新药的药动学研究

第十四章生物利用度和生物等效性研究第一节生物利用度（bioavailability,BA）一、概念指制剂中药物被吸收进入体循环的速度和程度。包括生物利用程度（extentofbioavailability，EBA）与生物利用速度（rateofbioavailability，RBA）。评价生物利用度的主要药动学参数是Cmax、tmax、AUC，通常AUC反映药物的吸收程度，Cmax和tmax反映药物的吸收速度。绝对生物利用度相对生物利用度%100X/AUCX/AUCFivivtt%100X/AUCX/AUCFRRTTT表示试验制剂R表示参比制剂绝对生物利用度是药物进入体循环的量与给药剂量的比值，是以静脉注射制剂为参比标准，通常用于原料药及新剂型的研究。相对生物利用度是以其他非静脉途径给药的制剂为参比制剂获得的药物吸收进入体循环的相对量，是剂型之间或剂型不同制剂之间的比较研究，一般是以吸收最好的剂型或制剂为参比标准。需进行生物利用度研究的药物：1、用于预防和治疗严重疾病的药物。2、治疗指数小的药物3、水中溶解度低或者溶解速度太慢的药物，溶解度受本身粒子大小、多晶型的等物理性质影响的药物。溶解和吸收受辅料、制备工艺显著影响的药物4、在胃肠道不稳定的药物；首过作用大的药物、吸收不规则或者难吸收的药物，具有剂量依赖性药物动力学特征的药物。这些都需要进行生物利用度研究，来保证药物的安全和有效。1968年澳大利亚生产的苯妥英钠胶囊，病人服用疗效一直很好。后来，有人将处方中的辅料硫酸钙改为乳糖，其它未变，结果临床应用时连续发生中毒事件。经研究发现，将处方中的硫酸钙改为乳糖以后，其体外释放和体内吸收都大大提高，使血药浓度超过了最低中毒浓度，因此发生中毒事件。二、研究意义指导药物制剂的研制和生产指导临床合理用药寻找药物无效或中毒的原因提供评价药物处方设计合理性的依据研究意义：生物等效性是指同一种药物的不同制剂在相同实验条件下，给予相同剂量，其吸收速度和程度没有明显的差异。它是通过相对生物利用度的研究，来评价同种药物不同制剂的内在质量是否相等。三、生物利用度的研究方法生物利用度的研究可根据药物本身的药动学特性和研究目的以及测定药物的分析方法，选择准确性、灵敏度和精密度高的方法。常用的方法有：血药浓度法、尿药浓度法、药理效应法等。生物利用度的研究可采用直接或间接的方法测定原形药物、测定代谢产物或测定原形药物和代谢产物的总量。血药浓度法是生物利用度研究的最常用方法，准确、灵敏、重现性好。主要通过测定人体内全血、血浆或血清等体液的药物浓度，来进行制剂的生物利用度研究。受试者分别给予受试制剂和参比制剂后，测定血中药物浓度，计算AUC、Cmax、tmax及其它参数，估算生物利用度。尿药浓度法当体内的药物或其代谢物的全部或大部分（70%以上）经尿排泄，且排泄量与药物吸收量的比值恒定时，则药物的吸收程度可以用尿中排泄量进行计算。对于尿中药物或其代谢物的浓度测定，具有取样无伤害，样品量大，药物浓度较高及无蛋白质影响等优点。采用尿药浓度法测定生物利用度时，要求收集尿液的时间要足够长，至少要收集该药物的7倍t1/2内的尿样，而且结果的影响因素多，在新药的生物等效性评价中很少应用，只有当血药浓度法应用受限时才考虑使用。药理效应法在利用上述两种方法有困难时，而药物的药理效应与体内药物存留量有定量关系，且药物的效应能够比较容易地定量测定时，可以选用药理效应法来进行生物利用度的研究。药理效应法实施中，药物的药理效应强度可分成等级数值，并有仪器可以直接来测量，如直接测量瞳孔大小、测眼内压、血压、体温等。药理效应的测定时间通常应大于药物t1/2的3倍。药理效应法的一般步骤①测定剂量-效应曲线②测定时间-效应曲线③通过上述两条曲线转换出剂量-时间曲线④通过剂量时间曲线进行药物制剂生物利用度评价血药浓度法测定给药后人体内全血、血浆或血清等体液的药物浓度，计算AUC、Cmax、tmax及其它参数，估算生物利用度，多剂量给药用稳态时的AUC0→∞值估算。