中药药代动力学研究培训课件

中药药代动力学研究报告内容中药药代动力学研究意义研究思路关键技术的研究确有疗效中药制剂药代动力学研究2中药药代动力学研究体内处置阐明中药在生物体内的物质组处置过程、沟通体内外物质组关系，揭示中药在生物体内的药效物质组，在创新中药、组分中药及现代复方中药研究中具有重要意义药效学药效指标起效植物化学中药效应组分中药复方中药药代动力学一、中药药代动力学研究意义3中药药代动力学研究二、研究思路体外物质组体内物质组有效物质组PK/PD标记物多成分整合PK临床PPK/PPD临床合理用药中药药代动力学的纵贯式研究4中药药代动力学研究三、关键技术的研究体外物质组体内物质组有效物质组PK/PD标记物多成分整合PK临床PPK/PPD临床合理用药定性定量分析及体内外物质组关联技术PK/PD筛选整体药效评价化学/生物信息多成分整合PK/PD模型系列成分构动关系中西药相互作用2008年获批筹建国家中医药管理局中药复方药代动力学方法学重点研究室，获国家重大专项课题“中药复方药代动力学关键技术”资助。5中药药代动力学研究

核心分析思想：中药成分通常以类群存在，具有相同母核结构或共有结构单元，形成相同碎片离子，根据共有离子进行成分分类。利用LC-MS/IT-TOF的精确分子量功能，预测成分的化学式，在网络/光盘成分库中进行查寻符合的结构式（几十个-几百个不等）；基于所有碎片离子，应用自编的（基于Matlab平台）的共有离子搜寻软件，根据共有离子信息对化合物进行分类与桥接；确定共有离子化学结构，根据亚结构信息，对数据库中所获得的候选结构进行再筛选，进而根据碎裂规律推测化合物结构。1.中药复杂未知成分快速鉴定技术6中药药代动力学研究1.中药复杂未知成分快速鉴定技术人参皂苷五味子木脂素基于部分对照品确定各类成分诊断离子JMassSpectrom,2009,44:230-447中药药代动力学研究AnalChem,2008;80:8187-94

1.中药复杂未知成分快速鉴定技术脉络宁注射液成分分类8中药药代动力学研究脉络宁注射液的制剂成分分析成分类别个数有机酸类30糖苷类17环烯醚萜类10黄酮类10苯乙醇苷类7醌类4生物碱类3甾酮类39中药药代动力学研究Peerreviewers:Theworkisimportant,originalandinteresting.Inmyopiniontheapproachisverycleverandoriginal.

DrugWeek以“StudyfromChinaPharmaceuticalUniversityprovidenovelinsightintoliquidchromatography”为题专文评价了该项策略10中药药代动力学研究2.中药多成分同步定量分析技术化合物名称方法最低定量限发表论文人参皂苷Rg1、Rh1、PPTLC-MS<1.0ng/mlJPharmBiomedAnalRg1,Re,Rd,Rb1,麦冬皂苷D

LC-MS<6.0ng/mlJChromatogrB丹参酮IIA，IIB,羟基IIA,紫丹参甲素LC-MS/MS<1.0ng/mlRapidCommunMassSpectrom隐丹参酮、丹参酮ⅡALC-MS/MS<1.0ng/mlJPharmBiomedAnal氧化苦参碱、苦参碱LC-MS<2.0ng/mlJChromatogrB人参皂苷Rg3、Rh2、ppdLC-MS<10ng/mLJChromatogrB绿原酸，咖啡酸,二咖啡酰奎宁酸（3种异构体）LC-MS<50ng/mlBiomedChromatogr11中药药代动力学研究LC-MS-IT-TOF法同时测定28种木脂素，对其中有标准品的7种成分进行了精确定量分析,另21种没有标准品的成分进行相对定量分析,

