药代动力学与生物利用度教学内容

药代动力学与生物利用度药代动力学研究中的生物样品分析1.概念的统一药代动力学、生物利用度、生物等效性为三个不同且有互相联系的概念，注意区别使用。药代动力学内容包括药物在体内的吸收、分布、排泄、代谢过程和动态变化过程：体内过程和速率过程生物利用度包括绝对生物利用度和相对生物利用度生物等效性主要是相对生物利用度的内容2.稳定性了解待测药物和内标物在不同pH、光照、溶剂、温度条件下稳定性对于中药或多组分制剂，应注意他们的相互作用体液中药物的稳定性包括室温、冷藏（2-8℃）、冻融、冷冻（-20--70℃）3.灵敏度：最低定量浓度注意与检测限相区别根据药物体内药物浓度确定一般为3-5个半衰期或峰浓度的1/10-1/20MS(pg)﹥RF(ng)﹥UV(g)4.选择性待测药物及内标色谱峰均要与呈基线分离内源性物质、药物的代谢物、可能的合并用药及中药中其他组分不干扰分析提供对照品、空白生物样品、空白生物样品加对照品及用药后的生物样品色谱图5.萃取回收率一般要求大于50%液-液萃取固相萃取蛋白沉淀、超滤6.工作曲线及线性关系做5个点以上，一般6-7个点最高浓度与最低浓度比值应在50-500之间浓度宽度应涵盖峰浓度和最低浓度相关系数应大于0.99。7.方法精密度与准确度精密度包括日内精密度和日间精密度一般要求应做5个点以上准确度一般用相对回收率表示，应作5个点以上RSD应小于10%，在LOQ附近应小于15%生物制品RSD应小于15%，在LOQ附近应小于20%临床前药代动力学研究

1．实验药品应注明受试药物的名称、批号、来源、纯度、保存条件及配制方法。使用的受试药物应与药效学或毒理学研究使用的一致。对照品应是标明含量的纯品2．实验动物一般采用成年和健康的动物。常用动物有小鼠、大鼠、兔、豚鼠和狗等。首选动物：应与药效学或毒理学研究一致。尽量在清醒状态下实验，动力学研究最好从同一动物多次采样。创新药应选用两种或两种以上的动物，其中一种为啮齿类动物；另一种为非啮齿类动物。其他类型的药物，可选用一种动物（建议首选非啮齿类动物，如犬或兔等）。口服用药不宜选用兔子等食草类动物。3．给药途径

所用的给药途径和方式，应尽可能与临床用药一致。4．试验剂量药代动力学研究至少应设三个剂量组，其中一个剂量应相当于药效学试验有效剂量，高剂量一般接近于最大耐受量(MTD)，以了解药物在体内的动力学过程是线性动力学还是非线性动力学。5.灵敏度(sensitivity)用最低检测浓度或定量限（limitofquantitation,LOQ）,如g/ml或ng/ml等表示。它是标准曲线上的最低浓度，要求能测至3～5个消除半衰期后或Cmax的1/10～1/20的血药浓度。6．提取回收率（绝对回收率）应考察高、中、低三个浓度的提取回收率一般应高于50％。7.特异性(specificity)必须能证明所测的物质为原形药物或活性代谢物，并能排除内源性物质、其它代谢物和杂质的干扰。对于色谱法至少要提供标准品、空白样品、外加样品和用药后的样品色谱图。Fig1HPLCChromatogramsforplasmaDanshensuconcentrationA-StandardB-Blankplasma；C-BlankplasmawithDanshensu;D-PlasmawithoralofSalviamiltiorrhizaextract1-Danshensu8.标准曲线（standardcurve）应分别制备药物在不同生物样品（如血、尿、粪、胆汁和组织匀浆等）中的标准曲线。每条标准曲线至少包括5个浓度，并应覆盖整个生物样品的浓度范围，不得外推。应提供标准曲线的线性方程和相关系数（要求色谱法的r0.99，生物学方法r0.98）。

