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不同给药方式的特性（小鼠为例） 常用的动物实验中的给药体积与速度 等效剂量计算 动物实验溶剂和辅料使用比例范围

Table 1不同给药方式的特性（小鼠为例）

Dosing Route 给药途径			Characteristics 特征	Formulations 组分	Remark 备注
经口给药法	口服法	oral administration (p.o.)	可自由取食可以将药物溶解在水中或者混合在食物中	澄清溶液（pH值2-9为佳）、纯助溶剂、悬浮液、胶囊形式、片剂（mini）、油状液体	澄清溶液因为其剂量的准确性在所有的动物研究中都是首选的，但存在药物浓度和药物可能析出的局限性。悬浮液能够提供较高的药物浓度，制备过程相对简单。但可能会存在批次间差异。
经口给药法	灌胃法	oral gavage/Intragastric gavage (i.g.)	需要借助外力 (灌胃器) 直接灌到胃中，可以实现精准剂量给药	澄清溶液（pH值2-9为佳）、纯助溶剂、悬浮液、胶囊形式、片剂（mini）、油状液体
注射给药法	静脉注射	intravenous injection (i.v.)	小鼠、大鼠中常用给药方式：尾静脉、阴茎背静脉	多为澄清溶液（pH值2-9为佳）在实践中，也使用其他剂型，如微米化或纳米悬浮液、基于脂质制剂，只要这些制剂具有明确定义的物理性质，并且具有小而明确定义的粒径（在纳米范围内为佳）。	有几种静脉给药方法：快速注射（20-40秒）、慢速注射（3-8分钟）和输液(时间不同；例如：几个小时到24小时)。注射速度很重要，因为它可以最大限度地减少或防止不良事件（例如：心血管衰竭）。
	皮下注射	Subcutaneous injection (s.c.)	s.c.的注射部位通常在颈部或背部，那里的皮肤组织相对疏松。	澄清溶液首选（pH值4-8 生理pH：接近7.4为佳但不是必需的），均匀分散的悬浮液可接受	需要考虑等渗性一般注射的体积较小可以使用助溶剂，但浓度应明显低于静脉注射。原因是助溶剂很难在注射部位扩散悬浮液不常用通常用于持续释放
	肌肉注射	Intramuscular injection (i.m.)	药物化合物能迅速地被循环系统和淋巴系统吸收选择注射部位时要尽量减少神经损伤的可能性。在进行多次注射研究时，应轮流轮换注射位点	澄清溶液（pH 2-9）和悬浮液均可使用基于脂质的或者基于油的配方也可以使用，一般是用于产生缓慢释放的效果	可以使用助溶剂，浓度可以高于静脉注射。
	腹腔注射	Intraperitoneal injction (i.p.)	腹腔注射可以快速吸收到全身循环	澄清溶液首选（推荐生理pH：接近7.4）	动物的该部位也很敏感，因此建议不要使用或减少刺激性溶剂或助溶剂的使用。推荐使用盐水、水或一些耐受性良好的助溶剂，如丙二醇或PEG400
	关节内注射	Intraarticular injection (i.a.)	局部途径注射（通过关节）	澄清溶液和悬浮液都可以接受。其它制剂类型也可以使用，包括基于脂质的制剂，如乳剂和脂质体。
	气管内注射	Intratracheal Injection (i.t.)	这种方法是将制剂注入一个薄壁软骨管，从喉部向下延伸至支气管，并将空气输送到肺部。	一般首选澄清溶液。如果必须使用悬浮液，则必须通过微米化甚至纳米化来减小粒径。	这项研究通常在豚鼠和大鼠身上进行
	十二指肠内注射	Intraduodenal Injection (i.d.)	这个注射方式绕过胃，直接进入十二指肠，即小肠的起始部分。	口服配方可用于这种注射方式。
参考文献： Li P, Zhao L. Developing early formulations: practice and perspective. Int J Pharm. 2007 Aug 16;341(1-2):1-19. doi: 10.1016/j.ijpharm.2007.05.049. Epub 2007 May 26. PMID: 17658228. Turner PV, Brabb T, Pekow C, Vasbinder MA. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2011 Sep;50(5):600-13. PMID: 22330705; PMCID: PMC3189662.

