Токсикологічні та фармакологічні дослідження лікарських засобів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Майбутні ліки проходить багатостадійний шлях випробувань за різними параметрами. Перший етап - доклінічні випробування. Доклінічні дослідження біологічно активних речовин прийнято умовно поділяти на фармакологічні та токсикологічні. Метою фармакологічних досліджень є оцінка специфічної фармакологічної активності ЛЗ.

Фармакологічні дослідження проводяться на моделях відповідних захворювань або патологічних станів із застосуванням, постійно зростаючих доз речовин, які вводяться одноразово, з метою пошуку необхідного ефекту. Наприклад, при дослідженні нових антиаритмічних препаратів класу амідів у тварин викликають штучну аритмію. Вважається, що ЛР володіє специфічною (антиаритмічною) активністю, якщо сприяє зняттю даної патології.

При токсикологічних дослідженнях ЛЗ встановлюють характер і вираженість можливого шкідливого впливу на організм експериментальних тварин. При цьому отримують інформацію про те, які органи і тканини найбільш чутливі до потенційного лікарського засобу.

Дослідження ЛЗ на токсичність проводять в лабораторних умовах, встановлюють гостру і хронічну токсичність. Дослідження строго регламентуються відповідними нормативними документами, в яких визначається схема і порядок проведення дослідів, умови утримання і раціон годування тварин, їх число, способи введення препаратів, час, обсяг введеного препарату, тривалість спостереження, опис стану тварин і т.д.

Дослідження гострої токсичності проводиться для визначення впливу введення однократної дози лікарського препарату на визначені види тварин.

Метою вивчення гострої токсичності є визначення безпечних, токсичних, летальних доз речовини, її здатність до кумуляції, а також причини загибелі тварин.

1. Класифікація токсичності

Існують дві основні характеристики токсичності - ЛД50 і ЛД100. ЛД - абревіатура летальної дози, т. е. дози, що викликає при одноразовому введенні загибель 50 або 100% експериментальних тварин. Дозу зазвичай визначають в розмірності концентрації. Токсичними вважають всі ті речовини, для яких ЛД мала. Прийнята наступна класифікація речовин за ознакою гострої токсичності (ЛД50 для щури ПРИ пероральному введенні, мг/кг):

Величина t0,5 характеризує час напіввиведення токсину і продуктів його розпаду із организма. Для різних токсинів воно може становити від декількох годин до декількох десятків років.

Крім ЛД50, ЛД100 і t0,5 в токсикологічних експериментах на тваринах прийнято вказувати ще і час 100 чи 50% гибелі об'єктів. Але для цього такі експерименти повинні проводитися протягом багатьох місяців і років, а при існуючому нетривалому контролі можна і віднести до малотоксичних речовин - високотоксичні, які проявляють своє негативну, згубну дію лише через тривалий час.

Крім цього, необхідно враховувати ще ряд факторів. Це і індивідуальність різних експериментальних тварин, і різне розподіл токсинів в органах і тканинах, і біотрансформація токсинів, яка ускладнює їх визначення в організмі.

2. Моделі для визначення гострої токсичності

Вивчення гострої токсичності для оригінальних препаратів рекомендується проводити на двох видах тварин (один з яких - не гризуни). Мінімальний розмір групи 5-6 особин гризунів, при використанні собак або кроликів - 3-5 особин. При дослідженні гострої токсичності, досліджуваний препарат вводять в різних дозах, спостерігаючи ефект протягом 14 днів.

Тварини, які використовуються для досліджень:

миші масою не більше 20 г;

криси масою від 140 до 160 г;

морскі свинки масою від 250 до 350 г;

кролики масоювід 2,0 до 2,5 кг,

тварини інших видів.

Формування груп тварин, які одержують різні дози випробуваного препарату і препарату порівняння, проводять методом випадкової вибірки (одиниця вибірки - тварина).

3. Дози

Вибір дози, якщо є дані про токсичність:

Починаючи з ЛД50/коефіцієнт прогресії дози (вираховується орієнтовна ЛД50 за методом максимальної правдоподібності, програма AOT425StatPgm);

Починаючи з граничних доз 2000 мг/кг чи 5000 мг/кг;

Стартова доза і за збільшенням, визначаються ЛД0, ЛД16, ЛД50, ЛД84, ЛД100;

Вибір фіксованих доз: 5, 50, 300, 2000, 5000 мг/кг.

Вибір дози, якщо нема даних про токсичність:

Стартова доза 175 мг/кг;

Стартова доза 2000 чи 5000 мг/кг;

Стартова доза 300 мг/кг.

4. Шляхи введення

У дрібних лабораторних тварин токсичність фармакологічної речовини зазвичай досліджують при декількох шляхах введення, причому обов'язково використовувати той шлях, при якому була показана терапевтична активність фармакологічного речовини, і шлях, який передбачається для клінічного вивчення. Фармакологічні речовини, призначені для системного введення, вводять всередину і парентерально (внутрішньочеревно, якщо вони не розчиняються у воді, внутрішньовенно і підшкірно, якщо вони розчинні). Слід враховувати, що при визначенні токсичності має значення концентрація і обсяг введеного фармакологічного речовини, а при внутрішньовенних ін'єкціях також швидкість введення. Фармакологічні речовини, пропоновані для місцевого застосування, завдають чи вводять у відповідну область згідно способу, пропонованого для клініки. Крім того, додатково вивчають їх токсичність при системному застосуванні.

