新药药代动力学

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.药物生物转化化（代谢）:*代谢部位。*代谢方式(途径)。*药物代谢酶。。*代谢产物。8.细胞色素P450酶(CYP)抑制和诱导作作用。9.可能发生的药药物相互作用用。研究内容:药品注册中临临床前药代研研究的技术要要求:常用的药物含含量分析方法法1.色谱法法:1)高压液液相色谱法(HPLC)HPLC-UVHPLC-FHPLC-ECDHPLC-MSn(LC-MSn)2)气相色谱法(GC)GC-FIDGC-NPDGC-ECDGC-MS2.免疫法:放放射免疫法(RIA)酶免疫法(EMIT,ELISA等)萤光免疫法(FIA)萤光偏振免疫疫法(FPIA)3.生物测定法:*微生生物测定法*靶酶或靶靶细胞测定法法4.放射性同位素素示踪法:3H-,14C-,125I-,131I-5.稳定同位素示示踪法:2H-,13C-,15N-,18O-等。常用的药物含含量分析方法法分析方法学研研究的考察1.特异性:证明测定的物物质为原形药药物或其活性性代谢,能排除除内源源性及其他外外源性物质的的干扰。2.灵敏度:用最低检测浓浓度(LLOQ)表示。通常为为标准曲线的的最小浓度,要求能测出3-5个消除t1/2或Cmax的1/10或1/20的血药浓度。。3.标准曲线制备备:至少包括5个药物浓度点点,应能覆盖生物物样品的浓度度范围,不得外推。提提供标准曲线线性方程式和和相关系数(r>0.99)。测定不同生物物样品时应提提供不同生物物样品的药物物标淮曲线。。4.精确度:方法回收率表表示。选择高高、中、低三三个浓度。回回收率在80-120%范围内。5.精密度:用相对标准误误差(RSD)表示。选择高高、中、低三三个浓度,求日内和日间间精密度,应<10-20%。6.样品稳定性。。7.质控。对分析方法学学研究考察试验药品1.药品的正式名名称.2.药品的纯度、、批号和来源源.3.保存条件.4.试验用药品的的配制方法,应和药效学及及毒理学试验验一致.试验动物选择择*两种动物:小鼠、大鼠或或兔,beagle犬或猴等。*口服药物试验验不选用家兔兔。*选用动物应应与药效及毒毒理试验一致致。*最好选用一种种能多次采取取血样,制成药-时曲线的动物物.*试验动物数,每个时间点不不少于5个数据,雌雄各半.*生物制品试验验应选能产生生相应活性动动物或与人源源蛋白同源性性高的动物,如猴,相应转基因动动物等。血药浓度经时时变化试验目目的和内容目的:探讨药物吸收收,分布和消除的的动力学规律律和特点。试验内容:*单剂量给药。。*多剂量给药。。*口服药物的绝绝对生物利用用度。*进食对口服药药物吸收的影影响。*性别因素的影影响。剂量的确定和和给药途径1.高、中、低三三种剂量:*主要参考动物物药效学和毒毒理试验剂量量(ED50,TD50,LD50,慢毒剂量),*选择其有有效剂量范围围内,高、、中、低三个个剂量,高剂量不能>最大耐受受量(MTD)。2.给药途径应与与药效学、毒毒理学及以后后临床给药途途径一致。1.采样点应能反反映药物吸收收、平衡/分布和消除三三个时相的动动力学规律。。2.吸收相至少2个采血点.3.平衡相至少3个点.4.消除相为4-6个点.应能反映3～～5个消除半半衰期或1/10或1/20的Cmax。5.求得一条完整整的药–时时曲线。图1.大耳白家兔单单次静脉注射射三种剂量（（10mg·kg-1，20mg·kg-1，30mg·kg-1）A1998脂肪乳后平均均药-时曲线比较。。药代参数的估估算*国内多选用3P97软件或其他公公认的药代动动力学程序软软件来估算药药代动力学参参数。*可采用房室模模型或非房室室模型程序。。