Table 2常用的动物实验中的给药体积与速度

给药途径 Route		小鼠 mice	大鼠 rat	豚鼠 Guinea pig	兔 Rabbit	狗 Dog	非人灵长类 Nonhuman primate	猪 Miniswine
灌胃 Gavage, mL/kg^e	ideal	10	10	10	1	5	5	NIA
灌胃 Gavage, mL/kg^e	Maximum	40^a	20^b	30	20^q	20	10	NIA
腹腔注射 IP，^fmL/kg^e	ideal	5-10	5-10	1-5	3	3	3	1
腹腔注射 IP，^fmL/kg^e	Maximum	50	20	20	5^C	5	5	5
皮下注射 SC，^gmL/kg^e	ideal	1-5	1	1-5	1-2.5	0.5	0.5	1
皮下注射 SC，^gmL/kg^e	Maximum	20^d	20^d	10^d	10^d	2^d	2^d	3^d
静脉推注 IV bolus, ^hmL/kg^e	ideal	5	1	1	1^p	1	1	1
静脉推注 IV bolus, ^hmL/kg^e	Maximum	25	20	5	10^p	10	10	10
静脉滴注 IV infusion, ^hmL/kg	volumn	50	50	10	20	20	20	10
静脉滴注 IV infusion, ^hmL/kg	Rate, ml/min	1	1	1	1	5	1	1
持续滴注 ^oContinuous infusion	Maximum, ⁿmL/kg/h	NIA	5	NIA	NIA	5	5	5
持续滴注 ^oContinuous infusion	Catheter maintenance rate, mL/h	NIA	0.1-0.5	NIA	NIA	1-2	1-2	1-2
肌肉注射 IM, mL/kg^e	ideal	0.1	0.1	0.1	0.1-0.5	0.1-0.25	0.1-0.5	0.25
肌肉注射 IM, mL/kg^e	Maximum	1^i.j	10^r	0.5-1	1	1^k.l	1^k,l	0.5^m
皮内注射 ID, mL/site^e	ideal	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
皮内注射 ID, mL/site^e	Maximum	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
鼻内给药 Intranasal, μL/nostril	volumn	20	50	100	200	500	200	NIA
阴道给药 Intravaginal, mL	Maximum	NIA	0.35	NIA	2	2	NIA	NIA
玻璃体内注射 Intravitreal, μL/eye	volumn	2	5	NIA	100	100	50	NIA
关节内注射 Intra-articular, mL/joint	joint	NIA	后膝关节/跗骨	NIA	后膝关节	后膝关节	NIA	NIA
关节内注射 Intra-articular, mL/joint	volumn	NIA	0.1/0.05	NIA	0.5	1	NIA	NIA
耳缘静脉注射 Periarterial, mL/ear	volumn	NIA	NIA	NIA	0.5	NIA	NIA	NIA
a：为了适应更大的体积，剂量可以随时间分开（例如，每天给药4次，20ml /kg，在24小时内达到80ml /kg的总量）。 b：为了适应更大的体积，剂量可以随时间分开（例如，每天给药4次，10ml /kg，以在24小时内达到40ml /kg的总量）。 c：不经常使用 d：如果使用的体积大于常见使用体积，建议将该体积划分到多个位点。 e：除非另有说明，否则每天一次。 f：当使用腹腔注射时，需要考虑溶液的粘度、浓度、张性和pH值。 g：当使用皮下注射时，需要考虑溶液的粘度、浓度、张性和pH值。 h：溶液的性质，如张性、pH值等，在接近体积限制或确定静脉注射的体积时需要考虑。推荐的工作范围为 pH 为 4.5 至 8.0。不同给药途径对pH的耐受程度依次为口服>静脉注射>肌肉注射>皮下注射>腹腔注射。动物的健康也必须考虑在内，比如肾脏功能和心血管功能。这些系统必须是正常的，以处理增加的注射体积。 i：在多条腿和多个位点分开使用，每条腿最多五个位点终体积不超过0.10 mL。 j：每个部位的总体积限制为0.05 mL。 k：每个部位的总体积限制为3毫升。 l：总体积限制为3ml m：每个部位·的总体积限制为5毫升。 n：在确定静脉输注的体积时，需要考虑溶液的性质，如张性、pH值等。还必须考虑动物的健康，如肾脏功能和心血管功能。这些系统需要正常才能处理增加的注射量。 o：持续静脉输注定义为静脉给药24小时或更长时间 p：这些体积也可用于动脉内注射。 q：在给药之前不应该给兔子喂食。给药完成后再饲喂。 r：如分多处，可达20ml /kg。
Abbreviations: ID, Intradermal; IM, intramuscular; IP, intraperitoneal; IV, intravenous; NIA, no information available; SC, subcutaneous.
参考文献： Gad SC, Spainhour CB, Shoemake C, Pallman DR, Stricker-Krongrad A, Downing PA, Seals RE, Eagle LA, Polhamus K, Daly J. Tolerable Levels of Nonclinical Vehicles and Formulations Used in Studies by Multiple Routes in Multiple Species With Notes on Methods to Improve Utility. Int J Toxicol. 2016 Mar-Apr;35(2):95-178. doi: 10.1177/1091581815622442. Epub 2016 Jan 10. PMID: 26755718.