图2.对乙酰氨基酚血浆标准曲线

9.精密度(precision）用日内和日间相对标准误差（relativestandarddeivation,RSD%）表示方法精密度。要求在标准曲线范围内选用高（接近上限）、中、低（接近LOQ）三种浓度，每一浓度至少测定5个样品，求出各自的RSD（%）。对g/ml级水平的RSD应〈10%，ng/ml级水平的RSD可〈15%。10.准确度(accuracy）用相对回收率(recovery）表示。其测定与精密度类似应在标准曲线范围内选用高、中、低三种浓度，每一浓度至少测定5个样品。11．实验设计

取样点的设计应兼顾到吸收相、分布相和消除相.根据研究样品的特性，取样点通常可安排9～13个点不等，即吸收相应取2～3个点，达峰浓度处取2～3点，分布相取2～3点，消除相取3～4个点整个采样时间应持续到3～5个半衰期或到Cmax的1/10～1/20。在非连续取样的动物试验中，每个时间点至少应有5只动物的数据;如经同一动物多次采样，每个时间点至少应有3只动物的数据。口服给药，一般在给药前应禁食12小时以上。特布他林浓度-时间曲线图12．组织分布试验一般选用小鼠或大鼠，选定一个有效剂量给药后，分别在吸收相、分布相和消除相各选一个时间点取样测定。测定心、肝、肾、脾、肺、脑、胃、肠、子宫或睾丸、脂肪和肌肉等重要组织中的浓度，以了解药物在体内的主要分布组织，特别是效应靶器官和毒性靶器官的分布。若某组织的药物浓度较高，应进一步研究消除的情况。每个时间点至少应有5个动物的数椐。人体生物利用度和生物等效性研究

人体生物利用度（bioavailability）是反映制剂中主药吸收进入人体体循环的相对量和速度的药代动力学参数。生物等效性（bioequivalancy）指一种药物的不同制剂，在相同实验条件下以相同剂量用于人体，其吸收程度和速度无显著性差异。两者概念不尽相同，但试验方法基本一致。1．特异性首选色谱法如HPLC、GC、GC-MS或LC-MS等方法2．标准曲线与线性范围必须用至少5个浓度建立标准曲线，应使用与待测样品相同生物介质，线性范围要能覆盖全部待测浓度，不得用线性范围外推的方法求算未知样品的浓度。标准曲线不包括零点。3．精密度与准确度精密度用质控样品的日内和日间相对标准差（RSD）表示，一般RSD应小于15％在LOQ附近RSD应小于20％。准确度是指用特定方法测得的生物样品浓度与真实浓度的接近程度，可用相对回收率表示，一般应85％～115％范围内，在LOQ附近应在80％～120％范围内。加样浓度(mg·L)0.269.8419.680.269.8419.68

0.299.1020.490.299.7221.54

0.2210.2219.030.259.3819.56检出浓度0.2410.2721.080.309.2118.26(mg·L)0.308.6617.510.299.3719.09

