刺激性试验
定义:
刺激性是指非口服给药制剂给药后对给药部位产生的可逆性炎症反应,若给药部位产生了不可逆性的组织损伤则称为腐蚀性。刺激性试验是观察动物的血管、肌肉、皮肤、粘膜等部位接触受试物后是否引起红肿、充血、渗出、变性或坏死等局部反应。
SPRING DRFAMS
刺激性试验
定义:
刺激性是指非口服给药制剂给药后对给药部位产生的可逆性炎症反应,若给药部位产生了不可逆性的组织损伤则称为腐蚀性。刺激性试验是观察动物的血管、肌肉、皮肤、粘膜等部位接触受试物后是否引起红肿、充血、渗出、变性或坏死等局部反应。
SPRING DRFAMS
刺激性试验方法:
01血管刺激性试验
通常选兔,每组不少于3只。设生理盐水和/或溶媒对照,可采用同体左右侧自身对比法。给药部位根据临床拟用途径确定,一般选用耳缘静脉。可设多个给药浓度,至少包括临床最大拟用浓度,给药容积、速率和期限一般根据临床拟用法用量,并根据动物情况进行调整,给药体积不可太低。多次给药时间一般不超过7天。
根据受试药物的特点和刺激性反应情况选择观察时间和剖检时间,至少观察72小时。应对部分动物进行组织病理学检查。恢复期动物根据受试物的特点和刺激性反应情况,继续观察14~21天进行组织病理学检查。根据肉眼观察和组织病理学检查结果综合判断受试物的血管刺激性及刺激性恢复情况。
02肌肉刺激性试验
通常选兔,也可选用大鼠。每组不少于3只。应设生理盐水对照或/和溶媒对照组,可采用同体左右侧自身对比法。根据受试物的特点和刺激性反应情况选择观察时间, 观察期结束时应对部分动物进行组织病理学检查。分别在左右两侧股四头肌内注射给药,观察给药后不同时间的局部反应,如充血、红肿等。给药后48~72小时剖检观察注射局部的刺激反应,按表1计算相应的反应级,并进行局部组织病理学检查,提供病理照片。
根据表1计算肌肉刺激性总反应级,计算平均值,按表2判定刺激等级。若各股四头肌反应级的最高与最低之差大于2,应另取动物重新试验。
表1 肌肉刺激反应分级标准
刺激反应
反应级
无明显变化
0
轻度充血,范围在0.5×1.0cm以下
1
中度充血,范围在0.5×1.0cm以上
2
重度充血,伴有肌肉变性
3
出现坏死,有褐色变性
4
出现广泛性坏死
5
表2 平均分值和等级
平均分值
等级
0.0~0.4
无
0.5~1.4
轻微
1.5~2.4
轻度
2.5~3.4
中度
3.5~4.4
重度
4.5及以上
严重
03皮肤刺激性试验
定义:皮肤刺激性是指经皮肤给药后,在皮肤上产生的可逆性炎性病变。若给药部位产生了不可逆性的组织损伤则称为腐蚀性。皮肤刺激性试验是观察动物的皮肤接触受试物后是否引起红肿、充血、渗出等局部反应。
通常选兔、小型猪,否则应阐明合理性。兔每组不低于4只。一般应进行相同备皮面积的正常皮肤和破损皮肤局部刺激性试验。
采用同体左右侧自身对比法,将受试物直接涂于备皮处,敷料覆盖固定。贴敷时间至少4小时。多次给药皮肤刺激性试验应连续在同一部位给药,每次给药时间相同,给药期限一般不超过4周。破损皮肤试验中皮肤破损程度以损伤表皮层为限。
在自然光线或全光谱灯光下肉眼观察皮肤反应。根据受试物的特点和刺激性反应情况选择观察时间。通常单次给药皮肤刺激性试验观察时间点为去除药物后30~60分钟,24、48和72小时。多次给药皮肤刺激性试验,为每次去除药物后1小时以及每次给药前,以及末次贴敷去除药物后30~60分钟,24、48和72小时。
如存在持久性损伤,有必要延长观察期限以评价恢复情况和时间,延长期一般不超过2周。对出现中度及中度以上皮肤刺激性的动物应在观察期结束时进行组织病理学检查,并提供病理照片。
