新药药代动力学方法

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(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---吸收过程

|

血管给药----进入血液循环--分布和消除

|(代谢,排泄)

进入药物作用部位及其他组织|

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研究1.非临床(动物)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*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原则(试行).2.速释、缓释、控释制剂临床前药代动力学研究指导原则(试行).3.新生物制品临床前药代动力学技术指导原则(试行).4.化学药物临床药代动力学研究技术指导原则(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术指导原则(试行).6.新生物制品临床药代动力学研究指导原则(试行).新药早期(先导化物)研究:

1.有效性：选择作用。2.安全性:*肝毒性。*三致试验。*Q-Tc不利影响-心脏毒性。3.药代研究:*吸收试验-Coca-2细胞通透性试验或整体动物试验。*P-糖蛋白转运-药物吸收、分布和排泄相关。*药物代谢:新药早期药代研究1.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.2.P450酶系统及及亚型分析.3.整体动物试验.4.计算机模拟代谢物分析.

临床前（动物）药代动力学研究

目的：

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。3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1.试验目的明确.2.分析方法可靠.3.试验设计合理.4.试验数据科学、全面、能满足新药评价要求.5.实事求是总结分析试验结果,作出客观的评价.建立分析方法。血药浓度经时变化:*单剂量给药试验。*多剂量给药试验等。药物吸收。蛋白结合率:求结合型/非结合型药物比值。组织分布。排泄试验:药物从尿、粪便和胆汁排泄。

