1、新药药代动力学研究新药药代动力学研究 北京大学 医学部 基础医学院 药理系 楼 雅 卿 新药药代动力学研究 药理学药理学(Pharmacology)药效学(Pharmacodynamics)(药理作用、作用机制和毒、副作用)药代动力学(Pharmacokinetics)(药物吸收、分布、代谢和排泄,ADME).新药药代动力学研究 非血管途径给药非血管途径给药-吸收过程吸收过程|血管给药血管给药-进入血液循环进入血液循环-分布和消除分布和消除|(代谢代谢,排泄排泄)进入药物作用部位及其他组织进入药物作用部位及其他组织|临床药理效应或毒性反应临床药理效应或毒性反应 新药研究、开发及上市的药代动力学
2、研究 1.非临床非临床(动物动物)的药代研究的药代研究:*先导化合物药代研究.(筛选)*入选化合物的药代研究.2.临床药代动力学研究临床药代动力学研究 *I期临床药代动力学研究.(以正常受试者 为试验对象)*II、III及IV临床药代动力学研究(包括特殊 人群、病人为试验对象)新药药代动力学研究 1.化学药物临床前药代动力学研究技术指导化学药物临床前药代动力学研究技术指导 原则原则(试试行行).2.速释、缓释、控释制剂临床前药代动力学研究指导速释、缓释、控释制剂临床前药代动力学研究指导原则原则(试行试行).3.新生物制品临床前药代动力学技术指导原则新生物制品临床前药代动力学技术指导原则(试行试
3、行).4.化学药物临床药代动力学研究技术指导原则化学药物临床药代动力学研究技术指导原则(试行试行).5.化学药物制剂人体生物利用度和生物等效性研究技化学药物制剂人体生物利用度和生物等效性研究技术指导原则术指导原则(试行试行).6.新生物制品临床药代动力学研究指导原则新生物制品临床药代动力学研究指导原则(试行试行).新药早期新药早期(先导化物先导化物)研究研究:1.有效性：选择作用有效性：选择作用。2.安全性安全性:*肝毒性肝毒性。*三致试验三致试验。*Q-Tc不利影响不利影响-心脏毒性心脏毒性。3.药代研究药代研究:*吸收试验吸收试验-Coca-2细胞通透性试验或整体动物试验细胞通透性试验或整
4、体动物试验。*P-糖蛋白转运糖蛋白转运-药物吸收药物吸收、分布和排泄相关分布和排泄相关。*药物代谢药物代谢:新药早期药代研究新药早期药代研究 1.采用肝微粒体、肝细胞或肝灌流法研采用肝微粒体、肝细胞或肝灌流法研究药物代谢途径和药酶究药物代谢途径和药酶.2.P450酶系统及及亚型分析酶系统及及亚型分析.3.整体动物试验整体动物试验.4.计算机模拟代谢物分析计算机模拟代谢物分析.临床前（动物）药代动力学研究临床前（动物）药代动力学研究 目的：目的：1.探讨新药在动物体内的规律和特点。探讨新药在动物体内的规律和特点。2为新药研制和开发前景提供信息。为新药研制和开发前景提供信息。3为临床试验设计提供依
5、据。为临床试验设计提供依据。进行临床前药代动力学的基本要求进行临床前药代动力学的基本要求 1.试验目的明确试验目的明确.2.分析方法可靠分析方法可靠.3.试验设计合理试验设计合理.4.试验数据科学、全面、能满足新药评试验数据科学、全面、能满足新药评价要求价要求.5.实事求是总结分析试验结果实事求是总结分析试验结果,作出客观作出客观 的评价的评价.1.建立分析方法建立分析方法。2.血药浓度经时变化血药浓度经时变化:*单剂量给药试验单剂量给药试验。*多剂多剂量给药试验等量给药试验等。3.药物吸收药物吸收。4.蛋白结合率蛋白结合率:求结合型求结合型/非结合型药物比值非结合型药物比值。5.组织分布组织
6、分布。6.排泄试验排泄试验:药物从尿、粪便和胆汁排泄。药物从尿、粪便和胆汁排泄。研究内容研究内容:7.药物生物转化药物生物转化（代谢代谢）:*代谢部位代谢部位。*代谢方式代谢方式(途径途径)。*药物代谢酶药物代谢酶。*代谢产物代谢产物。8.细胞色素细胞色素P450酶酶(CYP)抑制和诱导作用抑制和诱导作用。9.可能发生的药物相互作用。可能发生的药物相互作用。研究内容研究内容:药品注册中临床前药代研究的技术要求药品注册中临床前药代研究的技术要求:常用的药物含量分析方法常用的药物含量分析方法 1.色谱法色谱法:1)高压液相色谱法高压液相色谱法(HPLC)HPLC-UV HPLC-F HPLC-EC
