生物样品中药物定量分析的指导原则与实验实施

生物样品定量分析指导原则与实验实施,2015.6.30,方法学确证是整个药代动力学研究的基础。所有药代动力学研究结果，都依赖于生物样品的测定，只有可靠的方法才能得出可靠的结果。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。,生物样品中药物定量分析,CFDA关于相关生物样品定量分析的要求化学药物非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 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9012生物样品定量分析方法验证指导原则,生物样品中药物的定量分析,2005年陆续在相关研究中颁布,中国药典2015年版四部,国外相关指导原则FDA：Guidance for Industry Bioanalytical Method ValidationEMEA：Guideline on bioanalytical method validation,生物样品中药物的定量分析,2013年修订版本,2012年版本,CFDA,一、指导原则解读,范围生物分析方法验证2.1 分析方法的完整验证2.1.1 选择性2.1.2 残留2.1.3 定量下限2.1.4 标准曲线2.1.5 准确度2.1.6 精密度2.1.7 稀释可靠性,2.1.8 基质效应2.1.9 稳定性2.2 部分验证2.3 交叉验证3. 试验样品分析3.1 分析批3.2 分析批的接受标准3.3 校正范围3.4 试验样品的重新分析和报告值选择3.5 完整性3.6 用于评价方法重现性的试验样品再分析,EMEA,一、 指导原则解读,2.1.1 选择性2.1.2 残留2.1.3 定量下限2.1.4 标准曲线2.1.5 准确度2.1.6 精密度2.1.7 稀释可靠性2.1.8 基质效应2.1.9 稳定性,FDA,一、指导原则解读,1. 范围测定对象确定生物基质中的药物浓度。适合于非临床或临床试验样品实际分析的基本要求。规定部分验证或交叉验证的适用范围。,一、指导原则解读,2.1 完整验证每个物种和每种基质进行完整验证。难以获得相同基质，可以采用适当基质替代并给出理由。完整验证包括：选择性、定量下限、响应函数和校正范围、准确度、精密度、基质效应、分析物的稳定性。,2. 生物分析方法验证,对照标准物质对照标准物质的溶液+空白生物基质=校正标样色谱法需要使用内标对照标准物质需要提供：分析证书、储存条件、失效日期、批号。内标：证明可适用，即无干扰。,2. 生物分析方法验证,质谱分析推荐使用同位素内标,区分目标分析物和内标与基质的内源性组分或样品中其他组分（代谢产物或共同服用的其他药物）。6个不同来源的空白基质分别分析。如有干扰，则干扰的峰面积小于LLOQ的峰面积的20%，小于内标峰面积的5%，可以接受。,2.1.1 选择性,在新药研究中需要按照要求在报告上提供相应数量的典型色谱图,J. Wen et al. / Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 43 (2007) 655658,如果待测组分是内源性成分？,Lijun Cui et al./ Biomed. Chromatogr. 2009; 23: 11511159,样品处理用的水及流动相中不含有I,空白生物样品中的I属于内源性物质,空白生物样品标准添加I依旧可以测定,如果待测组分是内源性成分？,添加LLOQ浓度,添加MQC浓度,实测样品,1. 证明处理溶剂（包括流动相）中未有需要测定的成分2. 证明内源性成分存在测定成分3. LLOQ添加图谱显示添加测定成分后，峰面积增加，并辅以数据说明（标准曲线）,Lijun Cui et al./ Biomed. Chromatogr. 2009; 23: 11511159,如果存在外源性非测定成分影响？（例如中西药合并给药）,C. Wang et al. / J. Chromatogr. B 854 (2007) 4856,空白血浆,苯丙胺,盐酸伪麻黄碱,苯海拉明,空白血浆+生姜提取物,充分考察同时给药的成分是否会影响待测成分的专一检测,C. Wang et al. / J. Chromatogr. B 854 (2007) 4856,0.5ng/ml,1.0ng/ml,4.10 ng/ml,14.05 ng/ml,空白血浆+标准样品,给药速效抗晕胶囊后24h血样浓度,前一针进样的残留对后一针进样的干扰。