Table 3等效剂量计算

物种 Species	参考体重 Reference Body Weight (kg)	工作体重范围 Working Weight Range^a (kg)	体表面积 Body Surface Area (BSA, m²)	K_m factor^f	将动物剂量（mg/kg）转换为HED （mg/kg） To Convert Animal Dose in mg/kg to HED in mg/kg, Either		将人剂量（mg/kg）转换为AED （mg/kg） To Convert Human Dose in mg/kg to AED in mg/kg, Either
物种 Species	参考体重 Reference Body Weight (kg)	工作体重范围 Working Weight Range^a (kg)	体表面积 Body Surface Area (BSA, m²)	K_m factor^f	Divide Animal Dose By^d	Multiply Animal Dose By	Multiply Human Dose By^e	Divide Human Dose By
人（成人）human（adult）	60		1.62	37
人（儿童）human（child）^b	20		0.8	25
小鼠 Mouse	0.02	0.011-0.034	0.007	3	12.3	0.081	12.3	0.081
仓鼠 Hamster	0.08	0.047-0.157	0.016	5	7.4	0.135	7.4	0.135
大鼠 Rat	0.15	0.080-0.270	0.025	6	6.2	0.162	6.2	0.162
雪貂 Ferret	0.3	0.160-0.540	0.043	7	5.3	0.189	5.3	0.189
豚鼠 Guinea pig	0.4	0.208-0.700	0.05	8	4.6	0.216	4.6	0.216
兔 Rabbit	1.8	0.9-3.0	0.15	12	3.1	0.324	3.1	0.324
狗 Dog	10	5-17	0.5	20	1.8	0.541	1.8	0.541
猴 Monkeys^c	3	1.4-4.9	0.25	12	3.1	0.324	3.1	0.324
狨猴 Marmoset	0.35	0.140-0.720	0.06	6	6.2	0.162	6.2	0.162
松鼠猴 Squirrel monkey	0.6	0.290-0.970	0.09	7	5.3	0.189	5.3	0.189
狒狒 Baboon	12	7-23	0.6	20	1.8	0.541	1.8	0.541
微型猪 Micro-pig	20	10-33	0.74	27	1.4	0.73	1.4	0.73
小型猪 Mini-pig	40	25-64	1.14	35	1.1	0.947	1.1	0.947
换算方案仅供参考：不同药物除了代谢本身之外，不同动物之间存在多方面的差别 ( 药物的吸收、分布、转化、排泄等方面都可能有差距 ) 最终的给药剂量请参考文献若尚未有在相应物种中的使用文献可参考换算方案仍建议需要梯度浓度确认有效浓度 K_m：转化因子估计值，与动物中的实测和计算值并不一定相等。 K_m factor：将mg/kg剂量换算为 mg/m² 剂量的系数 K_m 因子由体重（kg）除以BSA（m²）得到。 HED：human equivalent dose，人体等效剂量，即预期在人体内产生与在动物体内所观察到的相同程度效应的剂量。 AED：animal equivalent dose，动物等效剂量。 a：对于在指定范围内的动物体重，使用标准 K_m 值计算的60公斤体重的人的HED与使用基于确切动物体重的 K_m 计算的HED相差不超过±20%。 b：K_m 值仅供参考，因为健康儿童很少成为第一阶段临床试验的志愿者 c：例如，食蟹猕猴、恒河猴和树桩尾。 d：如果动物剂量已知，为了快速计算HED，请将动物剂量（mg/kg）除以本列中的数字。结果单位为mg/kg。 e：如果人的剂量已知，为了快速计算AED，请将人的剂量（mg/kg）乘以本列中的数字。结果单位为mg/kg。 f：动物之间剂量的换算：动物 A 剂量 (mg/kg) = 动物 B 剂量 (mg/kg) × 动物 B 的 K_m ÷ 动物 A 的 K_m 例如化合物 X 在小鼠的剂量为 20 mg/kg, 折算成大鼠的给药剂量：大鼠剂量 (mg/kg) = 小鼠剂量 (20 mg/kg) × 小鼠的 K_m 系数 (3)/ 大鼠的 K_m 系数 (6) = 10.0 mg/kg 对于局部、鼻腔、皮下或肌肉注射给药的药物以及分子量为100,000道尔顿的非肠外给药的蛋白质，不支持以上描述的物种间转换。对于表中工作体重范围以外的动物体重，或表中未包括的物种，可采用另一种方法计算： HED = 动物剂量 (mg/kg) × [动物体重 (kg) ÷ 人体重 (kg)]^0.33 AED = 人剂量 (mg/kg) × [人体重 (kg) ÷ 动物体重 (kg)]^0.33 动物之间的剂量换算：动物A剂量 (mg/kg) = 动物 B 剂量 (mg/kg) × [动物 B 的体重 ÷ 动物 A 的体重]^0.33
参考文献： Estimating the Maximum Safe Starting Dose in Initial Clinical Trials for Therapeutics in Adult Healthy Volunteers Nair AB, Jacob S. A simple practice guide for dose conversion between animals and human. J Basic Clin Pharm. 2016 Mar;7(2):27-31. doi: 10.4103/0976-0105.177703. PMID: 27057123; PMCID: PMC4804402.

