非甾体抗炎药卡洛芬在大鼠中的药代动力学及耐受性研究：优化镇痛方案的关键进展

为完善大鼠镇痛方案，研究人员测定卡洛芬（CAR）药代动力学和耐受性，发现其耐受性良好，可优化镇痛。

　　在动物实验的舞台上，保障实验动物的福利一直是科研人员关注的重点。根据 3R 原则（替代 Replacement、减少 Reduction、优化 Refinement），为实验动物提供适当的镇痛至关重要，这不仅关乎动物福利，还能避免疼痛对实验结果产生干扰，防止研究成果出现偏差。然而，现实却不尽如人意，尽管人们对实验动物镇痛治疗的关注度日益提高，但对于常用镇痛药在啮齿动物（如大鼠）中的药代动力学（PK）和耐受性相关数据却极为匮乏，这使得在为大鼠制定基于证据的镇痛管理方案时困难重重。

卡洛芬（Carprofen，CAR）作为一种广泛应用于动物和人类的非甾体抗炎药（NSAID），常用于慢性疼痛和急性软组织损伤的治疗，其主要通过抑制环氧化酶（COX）减少促炎介质，从而发挥镇痛作用。在实际应用中，虽然皮下注射是常用给药途径，但推荐剂量范围在 2 - 5mg/kg，每 12 - 24h 注射一次，然而这些剂量在大鼠体内能否达到并维持有效血浆浓度尚不明确。对于非侵入性的饮水给药途径，目前也缺乏在大鼠中的相关数据和剂量推荐，同时其潜在副作用在大鼠中的研究也较少，而且 CAR 对大鼠常用行为学疼痛指标的影响也未可知。

为了解决这些问题，来自德国汉诺威医学院（Hannover Medical School）等机构的研究人员开展了一项重要研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

在研究方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：

1. 血药浓度测定：运用液相色谱 - 质谱联用（LC - MS/MS）技术测定血浆中 CAR 的浓度。通过对血浆样本进行处理，经色谱分离和质谱检测，精确量化 CAR 的含量。
2. 药代动力学分析：使用 PKanalix 应用程序进行非房室分析，以确定 CAR 的血浆消除半衰期等药代动力学参数。
3. 耐受性评估：采用改良的 Irwin 测试评估 CAR 的耐受性和潜在副作用，同时监测大鼠的多项生理和行为指标，如握力、发声、瞳孔大小、体温等，还使用大鼠 grimace 量表评估疼痛程度。
4. 行为学检测：通过观察大鼠的掘洞和筑巢行为，评估 CAR 对这些行为学疼痛指标的影响。
5. 组织学和血液学分析：对大鼠的器官进行组织学检查，评估有无病理变化；检测血液指标，包括白细胞、红细胞、血红蛋白、血小板等，以及肝酶水平，判断 CAR 对肝脏功能的影响。

研究结果如下：

1. 药代动力学特征：
   • 单次皮下注射 5mg/kg 的 CAR 后，血浆浓度在 3h 达到最大值（Cmax?），为 39.16 ± 7.38μg/ml，消除半衰期（T1/2?）为 7.06h，且在注射后至少 6h 内，多数个体血浆浓度高于估计的治疗阈值（24.3μg/ml）。
   • 经饮水口服给予 10mg/kg/24h 的 CAR，在治疗开始 24h 后血浆浓度达到或超过估计的治疗阈值，在 24h 时达到Cmax?，为 38.68 ± 8.67μg/ml，且大鼠对含 CAR 的饮水接受度良好，能稳定摄入目标剂量。
   
   
2. 耐受性良好：
   • 无论是皮下注射还是饮水给药，CAR 的耐受性都很好，仅出现轻微副作用。皮下注射后，雌雄大鼠均出现握力和发声轻微下降、瞳孔缩小等现象，雌性大鼠还出现腹肌张力降低；饮水给药期间，雄性大鼠表现出兴奋迹象，如处理相关的发声增加、尾巴抬高，同时雌雄大鼠握力均有下降。
   • 治疗期间，大鼠的体温、水和食物摄入量、体重等指标相对稳定，临床评分也未出现明显变化。
   
   
3. 对行为学疼痛指标影响小：CAR 治疗对实时 grimace 量表评分和掘洞行为无显著影响，对筑巢行为影响较小。在雌性大鼠中，筑巢得分在 CAR 治疗后部分高于基线，但这可能是 CAR 治疗、习惯化效应或两者共同作用的结果。
4. 无明显病理变化：经过 5 天的饮水 CAR 治疗，大鼠的血液学指标虽有部分变化，但均在生理范围内，且肝脏酶（AST 和 ALT）水平未出现显著差异，表明肝脏功能未受损害。对胃肠道等器官的组织学检查也未发现炎症或溃疡迹象。

研究结论和讨论部分表明，该研究首次系统地研究了 CAR 在大鼠皮下注射和饮水给药后的药代动力学和耐受性。研究发现，CAR 的药代动力学特征使其皮下注射间隔具有可行性，10mg/kg/24h 的饮水给药方案有望成为实现稳定血浆浓度的有效替代途径。虽然研究存在未确定治疗剂量方案的局限性，但为未来优化基于 CAR 的镇痛方案奠定了坚实基础。在实际应用中，提供含 CAR 的饮水可作为一种应激小的单药或多模式镇痛疗法的一部分，有助于改善实验动物的福利，同时确保实验结果的准确性。这一研究成果对于推动实验动物镇痛领域的发展具有重要意义，为科研人员在大鼠实验中合理使用 CAR 提供了关键依据 。