Определение активности лекарственных препаратов биологическими методами Воробьева М

Определение активности лекарственных препаратов биологическими методами Воробьева М. О. Овсянникова Е. А. Фармацевтический факультет 102 гр. Научный руководитель: доц. Шапиро Л. А.

Актуальность Методы дисперсионного анализа и тесно связанного с ним планирования эксперимента в настоящее время широко применяются для решения прикладных медико-биологических и фармакологических задач

Цель исследования Изучить методы определения биологической активности лекарственного препарата окситоцина

Задачи исследования: • Изучить методы планирования экспериментов по схеме латинских квадратов; • Разработать алгоритм статистической обработки результатов определения биологической активности лекарственного препарата окситоцина; • Провести сравнительный анализ результатов экспериментов по биологическому действию окситоцина на рог матки крысы.

Введение При проведении опытов используются методы рационального планирования по схеме латинских, греко-латинских или гипергреко-латинских квадратов, которые позволяют спланировать сочетание различных факторов так, чтобы при минимальном числе опытов наиболее равномерно охватить всю область возможных сочетаний влияющих факторов.

Латинский квадрат n-го порядка - таблица L=(lij) размеров n × n, заполненная n элементами множества M таким образом, что в каждой строке и в каждом столбце таблицы каждый элемент из M встречается в точности один раз. Пример латинского квадрата 3 -го порядка: В настоящее время в качестве множества M обычно берётся множество натуральных чисел {1, 2, …, n}, однако Леонард Эйлер использовал буквы латинского алфавита, откуда латинские квадраты и получили своё название.

Окно в университете Кембриджа с латинским квадратом 7 -го порядка, посвященный Р. Фишеру.

Греко-латинские квадраты два латинских квадрата 4 х4 можно преобразовать в греко-латинский квадрат Можно оценить главные эффекты 4 -х уровневых факторов (фактора строк, фактора столбцов, латинских букв и греческих букв) , проведя только 16 опытов.

Гипер-греко-латинский квадрат • Получится, если наложить друг на друга три различных варианта латинских квадратов. С его помощью можно оценить главные эффекты пяти факторов (фактора строк, столбцов и трех расположений квадратов). • В частности, для пяти трехуровневых факторов потребуется провести только 9 опытов вместо 243 опытов при переборе всех возможных сочетаний факторов.

Ограниченность метода: Планирование по методу латинского квадрата применяется когда необходимо получить оценки влияний главных факторов, при этом влиянием взаимодействий факторов можно пренебречь.

Материал и методы • Для исследования использовался раствор окситоцина для внутривенного и внутримышечного введения (5 МЕ/мл). • Производитель - ООО медицинский центр «Эллара» • Проявляет биологическую активность: ü Вызывает сокращение рога матки крысы; ü Снижает кровяное давление у петушков.

Материал и методы Количественное определение окситоцина проводилось по одному из биологических опытов, где в качестве тест- объекта использовался изолированный рог матки крысы, который сокращался под действием этого препарата. (В сравнении с Государственным стандартным образцом (ГСО) окситоцина синтетического для биологических испытаний (ФС 42 -0021 -00)).

Материал и методы • В сосуд поочередно вводят подобранные дозы стандартного и испытуемого препаратов в следующей последовательности: Кислород (для const p. H=7, 4) S 1 S 2 T 1 T 2 Окситоцин S 2 T 1 T 2 S 1 Водяная баня T 1 T 2 S 1 S 2 T=32 o. C T 2 S 1 S 2 T 1 Рог матки крысы Регистрация на самописце Время наблюдения за действием вводимой дозы - не менее 3 минут. • Число реакций на каждую дозу - не менее четырех. • Ответ – величина изотонического сокращения рога матки крысы в ответ на введение двух доз стандартного образца окситоцина и двух доз испытуемого препарата. Регистрируют их в виде амплитуды перемещения писчика механического рычага или пера электронного самописца (см или мм). …

Материал и методы Относительную активность испытуемого Абсолютную активность испытуемого препарата определяли по формуле: где S 1 и S 2 - величина средних ответных реакций на соответствующие дозы стандартного образца в мм где T 1 и T 2 - величина средних ответных реакций на меньшую и большую дозы испытуемого препарата в мм 0, 301 – логарифм 2 (отношение между большей и меньшей дозой, равное 2) Относительная активность (R) умножается на отношение активности рабочего раствора стандартного образца (Кс) и степени разведения испытуемого препарата (Кu).

Результаты исследования

Результаты исследования Опыт 1 Число степеней Fнабл Fкрит свободы Показатель Регрессия Параллель ность Строки Столбцы Р Выполнен ие условий стандарта 16, 69 13, 75 <0, 01 да 3 15, 54 0, 58 5, 99 9, 78 <0, 05 >0, 01 нет да 3 0, 94 9, 78 >0, 01 да 1 1

Результаты исследования Опыт 2 Число степеней Fнабл Fкрит свободы Показатель Регрессия Параллель ность Строки Столбцы Р Выполнен ие условий стандарта 101, 82 13, 75 <0, 01 да 3 40, 72 0, 58 5, 99 9, 78 <0, 05 >0, 01 нет да 3 0, 94 9, 78 >0, 01 да 1 1

Результаты исследования Опыт 3 Показател ь Регрессия Параллель ность Строки Столбцы Число степеней Fнабл свободы Fкрит Р Выполнен ие условий стандарта 1 150, 11 13, 75 <0, 01 да 1 64, 24 5, 99 <0, 05 нет 3 3 0, 58 0, 94 9, 78 >0, 01 да да

Результаты обработки методом 2 -х дозового латинского квадрата Активность, Погрешность МЕ/мл измерения 1 животное 5, 07 0, 28 2 животное 5, 71 0, 38 3 животное 5, 39 0, 33 Среднее 5, 39 0, 33

Выводы: • • Полученное значение активности препарата: 5, 39 МЕ/мл соответствует стандарту (4, 25 -6, 00 МЕ/мл или 85%-120% от значения, указанного на этикетке). Погрешность измерений составила 0, 33 МЕ/мл (стандарт – до 0, 45). • Дисперсионный анализ показал правильность результатов опыта: статистическую значимость дозозависимости ( «Регрессия» ) и отсутствие статистически значимых различий между строками и столбцами. Результаты расчетов не удовлетворяют требованиям метода латинских квадратов по показателю параллельности линий регрессии.

Параллельность см см см

Возможные причины • Соотношение меньшей и большей дозы должно быть 1: 2. • S 1=0, 03 МЕ/мл S 2=0, 06 МЕ/мл 1: 2 • T 1=0, 01 МЕ/мл T 2=0, 06 МЕ/мл 1: 6 • S 1=0, 0066 МЕ/мл S 2=0, 06 МЕ/мл 1: 9 • T 1=0, 017 МЕ/мл T 2=0, 06 МЕ/мл 1: 3

Спасибо за внимание!