临床药代动力学生物利用度和生物等效性研究讲解

临床药代动力学生物利用度和生物等效性研究讲解第一页，共38页。临床药代动力学（PK）研究研究药物在人体内处置的过程（吸收、分布、代谢和排泄），是临床制定合理用药方案和个体化药物治疗的依据。生物利用度（BA）是指药物或药物活性成分吸收进入全身循环的程度和速度。一般分为绝对生物利用度和相对生物利用度。生物等效性（BE）是指药学等效制剂或可替换药物在相同试验条件下，服用相同剂量，其活性成分吸收程度和速度的差异无统计学意义。通常意义的生物等效性研究是指用生物利用度研究的方法以药代动力学参数为终点指标，根据预先确定的等效标准和限度进行比较研究。第二页，共38页。PK、BA和BE研究常用的分析方法色谱法：气相色谱法（GC）、高效液相色谱法（HPLC）、色谱-质谱联用法（LC-MS、LC-MS-MS、GC-MS、GC-MS-MS）。用于大多数药物检测。免疫法：放射免疫分析法、酶免疫分析法、荧光免疫分析法等。多用于蛋白质多肽类物质检测。微生物学方法：可用于抗生素药物的测定。第三页，共38页。方法学确证

1. 特异性特异性系指在样品中存在干扰成分的情况下，分析方法能够准确、专一地测定分析物的能力。要求：必须证明所测定物质是受试药品的原形药或特定的代谢物；生物样品所含内源性物质不得干扰样品的测定。如果有几个分析物，应保证每个分析物都不被干扰。应确定保证分析方法特异性的最佳条件。色谱法至少要考察6个不同来源空白生物样品色谱图、空白生物样品外加对照物质色谱图（注明浓度）及用药后的生物样品色谱图，来反映分析方法的特异性。对于质谱法，则应注意考察分析过程中的介质效应。第四页，共38页。方法学确证

2. 标准曲线和定量范围

标准曲线反映所测定物质浓度与仪器响应值的关系，一般用回归方程来评价。

要求： 1）提供标准曲线的线性方程和相关系数，说明其线性相关程度。 2）标准样品是在相同生物介质中加入已知量的分析物配制而成，必须至少采用6个浓度的标准样品，建立标准曲线。对于非线性相关可能需要更多浓度点。

第五页，共38页。方法学确证

2. 标准曲线和定量范围 要求： 3）在定量范围（即标准曲线高低浓度范围）内浓度测定结果应达到试验要求的精密度和准确度。 4）定量范围要能覆盖全部待测的生物样品药物浓度范围，不得用定量范围外推方法求算药物浓度。 5）建立标准曲线时应随行空白生物样品，用于评价干扰。第六页，共38页。方法学确证3. 定量下限（LLOQ）

定量下限是标准曲线上的最低浓度点，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。

要求：

1）定量下限应能测定3~5个消除半衰期时样品中的药物浓度，或Cmax的1/10~1/20的药物浓度。 2）定量下限的准确度应在真实浓度的80~120%范围内，相对标准差（RSD）应小于20%。第七页，共38页。方法学确证4. 精密度和准确度

1）精密度是指在确定的分析条件下，相同介质中相同浓度样品的一系列测定值的分散程度。

通常用质控样品RSD考察方法的精密度。一般RSD应小于15%，在LLOQ附近的RSD应小于20%。 2）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（即质控样品的实测浓度与真实浓度的偏差）。一般应在85%~115%范围内（偏差应小于15%），在LLOQ附近应在80%~120%范围内。第八页，共38页。方法学确证4. 精密度和准确度

3）一般要求选择高、中、低3个浓度的质控样品同时进行精密度和准确度考察。低浓度通常在LLOQ的3倍以内，高浓度接近标准曲线上限，并在中间选一个浓度。 测定批内精密度，每一浓度至少测定5个样品；批间精密度应至少连续测定3个分析批（45个样品）。第九页，共38页。方法学确证5. 样品稳定性

