第一節 主要藥效學試驗中的動物實驗方法
藥品是一種特殊的商品，它的質量及正確使用直接關係到人民群眾的健康。新藥研究是指從發現到批準投產上市，從藥學、藥理學、毒理學和臨床醫學等各方麵的係統研究過程。新藥研究目的是保證安全、有效、優質、穩定的藥物上市，為人民健康服務。加強對新藥研究全過程的認識，以嚴肅、嚴密和嚴格的精神從事新藥研究工作，是加強藥品管理、保證藥品質量，保障人民群眾用藥及時、方便、安全、有效，維護人民群眾身體健康有重大意義，而且對保持社會穩定和經濟建設順利進行也有重大作用。
目前，國內從事藥物研究的機構、人員眾多，質量良莠不齊。為加強藥物研究的監督管理，規範藥物研究行為，保證藥品申報注冊資料的真實、可靠，國家藥品食品監督管理局特製定了法規，規定了從事藥物研究必須具備的條件。
1.從事藥物研究的機構應具有與藥物研究項目相適應的人員、場地、設備、儀器和管理製度；研究機構的有關管理人員和專業人員應具備所從事藥物研究的專業知識和經驗，並熟悉和遵守相關的法律、法規和技術要求。藥物研究的機構必須配備與所承擔研究內容相適應的組織管理機構，保證試驗數據與資料的真實性和可靠性。
2.委托其他單位進行藥物研究，受托方應當具備相應的條件，雙方應有委托合同或其他有效證明。委托方應當對申報資料中的藥物研究數據的真實性負責。
3.從事藥物臨床前研究的單位應當按照《藥物研究機構備案管理辦法》向所在地省、自治區、直轄市食品藥品監督管理局（藥品監督管理局）備案。
4.從事藥物非臨床安全性評價研究機構必須通過國家《藥物非臨床研究質量管理規範》認證，開展藥物非臨床安全性評價研究必須執行《藥物非臨床研究質量管理規範》。
5.從事藥物臨床試驗的醫療機構須通過國家藥物臨床試驗機構資格認定，開展藥物臨床試驗必須執行《藥物臨床試驗質量管理規範》。
6.藥物研究應當參照國家食品藥品監督管理局發布的有關技術要求或指導原則進行。申辦者采用其他的評價方法和技術方法進行試驗的，應具有能證明其科學性的資料。
一、主要藥效學研究方法
1.新藥的主要藥效學作用應當用體內外2種以上實驗方法獲得證明，其中一種必須是整體的正常動物或模型動物。
2.實驗模型必須能反應藥理作用本質，如果有些新藥確實無法滿足上述動物的模型要求，應充分說明理由，改用其他模型。
3.指標應能反映主要藥效學作用的藥理本質，客觀可靠，能定量或半定量。
4.劑量應做出量效關係，盡量求出ED50或有效劑量範圍，量效關係不明確的藥物應說明原因。
5.給藥方法應采用擬推薦臨床用的給藥方法，如該法在動物身上無法實施，應予說明，改用其他方法。
6.對照空白對照組、陽性藥物對照組、模型對照組、藥效至少3個劑量組。
二、動物選擇及模型建立
（一）動物選擇
動物的質量與藥效關係非常密切。不同種動物對藥效有不同的影響；同種動物不同品係對藥效也有影響；此外，動物的年齡、性別等也與藥效有關。選擇動物總的原則如下。
1.動物選擇依據首先，選擇的動物必須是健康、符合實驗動物管理要求的動物，根據不同的實驗要求選擇不同等級的動物實驗。其次，動物的年齡、性別應該是合適的。一般實驗常用成年動物。但觀察藥物對生長、發育、內分泌等係統的作用時，則以幼年動物為好。而觀察藥物的抗衰老作用時，則要用老年動物或衰老過程較快的專用模型動物。一般實驗用雌雄各半動物，但進行致畸實驗及對雌性生殖係統作用的藥物就要用雌性動物。有些特殊實驗要選用單性別動物，如壯陽藥、男性抗生育藥要用雄性動物，而熱板法鎮痛實驗則選用雌性動物。
2.注意種屬異同性動物和人對藥物的反應既有共同性，又有差異性。正確認識這些異同性，對評價藥效學有重要意義。因為有共同性，動物實驗結果對推論臨床情況才有意義。但差異性也是常見現象，必須要有充分的估計。不僅動物與人之間有差異性，不同種屬動物甚至同一種屬的不同品係之間對藥物的反應，有時也有明顯的差異。
歸納起來，選擇動物時應盡可能選用與人在生物學上接近，在機體解剖、生理功能相類似的動物，應選用敏感動物品係，選用靶器官高效應實驗動物。同時，注意動物的年齡、性別、遺傳、營養、環境等因素。
（二）模型建立
