药物动力学在新药研发中作用

第十六章、药物动力学在新药开发中的应用《药物研究技术指导原则》《化学药物非临床药代动力学研究技术指导原则》一临床前药物动力学基本要求试验药品质量稳定、与药效学和毒理学研究所用试验药品一致实验动物给药途径和给药剂量取样时间点安排药时曲线数据处理动物选择与注意事项必须采用成年、健康动物。常用动物为大鼠、小鼠、兔、豚鼠,狗等。首选动物与性别尽量与药效学或毒理学研究所用动物一致。尽量在清醒状态下进行。动物进实验室应饲养3~5d再开始实验。动物选择与注意事项必须采用成年、健康动物。常用动物为大鼠、小鼠、兔、豚鼠,狗等。首选动物与性别尽量与药效学或毒理学研究所用动物一致。尽量在清醒状态下进行。动物进实验室应饲养3~5d再开始实验。给药途径给药途径要选择拟在临床上用的途径(如有特殊情况,要加以说明）给药剂量高剂量：接近最大耐受剂量中、小剂量：动物有效剂量的上、下限考察药代过程是否线性解释药效和毒性二临床前药物动力学研究具体研究项目血药浓度-时间曲线吸收单次、多次给药分布血浆蛋白结合率药物生物转化药物排泄对药物代谢酶活性的影响血药浓度-时间曲线1.剂量的选择：在有效安全范围内，要选择三种剂量2.给药后取血时间应注意到下列三个相的时间点分布,先做预试,摸索各自范围。334血管外给药,吸收相、平衡相和消除相。实验观察期不小于3个半衰期3.口服给药,一般在给药前禁食12h。研究口服给药,不宜选用兔和反刍动物如羊等。4.最好从同一动物多次采样,尽量避免用多只动物合并样品。药时曲线及数据处理1.要提出描述血-药时程的数学表达式,并确定其参数,对线性房室模型,一般要提供:静脉注射:T1/2、k、V、Cl、AUC...血管外给药:ka、Tmax、Cmax、Tl/2、AUC、非线性过程:常以Michaelis-Menten式表达,要提供Vm及km值。2.如用电子计算机处理数据,应指出所用程序名称。实验报告材料1.每只动物、每个时间点的原始数据、均值及标准差。2.比较曲线拟合计算值与观测值的符合程度。药物的分布选用大鼠或小鼠做分布试验较为方便。选择一个剂量(一般为治疗剂量)后,、至少测定药物在心、肝、脾、肺、肾、胃肠道、生殖腺、脑、体脂、骨髓肌等组织的分布。特别注意药物在靶器官/靶组织(包括药效学与毒理学)的分布。取样的代表性。以药-时曲线作参考,选2-3个时间点分别代表分布相(或吸收相)、平衡相和消除相的药物(分布消除相组织分布必须包括在内)。每个时间点的组织,必须有至少5只动物的数据。药物的分布拟通过改进剂型而增加组织分布的药物，应该提供改进剂型与原剂型比较的组织分布研究，以支持其立题依据。药物与血浆蛋白的结合研究药物与血浆蛋白结合的方法很多,如平衡透析法、超滤法、超速离心法、凝胶过滤法等其中以平衡透析法最简单、经济,但较费时,一般约需24h方达平衡,最好置冷室进行,以免药物或蛋白质破坏。血浆蛋白结合的百分数计算如按各种透析法进行实验,应按下式计算药物与血浆蛋白结合的百分数。结合百分数={1-（滤出液(自由形)浓度/总浓度）}×100％注意事项(1)药物与血浆蛋白结合程度受很多因素影响,如血浆pH、血浆浓度、药物浓度等。血浆pH应固定为7.4,至少选择三个血药浓度(包括有效浓度在内)进行实验。(2)必须证明药物与半透膜本身有无结合,应做对照予以校正。(3)可被血浆转化的药物,要加少量酶抑制剂,以终止其转化。(4)建议进行比较试验(5)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。药物的代谢转化类型、代谢途径、代谢物结构及量、代谢酶等对药物代谢酶的影响应观察药物对细胞色素P450同功酶的诱导或抑制作用应用肝微粒体技术，了解代谢相互作用或种族差异。药物的排泄1.尿和粪的药物排泄试验2.胆汁排泄:1、尿和粪的药物排泄试验要将动物放入代谢笼内,给药后不同时间间隔收集尿或粪全部样品。