非臨床藥代動力學研究的實驗設(shè)計與評價

Testdesignandevaluationofnon-clinicalpharmacokineticsfornewdrugs1新藥發(fā)現(xiàn)、開發(fā)的風險

及淘汰過程的殘酷性目前新藥淘汰的分類療效（10-20%）

毒性（30-40%）

代謝動力學（30-40%）?關(guān)心商業(yè)因素（<10%）2研究目的非臨床藥代動力學研究是通過動物體內(nèi)、外和人體外的研究方法，揭示新藥在體內(nèi)的動態(tài)變化規(guī)律獲得新藥的基本藥代動力學參數(shù),闡明藥物的吸收、分布、代謝和排泄的過程和特點3?在藥效學和毒理學評價中，藥物或活性代謝物濃度數(shù)據(jù)及其相關(guān)藥代動力學參數(shù)是產(chǎn)生、決定或闡明藥效或毒性大小的基礎(chǔ)，和提供藥物對靶器官的效應（藥效或毒性）的依據(jù)?在藥物制劑學研究中，藥代動力學研究也是評價藥物制劑特性和質(zhì)量的重要依據(jù)；?在藥物臨床研究中，為設(shè)計和優(yōu)化臨床研究給藥方案提供有關(guān)信息?在藥物設(shè)計研究中，為藥物結(jié)構(gòu)改造和設(shè)計提供結(jié)構(gòu)與動力學關(guān)系的信息45研究的六項基本原則非臨床藥代動力學研究，要遵循以下基本原則：（一）試驗目的明確（二）分析方法可靠（三）試驗設(shè)計合理（四）所得參數(shù)全面，滿足評價要求（五）對試驗結(jié)果進行綜合分析與評價（六）具體問題具體分析6試驗設(shè)計的四點總體要求1試驗藥品應提供受試藥物的名稱、劑型、批號、來源、純度保存條件及配制方法使用的受試藥物及劑型應盡量與藥效學或毒理學研究使用的一致研制單位應提供質(zhì)檢報告72試驗動物

一般采用成年和健康的動物。常用動物種屬有小鼠、大鼠、兔、豚鼠、犬、小型豬和猴等。選擇動物的原則如下:首選動物：盡可能與藥效學和毒理學研究一致。盡量在清醒狀態(tài)下試驗，動力學研究最好從同一動物多次采樣。創(chuàng)新藥應選用兩種或兩種以上的動物，其中一種為嚙齒類動物；另一種為非嚙齒類動物（如犬、小型豬或猴等）。其它類型的藥物，可選用一種動物，建議首選非嚙齒類動物。經(jīng)口給藥不宜選用兔等食草類動物。83劑量選擇動物體內(nèi)藥代動力學研究應設(shè)置至少三個劑量組，其高劑量最好接近最大耐受劑量，中、小劑量根據(jù)動物有效劑量的上下限范圍選取。主要考察在所試劑量范圍內(nèi)，藥物的體內(nèi)的動力學過程是屬于線性還是非線性，以所得結(jié)果有利于解釋藥效學和毒理學研究中的發(fā)現(xiàn)，并為新藥的進一步開發(fā)和研究提供信息。4給藥途徑所用的給藥途徑和方式，應盡可能與臨床用藥一致。9研究項目內(nèi)容1血藥濃度-時間曲線

2藥物的吸收

3藥物的分布

4藥物的排泄

5藥物與血漿蛋白的結(jié)合6藥物的生物轉(zhuǎn)化7對藥物代謝酶活性的影響8藥代動力學與毒代動力學

101血藥濃度-時間曲線

受試動物數(shù)?以血藥濃度-時間曲線的每個時間點有不少于5個數(shù)據(jù)為限計算所需動物數(shù)。最好從同一動物多次取樣。如由多只動物的數(shù)據(jù)共同構(gòu)成一條血藥濃度-時間曲線，應相應增加動物數(shù)，以反映個體差異對試驗結(jié)果的影響。?建議受試動物采用雌雄各半，如發(fā)現(xiàn)動力學存在明顯的性別差異，應增加動物數(shù)以便認識試驗藥物的藥代動力學的性別差異。?對于單一性別用藥，可選擇與臨床用藥一致的性別。11

