在实验动物研究中,不同的给药途径会影响药物的吸收、生物利用度和特定实验的适宜性,研究人员必须熟悉各种途径,才能以最佳的方式对动物进行给药,得到科学的,合理的实验结果,下面我们就来聊一聊临床前动物实验中常用的给药途径。
一种用注射器将少量或单一种类药品注射到静脉,使药物直接进入血液循环的一种方式。
静脉注射可以使药物迅速而准确地进入人体循环,是效率较高的给药方式,不需要溶剂的吸收,不存在收过代谢,生物利用率最高。可以通过一次性注射或滴注的方式注射入血管内。
注射液中加入少量缩血管药则可延缓药物吸收,延长药物的局部作用时间。动脉注射(intra-arterial,ia)可将药物输送至该动脉分布部位发挥局部疗效以减少全身反应注射给药起效快,也较易发生不良反应。
口服是常见的消化道给药途径,对于实验动物来说,常用的口服给药方式包括直接口服 (将药物混入水或饲料中,动物自己觅食)和被动口服给药(灌胃)。
口服给药是将药物混于饲料或溶于饮用水中,让动物自由摄取。此方法优点是操作简单方便,缺点是药物剂量不能保证准确:因动物个体差异,采食量有差异,药量难以精准控制,不能客观反应实验结果,故此法应用较少。
灌胃给药是指借助器械(灌胃针)将药物溶液或混悬液直接灌入动物胃内。此法操作简便,可以实现精准给药,灵活控制给药剂量,也能很好的模拟临床中药物经口服后的一些列体内作用,因此成为动物给药众多方法中被大家广泛认可的技术之一,作为一个科研工作者必须熟练掌握。
小鼠灌胃给药
药物循环途径:食管→胃→小肠→小肠毛细血管→空回肠静脉→肠系膜上静脉→肝门静脉→肝→肝静脉→下腔静脉→右心房→右心室→血液循环。
小鼠腹膜腔内给药
药物循环途径:肠系膜上静脉→肝门静脉→肝→肝静脉→下腔静脉→右心房→右心室的吸收进入血液循环
将药物注入动物胃肠道浆膜以外、腹膜以内的注射方式。腹腔注射作为常用给药方式的一种,方便易行,吸收快速,一般用于小鼠麻醉、药物诱导等实验,一般用于不适宜或经胃肠道吸收效率较低的给药,并且还能对幼鼠进行诱导。
经腹腔给药,药物吸收速度较静脉注射慢但是这种给药方式可以注射的药物体积要大于静脉注射,对于个体较小的实验动物给药具有重要意义。
是将药液注入皮下结缔组织,经毛细血管、淋巴管吸收进入血液循环的方法。在生物医学研究中,皮下注射也是一种常见的给药方式。
小鼠皮下给药示意图
该技术通常用于皮肤较薄、皮下组织疏松且血管较少的部位,如颈背部、腋下或大腿内侧的皮肤。凡是易溶解、无刺激性的药物以及菌苗、疫苗、细胞等,都可以进行皮下注射。
小鼠肌内注射示意图
肌肉注射一般用于有特定给药方式要求的药物,或不溶、难溶于水而混悬于油或其他溶剂中的药物时可选择肌肉注射。注射部位一般选择肌肉丰富、血管较少的臀部。相对于静脉注射吸收较慢,注射量较少,但方便迅速。
药物水溶液通过肌内注射吸收十分迅速,适用于油溶液和某些刺激性物质。
眼部给药操作方法主要包括滴眼液给药及眼膏/凝胶给药、结膜下/筋膜鞘注射、前房给药、玻璃体腔注射、眼球后注射等,除了滴眼液给药及眼膏/凝胶给药操作无需镇静麻醉,其他注射型给药操作均需将动物镇静麻醉后进行,眼球内注射时则需注意避开眼部血管、晶体后囊及视网膜。
不同的眼部给药方式具有不同的优缺点
美迪西的临床前眼科研究平台配备有先进的眼科手术显微镜,除了常规的滴眼,眼膏给药外,还可以实现对兔、狗、小型猪及非人灵长类等动物种属实现独特的精细给药,包括:视网膜下注射、脉络膜注射、玻璃体内注射。其眼科平台集合了先进的给药技术和分析手段,精良的仪器设备以及经验丰富的研发团队,为存在眼科药物开发需求的客户提供优质高效的试验研究服务以及专业的注册申报支持和项目管理服务。
肺部给药也称吸入给药,是指运用特殊的装置,将药物通过呼吸运输至肺部,发挥局部或全身作用的一种给药方式。与其他给药途径比较,因肺泡表面积大,膜通透性高,肺部酶活性低,肺吸入制剂药代动力学(pharmacokinetic,PK)具有以下特征:① 药物吸收迅速,无肝脏首过效应;② 药物在非靶器官的分布较低,可减少或避免药物对机体的毒副反应。肺部给药是将药物以气雾的形式喷洒或吸入动物的呼吸道中,让药物通过肺部吸收。
在吸入药物研发方面,美迪西目前已完整建立吸入给药的整套技术,包括:
(1)气管内雾化给药、口鼻暴露给药等;
(2)大鼠、小鼠、豚鼠、犬、猴子5个种属给药;
(3)56天的长周期的给药操作;
(4)4小时长时间给药,满足OECD的给药时间要求;
(5)粉末和液体药物气溶胶发生系统,开展粉末和液体的给药。
此外还有滴鼻、口腔、直肠、皮肤和脑内给药等途径,给药的途径和方法的选择应该根据当前实验目的、实验条件以及药品性质而定。
多参照所开发药物拟采用的临床给药方式并结合适应症(如静脉和腹腔注射的吸收速度快,适合急症处理)来选择。从新药研发角度来说,能口服最好,因为口服给药是最方便、经济、安全的方式。
根据实验目的选择:如你要研究口服生物利用度就选用动物灌胃给药,要研究腹腔给药生物利用度就采用腹腔给药方式。
主要考虑药物的溶解性,稳定性及毒性等。比如口服给药适用的药物剂型比较多,只要保证药物是均匀且稳定的就可以。如动物体内胃肠道是有一定pH值的,有的区段酸性会很强,如果该药物具有体内pH不稳定性就应该选择口服以外的给药方式。如果发现药物口服具有肠毒性时,就可以考虑选择静脉等其他给药方式;静脉给药对药物剂型要求比较高,需完全溶解的溶液或者药物颗粒比红细胞小的多的体系,因此不溶的剂型是不能考虑静脉注射的。
技术难度,如长周期的静脉注射给药难以操作时,可考虑选择生物利用度比静脉差一点又好操作的腹腔给药来进行实验。
实验动物常用给药注意事项
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