尿药浓度法药物的吸收程度用尿中排泄量进行计算，取样无伤害，样品量大，药物浓度较高及无蛋白质影响，但收集尿液的时间至少要该药物的7倍t1/2，结果的影响因素多，只有当血药浓度法应用受限时才考虑使用。药理效应法药物的药理效应与体内药物存留量有定量关系，药物的效应能够比较容易地定量测定，其强度可分成等级数值并可直接测量，测定时间通常大于药物3倍t1/2。生物等效性是指一种药物的不同制剂在相同实验条件下，给予相同剂量，其吸收速度与程度没有明显差异。药学等效性是指同一药物相同剂量制成同一剂型，但非活性成分不一定相同，在含量、纯度、崩解时限、溶出度等符合同一质量标准。生物等效性与药学等效性不同，药学等效性没有反映药物制剂在体内的情况。第二节生物等效性（bioequivalence,BE）目前实际要求进行生物利用度或生物等效性的药物主要有：新开发的药物产品，特别是口服制剂改变剂型的药品改变处方与工艺的产品生产已有国家标准的产品专利过期的药物再申请生产研究对象（受试者）应选择正常健康的自愿受试者，受试者应在各种条件一致的情况下进行。受试者条件的选择：年龄18～40岁，体重为标准体重±10％范围内。受试者无心、肝、肾、胃肠道、神经系统等的异常，体检血压、心率、心电图无异常，试验前两周内不得服任何药物。第三节生物利用度与生物等效性试验原则受试者例数与准备18～24例，特殊制剂以及个体差异大的制剂，应适当增加受试者的人数。受试者在试验前1周开始停用任何药物。在试验前禁食过夜12小时，于次日晨空腹服药，受试制剂或参比制剂用250ml温开水吞服。服药2小时后可以自由饮水，4小时后按标准统一进餐。试验期间禁止吸烟，禁止喝含酒精饮料、茶和咖啡，受试者避免剧烈运动或卧床休息，直至试验结束。试验药品的要求参比制剂阳性对照药，所有的生物利用度研究，都需要有参比制剂。原则：绝对生物利用度试验，选择经批准上市的相同药物静脉注射剂作为参比制剂。相对生物利用度试验，选用在我国已获得上市许可的相同药物相同剂型的主导产品作为参比制剂。供试品进行人体生物利用度研究的供试品（也称受试制剂），临床前研究工作应已经完成并通过严格的临床前审评，获得了国家食品药品监督管理局的临床试验批文。供试品与报送生产的制剂应相同，其规格、剂型、生产厂家和批号均齐全者方可送生物利用度研究。给药剂量在生物利用度的研究中，给药剂量与临床常用剂量一致。对一些剂量特别小，血药浓度很低，检测方法的灵敏度受限的药物制剂，可以适当增加剂量，但最大不得超过安全剂量。在超大剂量应用时，应密切观察，防止药物的不良反应给受试者带来不良影响。通常参比制剂和供试品的剂量应该一致。如果不能等量时，应说明原因，并在计算生物利用度时做剂量校正。试验方法试验设计常采用随机交叉试验设计随机是要求受试者的来源与分组具有随机性，以及各组服药顺序的随机性交叉试验则是同一受试者在不同时间分别服用供试品和参比制剂，其目的是为了克服个体差异对试验结果的影响两制剂的双周期交叉试验设计试验首先将受试者随机平均分成两组，一组先服受试制剂（T），后服参比制剂（R），顺序为T／R；另一组先服参比制剂（R），后服受试制剂（T），为R／T，两次服药至少要间隔7～10个t1/2，通常应间隔1周或2周。半衰期长的药物，需要有更长的间隔时间，以保证每期试验后体内药物已充分被清洗。受试者周期1服用药物周期2服用药物受试者周期1服用药物周期2服用药物1TR11TR2RT12RT3TR13TR4TR14RT5RT15RT6RT16TR7TR17TR8RT18RT9RT19RT10TR20TR采样点的确定一条完整的血药浓度-时间曲线应该包括吸收相，平衡相及消除相。一般在吸收相部分取2～3个点，峰浓度附近至少需要取3个点，消除相取3～5个点。