单次给药皮肤刺激性试验,计算各组每一时间点皮肤反应积分的平均值,按表3进行刺激强度评价。多次给药皮肤刺激性试验,首先计算每一观察时间点各组积分均值,然后计算观察期限内每天每只动物刺激积分均值,按表4进行刺激强度评价。
表3 皮肤刺激反应评分标准
刺激反应
分值
红 斑
无红斑
0
轻度红斑(勉强可见)
1
中度红斑(明显可见)
2
重度红斑
3
紫红色红斑到轻度焦痂形成
4
水 肿
无水肿
0
轻度水肿(勉强可见)
1
中度水肿(明显隆起)
2
重度水肿(皮肤隆起1mm,轮廓清楚)
3
严重水肿(皮肤隆起1mm以上并有扩大)
4
最高总分值
8
表4 皮肤刺激强度评价标准
分 值
评 价
0~0.49
无刺激性
0.5~2.99
轻度刺激性
3.0~5.99
中度刺激性
6.0~8.00
重度刺激性
04粘膜刺激性试验
4.1眼刺激性试验
通常选兔,每组不少于3只。应设生理盐水对照组,可采用同体左右侧自身对比法。动物眼睛滴入受试物,保证药物充分暴露。给药期限应根据临床拟用方法确定。多次给药时每天给药次数应不少于临床用药频率。
应根据受试物的特点和刺激性反应选择适当的观察时间。通常单次给药为给药后1、2、4、24、48和72小时;多次给药眼刺激试验为每天给药前以及最后一次给药后1、2、4、24、48和72小时。如存在持久性损伤,有必要延长观察期限,一般不超过21天。
一般采用裂隙灯进行眼刺激反应检查,也可根据刺激性反应情况采用其他的合适器械。在整个观察过程中应进行荧光素钠染色检查。每次检查都应记录眼部异常反应,根据表5计算分值。根据表6判断刺激程度。
表5 眼刺激反应分值标准
眼刺激反应
分值
角 膜
无混浊
0
散在或弥漫性混浊,虹膜清晰可见
1
半透明区易分辨,虹膜模糊不清
2
出现灰白色半透明区,虹膜细节不清,瞳孔大小勉强可见
3
角膜不透明,虹膜无法辨认
4
虹 膜
正常
0
皱褶明显加深、充血、肿胀,角膜周围轻度充血,瞳孔对光仍有反应
1
出血/肉眼可见坏死/对光无反应(或其中一种)
2
结 膜
充血(指睑结膜和球结膜)
血管正常
0
血管充血呈鲜红色
1
血管充血呈深红色,血管不易分辨
2
弥漫性充血呈紫红色
3
水 肿
无水肿
0
轻微水肿(含眼睑)
1
明显水肿伴部分眼睑外翻
2
水肿至眼睑近半闭合
3
水肿至眼睑超过半闭合
4
分泌物
无分泌物
0
少量分泌物
1
分泌物使眼睑和睫毛潮湿或粘着
2
分泌物使整个眼区潮湿或粘着
3
最大总积分
16
表6 眼刺激性评价标准
分值
评价
0~3
无刺激性
4~8
轻度刺激性
9~12
中度刺激性
13~16
重度刺激性
可选用兔、豚鼠或大鼠。给药后观察动物全身状况(如呼吸、循环、中枢神经系统)及局部刺激症状(如哮喘、咳嗽、呕吐、窒息等症状)等。单次给药24小时后或多次给药停药后24小时处死动物,观察呼吸道局部(鼻、喉、气管、支气管)粘膜组织有无充血、红肿等现象,并进行病理组织学检查。
4.3阴道刺激性试验
通常选用大鼠、兔或犬。给药容积可参考临床拟用情况或不同动物种属的最大给药量。给药频率根据临床应用情况,通常每天1~2次,至少7天,每次给药与粘膜接触至少4小时。观察内容:阴道部位、临床表现(如疼痛症状)和阴道分泌物(如血、粘液)等,给药后动物死亡和剖检结果,局部组织有无充血、水肿等现象,并进行阴道和生殖系统病理组织学检查等。
4.4直肠刺激性试验
通常选兔或犬。给药容积可参考临床拟用情况或不同动物种属的最大可行量。给药频率根据临床拟用情况,通常每天1~2次,至少7天,每次给药与粘膜接触至少2~4小时,必要时可封闭一定时间。观察内容:包括肛门区域和肛门括约肌,给药后临床表现(如疼痛症状)和粪便(如血、粘液),给药后死亡和剖检结果,局部组织有无充血、水肿等现象,并进行肛周组织的病理组织学检查。
