《临床药学》
课程编号:1241532003
实验指导书
主撰人 王丽娟
审核人 李建颖
天津商业大学生物技术与食品科学学院
二〇一三年九月
前 言
1.实验总体目标
临床药学是以提高临床用药质量为目的,以药物与机体相互作用为核心,重点研究药物临床合理应用方法的综合性应用技术学科,是沟通药学与医学的桥梁学科。通过实验,使学生对基本理论和基本知识加深理解,培养学生的科学思维方法,动手操作能力,独立分析问题和解决问题的能力,为指导临床合理用药,加强医院药事管理打下理论基础。
⒉ 适用专业年级:药事管理
⒊ 先修课程:人体解剖生理学,药理学,药物毒理学
⒋ 实验课时分配:16
实验项目
实验要求
实验类型
每组人数
实验学时
实验一 磺胺嘧啶钠的血药浓度监测及药动学参数计算
必做
综合
7-9人
8
实验二 药物的量效关系及过量用药的毒性反应
选做
……………
⒌ 实验环境
实验室要保证一定的温度和湿度;室内要保证空气清新,定期消毒等。
⒍ 实验总体要求
实验前要进行课前预习;实验课除因病或必须请假的急事之外不得缺勤;因动物的原因,缺勤不予补课;课堂上要积极动手操作,认真记录;课后完成实验报告的书写;等。
⒎ 本实验的重点、难点及教学方法建议
临床药学实验的重点是要学生了解本学科是一门实验性学科,了解动物实验常用的基本操作方法,实验常用的检测及记录方法,等。难点是动物的动手操作。建议在实验条件允许的情况下,尽量放手让学生操作。
实验一 磺胺嘧啶钠血浓度测定及其药动学参数计算
[目的]学习磺胺类药物血浓度的测定方法和药动学参数的计算方法,进一步理解药动学参数的实际意义。
[原理]血中磺胺类药物能与某些试剂发生反应,生成有色物质,通过比色对磺胺血浓度进行测定。根据用药后不同时间血中药物浓度的变化规律,计算血浆半衰期及其他药动学参数。
磺胺类药物生成呈色物质的反应如下:
1 重氮化:磺胺与亚硝酸反应,生成重氮盐。因亚硝酸易分解,无现成制剂,所以实验中用亚硝酸钠,使其与盐酸反应生成亚硝酸,磺胺也必须首先与盐酸反应,使其苯环上的氨基(-NH2)离子化生成铵类(-NH)化合物才能与亚硝酸发生重氮化反应。具体发应如下:
(1) 亚硝酸钠+盐酸 亚硝酸+氯化钠
(2) 磺胺+盐酸+亚硝酸 盐酸磺胺+盐酸重氮苯磺胺
2 偶联反应:盐酸重氮苯磺胺与麝香草酚在碱性溶液中发生偶联反应生成橙黄色的偶氮化合物。
盐酸重氮苯磺胺+麝香草酚+氢氧化钠 偶氮化合物(橙黄色)
[材料]
1 动物 家兔(2.5~3.0kg),雌雄不限。
2 药品 20%磺胺嘧啶钠和30mg%磺胺嘧啶钠,3%戊巴比妥钠(或20%乌拉坦),5%三氯醋酸,0.5%亚硝酸钠,0.5%麝香草酚(用20%氢氧化钠溶液配制),2N盐酸,1%肝素,蒸馏水。
3 器材 分光光度计1台,手术台1个,地灯1个,秒表1个,手术刀1套,动脉夹2个,气管插管1个,弯剪刀(剪毛剪)1把,眼科剪1把,组织剪1把,止血钳2把,中镊1把,眼科弯镊1把,玻璃分针2支,静脉插管1根,丝线5根,三通阀2个,绷带4根,细胶管1根,注射器(20 mL 1支,10mL 1支,2.0mL 1支);采血杯10个,漏斗11个,吸耳球2个,试管(10mL 33支),吸管(2.0mL11支,1.0mL 1支,0.5mL 2支,0.2mL 10支,5.0mL 1支),滤纸、棉球、半对数座标纸若干等。
[方法与步骤]
(一)采血样