0.308.4716.960.309.6217.65

X0.279.3419.010.299.4619.22

SD0.040.851.800.020.211.50

RSD（%）

表1-3精密度试验日内变异日间变异加样浓度(mg·L)0.269.8419.68

109.392.5104.1

84.5103.996.7

91.4104.4107.1

114.488.188.9回收率114.086.286.2（%）110.798.8109.4

105.995.399.4

95.793.692.8

113.695.297

110.497.889.7

X105.095.697.1

SD10.66.07.9

RSD（%）表1-2相对回收率试验(n=10)4．最低定量限最低定量限是标准曲线上的最低浓度点，又称灵敏度，表示测定样品中符合准确度和精密度要求的最低药物浓度。5．样品稳定性对含药生物样品在室温、冰冻和冻融条件下以及不同存放时间进行稳定性考察，以确定生物样品的存放条件和时间。6．提取回收率应考察高、中、低三个浓度的提取回收率，其限度一般应高于50％。7．质控样品质控样品系将已知量的待测药物加入到生物介质中配制的样品，用于质量控制。一般配制高、中、低三个浓度的质控样品。8．质量控制应在生物样品分析方法确证完成之后开始测试未知样品。每个未知样品一般测定一次，必要时可进行复测。每批生物样品测定时应建立新的标准曲线，并随行测定高、中、低三个浓度的质控样品。质控样品测定结果的偏差一般应小于20％。9．受试者入选条件：一般情况应选择健康男性志愿者。特殊作用的药品，则应根据具体情况选择适当受试志愿者，如妇科用药，选择健康女性志愿者；试验药品可能引起受试者精神或躯体依赖性反应时，则应选择需要该类药品治疗的患者。一般情况下，受试者应具备如下条件男性18～40周岁。同一批受试者年龄不宜相差10岁以上。体重：一般要求在标准体重±10％范围内；或体重指数BMI在20～24范围内。身体状况：无心、肝、肾、消化道、神经系统、精神异常及代谢异常等病史；体格检查示血压、心率、心电图、呼吸状况、肝、肾功能和血象无异常。试验前两周内未服用任何其它药物。签署知情同意书。受试者例数为18～24例绝对生物利用度试验选用经批准上市的相同药物静脉注射剂作为参比制剂。相对生物利用度试验选用经批准上市的相同药物相同剂型的主导产品作为参比制剂对乙酰氨基酚咀嚼片生物利用度研究自愿受试者知情同意书我自愿参加对乙酰氨基酚咀嚼片人体生物利用度和生物等效性研究。经过华中科技大学同济医学院临床药理研究所医生对本项研究所作的充分说明，我已经了解到，本项研究是经国家药品监督管理局批准，为证实对乙酰氨基酚咀嚼片在人体吸收程度合格性而进行的工作；我已经认识到该研究的意义、目的、药物作用、可能出现的不良反应以及有效的预防办法。试验期间我将按医生要求用药，不用任何其它药物；按要求进餐，不吸烟、不饮酒，适度活动；按规定时间接受血样采集和必要的观察。临床药理研究所将进行必要的监护并提供自愿受试者营养费，以保证工作顺利进行。鉴于此，我自愿参加对乙酰氨基酚咀嚼片人体生物利用度和生物等效性研究，并按照试验要求与医务人员密切配合完成此项研究。

自愿受试者（签名）————————年月日华中科技大学同济医学院临床药理研究所临床药理所医生（签名）_________年月日10设计方法一个受试制剂与一个参比制剂比较的情况下，采用两制剂双周期交叉试验设计，以减少不同试验周期和个体差异对试验结果的影响。受试者按随机原则分成两组。一组受试者先服用受试制剂，后服用参比制剂；另一组受试者先服用参比制剂，后服用受试制剂。通常应间隔1周或2周。半衰期长的药物，需有更长的间隔时间。11.生物样品采集时间点的确定通常应有预备试验，为合理设计采样点提供依据。应用血药浓度测定法时，服药前应先取空白血样。一般在药时曲线峰前部分至少取4个点，峰后部分取6个或6个以上点。总采样点不少于11个。采样持续到受试药原形或其活性物3～5个半衰期时，或持续采样至血药浓度为Cmax的1／10～1／20以后。12.对受试者的要求受试者于试验前1日和试验期内均勿饮用酒类和咖啡类饮料；试验前禁食过夜10小时。于次日早晨空腹服用受试制剂或参比制剂，用150～200ml温开水送服；服药2小时后方可再饮水，4小时后进统一餐。受试者服药后应避免剧烈运动，亦不得长时间卧床

13.生物等效性评价对受试制剂与参比制剂的生物等效性评价，应从药物吸收程度和吸收速度两方面进行。药代动力学参数AUC和Cmax，经对数转换后进行交叉试验的方差分析与双单侧t检验处理。若受试制剂AUC的90％可信限落在参比制剂80－125％范围内，Cmax的90％可信限落在70－143％范围内，Tmax经非参数法检验无差异，可以认定受试制剂与参比制剂生物等效。常用动力学软件介绍1.NONLIN软件国外应用最广泛的软件WinNonlin是其Windows版本，为美国Pharsight公司的产品可用于几乎所有的药代、药效及非房室模型的分析药代动力学和生物药剂学程序包PKBP-N1由南京军区总医院于1985年编制主要功能包括：非线性曲线拟合隔室模型并作参数估算非线性米曼型消除动力学参数估算非房室模型分析给药方案设计和预测体内血浓变化3P87/3P97（practicalpharmacokineticprogram)国家药品评审中心组织中国药理学会数学专业委员会编制国内应用最广可处理各种途径的线性和非线性药动学模型主要功能：可处理不同房室数的各种线性和非线性药动学模型的时间血浓数据，并打印药动学参数及各种图表计算机自动给出可能的房室数及权重系数的计算结果对多剂量组数据进行批处理及统计分析用户可自定义房室模型、权重系数、计算方法、收敛精度、初始值等进行研究分析提供12种模型，其中9种属于一级速率消除的线性房室模型，3种属于Michaelis-Menten消除的一房室非线性模型

