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定义•非临床药代动力学研究是通过动物体内、外和人体外的研究方法，揭示药物在体内的动态变化规律，获得药物的基本药代动力学参数，阐明药物的吸收、分布、代谢和排泄的过程和特点。•在药效学和毒理学评价中，药物或活性代谢物浓度数据及其相关药代动力学参数是产生、决定或阐明药效或毒性大小的基础，可提供药物对靶器官效应（药效或毒性）的依据；•在药物制剂学研究中，非临床药代动力学研究结果是评价药物制剂特性和质量的重要依据；•在临床研究中，非临床药代动力学研究结果能为设计和优化临床研究给药方案提供有关参考信息。主要内容•非临床药代动力学研究的基本原则、试验设计的总体要求、生物样品的药物分析方法、研究项目（血药浓度-时间曲线、吸收、分布、排泄、血浆蛋白结合、生物转化、对药物代谢酶活性的影响）、数据处理与分析、结果与评价等，并对研究中的一些常见问题及处理思路进行了分析基本原则•（一）试验目的明确•（二）试验设计合理•（三）分析方法可靠•（四）所得参数全面，满足评价要求•（五）对试验结果进行综合分析与评价•（六）具体问题具体分析试验设计•总体要求–受试物：•名称、剂型、批号、来源、纯度、保存条件及配制方法。•受试物及剂型应尽量与药效学或毒理学研究的一致，并附研制单位的质检报告。–新版药典：•应采用工艺相对稳定、纯度和杂质含量能反映临床试验拟用样品和/或上市样品质量和安全性的样品。•所用辅料、溶媒等：应标明批号、规格和生产单位，并符合试验要求。•中药、天然药物：一般应采用中试或中试以上规模样品，如不采用，应说明理由。试验设计（续）•总体要求（续）–试验动物•尽可能与药效学和毒理学研究一致•清醒状态下试验，最好同一动物多次采样•首选啮齿类，创新药需加一种非啮齿类•口服给药不宜选兔等食草类动物–剂量选择•至少三个剂量，其高剂量最好接近最大耐受剂量，中、小剂量根据动物有效剂量的上下限范围选取。•主要考察在所试剂量范围内，药物的体内动力学过程是属于线性还是非线性–给药途径：与临床用药一致试验设计（续）•分析方法–包括色谱法、放射性核素标记法、免疫学和微生物学方法。–对于前体药物或有活性代谢产物的药物，建立方法时应考虑能同时测定原形药和代谢物，以考察物质平衡（MassBalance），阐明药物在体内的转归。在这方面，放射性核素标记法和色谱-质谱联用法具有明显优点–生物样品测定的关键是方法学的确证（Validation）。通过准确度、精密度、特异性、灵敏度、重现性、稳定性等研究建立了测定方法，得到了标准曲线后，在检测过程中还应进行方法学质控，制备随行标准曲线并对质控样品进行测定，以确保检测方法的可靠性。试验设计（续）•研究项目–血药浓度-时间曲线•受试动物数：–每个采样点不少于5个数据为限计算所需动物数。最好从同一动物个体多次取样。如由多只动物的数据共同构成一条血药浓度-时间曲线，应相应增加动物数，以反映个体差异对试验结果的影响。–建议受试动物采用雌雄各半，如发现动力学存在明显的性别差异，应增加动物数以便认识受试物的药代动力学的性别差异。对于单一性别用药，可选择与临床用药一致的性别。–新版药典：•每个采样点一般不少于6个数据为限计算所需动物数•建议受试动物采用雌雄各半，如选择单一性别，应说明理由。试验设计•研究项目–血药浓度-时间曲线（续）•采样点–给药前需要采血作为空白样品。采样时间点的设计应兼顾药物的吸收相、平衡相（峰浓度附近）和消除相。–一般在吸收相至少需要2~3个采样点，对于吸收快的血管外给药的药物，应尽量避免第一个点是峰浓度（Cmax）；在Cmax附近至少需要3个采样点；消除相需要4~6个采样点。整个采样时间至少应持续到3~5个半衰期，或持续到血药浓度为Cmax的1/10~1/20。–建议在正式试验前，选择2~3只动物进行预试验，然后根据预试验的结果，审核并修正原设计的采样点试验设计•研究项目（续）–血药浓度-时间曲线•口服给药：–一般在给药前应禁食12小时以上，根据具体情况统一给药后禁食时间，以排除食物对药物吸收的影响。