记录尿体积,混匀,取一部分样品,测定药物浓度。尿、粪应每隔一定时间收集1次,以测定药物经此途径排泄的速度2、胆汁排泄一般用大鼠在麻醉下作胆管插管引流;待动物清醒后,以各种途径给药,并以合适的时间间隔分段收集胆汁,进行药物测定。总结通过全面实验观察,要对该药在动物体内的药代动力学特点做综合性论述。包括吸收、分布、代谢、排泄的特点,自尿、粪、胆汁的排泄情况,有无蛋白结合,结合百分数,有无蓄积,在什么器官或组织蓄积,蓄积程度等。如首次发现的新药,应对药物的主要去向做探讨,以免积蓄中毒。三新药临床药物动力学的基本内容与要求临床药物动力学研究的GCP要求受试药物的要求受试者的选择剂量的确定药时曲线的数据的测定药时曲线的数据的处理新药临床药物动力学研究报告药物在生物样品中的分离与测定建立一个专属性强、准确、重现性好、灵敏的测定方法(一)专属性(二)精密度(重现性)(三)标准曲线(四)回收率(准确度)(五)灵敏度(六)生物样品稳定性日内、日间精密度用RSD%表示药物加入生物样品中反复测定的相对标准偏差,在实际所用标准曲线(至少三个浓度)范围内,日内变异系数争取达到5%以内,但不能越过10%或20%(ng水平)。标准曲线及回收率1.要指明药物的化学纯度。2.要制备药物在血、尿、粪、胆汁及组织匀浆等中的标准曲线,每条标准曲线在应用浓度范围内,最少包含六个药物浓度;并指出其相关系数。3.要注意不同组织的空白干扰及回收率可能不同，绝对回收率不低于50％。灵敏度一般以ng(或µg/ml)生物样品表示。要求能测出3~5个半衰期后的血药浓度或者能检测出Cmax的1/10浓度。分离及测定方法1.根据实验室条件,首选先进的HPLC、GC等分离方法,以及紫外、荧光等测定方法2.用放射性核素标记药物,在用前要进行纯度检查,放化纯度要95%。定位标记要指明标记位置。3.放射免疫法和酶标免疫法具有一定特异性,灵敏度高,但原药与其代谢产物或内源性物质常有交叉反应,需提供证据,说明特异性。4.生物检定法常能反映药效学本质,一般特异性较差,最好用特异性高的方法予以对比、证明,否则要加以说明。第二节生物利用度与生物等效性评价生物利用度(bioavailability,BA)是指药物吸收进入大循环的速度与程度。生物利用度可分绝对生物利用度与相对生物利用度。绝对生物利用度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相对生物利用度则是剂型之间或同种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。绝对生物利用度和相对生物利用度%100//)()()()(ivivTTDoseAUCDoseAUCF绝对生物利用度相对生物利用度%100//)()()()(RRTTDoseAUCDoseAUCF生物等效性在相同实验条件下,给予相同剂量的药剂等效制剂,它们吸收的速度与程度没有明显差别的产品叫生物等效产品。当吸收速度的差别没有临床上的意义时,某些药物制剂其吸收程度相同而速度不同,也可认为生物等效。药剂等效性药剂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、含量均匀度、崩解时间、溶出速率符合同一规定标准的制剂。生物等效性与药剂等效性不同二者的主要区别药剂等效性没有反映药物制剂在体内的情况生物利用度或生物等效性的研究,反映了药物制剂的生物学标准,对临床疗效提供直接的证明意义它是药物制剂质量的重要指标,是新药开发与研究的基本内容药典及部颁标准收载的药物,改变剂型而不改变给药途径,测定生物利用度有更重要的意义,可以免作临床验证。有些药物临床指标不够明确而生物利用度的测定更显重要。AUCTmaxCmax血药浓度-时间曲线下面积AUC与药物吸收总量成正比,因此它代表药物吸收的程度。达峰Tmax表示吸收的速度。峰浓度Cmax是与治疗效果及毒性水平有关参数,也与药物吸收数量有关。