病理模型動物是一類具有重要研究價值和特定意義的研究材料。動物病理模型可以是自然產生的，也可以是人工製備的能夠反映人類疾病的動物病理模型。實驗動物模型的應用，為藥物研究提供了十分重要的手段。藥效學試驗要選用合適的動物模型。
藥效學試驗動物模型的建立，一般有3種情況：①動物模型的治療結果與人體使用結果基本相同，如抗感染動物模型、小鼠鎮痛模型、豚鼠過敏性哮喘模型等。②無合適或不大好建立的模型，前者如銀屑病、禿發、頸椎病、骨質增生、痔瘡、紅斑狼瘡和視網膜炎等，可采用一些間接指標，如改善皮膚微循環，測量毛發生長速度、數量與彈性，測定皮膚膠原蛋白含量及觀察眼結膜的微循環等；後者如癲癇、慢性萎縮性胃炎等，雖然也評選了一些藥物，但與人體相比，在病原及病理上還有相當差距，需要經過多種方法驗證，特別是臨床驗證後才能肯定。③有些疾病模型迄今無法建立，如神經官能症、精神病、眩暈症、四肢麻木、夜尿和幻覺等。總之，對藥理作用要具體分析，大量查閱文獻，結合客觀實際進行藥效學動物模型的試驗設計。
藥效學動物模型，一般來說，以整體動物為好。我國藥效學指導原則指出，至少有一種整體動物模型。但也並非不能用離體試驗模型，隻要特異性好，能反映藥理作用的本質就行。如青蛙坐骨神經腓腸肌標本可用做橫紋肌鬆弛藥的藥效學評選，蛤蜊的離體心髒可用做評選吲哚類化合物，甚至很多昆蟲和植物也可作為藥效評選模型。如蝗蟲的腿可評選神經肌肉接頭的藥物，果蠅可評選抗衰老藥物。這些方法用的合適，可節省不少的人力和物力。
要注意整體動物模型和各種體外模型的藥理反應之間的差別。如很多簡單的酚化物和芳香胺在體外百分之幾的濃度就能抑製結核杆菌的生長，而在體內無效。瘧原蟲雖有體外和體內2種方法，但主要是靠體內。很多藥物體外過篩很有效，而在體內無效。
因此，不同動物模型對藥效評選的不同結果給新藥評價工作帶來不小的困難。建立模型應根據人體發病機製來建立，一定要在體內和體外、動物和人體的各方麵效應之間不斷驗證。一個藥效評價往往需要幾個模型，且在評價工作的不同階段反複進行，切忌單憑個別動物指標就做出是與否的結論。
第二節 藥物臨床前安全性評價的意義和局限性
一、臨床前安全性評價的意義
為了提高新藥的安全性，保證人民群眾用藥安全，新藥審批中非常強調藥物安全性評價。通過藥物臨床前安全性評價，提供新藥對人類健康危害程度的科學依據，預測上市新藥對人體健康的有害程度，淘汰危害大的，權衡有危害的，通過危害小的、沒有危害的新藥，使新藥成為人類同疾病作鬥爭的有力武器。
臨床前安全性評價是依靠藥物毒理學的研究方法和手段來進行的。藥物毒理學的目的是觀察和測定化學物質對機體引起的損害，發病機製以及對機體全身的影響而進行的實驗研究。其中，毒性病理學的研究可為藥物的安全性提供重要的依據。在毒理學研究中大部分試驗要進行動物實驗，無論是急性毒性試驗、長期毒性試驗、致畸試驗、致癌試驗等病變的發現，部位的確定，病因的探索都離不開毒性病理學的檢查和診斷。
二、動物毒性試驗評價的局限性
新藥臨床前安全性評價意義重大，但又有一定的局限性。它的正確性受多種因素影響，有的是無法克服的。WHO在《臨床前藥物安全試驗原則》一書中指出：“雖然事前對生物活性物質進行了最細致徹底的科學研究，但給人用時總是不可避免的冒一定的風險”。原因主要有二：一是新藥本身；二是來自現有毒理學評價手段。新藥不斷改變的化學結構和由之產生的毒理學特征，總不同於已有的老藥，因此也往往超出人們原有的知識、經驗和評價手段所達到的預測能力。現有的臨床前評價手段（主要是動物毒性試驗）也未必完全適應新藥評價的需要，動物試驗還存在著許多缺點。
1.實驗動物和人對藥物反應的種屬性差異有的反應隻出現於動物，有的反應隻出現於人，動物與人共同出現的反應僅占一部分。據Fletcher估算，動物和人共同的反應平均僅占一個藥總反應的25%左右。這是一種籠統的、平均的概念，很可能就某種藥來說，人與動物的共同反應占很高的比率，而對另一種藥來說共同反應可能占很小的比率。
2.實驗動物的數量有限一些發生率低的毒性反應，在少量的動物中難以發現。用數量巨大的動物做試驗，顯然是不可能的。而新藥上臨床後，出現某種發生率很低卻又非常嚴重的毒性反應的例子並不少見。