4.5口腔用药、滴耳剂等刺激性试验
可参照上述试验,给药途径为口腔、外耳道给药,观察对口腔和喉粘膜,以及对外耳道和鼓膜等的影响。口腔用药建议用金黄仓鼠,观察受试物对颊粘膜的刺激性。
05皮肤给药光毒性试验
成年白色豚鼠,雌雄各半。每组动物数至少6只。应设阴性、阳性对照组和受试物不同剂量组,至少包括临床用药浓度。
试验前动物备皮涂敷药物。给药30分钟后覆盖固定,UV光源照射(UVA波长为320-400nm,如含UVB,其剂量不得超过0.1J/cm2)。试验结束后分别于1、24、48和72h观察皮肤反应,根据表7计算评分。单纯涂受试物而未经照射区域未出现皮肤反应,而涂受试物后经照射的区域出现皮肤反应分值之和≥2的动物数≥1只时,判为受试物具有光毒性。
表7 皮肤反应的评分标准
红斑和焦痂形成
分值
水肿形成
分值
无红斑
0
无水肿
0
非常轻的红斑,勉强可见
1
非常轻度水肿,勉强可见
1
明显的红斑
2
轻度水肿(边缘清晰)
2
中度至重度的红斑
3
中度水肿(皮肤隆起约1mm)
3
重度红斑(鲜红色)至轻度焦痂形成(深层损伤)
4
重度水肿(皮肤隆起大于1mm,并超过涂受试物的区域)
4
注意事项:
刺激性试验应重视给药浓度、体积、速度、次数与有效暴露时间对结果的影响。注射剂的给药浓度、速度及次数与药物的血管刺激性密切相关,建议根据受试物的性质、临床用药情况,采用适当的方法,尽最大可能地暴露毒性,如可适当增加浓度,或通过增加给药次数等。
参考文献
1.药物刺激性、过敏性和溶血性研究技术指导原则
2.药物毒理学实验方法与技术
4.2滴鼻剂和吸入剂刺激性试验
刺激性试验方法:
01血管刺激性试验
通常选兔,每组不少于3只。设生理盐水和/或溶媒对照,可采用同体左右侧自身对比法。给药部位根据临床拟用途径确定,一般选用耳缘静脉。可设多个给药浓度,至少包括临床最大拟用浓度,给药容积、速率和期限一般根据临床拟用法用量,并根据动物情况进行调整,给药体积不可太低。多次给药时间一般不超过7天。
根据受试药物的特点和刺激性反应情况选择观察时间和剖检时间,至少观察72小时。应对部分动物进行组织病理学检查。恢复期动物根据受试物的特点和刺激性反应情况,继续观察14~21天进行组织病理学检查。根据肉眼观察和组织病理学检查结果综合判断受试物的血管刺激性及刺激性恢复情况。
02肌肉刺激性试验
通常选兔,也可选用大鼠。每组不少于3只。应设生理盐水对照或/和溶媒对照组,可采用同体左右侧自身对比法。根据受试物的特点和刺激性反应情况选择观察时间, 观察期结束时应对部分动物进行组织病理学检查。分别在左右两侧股四头肌内注射给药,观察给药后不同时间的局部反应,如充血、红肿等。给药后48~72小时剖检观察注射局部的刺激反应,按表1计算相应的反应级,并进行局部组织病理学检查,提供病理照片。
根据表1计算肌肉刺激性总反应级,计算平均值,按表2判定刺激等级。若各股四头肌反应级的最高与最低之差大于2,应另取动物重新试验。
表1 肌肉刺激反应分级标准
刺激反应 |
反应级 |
无明显变化 |
0 |
轻度充血,范围在0.5×1.0cm以下 |
1 |
中度充血,范围在0.5×1.0cm以上 |
2 |
重度充血,伴有肌肉变性 |
3 |
出现坏死,有褐色变性 |
4 |
出现广泛性坏死 |
5 |
表2 平均分值和等级
平均分值 |
等级 |
0.0~0.4 |
无 |
0.5~1.4 |
轻微 |
1.5~2.4 |
轻度 |
2.5~3.4 |
中度 |
3.5~4.4 |