LLOQ<1ng/mL2.中药多成分同步定量分析技术针对标准品不易获得，建立粗提物“稀释比标准曲线法”定量分析方法12中药药代动力学研究3.中药成分代谢产物快速分析技术Talanta,2009,80:572-80松果菊苷降解产物降解产物的I/II相代谢产物I/II相代谢产物级联代谢产物(Sequentialmetabolites)分析策略研究13中药药代动力学研究药后血浆指纹谱空白血浆指纹谱药源性指纹谱制剂指纹谱原形成分组代谢产物组制剂成分组代谢物归属与确定代谢途径不同时相药效物质组应用自编的化学信息处理软件，包括差示谱分析软件及代谢物与原形成分关联分析软件3.中药成分代谢产物快速分析技术14中药药代动力学研究脉络宁注射液体内外物质组关联分析代谢物代谢物化学结构代谢途径M15-Hydroxymethyl-2-furancarboxylicacidY(5-Hydroxymethylfuraldehyde)+OM23-Methyl-1H-pyrrole-2,4-dicarboxylicacidY11_C2H4_CH2M3Oospolide?M42-(1-Hydroxypropan-2-yl)-4-oxocyclopentanecarboxylicacidY7_2HM5Glucuronicacid?M64-HydroxybenzamidoaceticacidY3_O+GlyM72-Hydroxy-3-(4-methoxyphenyl)propanoicacidY4+2H+O+CH2M84-(Methoxycarbonyl)-3-(hydroxymethyl)-1H-pyrrole-2-carboxylicacidY11_C2H4+OM92-(1-Formylethyl)-2-hydroxy-4-oxocyclopentanecarboxylicacidY10_2HM102,4-Bis(hydroxymethyl)-6-methylenecyclohexanecarboxylicacidY13_H2OM1105-O-Glucuronopyranoside-3,4,7-trimethoxy-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-6-methylchroman-5-olY48+2H+2CH2+GAM1112-(1-Hydroxyethyl)-3-hydroxy-5,7-dimethoxy-1,4-naphthoquinone+2GAY67_-----+2GAM1124'-Methoxy-5-O-acetylscolymosideY81+CH2+O+ACM113Oleanolicacid+2GA???Y(Oleanolicacid)+2GAM114CandidosideY(Oleanolicacid)_O+2H+2Glc+Ara+XylM1153-O-Glucopyranosyl-glucopyranosyl-glucopyranosyl-glucopyranoside-12-oleanene-3,28-diolY(Oleanolicacid)_O+2H+4Glc对其中80%以上的代谢物成功地进行了代谢途径推断及与原形成分的关联分析15中药药代动力学研究大鼠血浆中脉络宁注射液代谢网络分析16中药药代动力学研究4.中药有效物质组分析技术脉络宁注射液血浆动态成分分析从血浆中共鉴定出175种成分，包括60种原形成分及115种代谢产物，其中一半以上成分具有明确的血浆移行消长规律17中药药代动力学研究4.中药有效物质组分析技术ADP诱导血小板聚集PCA方法分析不同时相的血药浓度与药效强度，推测抗小血板聚集主要成分。18中药药代动力学研究5.中药同系物代谢规律研究糖基取代后不能被代谢糖基取代后代谢速率下降

通过分子对接、酶动力学构动关系研究，建立了三醇型人参皂苷同系物代谢规律的研究方法。代谢速率取决于糖基取代的位置和数量，可以对它的代谢速率进行预测。（BiochemicalPharmacology,Submitted）19中药药代动力学研究6.中药对药物代谢酶的调控作用丹参成分CYPenzymeKi(µM)Modeofinhibition丹参素CYP2C935Competitive丹参酮ⅠCYP1A20.48Competitive丹参酮

ⅡACYP1A21.1Competitive隐丹参酮CYP1A2,CYP2C9,CYP2D60.45,8,68Competitive,mixed,mixedKivaluesandmodeofinhibition丹参成分IC50(µM)CYP1A2CYP2C9CYP2D6CYP3A4aCYP3A4b亲水成分原儿茶酸>200>200>200>200>200原儿茶醛>200>200>200130160丹参素11050>200>200>200丹酚酸B105>200>200>200>200亲脂成分丹参酮Ⅰ0.75>200120>200>200丹参酮ⅡA1.3>200>200>200>200隐丹参酮0.753375>200>200阳性对照

0.630.30.120.050.045IC50valuesoninhibitingCYPs

DrugMetabDispos,2008,36:1308-14

丹参素对CYP2C9有一定的抑制作用,丹参酮类成分对CYP1A2有很强的抑制作用20中药药代动力学研究氨茶碱片0.1g氨茶碱片0.1g丹参片４片0、0.5、1、1.5、2、3、4、6、8、10、12、24h0、0.5、1、1.5、2、3、4、6、8、10、12、24h×14天丹参片，４片／次，３次／天6.中药对药物代谢酶的调控作用PkparamaterBaselineDanshenT1/2(h)6.66±0.816.69±1.02Tmax(h)1.60±0.221.30±0.45Cmax(ng/ml)1882±1542134±405CL/F(ng/ml)4.37±0.284.47±0.85AUC(ng/ml)22970±147023031±4457口服丹参片对人CYP1A2无显著影响BrJClinPharmacol2007,652:270-421中药药代动力学研究6.中药对药物代谢酶的调控作用DrugMetabDispos,2009Sep9,publishedonline

