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乳鼠药代动力学

乳鼠(通常指出生后≤21天的幼鼠)的PK研究对儿科药物研发至关重要,其生理特点(器官发育不成熟、代谢酶活性低)显著影响药物ADME过程。
Apr 8th,2025 20 浏览量

乳鼠药代动力学48小时内完成药物验证

乳鼠(通常指出生后≤21天的幼鼠)的PK研究对儿科药物研发至关重要,其生理特点(器官发育不成熟、代谢酶活性低)显著影响药物ADME过程。以下是实验关键步骤及注意事项。

一、实验设计要点

1. 动物选择与分组

乳鼠日龄:根据研究目标选择合适阶段:

新生儿期:P0-P7(模拟人类早产儿)。

哺乳期:P7-P14(器官快速发育期)。

离乳期:P14-P21(代谢酶逐步成熟)。

对照组设置:同龄乳鼠+成年鼠(≥8周)对比,评估发育相关PK差异。

2. 给药方案
给药途径

途径

操作要点

口服(PO)

胃管灌胃(使用柔性导管,剂量≤10 μL/g体重),避免误入气道。

皮下(SC)

颈背部皮下注射(针头30G,剂量5-10 μL/g)。

静脉(IV)

尾静脉注射(乳鼠尾部血管细,需预热+专用固定器,仅适用于P14以上个体)。

剂量计算:基于体表面积换算(通常乳鼠剂量=成年鼠剂量×2-3倍)。

3. 采血时间点设计

密集采样法​(适用于珍贵样本):

时间点:给药后5 min、15 min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、24 h(需多组动物,每组1-2个时间点)。

采血量:≤10%总血容量(乳鼠总血量≈7%体重,如10 g乳鼠采血≤70 μL)。

微采样技术

尾静脉微量采血(5-20 μL/次,使用肝素化毛细管)。

眼眶后静脉丛采血(仅限终点采血,避免重复操作)。

 

二、样本处理与分析方法

1. 血浆/血清制备

抗凝剂:肝素钠(5-10 IU/mL血液)或EDTA-K2(1-2 mg/mL血液)。

离心条件:4℃,3000×g,10分钟(乳鼠红细胞脆性高,避免过度离心)。

2. 药物浓度检测

LC-MS/MS:首选方法,灵敏度高(可检测pg/mL级),适用于微量样本。

ELISA:适用于大分子(如抗体、蛋白类药物)。

注意事项

基质效应:乳鼠血浆蛋白含量低,需优化提取方法(如蛋白沉淀)。

溶血干扰:避免使用溶血样本(游离血红蛋白影响LC-MS信号)。

3. 代谢产物分析

肝微粒体孵育:离体评估CYP450酶活性(乳鼠肝微粒体需现制现用)。

孵育体系:肝微粒体(0.5 mg/mL)+ NADPH(1 mM)+药物(1-10 μM),37℃孵育30 min。

代谢表型分型:qPCR/WB检测CYP3A4、CYP2D6等发育相关代谢酶表达。

三、关键PK参数计算

参数

定义

乳鼠PK特点

Cmax

血药浓度峰值

因吸收快(皮肤薄、胃排空快),Cmax高于成鼠

Tmax

达峰时间

通常更短(如PO给药Tmax≈15-30 min)

AUC0-t

药时曲线下面积(反映总暴露量)

AUC可能高于成鼠(清除率低)

t1/2

消除半衰期

延长(肝代谢/肾排泄功能不成熟)

CL/F

表观清除率

低于成鼠

Vd/F

表观分布容积

可能更高(体液占比高,脂肪含量低)

 

四、注意事项与伦理规范

1. 实验操作风险控制

体温维持:乳鼠无法自主保温,实验全程需加热垫(37℃)防止低体温。

母鼠分离:采血或给药时间≤30分钟,避免母鼠拒乳。

营养支持:实验后补充葡萄糖溶液(5%浓度,皮下注射50 μL)。

2. 数据分析校正

体重标准化:PK参数需按体重或体表面积校正(乳鼠体重日增10-15%)。

发育阶段关联:不同日龄(如P7 vs P21)的酶活性差异需单独分析。

3. 伦理规范

采血限制:同一乳鼠采血≤3次,总采血量≤15%血容量。

终点标准:出现严重应激(如呼吸急促、活动停滞)需立即安乐死。

五、示例数据(以口服给药为例)​

组别

Cmax (ng/mL)

Tmax (h)

AUC0-24h (h·ng/mL)

t1/2 (h)

成年鼠(50 mg/kg)

1200 ± 150

1.0

8500 ± 1000

2.5 ± 0.3

乳鼠P7(50 mg/kg)

2500 ± 300

0.5

15000 ± 2000

4.8 ± 0.6

乳鼠P14(50 mg/kg)

1800 ± 200

0.8

11000 ± 1500

3.2 ± 0.4