•药代动力学参数–静脉注射给药，应提供t1/2（消除半衰期）、Vd（表观分布容积）、AUC（血药浓度-时间曲线下面积）、CL（清除率）等参数值；血管外给药，除提供上述参数外,尚应提供Cmax和Tmax（达峰时间）等参数，以反映药物吸收的规律。另外，提供统计矩参数，如:MRT（平均滞留时间）、AUC(0-t)和AUC(0-∞)等，对于描述药物药代动力学特征也是有意义的。试验设计•研究项目（续）–血药浓度-时间曲线•应提供的数据–单次给药：各个（和各组）受试动物的血药浓度-时间数据及曲线和其平均值、标准差及曲线；主要药代动力学参数及平均值、标准差；规律和特点进行讨论和评价–多次给药：各个（和各组）受试动物首次给药后的血药浓度-时间数据及曲线和主要药代动力学参数；3次稳态谷浓度数据及平均值、标准差；血药浓度达稳态后末次给药的血药浓度-时间数据和曲线，及其平均值、标准差和曲线；比较首次与末次给药的血药浓度-时间曲线和有关参数；各个（和各组）平均稳态血药浓度及标准差。–吸收•尽可能提供绝对生物利用度•必要时可进行在体或离体肠道吸收试验以阐述药物吸收特性试验设计•研究项目（续）–分布•首选啮齿类，选择一个剂量（一般以有效剂量为宜）给药后，至少测定药物在心、肝、脾、肺、肾、胃肠道、生殖腺、脑、体脂、骨骼肌等组织的浓度，以了解药物在体内的主要分布组织。•参考血药浓度-时间曲线的变化趋势，选择至少3个时间点分别代表吸收相、平衡相和消除相的药物分布。若某组织的药物浓度较高，应增加观测点，进一步研究该组织中药物消除的情况。•每个时间点，至少应有5个动物的数据。–新版药典•每个时间点，至少应有6个动物的数据。•取消：尽可能提供给药后不同时相的整体放射自显影图像。•增加了在某些情况可考虑进行多次给药后特定组织的药物浓度研究：–药物/代谢物在组织中的半衰期明显超过其血浆消除半衰期，并超过毒性研究给药间隔的两倍；–在短期毒性研究、单次给药的组织分布研究或其他药理学研究中观察到未预料的，而且对安全性评价有重要意义的组织病理学改变；–定位靶向释放的药物。试验设计•研究项目（续）–排泄•尿和粪的药物排泄–首选啮齿类，使用代谢笼，定点收集尿或粪便，每个时间点至少5只动物–药物经此途径排泄的速率及排泄量•胆汁排泄：大鼠插管，定点采样–新版药典：»收集胆汁的时间总时长一般不超过三天»尽可能同时建立回流通路，确保动物术后保持健康状态。•记录排泄速度及排出量，计算物质平衡试验设计•研究项目（续）–血浆蛋白结合•有平衡透析法、超过滤法、分配平衡法、凝胶过滤法、光谱法等。•使用一种方法进行至少3个浓度（包括有效浓度），每个浓度至少重复试验三次•根据药理毒理研究所采用的动物种属，进行动物与人血浆蛋白结合率比较试验，以预测和解释动物与人在药效和毒性反应方面的相关性。•对蛋白结合率高于90%以上的药物，建议开展体外药物竞争结合试验，即选择临床上有可能合并使用的高蛋白结合率药物，考察对所研究药物蛋白结合率的影响。–新版药典•对于开展体外药物竞争结合试验的要求：对高血浆蛋白结合率，且安全范围窄的药物试验设计•研究项目（续）–生物转化•对于创新性的药物，需了解在体内的转化类型、主要转化途径及其可能涉及的代谢酶生物等转化情况•对于新的前体药物,除对其代谢途径和主要活性代谢物结构进行研究外,还需对原形药和活性代谢物进行系统的药代动力学研究。•而对原形药排泄50%，可分为两个阶段：临床前可先采用色谱方法或放射性核素标记方法分析和分离可能存在的代谢产物，并初步推测其结构；在II期临床研究提示其在有效性和安全性方面有开发前景，在申报生产前进一步研究并阐明主要代谢产物的可能代谢途径、结构及代谢酶。•如有较强活性的代谢产物时，应尽早开展活性代谢产物的研究，以确定开展代谢产物动力学试验的必要性。