1 取家兔一只,称重,腹腔注射20%乌拉坦5mL/kg,待家兔麻醉后将其背位固定于兔手术台上,剪去前颈部的毛,沿正中线由甲状软骨向下将颈部皮肤切开约5cm。用血管钳钝性剥离皮下组织,分开肌肉,暴露出气管。在气管下穿一结扎线,然后在气管环上剪一“T”形切口,向气管内插入气管插管并结扎。气管插管结束,游离位于气管侧方的一侧颈总动脉,将其同周围组织和与其伴行的迷走神经及交感神经分离。为了防止动脉插管内凝血,在手术进行到此时,从耳静脉注射1%肝素约0.5mL·kg-1。然后,将颈总动脉头侧端结扎,心侧端用动脉夹夹住。在二者中间穿线打虚结,用眼科小剪刀在近头侧部结扎处向下剪一小口,插入三通管(静脉插管,连接细胶管),从三通管(静脉插管)向采血杯中放血0.5mL,摇匀。
2 由一侧耳缘静脉注射20%磺胺嘧啶钠2mL/kg。记时。
3 在给药后1、3、5、15、30、60、90、120min时,分别从连接颈动脉的三通阀放血0.5mL至相应的采血杯中,摇匀。
(二)脱蛋白
准确吸取各时刻血样0.2mL,分别加入蒸馏水1.8mL、5%三氯醋酸4.0mL,摇匀,过滤。
(三)重氮化及偶联呈色
分别吸取不同时间的血样滤液2.0mL于对应的试管中,并依次向各试管中加入下述试剂:
1 2N盐酸0.5mL,
2 0.5%亚硝酸钠1.0mL,
3 0.5%麝香草酚0.5mL,摇匀。
(四)标准管的处理与其他样品管相同,所不同的是,此管加正常血样及30mg%的磺胺嘧啶钠0.2mL。
(五)比色
将各管内药液分别置于比色杯内,在波长480nm处比色,以给药前的样品管调零点,测出各样品管的光密度值。
表1 操作步骤(单位:mL)
组别
H2O
血样
5%三氯醋酸
过滤
过滤液
2N盐酸
0.5%亚硝
酸钠
0.5%麝香草酚
A
C /mg%
给药前
1.8
0.2
4.0
2.0
0.5
1.0
给药后/min
1
3
5
15
30
60
90
120
标准管
1.6
0.2标准液及0.2药前血样
[结果处理与记录]
1 其他条件(波长、比色杯、吸收系数、溶液稀释倍数等)一致的情况下,同一种溶液浓度与光密度成正比,故可用下述公式求出样品管的磺胺血浓度(mg%)。
样品管光密度 样品管浓度
标准管光密度 标准管浓度
标准管浓度
标准管光密度
样品管浓度= ×样品管光密度
2 作图:将上述计算好的各时间的血样浓度和对数浓度,在方格纸上或半对数坐标纸上对时间作图,得出时量曲线,找出消除相和分布相的拐点。
3 用残数法计算磺胺嘧啶钠的药动学参数。
⑴求消除相参数:用计算器对消除相的各时间及相应的血浓度进行直线回归(通常取后四个时间),求出lgB、β(若为一房室,β即K)。根据t½β=0.693/k,求出消除相的半衰期(t½β),根据lgB求出B,并写出消除相的经时方程:Ct=Be-βt。
⑵根据Ct=Be-βt计算出各时间的理论血药浓度。
⑶计算分布相的血药浓度:用拐点前实际测得的血药浓度减去对应时间的消除相的血药浓度(即理论血药浓度C),差值即为分布相的血药浓度。用该浓度的对数对相应时间进行直线回归,求出lgA、α。进一步求出A和t½α,写出分布相的经时方程Ct=Ae-αt。
⑷写出磺胺嘧啶钠在体内的总经时方程:
C=Ae-αt+ Be-βt
⑸依该方程求出各时间的理论血药浓度,可比较出与实测值的差别。
⑹计算出磺胺嘧啶钠在体内的其他药动学参数
周边室向中央室的分布速率常数:
Ba+Aβ
A+B
K21=
α•β
K21
中央室的消除速率常数:K10=
中央室向周边室的消除速率常数:K12=α+β-K12-K10
α
B
β
曲线下面积:AUC= +
X0
AUC
清除率:CL=
A+B
中央室表观分布容积:Vc=
[思考题]
1 什么是房室模型?如何划分房室模型?