*主要药代动力力学参数有：：血管给药:提供t1/2,Vd,CL和AUC等参数。血管外给药:除上述参数外外,尚应提供MRT,Cmax,Tmax,和F值。家兔静注三种种剂量A1998后的药代动力力学参数(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1.各组(各个)的药-时数据和曲线线图及其平均均值.2.各组(各个)的药代参数及及其平均值.3.试验结果分析析和讨论:*吸收的规律和和特点.*血药浓度和剂剂量相关性.*药物消除动力力学的特点.*药物体内分布布特点.多次给药试验验药品在临床需需长期给药及及呈蓄积倾向向时,应进行多次给给药试验.1.选用一种有效效剂量.2.确定给药间隔隔时间和给药药次数.3.测定3次Cmin,求稳态药-时数据和曲曲线.4.求算t1/2,AUCss,Cmin,Cav和DF值等.5.比较单、多多次给药试试验结果:药代规律的的差别和蓄蓄积性.单剂量和多多剂量口服服加替沙星星的药代参参数药代参数单单剂量多多剂量(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_________________________________________血管外给药药的药物吸吸收试验1.体外Coca-2细胞模型试试验.2.在体肠道试试验.3.整体生物利利用度试验验:*绝对生物利利用度试验验.*相对生物利利用度试验验.药物的组织织分布目的：探讨讨药物在组组织分布规规律,亲和力及与与药效和毒毒性的相关关性。通常选用大大鼠或小鼠鼠。一种有效剂剂量。>13种组组织,根根据药品特特点相应增增加。(肺肺,脾,肝,心心,肾肾,脑,肌,平平滑肌,脂肪,生殖器器,骨髓髓等)至少三个采采样时间点点,反映映其动力学学规律。组织分布5.除提供试验验数据外,应分析析组织/血血中药物浓浓度的比值值。6.特别注意药药物浓度高高、蓄积时时间长及在在靶器官的的组织分布布.7.采用同位素素示踪法时时,尽可能提供供给药后不不同时相的的整体放射射自显影图图像.药物的血浆浆蛋白结合合率试验采用透析法法,超滤滤法等。高,中,低三种种药物浓度度,应接接近体内浓浓度。两种动物和和人血浆。。A1998的蛋白结合合率浓度(ug/ml)大鼠人666.04±9.897.54±±1.78875.83±2.893.15±±8.321077.94±3.7397.93±1.94药物排泄试试验目的：探探讨药物排排泄途径,排泄总量,排泄高峰,排泄终点的的规律和特特点。大鼠,一一种有效剂剂量内容:粪粪便,尿尿和胆汁排排泄试验主要排泄途途径、排泄泄速率和排排泄量(至药物排泄泄结束为止止)。注意原形药药排泄累积积总量占剂剂量的百分分比,物物料平衡问问题。是否存在肝肝肠循环,胃肠循循环等现象象。药物生物转转化(代谢谢)如原形药在在体内生成成大量具有有药理活性性代谢物,并其排泄总总量<50%时,则应进行初初步药物代代谢试验代谢部位。。代谢途径和和药物代谢谢酶。主要代谢物物M1,M2,M3…..等。如为前药,要确定定主要代谢谢物的化学学结构,代代谢物合合成,药药理活性和和PK试验。药酶诱导和和抑制作用用测定药物对对肝微粒中中P450总量的影响响.肝微微粒粒体体酶酶促促动动力力学学试试验验(应应用用巳巳知知被被CYP1A2,2C9,2C19,2D6和3A4等药药酶酶催催化化的的药药物物进进行行试试验验)或或药药酶酶抗抗体体反反应应试试验验,研究究:*药药物物代代谢谢酶酶。。*药药酶酶诱诱导导作作用用。。*药药物物抑抑制制作作用用。。