根据具体情况，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。要注意考察储备液的以及样品处理后溶液中分析物的稳定性，以保证检测结果的准确性和重现性。6. 提取回收率 分析过程的提取效率，以样品提取和处理过程前后分析物含量百分比表示。 应考察高、中、低3个浓度的提取回收率，其结果应当一致、精密和可重现。第十页，共38页。方法学确证7. 微生物学和免疫学方法的确证

上述很多参数和原则也适用于微生物学和免疫学方法，但应考虑它们的特殊之处。微生物学和免疫学分析的标准曲线本质上是非线性的，应采用更多的浓度点来建立标准曲线。 方法确证实验应包括在几天内进行的6个分析批，每个分析批包括4个浓度（LLOQ、低、中、高浓度）的质控双样本。第十一页，共38页。生物样品测定和质量控制在测定生物样品中的药物浓度时应进行质量控制，以保证所建立方法的实际应用可靠性。质量控制：1）整个生物样本分析过程应遵从预先制定的实验室SOP以及GLP原则。2）建议由独立人员制备不同浓度的质控样品。3）来自同一个体的生物样品最好在同一批中测定。4）每个分析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。第十二页，共38页。生物样品测定和质量控制质量控制：5）每个浓度的质控样品至少双样本，均匀分布在未知样品测试顺序中；若一个分析批中未知样品数较多时，应增加各浓度度点质控样品数，质控样品数应大于未知样品总数的5%。6）质控样品测定结果的偏差一般应小于15%，低浓度点偏差一般应小于20%；最多允许1/3不在同一浓度的质控样品结果超限。如质控样品测定结果不符合上述要求，该分析批样品测试结果作废。7）标准曲线的范围不能外延，浓度高于定量上限的样品应采用空白介质稀释后测定；低于定量下限的样品，在进行药 代动力学分析时，Cmax以前的样品定为零值，以后的样品定为无法定量。第十三页，共38页。分析数据的记录与报告提交生物分析方法建立中产生的数据和QC样品测试结果应全部记录保存。提交数据至少包括：1. 方法建立数据 分析方法的详细描述；仪器设备、分析条件、分析方法所用对照品的纯度和来源，方法学确证数据及代表性色谱图或质谱图并加以说明。2. 样品分析数据 分析样品时标准曲线及回归方程，各分析批QC样品测定结果及批内、批间精密度和准确度，各分析批待测样品浓度计算结果。提交20%受试者样品测试的色谱图复印件，包括相应分析批的标准曲线和QC样品的色谱图复印件。3. 其他相关信息第十四页，共38页。创新药物临床药代动力学研究健康受试者药代动力学研究患者药代动力学研究特殊人群药代动力学研究药代动力学与药效动力学相关性研究第十五页，共38页。健康志愿者药代动力学研究

单次给药、多次给药和进食对口服药物药代动力学影响的研究。阐明新药制剂不同剂量水平的吸收、分布、代谢和排泄特征，是制定临床试验用药方案的依据。药物代谢产物的药代动力学研究。药物-药物的药代动力学相互作用研究。阐明药物相互作用对药代动力学的影响。一般在IV期进行；但如临床前研究已提示有明显相互作用，则应在临床试验阶段进行该研究。第十六页，共38页。患者药代动力学研究

结合药物临床试验进行此项研究。初步明确在相应疾病状态下的药代动力学的特点，指导临床合理用药。第十七页，共38页。特殊人群药代动力学研究

肝或肾功能损害患者老年或儿童患者遗传因素对药代动力学影响（个体差异和种族差异）。第十八页，共38页。药代动力学与药效动力学

相关性研究探索相关性的特征、治疗浓度范围和中毒浓度，确定是否纳入临床治疗药物监测的范畴，进一步提供安全、有效用药依据。第十九页，共38页。健康志愿者单次给药药代动力学研究1. 受试者选择标准通过病史、体检、心电图、血/尿生化和血液学检查证实身体健康。一般为男女各半，可了解是否存在性别差异。一般在18-45岁，同批受试者年龄不宜相差太大。体重一般不应低于50kg，体重指数一般19~24范围内。受试者必须自愿参加，并在试验前签署知情同意书。（AIDS和HIV病毒感染者，药物滥用者，最近三个月内献血或作为受试者被采样者，嗜烟酒者和近二周曾服过各种药物者均不宜作为受试者。）第二十页，共38页。健康志愿者单次给药药代动力学研究2.受试者例数

