药物毒理学研究的指标之LD50、ED50

毒理学是一门研究化学、物理和生物因素等外源因素对生物系统和生态系统的损害作用与机制,以及中毒的预防、诊断和治疗的科学。药物毒理学研究是研究药物对机体损害作用的科学,LD50ED50都是毒理学研究的指标,可以用来初步度量药物的毒性。LD50指的是受试动物样品半数死亡的剂量,而ED50是受试动物样本半数有效的剂量。药物的安全性指标TI= LD50/ ED50 此值越大越安全。治疗指数一般由动物试验中获得,多认为新药的TI大于5可以考虑进行下一步的研究。

1、LD50

在新药研发时需要通过急性毒性试验来尽可能多地了解一些新药的毒理学特点,LD50是药物引起半数试验动物死亡的剂量,是衡量药物的急性毒性大小与效应力强弱的重要指标,也是评价药物优劣的重要参数。作为毒理学研究的一个指标,LD50值越大表示毒性越小即药物安全性越高。

LD50是对试验结果进行数学处理后计算产生的一个数值,不同的试验条件、试验机构、研究中心对于同一药物所得出的结果差别较大。有研究者建立了一种稳定的真菌感染的小鼠模型[1]。方法是选用健康6~8周龄的BALB/c雌性小鼠,体重16~18g,选择静脉和鼻饲给药,每天进行死亡情况观察,连续观察26~31d,计算小鼠的半数致死量。

结果经尾静脉注射白假丝酵母菌给药小鼠高剂量组(2×10^7)全部死亡,中剂量组(2×10^6)4只死亡,低剂量组(2×10^5)没有死亡,鼻饲给药组小鼠高中低剂量均无死亡,说明小鼠的死亡与剂量高低、给药途径有直接关联的小鼠出现死亡。说明在利用小鼠做真菌感染的实验时,尽可能选择鼻饲给药。

还有研究者以小鼠为试验动物,对披针叶黄华碱的毒性进行研究,测定其生物碱组分的半数致死量[2]。方法是用体积分数为95%的乙醇结合超声波对披针叶黄华植物进行提取,以小鼠为试验动物,研究披针叶黄华碱氯仿萃取组分的毒性。通过试验测得披针叶黄华碱萃取组分的半数致死量为127.04 mg/kg95%可信限为115.41-139.72 mg/kg。研究发现该试验结果与报道数据差异较大,可能与试验方法、萃取药液的实际浓度等因素有关。

半数致死量能够评价出物质的急性毒性,但并不能反映物质的慢性毒性、致癌性等,而且受生物学不确定性的存在、动物品质差异以及试验条件、受试物制备的差异等因素的影响,LD50存在不确定性。由于LD50不确定性的存在,如果以LD50值为参考进行后续非临床或者临床剂量设计的精确计算,可能存在风险。因此仅靠LD50就肯定或者否定某种化学物并不科学,并不是一个很好的评价物质毒性的指标。美迪西提供毒理学研究服务,可以开展的GLP服务内容包括:急性毒性试验、长期毒性试验、局部皮肤刺激性、免疫毒性和毒代动力学等试验。毒理学研究可按照非GLP或者GLP标准执行。

2、ED50

ED50,即半数有效剂量,是毒理学研究的一种重要指标,指的是外源化学物引起机体某项指标发生50%改变所需的剂量,指的是使一般的动物产生药效的剂量,其值越小越好。

有研究者探讨心源性休克大鼠静脉注射参附注射液的半数有效剂量。方法是SD大鼠64只,随机分为空白对照组、模型组、六个剂量给药组(1.252.55102025ml/kg),除空白对照组外,其余各组均采用结扎左冠状动脉法复制大鼠心源性休克模型[3]。造模成功后采用多导生理记录仪记录实时血压值(MAP)及心率(HR),实验结束后心尖取血,测定血清中内皮素-1(ET-1)和一氧化氮含量(NO)。用GraphPadPrism5.0软件选择Sigmoidal dose-response模型对剂量与各指标值进行回归得半数有效剂量ED50结果发现由血压值求得的ED50更科学合理

治疗指数(TI)指的是LD50/ED50的比值,指的是药物用于病人之前,在试验动物做安全性评价的一种常用指标。当新药治疗指数大于5,可考虑进行下一步临床前实验研究,否则则需要考虑最大有效量时的毒性和剂量-反应曲线斜率。