五味子木脂素提取物对肠CYP3A的调节作用大于肝（口服>注射）；短期给药抑制作用，长期给药诱导作用大于抑制作用。22中药药代动力学研究7.中药对转运体的调节作用23-HBA可增加阿霉素在肿瘤耐药细胞核内的蓄积……红色--阿霉素蓝色--细胞核紫色--阿霉素入核颜色重合Nuc/CytoDOX（5µM）DOX（5µM）+Ver（20µM）DOX（5µM）+23-HBA（0.2µM）DOX（5µM）+23-HBA（2µM）DOX（5µM）+23-HBA（20µM）MCF-7/ADR（耐药株）2.01±0.095.70±0.26***2.46±0.10***2.73±0.10***6.03±0.28***MCF-7（敏感株）16.3±0.916.4±0..913.2±0.417.6±2.416.6±1.123-HBA增加阿霉素在耐药细胞中核与胞浆中的分布比例JEthnopharmacol,2009,accepted耐药株敏感株上图为高内涵活细胞工作站分析结果

23中药药代动力学研究ATPADPPiP-glycoprotein23-HBA7.中药对转运体的调节作用23-HBA可抑制细胞膜和细胞核膜上P-gp的功能和表达，逆转肿瘤多药耐药。2009年国家自然科学基金(No.30801411)，“十一五”重大专项候选药物(No.2009ZX09103)mRNA水平增加减少减少Apparentpermeabilitycoefficient(Papp)andnetefflux(RE)ofbi-directionaldigoxintransportacrosspolarizedCaco-2cellmonolayers

24中药药代动力学研究8.中药多成分整合PK研究中国天然药物,2008,6:377-38225中药药代动力学研究四、中药PK标记物群的指认到临床合理用药DevelopingbioanalyticalmethodCombinedanalytical,PKandPDmethodsTCMIdentifyingMultiplemarkersStandards:abundantcontent,exactPDeffectsandsatisfiedplasmaconcentrationsPKandPDstudiesPKandPDpropertiesforeachmarkerClinicalPKstudiesanddosageregimendesignIntegratedModelsHolisticPKpropertiesforTCM26中药药代动力学研究血塞通注射液临床适应症:脑中风,

冠心病药理活性:抗凝血，抗氧化，扩张血管，增加脑血流量等；给药方案:静滴,200-400mg/天实际临床给药剂量200-1600mg/天不等，医生多根据临床经验判断27中药药代动力学研究血塞通注射液PK标记物群（Markers）的指认标准与方法定性定量分析所含成分

药效活性筛选评价体内外抗血小板聚集作用血管内皮细胞保护作用28中药药代动力学研究血塞通主要活性成分的定量分析Biol.Pharm.Bull.30(5):847-51(2007)5种成分含量占总量的80%以上29中药药代动力学研究5种皂苷成分化学结构30中药药代动力学研究基于药效活性筛选MarkersGinsenosideRd,Rb1showgoodandconcentrationdependentinhibitoryeffectonplateletaggregation抗血小板聚集血管内皮

细胞保护TPNSanditsmajorcomponentsexceptRepossessprotectingroleonrBMECsdamagedbyhydrogenperoxide31中药药代动力学研究根据成分构成与含量：人参皂苷Rb1,Rg1,Rd,Re和三七皂苷R1是血塞通所含的主要组份，5种成分的累计含量约为80%.5种主要成分具有与血塞通注射液相似的药效活性人参皂苷Rb1,Rg1,Rd,Re和三七皂苷R1可作为血塞通注射液PK/PD标记物。血塞通注射液PK标记物群（Markers）32中药药代动力学研究Chromatogr.21(7):735-46(2007)定量下限:2.77-4.00ng/mLLC-MS法同时测定血浆中5种皂苷成分33中药药代动力学研究血塞通注射液PK标记物群药代动力学iv:10mg/kgig:300mg/kg34中药药代动力学研究各成分PK参数各异血塞通注射液PK标记物群药代动力学35中药药代动力学研究基于AUC0-∞自定义权重系数的三七总皂苷多组份整合药代动力学研究原理与依据*评价药物在吸收机体内吸收的重要指标*反映了药物在机体内的曝露程度*符合中药药代动力学研究的“整体观”思想*多数情况下与药效作用呈正相关AUC0-∞36中药药代动力学研究权重系数的计算j分别代表三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、Rd、Re和Rb1其中：整合浓度计算公式为：基于AUC0-∞自定义权重系数的三七总皂苷综合浓度的计算方法37中药药代动力学研究基于AUC0-∞自定义的整合权重系数（ωj）

