼠实验，小鼠每只的给药量为：600.00260.156g/只；0.15620/1000=7.8 g/Kg；按体重计算，要达到等效，小鼠的剂量应为人用剂量的7.80g/Kg0.857g/Kg=9.1（倍）。,豚鼠应用量为6031.5=1.90g/只；1.90400/1000=4.762g/Kg。按体重计算，要达到等效，豚鼠的剂量为人用量的4.7620.8575.56（倍）。,兔：6014.24.225g/只；4.2251.52.81 6g/Kg。按体

7、重计算，要达到等效，兔的剂量应为人用量的2.8160.8573.287（倍）。,狗用量为60g3.119.35g/只；19.3512=1.61g/Kg。按体重计算，要达到等效，狗的给药量应为人的1.610.8571.88（倍）,噻嗪类,不同种类动物间用药剂量换算表（转换因子 计算法）,某利尿 中药250g重大鼠的有效量为250 mg/kg，试计算15kg犬的等效实验剂量？犬的等效实验剂量 250 mg/kg6.922=78.4mg/kg,不同种类动物间用药剂量换算表（体表面积/kg体重 比值法）,某利尿 中药250g重大鼠的有效量为250 mg/kg，试计算15kg犬的等效实验剂量？犬的等效实

8、验剂量 250 mg/kg0.160.47=85.1mg/kg,（3）根据文献估计剂量 如有相关的药物，相似的复方，其使用剂量可作为参考。（4）通过预试估计剂量,5给药容量：小鼠口服：0.1ml-0.25ml/10g 最大不超过0.4ml/10g 其他途径不超过0.25ml/10g。大鼠：10ml/kg,不超过2.0ml/100g其他途径不超过1.0ml/100g.,药物溶液配置,例：戊巴比妥钠对小鼠腹腔注射的有效的麻醉剂量为40mg/kg。现有体重为20g左右的30只小鼠要麻醉。试问要称量多少克的戊巴比妥钠，设计的给药容量为多少，配成怎样浓度？,药物溶液配置,答：称量戊巴比妥钠30mg，加生

9、理盐水至7.5ml,使浓度为4mg/ml,小鼠腹腔注射0.1ml/10g(即10ml/kg)。或：称量戊巴比妥钠40mg，加生理盐水至10ml,使浓度为4mg/ml,小鼠腹腔注射0.1ml/10g(即10ml/kg)。,第四节 对照药,合法性：中国药典收载或符合部颁标准，或新批准合法生产的药物。可比性：其功用、主治、剂型（给药途径）与受试药相似。特殊情况下，在合理范围内可适当灵活掌握。择优选用：有多种同类药可供选用时，应择优选用公认疗效较好的药物。,选择的阳性对照药要注意有无批准文号。如：麝香保心丸：国药准字Z31020068生产单位：有效期：必须用有效期内产品。恬尔心注射用：国药准字（200

10、1）J53号：进口药品注册证号：BX20010122）复方丹参注射液：沪卫药准字（1995）第014021号,第五节 实验条件控制,减少时间差异：动物生理活动有其昼夜节律，如小鼠夜间活动增加，白天活动减少。最好每批实验在每天相同的时间测定。减少温度差异：室温稳定、适宜。饮食控制：有些实验需对动物禁食。,第六节 数据的统计处理和结果分析,(一)极端数据（outliers）的处理：避免差错形成极端数据。对可疑数据及时复测或复核,及时纠正差错。在x3s 之外数据，可考虑舍弃。否则不应随便舍弃-根据新药（西药）临床药研究指导原则汇编（药学、药理学毒理学）,(二)数据表达：一般应至少有3位有效数字，标准

11、差至少有2位有效数字，均数的小数位数应与标准差相同，出示的结果应包括均数，标准差，例数，P值情况（大于、小于、或具体P值）数字的精确度要与测量仪器所能达到的精确度一致。,(三)数据统计分析应避免的差错：1.量反应资料：(1)两组间实验结果比较常用t检验（unpaired t test）。,T值计算公式（通式）,两组例数相差不到一倍的简化t值公式为：,下列情况两组间比较不能使用t检验:方差不齐改用校正t值法（即t检验）。方差齐性检验：如两组的标准差相差一倍以上时不必检验，即可判断为方差不齐。,通过计算，当 FF0.05 时可判断为方差不齐。(式中S较大者为S1、n1，较小者为S2,n2)。F0.