研究内容:7.药物生生物转转化（（代谢谢）:*代谢部部位。。*代谢方方式(途径)。*药物代代谢酶酶。*代谢产产物。。8.细胞色色素P450酶(CYP)抑制和和诱导导作用用。9.可能发发生的的药物物相互互作用用。研究内内容:药品注注册中中临床床前药药代研研究的的技术术要求求:常用的的药物物含量量分析析方法法1.色色谱谱法:1)高高压压液相相色谱谱法(HPLC)HPLC-UVHPLC-FHPLC-ECDHPLC-MSn(LC-MSn)2)气相色色谱法法(GC)GC-FIDGC-NPDGC-ECDGC-MS2.免疫法法:放放射射免疫疫法(RIA)酶免疫疫法(EMIT,ELISA等)萤光免免疫法法(FIA)萤光偏偏振免免疫法法(FPIA)3.生物测测定法法:*微微生生物测测定法法*靶靶酶或或靶细细胞测测定法法4.放射性性同位位素示示踪法法:3H-,14C-,125I-,131I-5.稳定同同位素素示踪踪法:2H-,13C-,15N-,18O-等。常用的的药物物含量量分析析方法法分析方方法学学研究究的考考察1.特异性性:证明测测定的的物质质为原原形药药物或或其活活性代代谢,能排除除内源源性及及其他他外源源性物物质的的干扰扰。2.灵敏度度:用最低低检测测浓度度(LLOQ)表示。。通常常为标标准曲曲线的的最小小浓度度,要求能能测出出3-5个消除除t1/2或Cmax的1/10或1/20的血药药浓度度。3.标准曲曲线制制备:至少包包括5个药物物浓度度点,应能覆覆盖生生物样样品的的浓度度范围围,不得外外推。。提供供标准准曲线线性方方程式式和相相关系系数(r>0.99)。测定不不同生生物样样品时时应提提供不不同生生物样样品的的药物物标淮淮曲线线。4.精确度度:方法回回收率率表示示。选选择高高、中中、低低三个个浓度度。回回收率率在80-120%范围内内。5.精密度度:用相对对标准准误差差(RSD)表示。。选择择高、、中、、低三三个浓浓度,求日日内内和和日日间间精精密密度度,应<10-20%。6.样品品稳稳定定性性。。7.质控控。。对分分析析方方法法学学研研究究考考察察试验验药药品品1.药品品的的正正式式名名称称.2.药品品的的纯纯度度、、批批号号和和来来源源.3.保存存条条件件.4.试验验用用药药品品的的配配制制方方法法,应和和药药效效学学及及毒毒理理学学试试验验一一致致.试验验动动物物选选择择*两种种动动物物:小鼠鼠、、大大鼠鼠或或兔兔,beagle犬或或猴猴等等。。*口服服药药物物试试验验不不选选用用家家兔兔。。*选选用用动动物物应应与与药药效效及及毒毒理理试试验验一一致致。。*最好好选选用用一一种种能能多多次次采采取取血血样样,制成成药药-时曲曲线线的的动动物物.*试验验动动物物数数,每个个时时间间点点不不少少于于5个数数据据,雌雄雄各各半半.*生物制品品试验应应选能产产生相应应活性动动物或与与人源蛋蛋白同源源性高的的动物,如猴,相应转基基因动物物等。血药浓度度经时变变化试验验目的和和内容目的:探讨药物物吸收,分布和消消除的动动力学规规律和特特点。试验内容容:*单剂量给给药。*多剂量给给药。*口服药物物的绝对对生物利利用度。。*进食对口口服药物物吸收的的影响。。*性别因素素的影响响。剂量的确确定和给给药途径径1.高、中、、低三种种剂量:*主要参考考动物药药效学和和毒理试试验剂量量(ED50,TD50,LD50,慢毒剂量量),*选择择其有效效剂量范范围内,高、、中、低低三个剂剂量,高剂量不不能>最大耐耐受量(MTD)。2.给药途径径应与药药效学、、毒理学学及以后后临床给给药途径径一致。。1.采样点应应能反映映药物吸吸收、平平衡/分布和消消除三个个时相的的动力学学规律。。2.吸收相至至少2个采血点点.3.平衡相至至少3个点.4.消除相为为4-6个点.应能反映映3～5个消除除半衰期期或1/10或1/20的的Cmax。5.求得一条条完整的的药––时曲曲线。图1.大耳白家家兔单次次静脉注注射三种种剂量（（10mg·kg-1，20mg·kg-1，30mg·kg-1）A1998脂肪乳后后平均药药-时曲线比比较。药代参数数的估算算*国内多选选用3P97软件或其其他公认认的药代代动力学学程序软软件来估估算药代代动力学学参数。。*可采用房房室模型型或非房房室模型型程序。。*主要药代代动力学学参数有有：血管给药药:提供t1/2,Vd,CL和AUC等参数。。血管外给给药:除上述参参数外,尚应提供供MRT,Cmax,Tmax,和F值。家兔静注注三种剂剂量A1998后的药代代动力学学参数(n=5)参数102030(mg)T1/2(h)0.36±0.062.67±0.582.36±±2.87V(c)(L/kg)4.40±0.576.11±1.365.39±2.40AUC(ug··ml/h)1.13±0.244.46±±0.966.14±1.19CL(mg·ml.h-1)11.0±±2.565.17±0.825.58±2.79提供资料料1.各组(各个)的药-时数据和和曲线图图及其平平均值.2.各组(各个)的药代参参数及其其平均值值.3.试验结果果分析和和讨论:*吸收的规规律和特特点.*血药浓度度和剂量量相关性性.*药物消除除动力学学的特点点.*药物体内内分布特特点.多次给药药试验药品在临临床需长长期给药药及呈蓄蓄积倾向向时,应进行多多次给药药试验.1.选用一种种有效剂剂量.2.确定给药药间隔时时间和给给药次数数.3.测定3次Cmin,求稳态药药-时数据和和曲线.4.求算t1/2,AUCss,Cmin,Cav和DF值等.5.比较单、、多次给给药试验验结果:药代规律律的差别别和蓄积积性.单剂量和和多剂量量口服加加替沙星星的药代代参数药代参数数单单剂剂量多多剂量量(10d)________________________________________Cmax(mg.L-1)3.39±0.563.51±0.93Cmin(mg.L-1)0.23±0.100.29±0.16Tmax(h)0.9±0.291.15±0.41AUC(mg.h.L-1)20.26±4.24*26.16±4.53t1/2(h)7.25±1.507.69±0.81Vd(L)102.27±32.1297.24±19.23CL(L.h-1)19.14±4.24*16.72±2.93_________________________________________血管外给给药的药药物吸收收试验1.