Table 4动物实验溶剂和辅料使用比例范围

	Solvent or excipient with full name^c 溶剂和辅料的全称	Dosing route/common usage range^d 给药途经/使用比例范围
Aqueous 水溶液	Water 水	oral
	0.9% NaCl 生理盐水	i.v.
	D5W 5% Dextrose in water 5% 葡萄糖溶液	i.v.
	Buffered solutions pH: 2–8 缓冲溶液 pH2-8	oral, i.v.
Cosolvent 助溶剂	DMSO (dimethyl sulfoxide) 二甲基亚砜	10–20% (oral, i.v.)^a
	MMP (N-methylpyrrolidon) N-甲基吡咯烷酮	10–20% (oral, i.v.)
	Ethanol 乙醇	10% (oral, i.v.)
	DMA (N,N-Dimethylacetamide) 二甲基乙酰胺	10–30% (i.v.)
	PG (propylene glycol) 丙二醇	30–60% (oral, i.v.)
	PEG300/PEG400 (polyethylene glycol 400) PEG300/PEG400 聚乙二醇300/聚乙二醇400	40–100% (oral, i.v.)
	Transcutol (diethylene glycol monoethyl ether) 二乙二醇单乙基醚	30% (oral)
Cyclodextrin 环糊精	hpβcd (hydroxyl-β-cyclodextrin) 羟丙基-β-环糊精	20–40% (oral, i.v.)
	SBE-β-CD (Sulfobutylether-β-Cyclodextrin) 磺丁基-β-环糊精	20–40% (oral, i.v.)
Surfactant 表面活性剂	Posorbate 80 (Tween 80) (polyoxyethylene-sorbitanmonooleate 80) 吐温80	5–10% (oral, i.v.)^b
	Cremophor EL-40 (Polyoxyethylene(40) Castor Oil) 聚氧乙烯醚(40)蓖麻油	5–10% (oral, i.v.)
	Cremophor RH40 (polyoxyl 40 hydrogenated castor oil) 聚氧乙烯氢化蓖麻油	5–10% (oral, i.v.)
	Sodium Cholate 胆酸钠	10–20% (oral, i.v.)
	Poloxamer 188 ( PEG-PPG-PEG) 泊洛沙姆 188	20–50% (oral, i.v.)
	Solutol HS-15 (macrogol-15-hydroxystearate) 聚乙二醇12-羟基二醇	20–50% (oral, i.v.)
	VitE-TPGS 1000 (d-β-tocopheryl polyethyl glycol 1000 succinate) 维生素E聚乙二醇琥珀酸酯	20–50% (oral)
	Gelucire 44/14 (lauroyl macrogol-32 glyceride) 月桂酸聚乙二醇甘油酯	20–50% (oral)
	Labrasol (cA23:B40oyl macrogol-8-glycerides) 辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯	40–60% (oral); 20–40% (i.v.)
	Lecithin (phosphatidylcholin) 卵磷脂	20–50% (oral, i.v.)
Lipid 脂质	Soybean oil 环氧大豆油	50–100% (oral)
	Miglyol 812 (mid-chain triglyceride of caprylic/caprolic acid) 辛酸/己酸中链甘油三酯	60–100% (oral); 20–40% (i.v.)
	Labrafil 1944CS (polyxoyethyllated oleic glycerides) 油酸聚乙二醇甘油酯	30–60% (oral, i.v.)
	Capmul MCM (medium chain mono- and diglycerides) 单酸/双酸甘油酯	30–60% (oral, i.v.)
a：DMSO比例多小于10% 在动物实验中，对于正常鼠，建议 DMSO 的终浓度不大于 10%；对于裸鼠或体弱鼠，建议 DMSO 的终浓度尽量不要超过 2% 。 b：不常用于静脉注射可能会有溶血和过敏反应 c：大多数助溶剂、表面活性剂或环糊精可与pH调节剂联合用于弱碱/酸性药物中，以协同增强溶解度 d：浓度范围以小鼠或大鼠模型为准；给药量约为单次给药10ml/kg
参考文献： Li P, Zhao L. Developing early formulations: practice and perspective. Int J Pharm. 2007 Aug 16;341(1-2):1-19. doi: 10.1016/j.ijpharm.2007.05.049. Epub 2007 May 26. PMID: 17658228.

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