7、D HPLC-MSn(LC-MSn)2)气相色谱法气相色谱法(GC)GC-FID GC-NPD GC-ECD GC-MS 2.免疫法免疫法:放射免疫法放射免疫法(RIA)酶免疫法酶免疫法(EMIT,ELISA等等)萤光免疫法萤光免疫法(FIA)萤光偏振免疫法萤光偏振免疫法(FPIA)3.生物测定法生物测定法:*微生物测定法微生物测定法 *靶酶或靶细胞测定法靶酶或靶细胞测定法 4.放射性同位素示踪法放射性同位素示踪法:3H-,14C-,125I-,131I-5.稳定同位素示踪法稳定同位素示踪法:2H-,13C-,15N-,18O-等。等。常用的药物含量分析方法常用的药物含量分析方法 分析方法学研
8、究的考察分析方法学研究的考察 1.特异性特异性:证明测定的物质为原形药物或其活性代谢证明测定的物质为原形药物或其活性代谢,能排能排 除内源性及其他外源性物质的干扰。除内源性及其他外源性物质的干扰。2.灵敏度灵敏度:用最低检测浓度用最低检测浓度(LLOQ)表示。通常为标准曲线表示。通常为标准曲线的最小浓度的最小浓度,要求能测出要求能测出3-5个消除个消除t1/2或或Cmax 的的1/10或或1/20的血药浓度。的血药浓度。3.标准曲线制备标准曲线制备:至少包括至少包括5个药物浓度点个药物浓度点,应能覆盖生物应能覆盖生物样品的浓度范围样品的浓度范围,不得外推。提供标准曲线性方程式和相关不得外推。提
9、供标准曲线性方程式和相关系数系数(r 0.99)。测定不同生物样品时应提供不同生物样品测定不同生物样品时应提供不同生物样品的药物标淮曲线。的药物标淮曲线。4.精确度精确度:方法回收率表示。选择高、中、低方法回收率表示。选择高、中、低三个浓度。回收率在三个浓度。回收率在80-120%范围内。范围内。5.精密度精密度:用相对标准误差用相对标准误差(RSD)表示。选择表示。选择高、中、低三个浓度高、中、低三个浓度,求日内和日间精密度求日内和日间精密度,应应最大耐受量最大耐受量(MTD)。2.给药途径应与药效学、毒理学及以后临床给药给药途径应与药效学、毒理学及以后临床给药途径一致。途径一致。1.采样点
10、应能反映药物吸收、平衡采样点应能反映药物吸收、平衡/分布和消除分布和消除三个时相的动力学规律。三个时相的动力学规律。2.吸收相至少吸收相至少2个采血点个采血点.3.平衡相至少平衡相至少3个点个点.4.消除相为消除相为4-6个点个点.应能反映应能反映35个消除半衰个消除半衰 期或期或1/10或或1/20的的Cmax。5.求得一条完整的药求得一条完整的药 时曲线。时曲线。A1998低、中、高三种剂量药时曲线比较0246801234567891011时间(hr)浓度(g/ml)10mg/kg20mg/kg30mg/kg图1.大耳白家兔单次静脉注射三种剂量（10mg kg-1，20mg kg-1，30
11、mg kg-1）A1998脂肪乳后平均药-时曲线比较。药代参数的估算药代参数的估算 *国内多选用国内多选用3P97软件或其他公认的药代动力学软件或其他公认的药代动力学程序软件来估算药代动力学参数。程序软件来估算药代动力学参数。*可采用房室模型或非房室模型程序可采用房室模型或非房室模型程序。*主要药代动力学参数有：主要药代动力学参数有：血管给药血管给药:提供提供 t1/2,Vd,CL和和AUC等参数等参数。血管外给药血管外给药:除上述参数外除上述参数外,尚应提供尚应提供MRT,Cmax,Tmax,和和F值。值。家兔静注三种剂量家兔静注三种剂量A1998后的药代动力学参数后的药代动力学参数(n=5