人體毒性作用發生率（%）動物數*（0.95概率）10015052014102955912990.129950.0129956*至少發現一隻動物產生毒性反應（假設人和動物對藥物的毒性反應的發生率相同）。
3.實驗動物的反應單一常規毒性試驗所用的動物多為實驗室培育的品種，反應較單一，而臨床病人廣泛，對藥物的敏感性各不相同，有可能對某種藥物出現特異性反應。
4.實驗動物與人的生理狀態差異毒性試驗所用的動物多是健康的，而臨床用藥的病人可能同時患有多種疾病；其中一種疾病的存在往往是發生某種毒性反應的重要前提。
5.試驗劑量與臨床劑量的差異動物毒性試驗中常采用大劑量給藥，尤其是那些毒性低、給藥量很大的藥，有時會給試驗結果造成假象。如乳糖的大劑量長期毒性試驗會導致鈣性腎病，原因在於乳糖劑量過大，超過了小腸的水解吸收能力，使大量乳糖殘留於腸內，引起腸道細菌發酵，導致腹瀉、失水、失鈉，使腎小管代償性地增加對鈣鈉的重吸收，久之引起鈣性腎病。
臨床前安全性評價的預測能力並不是停留在一種固定水平，而是在不斷的提高。在新藥臨床前安全性評價的發展史上，有許多成功的例子。如致癌、致畸、生殖及三代生殖試驗等的試驗方法和模型的建立；又如過敏反應的動物模型——豚鼠的建立；再如氨基葡萄糖苷類抗生素耳損傷的動物模型的篩選。通過上述方法和模型的建立，大大提高了動物實驗中對這些藥物毒副反應的預測能力，相信隨著醫藥科學的發展，新藥臨床前安全性的評價和預測能力將得到巨大的提高。
三、安全性評價的基本要求
新藥安全性評價的目的是確保臨床用藥的安全，一個優良的臨床前安全性評價結果必須能達到以下目標。
1.找出毒性劑量不僅要測出急性毒性的LD50，使我們粗淺了解該藥單次給藥的毒性劑量，還要了解連續長期給藥產生毒性的劑量。
2.確保安全劑量範圍找出單次或多次給藥的有效範圍，而且不產生毒性和不良反應，安全範圍越大，則作用越好。
3.發現毒性反應通過動物的毒性反應症狀為臨床用藥的安全性監護提供依據，一旦發生便可及時采取措施。
4.毒性靶器官的尋找找出藥物作用的毒性靶器官，為藥物毒性防治提供依據。
5.毒性的可逆與否看動物出現的毒性反應能否恢複。一般來講，可逆性毒性反應不影響新藥審批，如有不可逆損傷，則一般不批準上臨床。
6.解救措施毒性作用強而猛、安全範圍小的藥物，必須有相應解救措施，特別是注射劑類，更應注意。
第三節 急性毒性試驗中的動物實驗方法
急性毒性試驗（acute toxicity test）是研究動物一次或24h內多次給予受試物後，一定時間內所產生的毒性反應。急性毒性試驗處於藥物毒理研究的早期階段，作用在於：①闡明藥物的毒性作用和其毒性靶器官；②為長期毒性試驗劑量和藥物Ⅰ期臨床試驗起始劑量的提供劑量依據；③提供一些人類藥物過量急性中毒相關的信息。
一、動物實驗方法
1.受試物受試物應采用製備工藝穩定、符合臨床試驗用質量標準規定的樣品，並注明受試物的名稱、來源、批號、含量（或規格）、保存條件及配製方法等，並附有研製單位的自檢報告。所用輔料、溶媒等應標明批號、規格和生產廠家，並符合試驗要求。
2.動物至少采用2種哺乳動物，一般選用一種齧齒類動物加一種非齧齒類動物。齧齒類用小鼠或大鼠，非齧齒類用犬（雜種犬或Beagle犬）或其他動物。根據試驗目的及受試物的特點，確定實驗動物的性別和年齡等。通常采用健康成年動物，動物雌雄各半。如果受試物擬用於兒童或可能用於兒童，建議必要時采用幼年動物進行試驗。動物初始體重差異在平均體重20%以內。動物應符合國家有關規定的等級要求，來源、品係、遺傳背景清楚，並具有實驗動物質量合格證。
3.劑量和分組給藥劑量應從未見毒性劑量到出現嚴重毒性（危及生命的）劑量，同時設空白和（或）溶媒（輔料）對照組。小動物一般分4～6個劑量，大動物一般用6隻犬。
4.給藥途徑給藥途徑包括臨床擬用途徑和一種能使原形藥物較完全進入循環的途徑（如靜脈注射）。如果臨床擬用途徑為靜脈給藥，則僅此一種途徑即可。經口給藥前動物一般應進行一段時間（通常一夜）的禁食，不禁水。