MAINMENU1.3p87(NewEdition)2.Bioequivalenceevaluation3.EstimationofAbsorptionRate4.EstimationofPkparametersfromurinarydata5.Exit

MAINMENU

1.InputorModifyData2.ComputationforMeanC-TDataorSelectionofModels3.ComputationforBatchorGroupsofC-TData4.AlgorithmsandConditionsSpecifiedbyUser5.OutputofComputedResults6.DefinitionofPharmacokineticModels7.SimplifiedParametersEstimationSystem8.ExitMODEL:Two-compartmentModelwithi.v.InjectionRecordNo.2MeanofGroup1Algorithm=MarquardtWeight=1Compartmentnumber=2Regressioncoefficient=.9987655Rsquare=.9975322WSS=4.953764E-02Goodnessoffit=7.419017E-02MaximumC(obs)-C(cal)=.1531363Max(C-C(cal))/C)%=11.99278Convergentprecision=7.894796E-30AIC=-31.06529Runtest:4ParameterUnitValuesStandardErrorAug/ml6.6686242.88E-01alpha1/h3.8882283.02E-01Bug/ml1.1622471.62E-01beta1/h0.3922286.58E-02V(c)(mg)/(ug/ml)1.276997T1/2alphah0.178268t1/2betah1.767202K211/h0.911100K101/h1.673882K121/h1.695475AUC(ug/ml)*h4.678270CL(s)mg/h/(ug/ml)2.137542

BIOEQUIVALENCEEVALUATIONPROGRAM1.InputPKparameters(AUC,Cmax,Tmax,...)2.BioequivalenceAnalysisofPKparametersfileinputin1.3.InputConcentration-Timedataandcreateadatafile4.EstimationofConcentration-Timedatafile5.ExampleFrom:Textbooks&Monographs:S-CChow&J-PLiu6.ExitANALYSISOFBIOEQUIVALENCE1.InputConcentration-TimedatafileandEstimationofParameters2.DisplayFTestandTwotwoOne-sidedtestsProcedure3.DisplayIndividualsubjectConcentration-Timedataandcurve4.PrintoutC-TdataandEstimatedParametersonPrinter5.ReturntoMainmenu

PARAMETER:AUC(0-Tn)ANALYSISOFVARIANCEDatawithouttransformation-------------------------------------------------------------------------------SourceSumofSquaresDFMeanSquaresFvaluePvalue-------------------------------------------------------------------------------Inter-subjectsCarry-over554.05361554.05367.10190.01578Residuals1404.27501878.01535.59430.00032Intra-subjectsFormulation0.005110.00510.00040.98493Periods5.771115.77110.41380.52814Residuals251.01911813.9455Total2215.123939-------------------------------------------------------------------------------Twoone-sidetestand(1-2*alpha)confidentialinterval-------------------------------------------------------------------------------MeanofReference:33.7026MeanofTested:33.7266t1:5.728>=t(1-alpha):1.7340t2:5.688>=t(1-alpha):1.73490%confidentialinterval:94.0%--106.1%--------------------------------------------------------------------------------CONCLUSION:TestandReferenceformulationbioequivalencePARAMETER:AUC(0-Tn)ANALYSISOFVARIANCEAfterLogrithmictransformation------------------------------------------------------------------------------sourceSumofSquaresDFMeanSquaresFvaluePvalue------------------------------------------------------------------------------Inter-subjectsCarry-over