重度 |
4.5及以上 |
严重 |
03皮肤刺激性试验
定义:皮肤刺激性是指经皮肤给药后,在皮肤上产生的可逆性炎性病变。若给药部位产生了不可逆性的组织损伤则称为腐蚀性。皮肤刺激性试验是观察动物的皮肤接触受试物后是否引起红肿、充血、渗出等局部反应。
通常选兔、小型猪,否则应阐明合理性。兔每组不低于4只。一般应进行相同备皮面积的正常皮肤和破损皮肤局部刺激性试验。
采用同体左右侧自身对比法,将受试物直接涂于备皮处,敷料覆盖固定。贴敷时间至少4小时。多次给药皮肤刺激性试验应连续在同一部位给药,每次给药时间相同,给药期限一般不超过4周。破损皮肤试验中皮肤破损程度以损伤表皮层为限。
在自然光线或全光谱灯光下肉眼观察皮肤反应。根据受试物的特点和刺激性反应情况选择观察时间。通常单次给药皮肤刺激性试验观察时间点为去除药物后30~60分钟,24、48和72小时。多次给药皮肤刺激性试验,为每次去除药物后1小时以及每次给药前,以及末次贴敷去除药物后30~60分钟,24、48和72小时。
如存在持久性损伤,有必要延长观察期限以评价恢复情况和时间,延长期一般不超过2周。对出现中度及中度以上皮肤刺激性的动物应在观察期结束时进行组织病理学检查,并提供病理照片。
单次给药皮肤刺激性试验,计算各组每一时间点皮肤反应积分的平均值,按表3进行刺激强度评价。多次给药皮肤刺激性试验,首先计算每一观察时间点各组积分均值,然后计算观察期限内每天每只动物刺激积分均值,按表4进行刺激强度评价。
表3 皮肤刺激反应评分标准
刺激反应 |
分值 |
红 斑 |
|
无红斑 |
0 |
轻度红斑(勉强可见) |
1 |
中度红斑(明显可见) |
2 |
重度红斑 |
3 |
紫红色红斑到轻度焦痂形成 |
4 |
水 肿 |
|
无水肿 |
0 |
轻度水肿(勉强可见) |
1 |
中度水肿(明显隆起) |
2 |
重度水肿(皮肤隆起1mm,轮廓清楚) |
3 |
严重水肿(皮肤隆起1mm以上并有扩大) |
4 |
最高总分值 |
8 |
表4 皮肤刺激强度评价标准
分 值 |
评 价 |
0~0.49 |
无刺激性 |
0.5~2.99 |
轻度刺激性 |
3.0~5.99 |
中度刺激性 |
6.0~8.00 |
重度刺激性 |
04粘膜刺激性试验
4.1眼刺激性试验
通常选兔,每组不少于3只。应设生理盐水对照组,可采用同体左右侧自身对比法。动物眼睛滴入受试物,保证药物充分暴露。给药期限应根据临床拟用方法确定。多次给药时每天给药次数应不少于临床用药频率。
应根据受试物的特点和刺激性反应选择适当的观察时间。通常单次给药为给药后1、2、4、24、48和72小时;多次给药眼刺激试验为每天给药前以及最后一次给药后1、2、4、24、48和72小时。如存在持久性损伤,有必要延长观察期限,一般不超过21天。
一般采用裂隙灯进行眼刺激反应检查,也可根据刺激性反应情况采用其他的合适器械。在整个观察过程中应进行荧光素钠染色检查。每次检查都应记录眼部异常反应,根据表5计算分值。根据表6判断刺激程度。
表5 眼刺激反应分值标准
眼刺激反应 |
分值 |
角 膜 |
|
无混浊 |
0 |
散在或弥漫性混浊,虹膜清晰可见 |
1 |
半透明区易分辨,虹膜模糊不清 |
2 |
出现灰白色半透明区,虹膜细节不清,瞳孔大小勉强可见 |
3 |
角膜不透明,虹膜无法辨认 |
4 |
虹 膜 |
|
正常 |
0 |
皱褶明显加深、充血、肿胀,角膜周围轻度充血,瞳孔对光仍有反应 |
1 |
出血/肉眼可见坏死/对光无反应(或其中一种) |
2 |
结 膜 |
|
充血(指睑结膜和球结膜) |
|
血管正常 |