–新版药典•新增：应考察药效和毒性试验所用的实验动物与人体代谢的差异性，这种差异有两种情况，其一是量的差异，种属间的代谢物是一致的，但各代谢物的量不同或所占的比例不同；其二是质的差异，即种属间的代谢物是不一致的。这时应结合药效和毒性试验的结果来评价这种代谢的种属差异性是否会影响到其药效和毒性。试验设计•研究项目（续）–对代谢酶活性的影响–新增：•体外试验体系是评价药物代谢酶和转运体作用机制的有力手段，应结合体内试验，综合评价药物的处置过程。非临床ADME研究应鉴定药物是否是代谢酶或转运体的底物或抑制剂。•体外试验体系如肝微粒体、肝S9、原代肝细胞及P450重组酶等可用于鉴定创新药物是否是P450同工酶的底物并进行代谢种属差异的比较。•P450同工酶之外的药物代谢酶，如葡萄糖醛酸结合酶、硫酸转移酶等，也应该在适当的情况下进行评估。药物体外代谢稳定性研究主要通过底物消耗法或代谢物生成法完成。•各种不同的细胞体系，如Caco-2，原代肝细胞及单一药物转运体转染的细胞株（MDCK、HEK、CHO）等，是鉴定外排和摄取转运体是否介导药物跨膜转运的有效方法。以外排转运体P-gp为例，若创新药物的外排比2，可以初步认为该药物是P-gp的底物。进一步的验证可以通过使用适当的抑制剂完成。确定一个创新药物是否是代谢酶或转运体的底物可以协助判断该药物的动力学特征是否会受到其他药物的影响。试验设计•研究项目（续）–对代谢酶活性的影响–新增：•非临床ADME研究应关注创新药物是否通过抑制或诱导代谢酶或转运体影响其他药物的动力学特征。•对CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4等抑制的考察可以使用类药性探针底物（Drug-likeProbeSubstrate）完成。抑制试验应该在酶动力学线性范围进行，即探针底物药物的浓度Km（米氏常数），抑制强弱通过IC50或Ki判断。该方法适用于其他药物代谢酶和转运体的研究评价。•创新药物对P450酶的诱导应该重点对人CYP3A4以及CYP1A2、CYP2B6进行评估。体外诱导试验可运用人肝细胞多次给药后相关mRNA表达和/或酶活性的变化进行评价。•创新药物还应考虑药物代谢酶和转运体基因多态性的存在、代谢酶与转运体之间的相互影响、主要代谢物（25%原药AUC）的清除机制及潜在的相互作用、人特异性代谢物的评估等。试验设计•研究项目（续）–新增：物质平衡•在临床前和临床早期阶段，特别是毒性剂量和有效治疗剂量范围确定的情况下运用放射性标记化合物，可通过收集动物和人体血浆、粪、尿以及胆汁以研究药物的物质平衡。•获得化合物的排泄速率和途径等资料，而且有助于代谢产物的性质鉴定，并通过有限的数据比较它们的体内吸收和分布特点。通过体外和动物样品中分离出的代谢产物可用作参比品用于临床和非临床的定量研究。•大鼠组织分布研究和动物胆管插管收集的胆汁能够提供药物的组织分布资料和明确胆汁清除特点。一般应采用放射性同位素标记技术研究物质平衡。数据处理与分析•应有效整合各项试验数据，选择科学合理的数据处理及统计方法。•如用计算机处理数据，应注明所用程序的名称、版本和来源，并对其可靠性进行确认。结果与评价•应进行科学和全面的分析与评价,分析药代动力学特点与药物的制剂选择、有效性和安全性的关系，为药物的整体评价和临床研究提供更多有价值的信息。–药物吸收、分布和消除的特点；–经尿、粪和胆汁的排泄情况；与血浆蛋白结合的程度；–药物在体内蓄积的程度及主要蓄积的器官或组织；–创新性的药物：在体内的生物转化、消除过程及物质平衡情况。常见问题与处理思路•药代动力学与制剂研究–药代动力学与药物的理化性质、剂型特征、制剂所使用的辅料、制备工艺等有关；–药物的理化性质包括溶解度、油水分配系数、酸碱度、粒度、晶型、渗透性以及药物在胃肠道中的稳定性等；–制剂因素包括剂型、辅料和制备工艺以及不同剂型制剂的给药途径等。•多次给药–临床需长期给药且有蓄积倾向的药物–选用一个剂量(有效剂量)：根据单次给药药代动力学试验结果求得的消除半衰期，并参考药效学数据,确定药物剂量、给药间隔和给药天数–以下情