一般为每剂量组8~12例。3.对试验药物的要求药品质量 应在符合GMP条件的车间制备，并经检验符合质量标准。药品保管 应有专人保管。试验结束后剩余药品和使用药品应与记录相符。4.药物剂量

一般选用低、中、高三种剂量。剂量主要根据I期耐受性试验结果，参考临床前试验结果以及II期临床试验的拟用剂量。高剂量必须小于或等于人体最大耐受的剂量，但应高于治疗剂量。第二十一页，共38页。健康志愿者单次给药药代动力学研究5. 研究步骤 受试者在试验日前进入I期临床试验观察室，晚上进统 一清淡饮食，然后禁食10小时。次日晨空腹口服药物 （注射给药不需空腹），用200~240ml温水送服。如需 收集尿液，则在服药前排空膀胱。服药1小时后可适 量饮水，2~4小时后进统一清淡饮食。按试验方案在 给药前、后不同时间采取血样和/或尿样（如需收集尿 样，应记录总尿量后，留取所需量）。试验期间应避 免剧烈运动，禁服茶、咖啡及其他含咖啡和醇类饮料， 禁止吸烟。第二十二页，共38页。健康志愿者单次给药药代动力学研究6. 采样点的确定

服药前采空白血样品。完整的血药浓度-时间曲线应包括药物 各时相的采样点；一般吸收分布相至少2-3个，平衡相（峰浓 度）3个，消除相6个。一般不少于11个采样点，应有3~5个 消除半衰期的时间，或采样持续到血药浓度为Cmax的 1/10~1/20。 应收集服药前和服药后不同时间段尿样。取样点的确定可参 考动物药代动力学试验中药物排泄过程的特点，应包括开始 排泄时间、排泄高峰及排泄基本结束的全过程。第二十三页，共38页。健康志愿者单次给药药代动力学研究7. 药代动力学参数的估算

用药代动力学统计软件处理数据、计算药代动力学参数、模型判断、统计学分析和图形显示。 主要药代动力学参数有： 反映药物吸收速率和程度Ka,Tmax,Cmax,AUC; 反映药物在体内的分布容积Vd； 反映药物从血液循环中消除特点Kel,t1/2,MRT,CL。 从尿液浓度估算药物经肾排泄的速率和总量。 对参数进行分析，说明其临床意义，并对II期用药提出建议。第二十四页，共38页。健康志愿者多次给药药代动力学研究目的：

考察药物多次给药后的稳态浓度（Css），达到稳态浓度的速率和程度，药物谷、峰浓度之间的波动系数（DF），是否存在药物蓄积作用，明确稳态浓度和临床药理效应的关系。1. 受试者选择标准、例数和对试验药物的要求

与单次给药相同。2. 药物剂量

采用II期试验拟订的剂量，根据单次给药的消除半衰期和II期试验给药方案确定总服药次数和总剂量。第二十五页，共38页。健康志愿者多次给药药代动力学研究3. 研究步骤 受试者应在I期临床试验观察室服药、采集样本和活 动。如为口服药物，需用200~240ml温水送服。早、中、晚三餐均进统一饮食。4. 采样点确定

根据单次给药的消除半衰期，估算药物可能达到稳态浓度的时间。连续测定三次谷浓度以确定已达稳态浓度。达稳态浓度后，于最后一次给药后，采集各时相血样（同单次给药）。

第二十六页，共38页。健康志愿者多次给药药代动力学研究5. 药代动力学参数估算

根据测定的三次谷浓度及稳态血药浓度-时间数据，绘制多次给药后的药-时曲线，求得相应药代动力学参数，包括Tmax,Cmax,t1/2,CL,Cav,AUCss及DF等。 说明多次给药时的药代动力学特点，应与单次给药的药代动力学参数比较，观察是否存在明显差异，特别在吸收和消除等方面是否有显著的改变。第二十七页，共38页。生物等效性研究（一）试验设计与操作1. 交叉设计