体外Coca-2细胞模型型试验.2.在体肠道道试验.3.整体生物物利用度度试验:*绝对生物物利用度度试验.*相对生物物利用度度试验.药物的组组织分布布目的：探探讨药物物在组织织分布规规律,亲和力及及与药效效和毒性性的相关关性。通常选用用大鼠或或小鼠。。一种有效效剂量。。>13种种组织,根据据药品特特点相应应增加。。(肺,脾,肝,心,肾,脑,肌,平滑滑肌,脂脂肪,生殖殖器,骨骨髓等等)至少三个个采样时时间点,反映映其动力力学规律律。组织分布布5.除提供试试验数据据外,应应分析析组织/血中药药物浓度度的比值值。6.特别注意意药物浓浓度高、、蓄积时时间长及及在靶器器官的组组织分布布.7.采用同位位素示踪踪法时,尽可能提提供给药药后不同同时相的的整体放放射自显显影图像像.药物的血血浆蛋白白结合率率试验采用透析析法,超超滤法法等。高,中中,低低三种药药物浓度度,应应接近体体内浓度度。两种动物物和人血血浆。A1998的蛋白结结合率浓度(ug/ml)大鼠人666.04±9.897.54±1.78875.83±2.893.15±8.321077.94±3.7397.93±1.94药物排泄泄试验目的：探探讨药药物排泄泄途径,排泄总量量,排泄高峰峰,排泄终点点的规律律和特点点。大鼠,一一种有有效剂量量内容:粪粪便,尿和和胆汁排排泄试验验主要排泄泄途径、、排泄速速率和排排泄量(至药物排排泄结束束为止)。注意原形形药排泄泄累积总总量占剂剂量的百百分比,物料料平衡问问题。是否存在在肝肠循循环,胃胃肠循循环等现现象。药物生物物转化(代谢)如原形药药在体内内生成大大量具有有药理活活性代谢谢物,并其排泄泄总量<50%时,则应进行行初步药药物代谢谢试验代谢部位位。代谢途径径和药物物代谢酶酶。主要代谢谢物M1,M2,M3…..等。如为前药药,要要确定主主要代谢谢物的化化学结构构,代代谢物合合成,药药理活活性和PK试验。药酶诱导导和抑制制作用测定药物物对肝微微粒中P450总量的影影响.肝微粒体体酶促动动力学试试验(应应用巳知知被CYP1A2,2C9,2C19,2D6和3A4等药酶催催化的药药物进行行试验)或药药酶抗体体反应试试验,研究:*药物代代谢酶。。*药酶诱诱导作用用。*药物抑抑制作用用。CYP典型底物物KmIC50Ki1A2非那西丁丁541000519.22A6双香豆素素0.341000253.72C9甲苯磺丁丁脲120532290.22C19S-美芬芬妥妥英英36.11000419.32D6异喹喹胍胍57.5*53.3*39.9*2E1氯唑唑沙沙宗宗30.414655.23A4红霉霉素素55.8*56.5*39.1*药酶酶诱诱导导作作用用和和抑抑制制作作用用讨论论和和结结论论除试试验验结结果果小小结结外外,应结结合合药药效效学学和和毒毒理理进进行行分分析析讨讨论论.如:吸收收规规律律,BA。消除除动动力力学学规规律律。。性别别,进食食及及用用药药持持续续时时间间对对药药代代的的影影响响。。药物物蛋蛋白白结结合合率率、、组组织织分分布布亲亲和和力力和和药药效效,毒性性的的相相关关性性。。排泄泄和和吸吸收收的的平平衡衡,蓄积积性性。。代谢谢特特点点,和药药效效,毒性性相相关关性性,相互互作作用用等等。。新药药、、新新制制剂剂的的生生物物利利用用度度/生物物等等效效性性试试验验研研究究*生物物利利用用度度(Bioavailability,BA)是以药物浓度度-时间曲线线下面积(AUC)为基础,反反映药物在体体内的吸收程程度和速度.绝对生物利用用度:F=AUCpo/AUCiv×100%相对生物利用用度:F=AUC(试验制剂)/AUC(参比制剂)××100%*生物等效性(Bioequivalancy,BE)是指一种药物物的不同制剂剂在相同的实实验条件下,其体内吸吸收程度和速速度无显著性性差异.BA和BE的意义和应用用确定新药的给给药途径.确定新药的剂剂型(包括处方的筛筛选).新剂型,特殊剂型的研研究(缓、控释制剂剂,脂质体制剂等等).仿制制剂的研研制(制剂工艺,药物粒径等).不同条件下,同一药物在体体内吸收程度度和速度的比比较,说明各种因素素对药物吸收收和血药浓度度的影响,以指导临床用用药.如进食,食物,疾病,药物相互作用用等.生物利用度试试验--临床前(动物)生物利用度试试(生物药剂学)血药浓度检测测方法同前。。受试对象:动动物-Beagle犬(>6只),大鼠等等。3.药物制剂:受受试制剂-研究的制剂剂。4.参比制剂-巳巳批准上市的的主导药物剂剂型。5.试验设计:通通常采用两两制剂双周期期交叉试验(二种制剂)或3×3拉拉丁方试验设设计(三种制制剂)。剂量:一般应用有效效剂量.不同剂型(制剂)和研究目的的,试验内容要求求不同:*普通制剂:单剂量给药交交叉试验。*特殊剂型,缓,控释制剂:单剂量或多剂剂量给药交叉叉试验。第1周期第2周期A组

testreferenceB组

referencetest其间清洗期约1-2周药代参数估算算单剂量试验主主要药代参数数:用房室室模型或非房房室模型求药药代参数,但但其中a)AUCo-t以梯形法计算算。b)AUCo-∞按下式计算:AUCo-∞=AUCo-t+Ct/λz2.t为最后一次采采血时间;Ct为末次的药物物浓度,λz为药-时曲线线末端部份求求得的消除速速率常数.3.Cmax和Tmax以实测值表示示。4.生物利用度:F%=AUCT/AUCR×100%多剂量生物利利用度试验主主要药代参数数*三次谷浓度(Cmin)、Tmax、t1/2、AUCss和F值.*Cav=AUCss/τ(用药间隔时间间)*DF=Cmax-Cmin/Cav×100%生物等效性评评价1.主要对Cmax,Tmax及AUC三个参数进行行统计学处理理,评价生生物等效性.2.Cma