受试对象给药方式项目R1Rg1RdReRb1大鼠口服AUC0-∞

(mg/L*h)6.0214.122.463.0737.66ωj0.0720.1690.2700.0370.452静注AUC0-∞

(mg/L*h)2.167.7631.721.45106.44ωj0.0140.0520.2120.0100.712人静滴AUC0-∞

(mg/L*h)3.355.4523.562.66102.77ωj0.0240.0400.1710.0190.746血塞通注射液在大鼠及健康志愿者体内的AUC0-∞及相应的权重系数(ωj)

38中药药代动力学研究整合前后的药动学参数及药-时曲线大鼠口服给予300mg/kg的三七总皂苷后整合前后药时曲线图药动学参数整合前整合后R1Rg1RdReRb1T1/2β(h)1.115.0118.151.8120.1518.88Tmax(h)0.710.750.880.790.830.79Cmax(μg/mL)2.9376.4242.3561.5145.0854.11AUC(0-∞)(μg/mL*h)6.01814.10422.4583.07437.66225.33大鼠口服给予300mg/kg三七总皂苷后各成份整合前后药动学参数39中药药代动力学研究大鼠静脉注射10mg/kg的血塞通注射液后整合前后药时曲线图药动学参数整合前整合后R1Rg1RdReRb1T1/2β(h)1.674.0319.250.7222.1622.40CL(L/h/kg)5.221.910.4610.720.120.14AUC(0-∞)(μg/mL*h)2.1617.76431.7261.449106.43684.83大鼠静脉给予10mg/kg血塞通注射液后各成份整合前后药动学参数整合前后的药动学参数及药-时曲线40中药药代动力学研究大鼠PK/PD相关性分析GoodPK/PDmatch41中药药代动力学研究血塞通注射液临床药代动力学研究及给药方案设计健康志愿者整合药代动力学研究脑中风病人群体药代/药效研究42中药药代动力学研究健康志愿者静脉注射400mg/kg的血塞通注射液整合前后药时曲线图药动学参数整合前整合后R1Rg1RdReRb1T1/2β(h)1.972.0625.491.3031.3728.1CL(L/h/kg)9.5724.641.368.031.690.068AUC(0-∞)(μg/mL*h)3.355.4523.562.66102.77100.81健康志愿者静脉给予400mg血塞通注射液后三七总皂苷各成份整合前后药动学参数健康志愿者整合药代动力学研究43中药药代动力学研究

伦理委员会论证，57个脑中风病人，收集流行病学数据

800mg/天，连续给药14天，于第7,14天药后1h或3h取血5mL，测定血药浓度，并于药后第14天取全血测定凝血四项（PT,TT,APTTandFib）脑中风病人群体药代/药效研究44中药药代动力学研究脑中风病人血塞通注射液整合血药浓度数据46中药药代动力学研究脑中风病人血塞通注射液群体药代动力学参数47中药药代动力学研究血塞通注射液药动/药效相关性分析

Index1

PTprolongratio(PT%)TTprolongratio(TT%)APTTprolongratio(APTT%)Fibinhibitratio(Fib%)

Index2

Dosage(mg/kg)

Integratedconcentration

48中药药代动力学研究PT(%),Fib(%),TT(%),APTT(%)Withthervalueswereof0.598,0.551,0.590and0.505(p<0.01).Datatransformationtodeterminetheideal‘therapeuticwindows’15-40µg/mLcanmakegoodresults,25-35µg/mlarethebest整合浓度与药效作用的相关性49中药药代动力学研究PT(%),Fib(%),TT(%),APTT(%)Withthervalueswereof0.560,0.438,0.593and0.351).12-17mg/kgcanmakegoodresultsDatatransformationtodeterminetheidealdosage给药剂量与药效作用的相关性50中药药代动力学研究血塞通注射液时效关系模建与预测

PK浓度作为自变量的时间序列矩阵X(C1,······,Cn,T,othervariable)PD指标作为因变量的时间序列矩阵Y(E1,······,Em)偏最小二乘（PLS)多元回归Y-X回归关系Response-T模拟结果analysissimulation51中药药代动力学研究血塞通注射液时效关系模