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如何选择正确的小鼠给药方式？灌胃 VS 腹腔VS静脉注射？

动物实验研究中会用到多种给药方式，如口服灌胃、腹腔注射、静脉注射、脑室海马脑立体定位注射等，我们常常会不明就里地选择了实验室惯用的某种给药方式，如我们实验室就经常选择腹腔注射，却不知所以然。其实这中间藏着大学问！我们从药理、药代学角度，普及一下选择给药方式的原则有哪些？

实验动物常用给药方式

实验动物常见的给药方式有：口服灌胃、静脉注射、腹腔注射、皮下注射、肌肉注射、椎管内注射、脑室海马脑立体定位注射、皮内注射、淋巴腔注射、鼻腔和舌下给药等多种。

常见各种给药方式操作图（灌胃、腹腔、尾静脉及脑内注射）

1. 口服给药(po)

l 药物循环途径：食管→胃→小肠→小肠毛细血管（吸收入血）→空回肠静脉→肠系膜上静脉→肝门静脉→肝→肝静脉→下腔静脉→右心房→右心室的吸收进入血液循环；

l 特点：安全方便；经胃肠道吸收，并存在胃肠道首过代谢和肝脏首过代谢，有的化合物生物利用率会很低

l 给药难度：主要指灌胃给药，操作比较简单

l 给药体积：小鼠：0.1-0.8 ml；大鼠：1-3ml

2. 腹腔给药(ip)

l 药物循环途径：肠系膜上静脉→肝门静脉→肝→肝静脉→下腔静脉→右心房→右心室的吸收进入血液循环

l 特点：不存在胃肠道首过代谢，但依然存在肝脏首过代谢，生物利用率较高

l 给药难度：较简单

l 给药体积：小鼠：0.2-0.8ml；大鼠：1-2ml

3. 静脉给药（iv）

l 药物循环途径：药物直接进入血液

l 特点：不存在吸收屏障和首过代谢屏障，生物利用度最高

l 给药难度：较难

l 给药体积：小鼠：0.05-0.2ml

4. 皮下注射(sc)和肌肉注射(im)：药物主要是经皮下和肌肉中的毛细血管吸收，吸收没有静脉注射完全，但皮下注射和肌肉注射也成功的避开了胃肠道和肝脏首过代谢

l 给药体积：小鼠：0.05-0.1ml；大鼠：0.1-0.2ml

5. 皮内注射（id）: 皮内注射是把药液打入表皮和真皮之间，像一些抗生素的过敏皮试就是皮内注射，皮内注射吸收较慢

l 给药体积：小鼠：＜0.05ml；大鼠：＜0.1ml

四种常用注射方式的给药部位[1]

6. 脑内注射： 如上图根据脑立体图谱调解定位仪坐标，精确注射药物进入大脑脑室或者大脑特定组织，如海马体，黑质等。

l 特点：直接将药物注射进脑，跳过了药物吸收和血脑屏障，保证了药物入脑量[2]；脑内注射给药体积很小，＜0.03ml

了解了上述各种给药方式的特点后，在实验动物研究中，我们该如何选择呢？

一、 首先，根据实验目的选择

动物实验大体可以分为药效实验、药代实验、毒性实验等。

1. 药效实验：多参照所开发药物拟采用的临床给药方式并结合生物利用度来选择；如静脉和腹腔注射的吸收速度比较快，适合急症处理。

2. 药代实验：给药方式多考虑是要研究哪一块的生物利用度来考虑，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. 毒性实验：分为急性毒性实验、长期毒性实验和毒代实验等。尤其是急性毒性实验，不同给药方式对化合物毒性发挥的影响很大，主要是因为不同给药途径具有不同的药物暴露量和吸收速率。

如下表，为各种给药方式的生物利用度。静脉给药的体内暴露量最高，从高到低依次为：静脉＞腹腔＞肌肉＞皮下＞口服；综上我们可以结合生物利用度的差异来选择合理的给药方式[3]。

二、 进一步结合药物性质

主要考虑药物的溶解性，稳定性及毒性等；根据实验目的选择的给药方式，可能因为药物性质不支持你的给药方式。如选择静脉注射时发现药物难以溶解或者口服有较强的胃肠道损伤。

1. 溶解性：药物常主要包括小分子化合物，天然提取物及中草药等，药物理化性质的差异常会导致其在介质中的溶解性不同。水是最好的试剂，然而很多合成的小分子化合物却不溶于水，我们就需要找到合适的介质。最后参照各种给药方式可用的剂型。

如下表，为常用给药方式能够接受的药物剂型：

备注：

l 口服给药：可选的剂型比较多，只要保证药物是均匀且稳定的就可以。

l 静脉给药：对剂型要求比较高，需完全溶解的溶液或者药物颗粒比红细胞小的多的体系，如水包油的乳剂等[4]，因此不溶的剂型是不能考虑静脉注射的。

l 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，这时候就要考虑到药物溶解性是否满足要求。

2. 稳定性：如动物体内胃肠道是有一定pH值的，有的区段酸性会很强，如果该化合物具有体内pH不稳定性就应该选择口服以外的给药方式。

3. 毒性：如果发现某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来避免药物经肠道进行吸收。

三、最后考虑研发成本和技术难度

如在实际操作中，化合物筛选初期不会投入过多的经费和时间，研究去提高化合物的溶解度等性质，因此尽量选择可以接受的给药剂型对应的给药方式；另外考虑到技术难度，如长周期的静脉注射给药难以操作的时候，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。

从新药研发角度老说，能口服最好！

如下图：为2004-2013年FDA批准上市的新型制剂药物给药途径分布图，其中口服给药所占的比例最大，为46.61%，其次为注射给药。

2004—2013年FDA批准的新型制剂药物给药途径[5]

因为口服给药是最方便、经济、安全的方式，所以占比最大。由此有个说法就是能口服的绝不静脉，因为静脉药物不仅研发成本比较高，风险也大。同样这个策略也适用于实验动物，然而并非所有药物或者病症都适合口服，在具体实验研究中我们应该选择最合适的给药方式。

综上所述，我们为大家简单介绍了实验动物研究中，给药方式的选择的一些策略或是原则。本文为自己平时经验总结，若有出入或者任何问题，欢迎大家提出，互相学习。

参考文献

[1] Turner P V, Brabb T, Pekow C, et al. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider[J]. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science Jaalas, 2011, 50(5):600.

[2] Kinoshita M, Mcdannold N, Jolesz F A, et al. Noninvasive localized delivery of Herceptin to the mouse brain by MRI-guided focused ultrasound-induced blood–brain barrier disruption[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2006, 103(31):11719.

[3] 周玖瑶 曾南. 药理学实验[M]. 医药科技出版社, 2015.

[4] EH Kerns, L Di. Drug-like Properties:Concepts, Structure Design and Methods from ADME to Toxicity Pptimization [M]. Academic Press, 2008.

[5] 闻晓光, 奚凤德, 陆平,等. 新型制剂的研发与创新[J]. 科技导报, 2016, 34(11):65-75.