2 实验中涉及到的药动学参数有哪些?计算这些药动学参数有何意义?
一、实验目的
以戊巴比妥钠为例,观察不同剂量的戊巴比妥钠对小鼠作用的差异,理解药物的量效关系,学习量效关系曲线的制作;同时,观察药物过量引起的毒性反应。
二、实验内容
观察不同剂量的戊巴比妥钠对小鼠的作用,同时,观察药物过量引起的毒性反应。
三、实验要求
集中授课形式。
四、实验准备
药物剂量的概念,剂量与效应的关系,量效关系曲线,药物不良反应。
五、实验原理、方法和手段
在一定剂量范围内,随药物剂量增加,药物的作用增强;超过一定剂量范围,药物作用质的变化。
六、实验条件
1.动物 小鼠,18~22g,雌雄均可。
2.药品 0.2%、0.4%、0.6%和0.8%戊巴比妥钠,苦味酸溶液。
3.器材 天平,小鼠笼,1mL注射器3支。
七、实验步骤
1.取24只小鼠,称重,编号1、2、3、4……,随机分4组。观察小鼠的正常活动。
2.给药 各小鼠均腹腔注射,容量均为0.1mL·10g-1体重。1组小鼠注射0.2%戊巴比妥钠,2组小鼠注射0.4%戊巴比妥钠,3组小鼠注射0.6%戊巴比妥钠,4组小鼠注射0.8%戊巴比妥钠。给药后立即记时。
3.观察
(1)给药后密切观察小鼠的活动情况,记录小鼠翻正反射消失的时间和恢复的时间,将结果填入表内。
表2 不同剂量对药物作用的影响
编号
体重
/g
剂量/mg·10g-1
给药时间/时:分
翻正反射消失时间/时:分
翻正反射恢复时间/时:分
疼痛反应
2
(2)根据上述结果,计算各小鼠的入睡时间、睡眠持续时间,各剂量组的入睡率,以某一指标绘制量效关系曲线。
(3)根据各组小鼠的反应,判断药物的毒性作用。
八、思考题
1、在本实验中,你观察到戊巴比妥钠的哪种作用?其作用机制是什么?
2、药物剂量对药物的作用有什么影响?影响药物作用的因素还有哪些?对临床用药有什么指导?
3、如何表示药物的量效关系?
九、实验报告
1、预习报告 要明确实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤、实验观察指标及数据处理方法、实验注意事项等。
2、实验记录
3、实验报告 将实验结果填入表中,根据实验结果,结合思考题进行讨论。结合思考题进行讨论。
十、注意事项
1、给药剂量必须准确。
2、给药后要密切观察。
附录——实验课相关的实验动物基本知识和给药方法
(一)实验动物的基本知识
1 实验动物的选择:实验常用动物有蛙、蟾蜍、小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、猫、犬和猴等。由于动物的种属、品系、性别等不同,对药物的反应性不同。因此,应根据实验的目的、要求来选择适合的实验动物。例如,测定药物的半数致死量或半数有效量需要动物的数量多,常选用小鼠,因小鼠种系清楚,繁殖快、比较经济。
2 实验动物的编号:犬、家兔等较大的动物可用特制的号码牌固定于耳廓上;小鼠、大鼠等,用黄色苦味酸涂于不同部位标号,如给小鼠标记1~10号,可将小鼠背部的肩、腰、臀部按左、中、右分为九个区,从右到左标记1~9号,10号不做标记(见图1)。
图1动物标号示意图
3 相关实验动物的捉拿、固定方法
(1)小鼠:捉拿时动作要轻,先用右手抓住鼠尾,将小鼠放于鼠笼网上,轻向后拉,以左手的拇指及食指捏其双耳和头颈皮肤,无名指、小指和掌心夹其背部皮肤和尾部,便可将小鼠完全固定。
(2)大鼠:大鼠的牙齿尖锐锋利,捉拿时以右手或持夹子抓住鼠尾,左手戴上防护手套抓紧鼠的双耳和头皮,并将背部皮肤固定于左手中,对于身体特别大或凶狠咬人的大鼠,可先以布巾包裹其身(露出口、鼻), 然后进行操作。