12、)参数参数 10 20 30(mg)T1/2(h)0.360.06 2.670.58 2.362.87 V(c)(L/kg)4.400.57 6.111.36 5.392.40 AUC(ug ml/h)1.130.24 4.460.96 6.141.19 CL(mg ml.h-1)11.02.56 5.170.82 5.582.79 提供资料提供资料 1.各组各组(各个各个)的药的药-时数据和曲线图及其平均值时数据和曲线图及其平均值.2.各组各组(各个各个)的药代参数及其平均值的药代参数及其平均值.3.试验结果分析和讨论试验结果分析和讨论:*吸收的规律和特点吸收的规律和特点.*血药浓度和剂量相
13、关性血药浓度和剂量相关性.*药物消除动力学的特点药物消除动力学的特点.*药物体内分布特点药物体内分布特点.多次给药试验多次给药试验 药品在临床需长期给药及呈蓄积倾向时药品在临床需长期给药及呈蓄积倾向时,应应进行多次给药试验进行多次给药试验.1.选用一种有效剂量选用一种有效剂量.2.确定给药间隔时间和给药次数确定给药间隔时间和给药次数.3.测定测定3次次Cmin,求稳态药求稳态药-时数据和曲线时数据和曲线.4.求算求算t1/2,AUCss,Cmin,Cav和和DF值等值等.5.比较单、多次给药试验结果比较单、多次给药试验结果:药代规律的差别和药代规律的差别和蓄积性蓄积性.单剂量和多剂量口服加替沙
14、星的药代参数单剂量和多剂量口服加替沙星的药代参数 药代参数 单剂量 多剂量(10d)_ Cmax(mg.L-1)3.390.56 3.510.93 Cmin(mg.L-1)0.230.10 0.290.16 Tmax(h)0.90.29 1.150.41 AUC(mg.h.L-1)20.264.24*26.164.53 t1/2(h)7.251.50 7.690.81 Vd(L)102.2732.12 97.2419.23 CL(L.h-1)19.144.24*16.722.93 _ 血管外给药的药物吸收试验血管外给药的药物吸收试验 1.体外体外Coca-2细胞模型试验细胞模型试验.2.在体肠
15、道试验在体肠道试验.3.整体生物利用度试验整体生物利用度试验:*绝对生物利用度试验绝对生物利用度试验.*相对生物利用度试验相对生物利用度试验.药物的组织分布药物的组织分布 目的：探讨药物在组织分布规律目的：探讨药物在组织分布规律,亲和力及与药效和毒性亲和力及与药效和毒性的相关性。的相关性。1.通常选用大鼠或小鼠通常选用大鼠或小鼠。2.一种有效剂量一种有效剂量。3.13种组织种组织,根据药品特点相应增加根据药品特点相应增加。(肺肺,脾脾,肝肝,心心,肾肾,脑脑,肌肌,平滑肌平滑肌,脂肪脂肪,生殖器生殖器,骨髓等骨髓等)4.至少三个采样时间点至少三个采样时间点,反映其动力学规律反映其动力学规律。组
16、织分布组织分布 5.除提供试验数据外除提供试验数据外,应分析组织应分析组织/血中药物浓血中药物浓度的比值。度的比值。6.特别注意药物浓度高、蓄积时间长及在靶器官特别注意药物浓度高、蓄积时间长及在靶器官的组织分布的组织分布.7.采用同位素示踪法时采用同位素示踪法时,尽可能提供给药后不同尽可能提供给药后不同时相的整体放射自显影图像时相的整体放射自显影图像.药物的血浆蛋白结合率试验药物的血浆蛋白结合率试验 采用透析法采用透析法,超滤法等超滤法等。高高,中中,低三种药物浓度低三种药物浓度,应接近体内浓度应接近体内浓度。两种动物和人血浆两种动物和人血浆。A1998的蛋白结合率的蛋白结合率 浓度浓度(ug/ml)大鼠大鼠 人人 6 66.049.8 97.541.78 8 75.832.8 93.158.32 10 77.943.73 97.931.94 药物排泄试验药物排泄试验 目的：目的：探讨药物排泄途径探讨药物排泄途径,排泄总量排泄总量,排泄高峰排泄高峰,排泄排泄终点的规律和特点。终点的规律和特点。1.大鼠大鼠,一种有效剂量一种有效剂量 2.内容内容:粪便粪便,尿和胆汁排泄试验尿和胆汁排泄试