0 |
血管充血呈鲜红色 |
1 |
血管充血呈深红色,血管不易分辨 |
2 |
弥漫性充血呈紫红色 |
3 |
水 肿 |
|
无水肿 |
0 |
轻微水肿(含眼睑) |
1 |
明显水肿伴部分眼睑外翻 |
2 |
水肿至眼睑近半闭合 |
3 |
水肿至眼睑超过半闭合 |
4 |
分泌物 |
|
无分泌物 |
0 |
少量分泌物 |
1 |
分泌物使眼睑和睫毛潮湿或粘着 |
2 |
分泌物使整个眼区潮湿或粘着 |
3 |
最大总积分 |
16 |
表6 眼刺激性评价标准
分值 |
评价 |
0~3 |
无刺激性 |
4~8 |
轻度刺激性 |
9~12 |
中度刺激性 |
13~16 |
重度刺激性 |
4.2滴鼻剂和吸入剂刺激性试验
可选用兔、豚鼠或大鼠。给药后观察动物全身状况(如呼吸、循环、中枢神经系统)及局部刺激症状(如哮喘、咳嗽、呕吐、窒息等症状)等。单次给药24小时后或多次给药停药后24小时处死动物,观察呼吸道局部(鼻、喉、气管、支气管)粘膜组织有无充血、红肿等现象,并进行病理组织学检查。
4.3阴道刺激性试验
通常选用大鼠、兔或犬。给药容积可参考临床拟用情况或不同动物种属的最大给药量。给药频率根据临床应用情况,通常每天1~2次,至少7天,每次给药与粘膜接触至少4小时。观察内容:阴道部位、临床表现(如疼痛症状)和阴道分泌物(如血、粘液)等,给药后动物死亡和剖检结果,局部组织有无充血、水肿等现象,并进行阴道和生殖系统病理组织学检查等。
4.4直肠刺激性试验
通常选兔或犬。给药容积可参考临床拟用情况或不同动物种属的最大可行量。给药频率根据临床拟用情况,通常每天1~2次,至少7天,每次给药与粘膜接触至少2~4小时,必要时可封闭一定时间。观察内容:包括肛门区域和肛门括约肌,给药后临床表现(如疼痛症状)和粪便(如血、粘液),给药后死亡和剖检结果,局部组织有无充血、水肿等现象,并进行肛周组织的病理组织学检查。
4.5口腔用药、滴耳剂等刺激性试验
可参照上述试验,给药途径为口腔、外耳道给药,观察对口腔和喉粘膜,以及对外耳道和鼓膜等的影响。口腔用药建议用金黄仓鼠,观察受试物对颊粘膜的刺激性。
05皮肤给药光毒性试验
成年白色豚鼠,雌雄各半。每组动物数至少6只。应设阴性、阳性对照组和受试物不同剂量组,至少包括临床用药浓度。
试验前动物备皮涂敷药物。给药30分钟后覆盖固定,UV光源照射(UVA波长为320-400nm,如含UVB,其剂量不得超过0.1J/cm2)。试验结束后分别于1、24、48和72h观察皮肤反应,根据表7计算评分。单纯涂受试物而未经照射区域未出现皮肤反应,而涂受试物后经照射的区域出现皮肤反应分值之和≥2的动物数≥1只时,判为受试物具有光毒性。
表7 皮肤反应的评分标准
红斑和焦痂形成 |
分值 |
水肿形成 |
分值 |
无红斑 |
0 |
无水肿 |
0 |
非常轻的红斑,勉强可见 |
1 |
非常轻度水肿,勉强可见 |
1 |
明显的红斑 |
2 |
轻度水肿(边缘清晰) |
2 |
中度至重度的红斑 |
3 |
中度水肿(皮肤隆起约1mm) |
3 |
重度红斑(鲜红色)至轻度焦痂形成(深层损伤) |
4 |
重度水肿(皮肤隆起大于1mm,并超过涂受试物的区域) |
4 |
注意事项:
刺激性试验应重视给药浓度、体积、速度、次数与有效暴露时间对结果的影响。注射剂的给药浓度、速度及次数与药物的血管刺激性密切相关,建议根据受试物的性质、临床用药情况,采用适当的方法,尽最大可能地暴露毒性,如可适当增加浓度,或通过增加给药次数等。
参考文献
1.药物刺激性、过敏性和溶血性研究技术指导原则
2.药物毒理学实验方法与技术