Обсяг введеного препарату при внутрішньовенному введенні на 1 кг маси тварини не повинен перевищувати: для мишей - 25 мл, для щурів і морських свиней - 15 мл, для кроликів - 10 мл. Максимальні обсяги повинні вводитися мишам протягом 5 сек, щурам і морським свинкам - протягом 10 сек, кроликам - протягом 20 сек.

Фармакологічні речовини, пропоновані для прийому всередину, слід вводити через зонд, закладати на корінь язика, виключення можуть скласти полімери, які можна давати з їжею. Фармакологічні речовини, рекомендовані для інгаляції, вивчають, поміщаючи дрібних лабораторних тварин в затравочні камери, забезпечені спеціальними затравочними пристроями.

Порівняння параметрів токсичності при різних шляхах введення може дати орієнтовні дані про швидкість і ступінь всмоктування фармакологічного речовини, а зіставлення прямих, що відображають залежність величини токсичного ефекту від дози, дозволяє судити про подібність або відмінність в механізмах, що викликають летальний результат при різних шляхах введення.

Найбільш використовувані шляху введення препаратів при визначенні гострої токсичності:

внутрішньошлунково;

внутрішньом'язово;

внутрішньовенно;

в черевну порожнину;

підшкірно.

Стандартні операційні процедури та бланки були розроблені за наступними токсикологічними показниками згідно ОЕСР:

гостра токсичність методом внутрішньочеревного введення ЛЗ;

гостре подразнення ока;

гостре подразнення шкіри;

гостра інгаляційна токсичність;

місцева дія після імплантації в підшкірну тканину;

гостра токсичність при внутрішньошлунковому введенні, метод фіксованих доз (кластерний метод, "доза-відповідь").

5. Модифіковані методи досліджень

лікарський токсичний фармакологічний доза

Визначення LD50 включає велике число тварин і високу смертність. Через цих обмежень були розроблені модифіковані методики:

1) Процедура фіксованої дози;

2) Метод гострих токсичних категорій;

3) Метод "вверх-вниз".

Процедура фіксованої дози використовується для оцінки несмертельною токсичності, а не смертельної дози. Досліджувана речовина вводять лабораторному тварині у фіксованій дозі 5, 50, 500, 2000 і мг/кг. Метод гострих токсичних категорій є послідовною процедурою, в якій три тварин одного і того ж статі використовуються в кожному кроці. У способі скринінгу гострих токсичних категорій можуть бути використані чотири попередньо визначені початкові дози. Досліджувана доза повинна бути обрана на основі Узгодженої на глобальному рівні системі класифікацій.

Метод "вгору-вниз" також відомий як конструкція сходів. Цей метод токсикологічного дослідження найбільш рекомендований різними регулюючими органами, так як він зменшує кількість хребетних тварин в наукових дослідженнях. Метод скринінгу "вгору-вниз" включає послідовне введення досліджуваного препарату одній тварині з інтервалом 48 годин. Вибирають дозу менше, ніж LD50, вводять її тварині. Спостереження проводять протягом 48 годин. Якщо тварина виживає, дослідження продовжують при більш високій дозі (вдвічі вищій від початкової дози); якщо тварина помирає, тестування проводиться при більш низькій дозі з іншим тваринам тієї ж статі, що й вихідна тварина. Метод "вгору-вниз" обмежує дозу речовини, що вводиться, до 2000 мг/кг. Існують різні методи дослідження для доз 2000-5000 мг/кг.

6. Терміни дослідження

За тваринами спостерігають не менше 7 діб після введення препарату. Величину ЛД50 розраховують за результатами спостережень через 30 хв, 24 год і через 7 діб і виражають у масових, об'ємних або інших одиницях на 1 кг маси тварини.

Матеріал для проведення гістологічного дослідження забирають від тварин, яким випробуваний препарат був введений внутрішньовенно, а також методом, запропонованим до практики, в максимально переносимої дозі (МПД), що не викликає загибелі тварин. Допускається проведення гістологічного дослідження органів одного виду тварин, що опинився більш чутливим до токсичного впливу препарату, і використання однієї серії препарату, ЛД50 якої була найменшою. Взяття матеріалу здійснюють через 24 год, 4 доби і 7 діб не менше ніж від 5 тварин на кожен термін, а також від усіх тварин, полеглих протягом спостереження. Смертність, викликану досліджуваним речовиною, враховують протягом експериментального періоду; вивчаються морфологічні, біохімічні, патологічні та гістологічні зміни у мертвих тварин.

7. Обробка результатів. Параметри гострої токсичності

Основні параметри гострої токсичності лікарського засобу можуть бути обчислені за допомогою будь-яких статистичних методів, проте краще користуватися методами, що дозволяють провести порівняльну оцінку досліджених параметрів для 2 або більше фармакологічних речовин, наприклад, методом Літчфілда і Уїлкоксона. Використаний метод повинен бути обов'язково зазначений у звіті.

При вивченні гострої токсичності встановлюють залежність частки загиблих тварин, % від дози випробовуваної речовини. За отриманими даними експериментально вирахували значення летальних доз ЛД50, ЛД100, ЛД16, ЛД84. За експериментальної кривої "доза-відповідь" визначають показники: ЛД10 (доза, при якій гине 10% піддослідних тварин) і ЛД50 (доза, при якій гине 50% піддослідних тварин). Дослідження проводять на різних видах піддослідних тварин і розраховують коефіцієнт видової чутливості. Якщо значення коефіцієнта близько до 1, то видова чутливість відсутня. При цьому вважають, що лікарський засіб володіє такою ж токсичністю для людини. В іншому випадку, для розрахунку ефективної дози для людини вводять відповідні поправочні коефіцієнти.

Размещено на Allbest.ru