Cmax太大,超过最小毒性浓度,则导致中毒。若Cmax达不到有效浓度,则无疗效。要求进行生物利用度的药物(1)新开发的药物产品,特别是口服制剂。(2)改变剂型的产品(3)改变处方与工艺的产品(仿制产品)。有必要进行生物利用度研究1.预防与治疗严重疾病的药物2.治疗指数窄的药物治疗指数是毒性浓度与有效浓度的比值3.水溶性低的药物水溶解度低于5mg/ml4.溶解速度慢的药物5.有胃肠道中生物转化或在胃肠中不稳定的药物6.有特殊理化性质的药物如多晶型药物,溶剂化物、粒度影响吸收的药物7.赋形剂比例高的产品免做生物等效性试验的药物有些国家市售非处方药物:其中包括维生素类的保健用品;经有关主管部门批准免作临床试验的新非处方复方制剂;长期使用后安全系数大的处方药物转变为非处方药物2评价(测定)生物利用度的方法血药浓度法尿药浓度数据法(7个半衰期)标准品标准品）试剂试剂剂量剂量//()(uuXXF*生物利用度(生物等效性)的实验设计研究单位分析方法的指标与要求研究对象受试制剂与参比制剂试验设计洗净期给药剂量与方法采样点的确定结果处理分析方法的指标与要求测定方法要求专属性强、准确性高、精密、灵敏的分析方法。要求绝对回收率不低于70%,日内、日间相对标准偏差(RSD%)小于10%,浓度很低(如ng水平),也可小于15%或20%并提供分析方法的最低检测浓度。研究对象一般在人体内进行。应选择健康自愿者,受试者应在各种条件一致的情况下进行。(个别毒性大的药物如抗癌药,可以采用动物)受试者选择条件:年龄一般18~40岁,男性,体重为标准体重,受试者应经过肝、肾功能及心电图等项检查,试验前停用一切药物,试验期间,禁忌烟酒。受试者人数,可考虑18例。国外一般用24例。新药研究到底选用多少例,应根据卫生行政部门颁布指导原则的规定确定,不得随意制订。供试制剂与参比制剂受试制剂应是中试以上规模生产出来的,国外规定为大生产批量的10%或10万片以上的规模。绝对生物利用度研究,需选择静脉注射剂作为参比制剂。选用已批准上市的、质量优良的同类剂型或相关剂型产品为参比制剂。应该说明,上述已批准上市系指国内经批准上市与国外产品经我国卫生部门批准在我国上市的产品单剂量给药计划如受试制剂与参比制剂两种进行比较则采用两制剂双周期随机交叉试验设计两周期间称洗净期,一般不小于药物7个半衰期,通常一周给药剂量一般应与该制剂临床治疗剂量一致,且被受试制剂与标准制剂总剂量应相等。如非临床治疗剂量,应提供剂量设置的足够依据。若剂量不等应说明原因对非线性动力学的药物要用两个不同剂量进行试验具体方案受试者禁食10h后,早晨空腹时以200ml水将药吞服,服药后4h时统一食谱的标准餐。整个采样时间至少3~5个半衰期。如果药物半衰期未知,采样需持续到血药浓度为峰浓度的1/10~1/20。采样安排根据预试验结果进行,一个完整的口服血药浓度一时间曲线,应包括吸收相、平衡相与消除相。服药前采样一次,吸收相与平衡相各采样3次,消除相采样4~8次,总数11~15次。对个别药物,若采样次数较少,应说明理由单剂量试验结果处理列出受试制剂与参比制剂每一个受试者的血药浓度与时间的原始数据,同时计算平均值与标准差,列表并作图计算每各受试者生物利用度或生物等效性有关参数,并求出平均值与标准差,列表AUCo-t用梯形法计算。T1/2=0.693/KCmax、Tmax通过实验数据直接求出生物利用度的计算绝对生物利用度与相对生物利用度：用药时曲线下面积的数据进行计算。多次给药计划(多剂量给药计划)缓释、控释制剂除进行单剂量试验外,还要求进行多次给药试验多次给药同样采用交叉试验设计,洗净期一周,受试者选择、人数、制剂、分析方法等研究条件与单剂量法相同,缓释、控释制剂按设计要求给药(如每天一次或二次),若参比制剂为普通速释制剂,则按临床常规方法给药(如每天二次或三次)；具体方案连服一定时间，不少于待测药物7个半衰