动物实验基础知识之剂量换算

关于动物给药剂量的计算，起初人们以为是直接按体重比计算剂量就可以了，这种办法行之于同种动物的不同个体时，问题似乎不大；但用于不同种类动物时，常常会出现严重偏小或偏大，以致无法完成实验。1958年Pinkle氏报告6-MP等抗肿瘤药物在小鼠、大鼠、狗和人身上的治疗剂量，按mg/kg计算时差距甚大，但如改为按mg/m2体表面积计算，就都非常接近。此后，按体表面积计算剂量的概念逐渐为药理学家接受，被认为尤其适用于不同动物之间剂量的换算。应该说，这是一种理想化的推论。在目前没有更好的、也没有更方便的换算方法的前提下，我们可以把当前这种折算关系当作一种重要的参考。

在动物实验中，按体重计算和按体表面积计算都有应用，且各有优缺点，下面详细介绍。
体表面积换算法：

原理很简单，直接套用公式即可，但是计算起来交麻烦，尤其动物数量较多的时候，而且随着动物体重不断增长需反复计算，工作量太繁重。

于是，就产生了下面一种方法，也是目前最常用的方法，是参考徐叔云教授主编的《药理实验方法学》中的等效剂量系数折算法。在其附录中有一个表，列出了人和动物间按体表面积折算的等效剂量比值。这个表，几乎被药理专业的人们奉为经典，一直在科研中沿用。

附表1：人和动物间按体表面积折算的等效剂量比值

举个例子：人的临床剂量为X mg/kg ,　换算成大鼠的剂量：

大鼠的剂量＝X mg/kg×70kg×0.018/200g

         ＝X mg/kg×70kg×0.018/0.2kg

         ＝6.3 X mg/kg

即：按单位体重的剂量来算，大鼠的等效剂量相当于人的6.3倍。

此类方法以此类推：

小鼠的剂量＝X mg/kg×70kg×0.0026/20g＝9.1 X mg/kg.

豚鼠的剂量＝X mg/kg×70kg×0.031/400g＝5.42 X mg/kg.

兔的剂量＝X mg/kg×70kg×0.07/1.5kg ＝3.27 X mg/kg.

猫的剂量＝X mg/kg×70kg×0.078/2.0kg＝2.73 X mg/kg.

猴的剂量＝X mg/kg×70kg×0.06/4.0kg＝1.05 X mg/kg.

狗的剂量＝X mg/kg×70kg×0.32/12kg ＝1.87 X mg/kg.

整理为表格后如下：

附表2：不同实验动物与人的等效剂量比值（注：剂量按mg/kg算）

这个表看上去是以体重的比来计算剂量，但实际上仍是以体表面积换算。只不过是假定小鼠标准体重为20g、大鼠标准体重200g、豚鼠标准体重400g等，即将所有动物（包括人）规定一个标准体重并计算标准体重下不同动物间的体表面积比值，得到不同动物间的换算系数。

关于这个表，需要注意的是，通过例子来验证：

如：一个70kg的人平均体表面积是1.73m2,一只200g大鼠的体表面积约305cm2。

来换算一下，按体表面积来算，那就是要算于它们单位体重所占的体表面积的比值，也就相当于它们的剂量比。

人：1.73m2/70kg＝0.02471

大鼠：305cm2/200g＝305×10-5/0.2=0.1525
大鼠剂量/人的剂量＝大鼠比表面积/人比表面积＝0.1525/0.02471=6.17

可以看出，与我们上述按折算系数算出来的结果几乎相同。在应用时，只要实验动物的实际体重在标准体重附近一定区间就可直接套用，可忽略该区间内产生的系统误差。那么系统误差到底是怎样产生的？动物体重范围到底在多少时可直接套用该系数呢？

设人的剂量为U mg/kg, 体重为70kg，大鼠的体重为X kg,按折算系数计算得出的Xkg大鼠的用药量为Y1。

则：Y1=U ＊6.3＊X=6.3UX

按实际体面表面计算得出的Ｘkg大鼠的用药量为Y2。

则：Y2=0.0undefined(Ｘ)2/3/1.722＊U＊70=3.66U(X)^2/3

通过函数图像表示为：

以大鼠为例，我们认为误差在±0.1时可接受，得到如下函数：