CYP典型型底底物物KmIC50Ki1A2非那那西西丁丁541000519.22A6双香香豆豆素素0.341000253.72C9甲苯苯磺磺丁丁脲脲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)是以以药药物物浓浓度度-时时间间曲曲线线下下面面积积(AUC)为基基础础,反反映映药药物物在在体体内内的的吸吸收收程程度度和和速速度度.绝对对生生物物利利用用度度:F=AUCpo/AUCiv××100%相对对生生物物利利用用度度:F=AUC(试验验制制剂剂)/AUC(参比比制制剂剂)××100%*生物物等等效效性性(Bioequivalancy,BE)是指指一一种种药药物物的的不不同同制制剂剂在在相相同同的的实实验验条条件件下下,其其体体内内吸吸收收程程度度和和速速度度无无显显著著性性差差异异.BA和BE的意意义义和和应应用用确定定新新药药的的给给药药途途径径.确定定新新药药的的剂剂型型(包括括处处方方的的筛筛选选).新剂剂型型,特殊殊剂剂型型的的研研究究(缓、、控控释释制制剂剂,脂质质体体制制剂剂等等).仿制制制制剂剂的的研研制制(制剂剂工工艺艺,药物物粒粒径径等等).不同同条条件件下下,同一一药药物物在在体体内内吸吸收收程程度度和和速速度度的的比比较较,说明明各各种种因因素素对对药药物物吸吸收收和和血血药药浓浓度度的的影影响响,以指指导导临临床床用用药药.如进进食食,食物物,疾病病,药物物相相互互作作用用等等.生物物利利用用度度试试验验--临床床前前(动物物)生物物利利用用度度试试(生物物药药剂剂学学)血药药浓浓度度检检测测方方法法同同前前。。受试试对对象象:动动物物-Beagle犬(>6只只),大大鼠鼠等等。。3.药物物制制剂剂:受受试试制制剂剂-研研究究的的制制剂剂。。4.参比比制制剂剂-巳巳批批准准上上市市的的主主导导药药物物剂剂型型。。5.试验验设设计计:通通常常采采用用两两制制剂剂双双周周期期交交叉叉试试验验(二二种种制制剂剂)或或3××3拉拉丁丁方方试试验验设设计计(三三种种制制剂剂)。。剂量量:一般般应应用用有有效效剂剂量量.不同同剂剂型型(制剂剂)和和研研究究目目的的,试验验内内容容要要求求不不同同:*普普通通制制剂剂:单剂剂量量给给药药交交叉叉试试验验。。*特特殊殊剂剂型型,缓,控释释制制剂剂:单剂剂量量或或多多剂剂量量给给药药交交叉叉试试验验。。第1周期第2周期A组

testreferenceB组

referencetest其间清洗期约1-2周药代代参参数数估估算算单剂剂量量试试验验主主要要药药代代参参数数:用用房房室室模模型型或或非非房房室室模模型型求求药药代代参参数数,但但其其中中a)AUCo-t以梯梯形形法法计计算算。。b)AUCo-∞∞按下下式式计计算算:AUCo-∞∞=AUCo-t+Ct/λλz2.t为最最后后一一次次采采血血时时间间;Ct为末末次次的的药药物物浓浓度度,λλz为药药-时时曲曲线线末末端端部部份份求求得得的的消消除除速速率率常常数数.3.Cmax和Tmax以实实测测值值表表示示。。4.生物物利利用用度度:F%=AUCT/AUCR×100%多剂剂量量生生物物利利用用度度试试验验主主要要药药代代参参数数*三次次谷谷浓浓度度(Cmin)、Tmax、t1/2、AUCss和F值.*Cav=AUCss/ττ(用药药间间隔隔时时间间)*DF=Cmax-Cmin/Cav××100%生物物等等效效性性评评价价1.主要要对对Cmax,Tmax及AUC三个参数数进行统统计学处处理,评评价生生物等效效性.2.Cmax和AUC对数转换换,以校正其其对称性性.3.用多因素素方差分分析(ANOVA)进行显著著性检验验.4.用双单侧侧t检验和计计算90%可信区间间