一般多发生在高浓度进样后。先进一针工作曲线的最高浓度，再紧接着进一针空白，观察是否有干扰，干扰峰面积小于LLOQ的峰面积的20%，小于内标峰面积的5%，可以接受。如干扰，需要消除。,2.1.2 残留,犬血浆中的盐酸克伦特罗的测定,空白样品；B. 0.1 ng/ml标准血浆；进样10 ng/ml标准血浆样品后进样的空白样品,残留,洗针的溶剂、次数；提取溶剂；复溶比例等重新优化,能够被可靠定量的样品中分析物的最低浓度，具有可接受的准确度和精密度。是标准曲线的最低点。应该满足预期的浓度与实验目的。准确度应在标示值的+/-20%范围内。变异系数不得超过20%。,2.1.3 定量下限,指定浓度范围内评价仪器对分析物的响应程度。制备各个浓度的校正标样基质相同。每个分析批都应该有一条标准曲线。6个校正浓度水平+空白样品+零浓度样品（空白+内标）验证中需要评价3条标准曲线。回算浓度应该在标示值的+/-15%，LLOQ+/-20%之内回算浓度偏差=【（实测值标示值）/标示值】X100%,2.1.4 标准曲线,绘制工作曲线,评价干扰,当线性范围较宽的时候，推荐采用加权的方法对标准曲线进行计算，以使低浓度点计算得比较准确。即低浓度点满足回算的要求。,2.1.4 标准曲线,准确度是指在确定的分析条件下，测得的生物样品浓度与真实浓度的接近程度。校正标样绘制工作曲线。质控样品评估准确度。用4个浓度评价定量下限低浓度QCLLOQ的3倍以内中浓度QC标准曲线中间浓度高浓度QC标准曲线上限的75%,2.1.5 准确度,二者需要分别配制，即储备液不相同,+/-20%,+/-15%,批内准确度：1个分析批进行验证，每个浓度至少5个样品。批间准确度：3个分析批进行验证，且至少进行两天，每个浓度至少5个样品。,2.1.5 准确度,分析物重复测定的接近程度。测量值的相对标准偏差（变异系数）。采用与准确度验证相同的分析批结果进行计算。4个浓度验证。定量下限变异系数不超过20%。其余浓度点不超过15%。,2.1.6 精密度,判断样品稀释后是否会影响定量的准确度和精密度。配制高于定量上限浓度的样品。用空白基质稀释该样品。每个稀释因子至少测定5个数据，其准确度和精密度应在+/-15%之内。,2.1.7 稀释可靠性,质谱方法应该考察基质效应。采用至少6批来自不同供体的基质，不可以合并基质。选择高、低两个质控浓度进行。求算不同浓度的基质因子。计算内标归一化基质因子=分析物基质因子/内标基质因子变异系数15%,2.1.8 基质效应,空白血浆沉淀蛋白标准溶液浓度C,纯净溶液浓度C,QC血浆沉淀蛋白浓度C,Set 1,Set 2,Set 3,最终进样检测浓度相同,基质因子 100%,Set 2,Set 1,基质因子的计算,J. Wen et al. / J. Chromatogr. B 867 (2008) 153159,选择结构类似的化合物为内标可以很好的消除基质效应的影响，应用峰面积比值进行定量，其基质效应约为100%,分析物基质因子,内标基质因子,内标归一化基质因子,选择低浓度和高浓度质控样品进行验证。预处理后或者在相应条件储存后立即分析得到该条件下数据。制备随行标准曲线，求算上述质控样品的浓度，与标示浓度比较，均值应与标示浓度的偏差在+/-15%之内。【不是比较色谱峰面积】,2.1.9 稳定性,稳定性的考察时间尺度应该不小于试验样品的储存时间及相应条件下的处理方式或时间。分析物和内标的储备液和工作溶液的稳定性。基质中分析物冷冻和融化稳定性。基质中分析物在冰箱储存的长期稳定性。处理过的样品在室温下或在试验过程储存条件下的稳定性。处理过的样品在自动进样器温度下的稳定性。储存前预处理的基质中分析物的稳定性。,2.1.9 稳定性,储备液稳定性：4度冰箱或者-20度冰箱长期冷冻稳定性：-20度或者-80度冰箱冻融稳定性：3个冻融循环（冷冻8h以上）自动进样器稳定性：预处理后放置自动进样器上，时间长短与分析批有关室温稳定性：室温放置的稳定性，与前处理一个分析批有关采血后全血稳定性：与药物是否易降解有关,2.1.9 稳定性,分析方法的转移仪器的改变校正浓度范围的改变样品体积的改变改变基质或者物种改变抗凝剂改变样品处理步骤改变储存条件,2.2 部分验证,CFDA：并未给出如何部分验证，究竟应该选择哪些部分验证，因此需要自行判断并说明理由。,EMEA：部分验证可以少到测定批间精密度和准确度，也可以至几乎全部验证内容。