采樣點的確定

?給藥前需要采血作為空白樣品。

?給藥后的一個完整的血藥濃度-時間曲線，采樣時間點的設(shè)計應兼顧藥物的吸收相、平衡相（或峰濃度附近）和消除相。

?一般在吸收相至少需要2~3個采樣點，平衡相在峰濃度附近至少需要3個采樣點，消除相需要4~6個采樣點。對于吸收快的藥物，應盡量避免第一個點是Cmax。

?整個采樣時間至少應持續(xù)到3~5個半衰期，或持續(xù)到血藥濃度為Cmax的1/10~1/20。

?為保證最佳采樣點，建議在正式試驗前，選擇2~3只動物進行預試驗。

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藥代動力學參數(shù)的估算

?將試驗中測得的各受試動物的血藥濃度-時間數(shù)據(jù)分別進行藥代動力學參數(shù)的估算，求得受試藥物的主要藥代動力學參數(shù)。

?靜脈注射給藥，應提供t1/2（消除半衰期）、Vd（表觀分布容積）、AUC（血藥濃度-時間曲線下面積）、CL或CL/f（清除率）等參數(shù)值；

?血管外給藥，除提供上述參數(shù)外,尚應提供Cmax和Tmax等參數(shù)，以反映藥物吸收的規(guī)律。

?提供一些統(tǒng)計矩參數(shù)，如:MRT、AUC(0-t)和AUC(0-∞)等，對于藥物藥代動力學特征的描述也有意義。

132藥物的吸收對于經(jīng)口給藥的新藥，應進行整體動物試驗，盡可能同時進行血管內(nèi)給藥的試驗，提供絕對生物利用度。如有必要，可進行體外吸收模型、在體或離體腸道吸收試驗以闡述藥物吸收特性。對于其它血管外給藥的藥物及某些改變劑型的藥物，應根據(jù)立題目的，盡可能提供絕對生物利用度。

143藥物的分布選用大鼠或小鼠做組織分布試驗較為方便。選擇一個劑量（一般有效劑量）給藥后，至少測定藥物在心、肝、脾、肺、腎、胃腸道、生殖腺、腦、體脂、骨骼肌等組織的濃度，以了解藥物在體內(nèi)的主要分布組織。特別注意藥物濃度高、蓄積時間長的組織和器官，以及在藥效或毒性靶器官的分布（如對造血系統(tǒng)有影響的藥物，應考察在骨髓的分布）。參考血藥濃度-時間曲線的變化趨勢，選擇至少3個時間點分別代表吸收相、平衡相和消除相的藥物分布。若某組織的藥物濃度較高，應增加觀測點，進一步研究該組織中藥物消除的情況。每個時間點，至少應有5個動物的數(shù)據(jù)。15做組織分布試驗，必須注意取樣的代表性和一致性。164藥物的排泄尿和糞的藥物排泄：一般采用小鼠或大鼠，將動物放入代謝籠內(nèi)，選定一個有效劑量給藥后，按一定的時間間隔分段收集尿或糞的全部樣品，測定藥物濃度。糞樣品晾干后稱重（不同動物糞便干濕不同），按一定比例制成勻漿，記錄總體積，取部分樣品進行藥物含量測定。計算藥物經(jīng)此途徑排泄的速率及排泄量，直至收集到的樣品測定不到藥物為止。每個時間點至少有5只動物的試驗數(shù)據(jù)。17應采取給藥前尿及糞樣，并參考預試驗的結(jié)果，設(shè)計給藥后收集樣品的時間點，包括藥物從尿或糞中開始排泄、排泄高峰及排泄基本結(jié)束的全過程。膽汁排泄：一般用大鼠在乙醚麻醉下作膽管插管引流，待動物清醒后給藥，并以合適的時間間隔分段收集膽汁，進行藥物測定。