12、05也可通过可查“方差齐性检验F值表”获得（注：与“方差检验F值表”不同）。,如：有两组数据,需统计有无显著差异：甲组：11.5，14.1，12.3,10.8，13.0,13.2,13.9 12.3,10.6 xs：12.411.26(n=9)乙组：10.0,11.9,12.0,12.8,14.9,17.4,19.3,20.2,23.1 xs:15.734.48(n=9)查无应舍数据。有无方差不齐：F=4.484.48/(1.261.26)=12.64 F0.051.2+8/9+14/(9-3)=4.422FF0.05 说明两组方差不齐，用t检验。,方差不齐时的校正t值 计算公式,甲组：11.

13、521.3 2(n=9)乙组：15.734.48(n=9)按上式计算 t=2.142 f=9.501 f=10时 t0.05=2.228 f=9时 t0.05=2.262因此,甲、乙两组间无显著差异。但以“t”检验，上述两组数据f=9+9-2=16f=16 时 t0.05=2.120，将得出:两组数据有显著差异的错误结论。,EXCEL软件T检验过程：选中fx T TEST显示填写框：,Array 1 B2:B11 Array 2 C2:C11 Tails 2 Type 3 Tails 用于定义返回的分布尾数:1代表单尾；2代表双尾 Type 用于定义t检验的类型:1代表成对检验；2代表双样本等

14、方差假设；3代表双样本异方差假设。,Array1 为第一个数据集。Array2 为第二个数据集。Tails 指示分布曲线的尾数。如果 tails=1，函数 TTEST 使用单尾分布。如果 tails=2，函数 TTEST 使用双尾分布。Type 为 t 检验的类型。1成对检验2等方差双样本检验3异方差双样本检验,数据明显偏态时,不能用“t”检验，不用xs表达。（改用中位数检验，用非参数统计法。如Mann-Whitney秩和检验，等级和检验，序值法等）。偏态简便判断法A：如均数两侧之差大于2n时不用检验，即可判断为明显偏态。（如：15.1,17.9,18.2,14.3,16.5,19.7,18.

15、6,17.4,18.1,40.8,38.9。xs21.419.26，n=11,均数左边9位、右边2位，均数两侧之差为7，大于211=6.63,上述一组数值为偏态，不可用正态检验。,偏态简便判断法B:用公式R4 n D2，D为均数两侧例数之差，n为例数，如R为负，表示数据肯定为偏态。如上述一组数据:R411-77=-5,表示数据肯定为偏态。,又如一组数据总数为50例，大于均数35例，小于均差15例。R450（3515）（3515）200400200，此组数据为偏差。如有不定值（如30，10等）不用t检验，改为中位数表达，用非参数统计法。如Mann-Whitney秩和检验，等级和检验，序值法等。,

16、(2)配对资料t检验：（paired t test）,适用情况：同一批受试对象试验前后的配对数据。同一批受试对象身体两个部位试验测得的数据。同一批受试对象用两种检验方法的测试的结果。检验方法：t=（x/s）n,如某次对中药提取物的降压实验结果如下（1pKa=7.5006mmHg）：用药前:12.0,14.0,13.0,18.0,16.0,15.0,15.0,19.0 xs 15.32.4用药后:10.0,11.0,13.0,16.0,13.0,14.0,13.0,17.0 xs 13.42.3差值：2.0,3.0,0 2.0,3.0,1.0 2.0,2.0,xs 1.870.99(n=8)配对

17、t检验：t=（1.87/0.99）8=5.357 p0.01而如果直接将给药前后的均数进行比较，两者间并无显著差异。,但进行配对t检验时，要确信除待分析的因素外，其他可控条件尽量一致。否则可分别取配对变化值或变化率;求均数及标准差同时设对照组，同样处理后，再进行两组间的t检验，这样更能提高检验效率。,例：某药给药2周前后血压变化如下，问该药有无降压作用？组1 大鼠血压（xsmmHg)给药前180 165 190 200 192 158 175 185 178 180.313.3给药后150 140 170 160 159 130 145 153 155 151.311.9变化 30 25 20