(3)家兔:捉拿时应一手抓住颈部皮肤,将其提起,另一手托住臀部,使兔呈坐位姿势。家兔的固定方法很多,如做颈胸腹部手术应背位固定于手术台上,四肢用绳索捆紧,头部用固定器固定,如做耳静脉或皮下,肌肉注射,应固定于兔筒进行。
4 相关实验动物的取血方法
(1)小鼠、大鼠取血法
①股静脉或股动脉取血:麻醉动物,背位固定,切开腹股沟皮肤,剥离暴露出股动、静脉,可用针刺入取血或切断放血,大鼠亦可以股动脉插入胶管多次连续放血;350g体重大鼠可采8~10mL;500g体重可采15mL。
②尾尖取血:将小鼠尾部剪掉1~2mm,然后自尾根部向尖端按摩,血即可流出。亦可用刀片交替切割鼠尾三根静脉取血,每次可取0.3~0.5mL,此法可间断取血进行常规检查。
③眼眶后静脉丛取血:固定鼠头部皮肤,轻轻向后压迫颈部两侧,使头部静脉回流受阻,眼球充分外突,用内径1~1.5mm的毛细玻璃管刺入眼睑与眼球之间,轻轻向眼底部方向移动,血即可流入玻璃管内,一般两眼可各取一次。
④断头取血:用剪刀剪断鼠头,立即将鼠颈部向下,提起动物,并对准已准备好的容器,可接所需血液。
(2)家兔取血法
①心脏取血:将家兔背位固定,在胸骨左缘3mm,第3~4肋间隙,触及心跳最明显部位,以8号针头刺入,即可有血自流注射器内,亦可抽取,如没刺入心脏,一定要将针提到皮下改变方向,再重新刺入。
②耳缘静脉取血:将耳根部压紧,拔去耳缘毛,用酒精棉球涂擦使血管扩张明显,以6~7号针头,针尖向离心方向刺入,缓慢抽取血液,也可用刀片从末端处切断,即可取血。
③股静脉、股动脉取血:将家兔麻醉,背位固定,手术分离出股动脉或静脉,插入套管即可根据需要量取血。
5 相关实验动物的处死方法
实验结束后,须将动物处死,方法如下:
①颈椎脱臼法,:此法适用于小鼠,手持镊子或用拇指、食指固定小鼠后头部,捏住鼠尾,用力向后上方牵拉,使之颈椎脱臼死亡。
②心脏取血法:用粗针头刺入心脏一次抽取大量血液,可致动物立即死亡。此法适用于豚鼠、家兔、猴等。
③大量放血法:此法常用于犬、猫等。麻醉犬,可横向切开股三角区,切断股动静脉,血液立即喷出,同时用自来水冲洗出血部位,以免血液凝固。动物可在3~5min内死亡。麻醉猫,可切开颈三角区,分离出动脉,以动脉夹夹住上下两端,插入动脉插管后再松开下方动脉夹,轻压胸部可放大量血液,动物立即死亡。
④空气栓塞法:用注射器将空气迅速注入静脉,可致动物立即死亡。家兔、猫致死空气量为10~20mL,犬为70~150mL。
(二)相关实验动物的给药方法
1 注射给药法
(1)腹腔注射法
①小鼠:以左手抓住小鼠(方法同灌胃),右手持注射器(宜用5~6号针头),取45°角将针头从下腹部向头端刺入腹腔。进针部位不宜太高,刺入不能太深,防止刺破内脏,注射量为0.1~0.2mL·10g-1体重。
②大鼠、豚鼠、家兔、猫、犬:腹腔注射皆可参照小鼠腹腔注射法。
(4)静脉注射法
家兔:家兔静脉注射一般采用耳缘静脉(耳外缘的血管为静脉,中央的血管为动脉)。将家兔置固定筒内,拔去耳壳外缘毛,用酒精棉球涂擦耳缘静脉部皮肤,使血管充分扩张。用左手拇指和中指捏住兔的耳尖部,食指垫在兔耳注射处下面,右手持带有6号针头的注射器,从耳尖部向心端刺入静脉,以左手使针头和兔耳固定,将药液推入。若有阻力和局部皮肤发白隆起,表示针头在血管外,此时将针头稍退回,再重新穿刺血管,注射完毕,用棉球压住针眼,拔去针头,注射量一般为1.0~2.0mL·10g-1。