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小鼠常用的给药方法介绍及如何选择

在生物医学研究中,尤其是生理、药理、免疫等多学科的实验动物建模,药物毒理、药效、剂量确定等研究中,我们常会碰到需要将药物注入动物体内。其中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,研究人员需熟悉各种途径,以最佳方式对动物进行给药

          

上周三,我们分享了一篇:《小鼠常用的注射给药方法》(☜点击文字可查看),里面主要提到了几种注射给药的方法(皮下注射、皮内注射、肌肉注射、(尾)静脉注射和腹腔注射)。除了注射给药,还经口给药法,相比注射法而言,该方法操作比较简单。


01 经口给药法


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。


灌胃给药看似简单,实则大有学问,操作如果手法不当很容易导致内容物进入气道或伤到食道,进而引起动物死亡,导致实验失败。接下来一起来看看灌胃给药注射技巧:


操作步骤(以小鼠为例):



(1)灌胃前将动物禁食4~8小时,避免太多胃内容物阻碍灌胃注射以及影响药物吸收速率,同时也可避免动物灌胃后呕吐。


(2)选用合适型号的灌胃针与合适量程的注射器,组合成灌胃器,并吸取一定的药液,放在一旁备用。


灌胃针的尖端有一个中空的金属球,目的是防止针头刺入气管或划伤消化道。所需的长度应需要从举起动物的嘴角开始测量,灌胃针的球头应达到动物最后一根肋骨。以避免插入胃管时插入过深造成动物胃的伤害,或是插入过浅使灌注物无法达到胃部。


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(2)将小鼠固定成垂直体位,使其头、颈、身体成一条直线。具体方法如下:右手拉住小鼠尾巴,左手的拇指、食指和中指揪住小鼠背部及颈部皮肤将动物固定,另外小指和无名压住小鼠的尾巴即可。(注意要固定牢不能让其乱动,且对颈部皮肤不宜拉得太紧,以免使其发生窒息。若抓取不得当,切记要放开重抓,以免后续操作出问题。)


(3)抓取好小鼠后即可灌胃。具体方法如下:右手持注射器将灌胃针沿嘴角轻轻插入口中,用灌胃针压住舌头,抵住上颚,使口腔和食道成一条直线,再沿咽后壁徐徐插入食管(针插入时应无阻力,会有一种刺空感),若感到阻力或动物挣扎时,应拔出重插,以免损伤或穿破食管以及误入气管。


刺激小鼠引起吞咽动作,顺势迅速将灌胃针插入约3-4cm,将药液注入。如动物无呼吸异常,无挣扎呕吐,则证明灌胃针已进入胃内。


(4)灌胃结束后轻柔的拔出灌胃针,观察是否有漏液并关注小鼠健康状态。如无呼吸异常,可确定灌胃成功。


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操作要点与注意事项:



  • 由于小鼠的气管靠近食管,在灌胃过程中需要注意避免药物进入气管导致小鼠窒息死亡。只能够对被抓取的、清醒的动物进行灌胃,麻醉或镇静会增加误吸的风险(物质无意中进入肺部)。


  • 小鼠的固定非常重要,尽量保持动物的舒适度以及实验人员操作的便利性,以避免在灌胃过程中动物因为姿势不适而挣扎,造成灌胃失败。


  • 在灌注过程中动物,如出现呛口、呕吐或强烈挣扎等现象,应立即停止灌注,拔出灌胃针重新进行灌胃。推注过程要缓慢均匀,如注射量较大,应当采取间歇注射,即注射一定量后停顿一下再继续


  • 灌胃针不可插入过深,一般插入小鼠3-4cm,大鼠4-6cm后即可注入药物;


  • 灌胃体积常为0.1-0.2ml/10 g,过度的灌胃量易引起小鼠不适甚至死亡。常用灌胃量:小鼠0.1-0.8ml,大鼠1-3ml。


02 其它途径给药方法


介绍完了注射给药法☜在上篇,点击可查看)和经口给药法这2类常见的给药方式,下面介绍几种特殊给药方式,一般用于有特殊要求的研究中。


(一)口鼻给药


造哮喘与肺动脉高压等模型时常用到鼻滴作为给药途径。


具体操作步骤:



所需工具:移液枪及枪头,药品,沾有乙醚的棉球,50ml离心管
(1)首先用移液枪吸取药物待用。(滴鼻的药液尽量浓缩,每次滴鼻量建议在200ul以内)
(2)将小鼠放入有乙醚棉球的离心管中,待小鼠失去自主活动后,将小鼠拿出左手抓取固定小鼠,右手持移液器将药物慢慢滴到小鼠鼻孔上,待小鼠吸入鼻腔(注意药剂会消失在鼻孔里),每次药液应无菌且量不多
(3)重复上述操作,直到所需的量完成为止。

(4)滴鼻完成后,将小鼠保持滴鼻的姿势一段时间,防止药液流出影响实验数据可靠性。



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注意事项:

  • 滴鼻时应缓缓滴下,一定要等到小鼠将前一滴药液吸入后,再开始滴注下一滴;
  • 滴注时需做到少量多次,速度太快易引起小鼠死亡;
  • 药液需要无菌,避免引起肺部感染;


(二)皮肤给药


皮肤给药主要用于研究药物或毒物经过皮肤的吸收效果和对皮肤的局部作用、致敏作用和光感作用等


大小鼠主要采用浸尾的方式进行皮肤给药,以此来定性地判断药物经皮吸收作用。具体操作:将动物放入固定器内(如大小鼠的尾静脉固定器),露出尾巴,将鼠尾浸入药液(可在特定通风橱内操作),一定时间后观察其药物反应。对于有挥发性的有毒物质要设法将鼠尾放于密封容器内,并置于通风橱内,同时实验人员应佩戴防毒面罩,做好防护。


兔和豚鼠常采用背部一定面积的皮肤脱毛后,将一定的药液涂在皮肤上,药液经皮肤吸收。


(三)脑内给药


脑内给药应用较少,一般用于特定药物的特定给药方式及一些特殊实验(如帕金森造模)。成年大小鼠颅骨较硬,注射前需进行颅脑开窗手术,常使用脑定位注射仪进行注射;幼鼠可用盲刺法进行注射,大致操作是先将动物麻醉,用酒精对动物颅部进行擦拭消毒,左手对动物头部进行简单固定,在两耳连线和两眼前缘连线的中间部位确定位置,右手手持注射器,直接中部位置垂直刺入硬脑膜下,进针大约2~3mm,缓慢注入药物即可,注射完毕酒精消毒局部。



了解了这么多给药方法,是不是有点懵,在实际研究中,我们该如何选择呢?


(1)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。


(2)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。


(3)主要考虑药物的溶解性,稳定性及毒性等。



①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


②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。


③脑内给药和皮下注射:脑内和皮下给药量很小,需结合给药量。如同样的给药剂量下,脑内注射和皮下注射配制的药物浓度就要高一些,需要考虑到药物溶解性是否满足要求



(4)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。


不同给药方式之间剂量换算估值如下表:



静脉

口服

皮下注射

肌肉注射

腹腔注射

药品利用度

全部入血

23-30%

40-50%

80%

80-85%

与静脉比值

1

3.3-4

2-2.5

1.25

1.18-1.25

与口服比值

0.25-0.33

1

0.5-0.6

0.32-0.4

0.3-0.35


参考来源

[1].https://www.jove.com/cn/t/2771/manual-restraint-common-compound-administration-routes-mice

[2]. Manual Restraint and Common Compound Administration Routes in Mice and Rats

END


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