,应用不同的方法从一项或多项试验获得数据，或者应用同一方法从不同试验地点获得数据时，需要互相比较数据，应该进行分析方法的交叉验证。同一份质控或者试验样品被两种分析方法测定，评价均值的差异。质控样品：+/-15%以内试验样品：+/-20%以内,2.3 交叉验证,3.1 分析批空白样品零浓度样品校正标样至少6个（与验证相同）质控样品低、中、高3个浓度，各2份（不少于试验样品总数的5%）-分散处理试验样品,3. 试验样品分析,校正标样：回算浓度偏差在标示值的+/-15%以内。定量下限+/-20%以内不少于6个标样符合上述要求。校正标样越多，需要75%的标样符合质控样品：准确度+/-15%以内67%的质控样品符合不符合的应该不在同一个浓度水平如不符合，重新测试。,3.2 分析批的接受标准,试验样品分析浓度范围比验证时候工作曲线窄调整标准曲线范围和质控样品浓度或者加入新的质控样品浓度试验样品分析浓度高于定量上限延伸标准曲线范围，增加额外浓度的质控样品或者改变试验样品浓度（稀释）至少应该有2个质控样品浓度落在试验样品的浓度范围内改变标准曲线，需要重新进行方法学验证（部分验证）,3.3 校正范围,事先制定SOP确定重新分析的理由和选择报告值的标准，并在报告中提供重新分析的样品数目及比例。主要理由：校正标样或质控样品不合格内标的响应与校正标样和质控样品的内标响应差异显著仪器功能异常或者进样不当高于定量上限或者低于定量下限空白或安慰剂样品中测到分析物色谱图难看,3.4试验样品重新分析和报告值选择,不接受由于药动学行为不佳而重新分析的理由,在SOP中应该对色谱的积分和重新积分进行规定。任何偏移SOP的色谱积分都应该在报告中讨论。色谱积分参数、重新积分参数、初始积分结果和调整后的积分结果都需要在实验室存档，并备查。,3.5 积分,在过了若干天后，对试验样品在另外一个分析批进行重新分析，评价实际样品测定的准确度。一般重新分析10%的样品。如果样品总数超出1000，则超出部分重新分析5%。建议选择消除相和Cmax附近的样品再分析。评价指标=（重新测定浓度-初始浓度）/（重新测定浓度+初始浓度）/2*100%,3.6 用于评价方法重现性的试验样品再分析,至少67%的复测样品的结果在+/-20%之内。以下情况需要再分析：毒代动力学，每个物种1次关键性的生物等效性试验首次用于人体或者患者的药物试验首次用于肝肾功能不全患者的药物试验,3.6 用于评价方法重现性的试验样品再分析,全部源数据应该以其原始格式保存，并根据要求提供。应记录任何对验证计划的偏离。方法验证报告样品分析报告,5. 试验报告,方法验证报告,样品分析报告,二、分析方法验证实验实施,实验室内部研究一般顺序：方法的建立和优化预实验的样品测试制定方法学研究的方案并实施储备液，工作溶液，系列工作溶液及生物样品溶液的配制选择性考察、基质效应考察3个分析批次的标准曲线、精密度与准确度考察稳定性考察其他可能的考察药代动力学实验、取样及样品保存样品测试+随行标准曲线及QC样品数据分析+复测数据处理+出具报告,文献查阅了解相关内容1.了解分析对象的理化性质，酸碱性、溶解性、稳定性、光学性质等。2.了解药物的代谢途径、产物和动力学性质，如吸收、分布、代谢、排泄、结合等。3.取样对象：体液，如血、尿等；组织，如肝、脑、胆、毛发等；细胞等等4.分析的目的：代谢途径和产物，药动学研究，临床药物监测等。,1. 方法的建立和优化,HPLCHPLC-MS/MS分析物的特点内标的选择标准溶液进样分析确定基本色谱条件根据可能的最低浓度确定体外样品能够测定到的最低浓度综合考虑前处理的方法,1. 方法的建立和优化,液液萃取：干净、可以富集待测成分蛋白沉淀：快速、适合浓度较高的生物样品固相萃取：纯化效果好、可以富集、适合多成分前处理（多成分的化合物结构、性质差异较大）用校正样品评价选择性和可能的LLOQ评价绝对回收率【新的指导原则未提及】,1. 方法的建立和优化,预实验一般大鼠选择46只，犬选择2只按照实际试验的要求进行给药取血采用随行标准曲线测定血药浓度根据预实验结果，确定标准曲线范围，制定分析方法学验证的具体内容,1. 方法的建立和优化,一般在预实验之后进行基质效应、标准曲线、准确度、精密度的考察（第一天/第二天/第三天）分析批次1标准曲线1，LLOQ5，LQC5，MQC5，HQC5分析批次2标准曲线2， LLOQ5，LQC5，MQC5，HQC5 分析批次3标准曲线3， LLOQ5， LQC5，MQC5，HQC53个分析批获得3条标准曲线，15个LLOQ数据，每个分析批各5个的LQC/MQC/HQC数据,2. 分析