采样持续到受试药原型或其活性代谢产物3～5倍t1/2以后，或持续采样至血药浓度为Cmax的1/10～1/20以后，AUC0→t/AUC0→∞通常应当大于80%。对于长半衰期药物，应尽可能取样持续到比较完整的吸收过程，因为末端消除项对该类制剂吸收过程的评价影响不大。临床前药动学研究在新药研究中的作用通过对先导化合物体内过程评价，初步判断是否具有进一步开发研究的必要，参与先导化合物的初步筛选通过对药物动力学规律的揭示为药物剂型选择、剂型设计提供依据，并提供制剂体内质量评价的指标与方法第四节新药临床前药动学研究通过测定体液、组织和器官中的药物浓度，分析药物效应、药物毒性与体内药物浓度间的相关关系，进行药物体内分布与药物效应靶器官相关性分析通过对不同种属动物体内过程评价，了解药物体内过程的种属差异，为药物药效种属差异的分析提供依据通过对动物体内过程规律的认识，为新药临床药物动力学、药效学、毒理学研究及临床应用提供依据临床前药物动力学研究的内容药物吸收研究：(血管外给药)有助于药物的结构设计、处方筛选、工艺优化等药物组织分布研究:研究试验药物在实验动物体内的分布规律、蓄积情况、主要蓄积的器官或组织、蓄积程度等血浆蛋白结合研究:包括结合机制、潜在的结合相互作用、血浆蛋白结合对膜转运的影响等研究内容,测定血浆蛋白结合率药物生物转化研究:对于创新药物,需了解在体内的代谢(生物转化)情况。在新药申报生产前应尽可能阐明主要代谢物的可能代谢途径及其结构,并研究其转化量；对有药理活性或毒理活性的主要活性代谢物，需进行动力学分析药物排泄研究:目的是确定药物的排泄途径、排泄速率和各排泄途径的排泄量试验材料与方法动物选择：采用成年、健康动物，常用大鼠、小鼠、兔、豚鼠、狗等。动物进实验室应饲养3～5天再开始实验实验药品：应提供名称、批号、纯度、来及配制方法等给药途径：应与临床上使用一致试验剂量：至少应设3个剂量组，其中1个剂量应相当于药效学试验有效剂量，高剂量一般接近于最大耐受量（MTD）试验部分血药浓度-时间曲线：取样点的设计应兼顾到吸收相、分布相和消除相，根据研究样品的特性，取样点通常为9～13个不等组织分布试验：一般选用小鼠或大鼠，给药后分别在吸收相、分布相和消除相各选一个时间点取样，测定各重要器官和组织中的浓度，了解药物在体内的主要分布组织，特别是效应靶器官和毒性靶器官的分布排泄试验：一般选用小鼠或大鼠，给药后按一定的时间间隔分段收集尿液、粪便和大鼠的胆汁，测定药物在其中的排泄量，以确定药物的排泄途径、速度。血浆药物蛋白结合：平衡透析法、超滤过法、分配平衡法、凝胶过滤法等，可选用一种方法至少进行3个浓度的血浆蛋白结合率试验结构转化试验药物对代谢酶活性的影响第三节新药临床药物动力学研究一、研究内容新药Ⅰ期临床试验中健康受试者的药动学研究单次给药的药动学研究多次给药的药动学研究Ⅱ期或Ⅲ期临床试验的研究内容新药在相应病人体内的药物动力学研究，包括有单次给药和多次给药的药物动力学研究，以了解病理状态对新药体内过程的影响如新药为前体药物或在人体内主要以代谢方式进行消除，则需进行新药的代谢途径、代谢物结构及其药物动力学的研究可选择性地进行新药与其它药物在体内过程的相互作用研究、新药特殊药动学研究、群体药动学的研究、特殊人群的药动学研究及人体内血药浓度和临床药物效应相关性的研究二、Ⅰ期临床试验设计单次给药受试者8～12人药物剂量：一般选用低、中、高3种剂量，高剂量必须小于人的最大耐受剂量研究步骤：受试者在试验前一日进入Ⅰ期临床监护室，晚上进统一清淡饮食，然后禁食10h，不饮水过夜。次日早上空腹口服给药（注射不需空腹），用150～200ml温水送服，用药后1h可适量饮水，2～4h统一清淡饮食。采样点的确定：服药前采空白血样，在血药浓度时间曲线峰前部至少取4个点，峰后取6个以上点，共为11～13个采样点，至少应有3～5个消除半衰期药动学参数的估算：主要软件NONLIN,NOMEM,3P87,3P97,NDST21