185藥物與血漿蛋白的結(jié)合研究藥物與血漿蛋白結(jié)合試驗可采用多種方法，如平衡透析法、超過濾法、分配平衡法、凝膠過濾法、光譜法等。根據(jù)藥物的理化性質(zhì)及試驗室條件，可選擇使用一種方法進行至少3個濃度（包括有效濃度）的血漿蛋白結(jié)合試驗每個濃度至少重復試驗三次，以了解藥物的血漿蛋白結(jié)合率是否有濃度依賴性。19一般情況下，只有游離型藥物才能通過脂膜向組織擴散，被腎小管濾過或被肝臟代謝，因此藥物與蛋白的結(jié)合會明顯影響藥物分布與消除的動力學過程并降低藥物在靶部位的作用強度。建議根據(jù)藥理毒理研究所采用的動物種屬，進行動物與人血漿蛋白結(jié)合率比較試驗，以預測和解釋動物與人在藥效和毒性反應方面的相關(guān)性。206藥物的生物轉(zhuǎn)化對于新藥，尚需了解在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化情況，包括轉(zhuǎn)化類型、主要轉(zhuǎn)化途徑及其可能涉及的代謝酶。對于新的前體藥物,除對其代謝途徑和主要活性代謝物結(jié)構(gòu)確證外,尚應對原藥和活性代謝物進行系統(tǒng)的藥代動力學研究。而對主要在體內(nèi)以代謝消除為主的藥物(原形藥排泄<50%)，生物轉(zhuǎn)化研究則可分為兩個階段：臨床前可先采用色譜方法或放射性核素標記方法分析和分離可能存在的代謝產(chǎn)物，并用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等方法初步推測其結(jié)構(gòu)。21如果II期臨床研究提示其在有效性和安全性方面有開發(fā)前景，在申報生產(chǎn)前進一步研究并闡明主要代謝產(chǎn)物的可能代謝途徑、結(jié)構(gòu)及代謝酶。當多種跡象提示可能存在有較強活性的代謝產(chǎn)物時，應盡早開展活性代謝產(chǎn)物的研究，以確定開展代謝產(chǎn)物動力學試驗的必要性。

227對藥物代謝酶活性的影響對于創(chuàng)新藥，應觀察藥物對藥物代謝酶，特別是細胞色素P450同工酶的誘導或抑制作用。在臨床前階段可以用底物法觀察對動物和人肝微粒體P450酶的抑制作用，比較種屬差異。藥物對酶的誘導作用可觀察整體動物多次給藥后的肝P450酶或在藥物反復作用后的肝細胞（最好是人肝細胞）P450酶活性的變化，以了解該藥物是否存在潛在的代謝性相互作用。

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8藥代動力學與毒代動力學

毒代動力學研究通常結(jié)合毒性研究進行，將獲得的藥代動力學資料作為毒性研究的組成部分，以評價全身暴露的結(jié)果藥代動力學和毒代動力學研究的目的不同，但兩者又是相互聯(lián)系的，其分析方法是相同的，技術(shù)可以共享或相互借鑒24藥物組織分布研究結(jié)果可為評價藥物毒性靶器官提供依據(jù)生物轉(zhuǎn)化研究所提供的代謝產(chǎn)物資料有助于判斷可能引起毒性反應的成分和毒代動力學研究應檢測的成分

259關(guān)于多次給藥的藥代研究

對于臨床需長期給藥且有蓄積傾向的藥物，應考慮進行多次給藥的藥代動力學研究。多次給藥試驗時,一般可選用一個劑量(有效劑量)。根據(jù)單次給藥藥代試驗結(jié)果求得的消除半衰期(t1/2