18、 40 33 28 30 32 23 29.16.0 t=（19.1/6）3=9.55 f=9-1=8,t0.01=3.355 p 0.01,在本例自身对照（自身前后配对）实验时，同一个体在经历一段时间后（如2周），即使不作任何处理（给药），所得指标也可能有变化，为鉴别该组血压变化是否为非药物因素引起，实验时宜设立一个平行对照组进行比较。这样就有实验组观察前后和对照组观察前后4组数据。可分别求出给药组和对照组的变化值（差值）或变化率及标准差，再进行两组间的t检验。如：,组2大鼠血压（xsmmHg)给对照液前 175 165 195 205 150 145 180 171 176 173.619

19、.2给对照液后 160 155 185 190 145 145 171 162 165 164.215.8血压变化 15 10 10 15 5 0 9 9 11 9.34.7配对t检验：t=（9.3/4.7）3=5.936；f=9-1=8,t0.01=3.355 P0.01,两组原始值间比较：给药前：给药组：180.313.3(n=9)对照组：173.619.2(n=8)t=0.860 p0.05给药后：给药组：151.311.9 对照组：164.215.8 t=1.957 p0.05,两组差值组间比较：组1：给药前后差值：29.16.0 组2：给对照液前后差值 9.34.7 t=7.794

20、f=16,t0.05=2.120 t0.01=2.921 p0.01,(3)方差分析（analysis of variance,ANOVA),有时用某药的不同剂量与同一对照组比较，并同时要分析不同剂量作用有无区别时，构成了多组均数的组间比较，此时常使用单因素方差分析。使用方差分析时，仍然要首先考虑各组样本是否符合正态分布，方差是否齐性，若符合方可进行分析，计算F值，分析总体是否有差异。若有，再进行组间两两比较，此时常用Q检验，(student-newman-keuls test)，也可用t检验。,计量资料统计方法的选择,2.质反应资料,又称计数资料。有时机体对药物的反应只有“是”或“否”两种，

21、如用药后动物死与不死。翻正反射的存在或消失，某种病理症状（如惊厥）出现或不出现等，实验结果可以是百分比或自然比，其显著性检验一般采用卡方检验（22法）。,有效 无效 总计 有效率甲药 35(a)15(b)50(a+b)70%乙药 25 25(d)50(c+d)50%总计 60(A+c)40(b+d)100(n),四格表的自由度恒等于1。0.05的机率点为3.841。X20.05,两药作用无显著性差异。,样本较小（两组总数40例）或数据中有0或1时：不用卡方检验，而用精确概率法或简化直接概率法。例：使用甲药16例中5例出现不良反应，使用乙药16例无不良反应，两药有无区别？,上式p=5!27!16

22、!16!/5!0!11!16!32!=0.0217结论：乙药的不良反应小于甲药，两者有显著差异。,注：本例如用卡方检验X2(80-0.5x32)2x32/(5x27x16x16)=3.793,X2 0.05 结论出现差错。,3.等级资料:可以认为是一种有序的计量资料，它包括：时反应资料，如潜伏期，凝血时间。病变程度及临床疗效按等级分组的资料，如、或痊愈、显效、好转、无效等。两端确切数据不明的分组资料，如血清滴度1：40，1：80，1：60，1：320等。这些资料不宜用均数及标准差作常规的统计分析，可用等比差值法，等级序值法，秩和法，及Ridit法等非参数统计分析。,(四)常用统计软件包SAS（

23、statistics analysis system）由美国SAS软件有限公司研制并发行已有30多年的历史，该软件采用窗口菜单或命令方法或交互方式选择各种统计方法，适合统计专业人员使用。SPSS(statistical package for the social seience),version12,由美国SPSS公司研制。,BMDP(biomedical computer programs)由美国BMDP统计软机公司研制，由多个功能模块组成，采用交互式，图形界面设计操作较直观，方便、较适宜于医学统计。新药开发权威统计软件Drug and statistics,(五)结论:经过统计分析，要有结论，要注意的是:判断结果不能绝对化。例如，判断两组差别有显著性时，一般按P0.05而拒绝“检验假设”的。P0.05的意思是说，如果“检验假设”成立，仅仅由于抽样误差造成如此大的差别的概率根小（P0.05）而已，并不是说“检验假设”绝对不能成立，当然P越小越有理由拒绝“检验假设”。,与专业知识相结合：指的是即使P0.05两者有显著差异，还要考虑专业知识方面有无意义。如降血压药，用了2周后，血压下降5mmHg，P0.05，但是这个药还是没什么应用价值。又如抗肿瘤药，用药组较对照组对小鼠实体瘤重抑制率为20，P0.05,但从专业角度来看，仅对瘤重增长抑制30%是无明显作用的。,