多数药物吸收和清除在个体间存在很大差异，个体间 的变异系数远远大于个体内变异系数，因此，生物等 效性研究一般要求按自身交叉对照的方法设计，可以 将制剂因素对药物吸收的影响与其他因素区分开来， 减少不同试验周期和个体差异对结果的影响。受试者 随机分组，按一定顺序接受处理，二次处理间的清洗 期不应短于7个消除半衰期，以消除前一处理的携带 效应。

第二十八页，共38页。生物等效性研究2.受试者选择

受试者选择应当尽量使个体间差异减到最小，以便能检测出制剂间的差异。2.1 入选条件

男性健康受试者。特殊作用的药物应根据具体情况选择受试者。 年龄：18~40岁。同一批受试者年龄不宜相差10岁以上。 体重：在标准体重范围内，不应低于50公斤。同一批受试者体重不宜悬殊太大。

试验前2周内及试验期间禁用其他药物。试验期间禁烟、酒及含咖啡因饮料或可能影响药物代谢的果汁。第二十九页，共38页。生物等效性研究2.2 受试者例数

应当符合统计学要求。18~24例可满足大多数药物对样本量的要求；变异性大的药物可能需要适当增加例数。2.3 受试者分组

必须采用随机分组，两组例数最好相等，以使可比性最好。2.4 伦理学要求

受试者在试验前需签署知情同意书。

第三十页，共38页。生物等效性研究3. 受试制剂和参比制剂

受试制剂应为符合临床应用质量标准的放大产品。提供体外溶出度、稳定性、含量或效价测定、批间一致性报告。个别药品尚需提供多晶型及光学异构体的资料。 参比制剂的质量直接影响试验结果的可靠性。一般应选择国内已批准上市相同剂型的原创药，无法获得原创药时，可选用上市主导产品。 受试制剂和参比制剂应注明研制/生产单位、批号、规格、保存条件、有效期。参比制剂和受试制剂含量差别不能超过5%。 应使用一个批号的参比制剂和受试制剂，并保留到产品上市以备查。第三十一页，共38页。生物等效性研究4. 给药剂量

一般情况下进行单剂量给药，剂量与临床单次用药剂量一致。有时为了达到检测要求，剂量可加倍，但不得超过临床推荐常用的单次最大剂量。特殊情况需要使用不相等剂量的受试制剂和参比制剂时，应说明理由并提供所用剂量范围内的线性药代动力学特征依据，结果可以剂量校正方法计算。 以下情况可能需要考虑多次给药研究：受试药品单次服用后血药浓度很低，难以测定；受试药生物利用度有较大的个体差异；药物吸收程度相差不大，但吸收速度有较大差异；缓控释制剂。

第三十二页，共38页。生物等效性研究5. 取样

取样点同单次给药的药代动力学研究。

对于已知生物利用度受昼夜节律影响的药物，在多次给药研究时，可能应连续24小时取样。6. 药代动力学参数计算

一般用非房室数学模型分析方法估算药代参数，因为房室数学模型分析方法估算药代参数时，采用不同的方法或软件其值可能有较大的差异。所用软件必须符合统计学要求并应在研究报告中注明所用软件。 主要参数Cmax和Tmax均以实测值表示，AUC0→t以梯形法计算。第三十三页，共38页。生物等效性研究7.研究过程标准化

整个研究过程应当标准化，将其他各种影响因素减少到最小。 试验在I期临床试验观察室进行。受试者的饮食和活动都应统一。试验前禁食过夜10小时以上；次日早晨空腹服用受试制剂或参比制剂，用200-250ml温开水送服；服药2小时后方可再饮水，4小时后统一进标准餐。试验前1日和试验期间禁止