动物给药量计算器(mg/kg 剂量 → 注射体积 / 批量备药)
公式
实验动物给药中,剂量以 mg/kg 表示,但体重用 g 称量、药液用 mg/mL 配制,三者单位不统一,是最常见的计算失误来源。
换算只有一步:
注射体积 (mL) = 剂量 (mg/kg) × 体重 (g) ÷ 1000 ÷ 药液浓度 (mg/mL)
其中 ÷ 1000 是把克换算成千克。量纲验证:(mg/kg) × (g ÷ 1000) ÷ (mg/mL) = mL,自洽。
可验证算例
- 10 mg/kg,22 g 小鼠,2 mg/mL 药液:10 × 22 ÷ 1000 ÷ 2 = 0.11 mL
- 50 mg/kg,250 g 大鼠,10 mg/mL 药液:50 × 250 ÷ 1000 ÷ 10 = 1.25 mL
- 批量备药:6 只 × 0.11 mL + 死体积 0.1 mL = 0.76 mL;所需药量:0.76 × 2 mg/mL = 1.52 mg
各途径最大注射体积参考
参考文献:Turner PV 等,Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider,J Am Assoc Lab Anim Sci, 2011, 50(5):600-613(PMID: 22330705)。
下表是本工具实际采用的保守推荐上限,适用于等渗溶液;有机溶剂或刺激性药液应大幅降低。
| 途径 | 缩写 | 小鼠(约 25 g) | 大鼠(约 250 g) |
|---|---|---|---|
| 静脉(尾静脉) | IV | 5 mL/kg ≈ 0.13 mL | 5 mL/kg ≈ 1.25 mL |
| 腹腔 | IP | 10 mL/kg ≈ 0.25 mL | 10 mL/kg ≈ 2.50 mL |
| 皮下 | SC | 10 mL/kg ≈ 0.25 mL | 5 mL/kg ≈ 1.25 mL |
| 灌胃 | PO | 10 mL/kg ≈ 0.25 mL | 10 mL/kg ≈ 2.50 mL |
| 肌肉(每点) | IM | 0.05 mL/点 | 0.10 mL/点 |
不同来源对上限的取值并不一致——同一条途径,有的资料给「常规用量」,有的给「可接受的最大值」,两者能差一倍(腹腔注射常见的两个数就是 10 与 20 mL/kg)。本工具一律取较保守的那一组,因为这里多算一点的代价是动物受苦。最终以你所在机构的 IACUC 标准为准,它才是有约束力的那份文件。
这张表和工具实际使用的阈值是同一组数字,有断言钉着不让它们走散——文档和代码对不上的工具比没有工具更危险。
注射体积超出上限时,唯一正确的处理是提高药液浓度,而非强行灌注大体积。
游离碱与盐形式
药物剂量习惯以游离碱(free base)计,但市售试剂常是盐酸盐、磷酸盐等形式。若使用盐:
实际称量质量 = 所需游离碱质量 × 盐分子量 ÷ 游离碱分子量
例如某化合物游离碱 MW = 200,其盐酸盐 MW = 236.5,若方案要求 10 mg/kg 游离碱,则实际称量为 10 × 236.5 ÷ 200 = 11.8 mg/kg 盐酸盐。不确定时查 PubChem 或 SDS,不可凭经验假设。
批量备药
为 N 只动物备药时,需额外预留操作损耗(注射器死体积、转移损失等):
总药液量 (mL) = 单只注射量 × 动物数量 + 操作损耗 (mL)
本工具默认每批一个损耗值(用户填写的「死体积」字段)。若每只动物单独抽取一支注射器,损耗应乘以注射器数量后再填入,或在配制总量上留 10–15% 的操作余量。
适用边界
- 公式本身对任何物种与剂量均成立,限制来自动物耐受的最大注射体积,而非公式本身。
- 最大体积参考仅涵盖小鼠和大鼠,其他物种请查阅所在机构的 IACUC 动物福利标准。
- 工具不计算药代动力学参数(半衰期、生物利用度、给药频次)——这些由实验方案决定,本工具只负责回答「注射多少毫升」。
- 高浓度药物接近溶解度极限时,实际溶解情况需另行验证,本工具无法检测沉淀或结晶风险。
常见问题
算出来的注射体积超出该途径上限怎么办?
提高药液浓度以减小注射体积——这是唯一合适的处理方式。不要强行大体积注射,尤其是 IV 与 IM 途径,超量会直接导致死亡或注射部位坏死。
文献剂量是按游离碱还是盐形式写的?
剂量通常以游离碱(free base)计,但市售试剂常为盐酸盐、磷酸盐等形式。使用盐时,实际称量质量 = 所需游离碱质量 × (盐分子量 ÷ 游离碱分子量)。不确定时查 PubChem 或 SDS,不要凭经验假设。
同组动物体重差别大,怎么处理?
最严谨的做法是按每只当天的实测体重单独计算注射体积。本工具的批量备药按单一体重估算总量,适合预制阶段;实际注射时应按当天称量值逐只抽取。