新旧版非临床PK药代分析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,解读新旧版,药物非临床药代动力学研究技术指导原则,张科之,指导原则,药物非临床药代动力学研究技术指导原则,指导原则编号：,【H】GPT5-1,发布：,2005,年,3,月,药物非临床药代动力学研究技术指导原则,第二稿,指导原则编号：征求稿,发布：,2013,年,4,月,定义,非临床药代动力学研究是通过,动物体内、外和人体外,的研究方法，揭示药物在体内的动态,变化规律,，获得药物的基本药代动力学参数，阐明药物的,吸收、分布、代谢和排泄的,过程和特点。,在药效学和毒理学评价中，药物或活性代谢物浓度数据及其相关药代动力学参数是产生、决定或阐明药效或毒性大小的基础，可提供,药物对靶器官效应,（药效或毒性）的依据；,在药物制剂学研究中，非临床药代动力学研究结果是评价药物制剂特性和质量的重要依据；,在临床研究中，非临床药代动力学研究结果能为设计和优化临床研究给药方案提供有关参考信息。,主要内容,非临床药代动力学研究的基本原则、试验设计的总体要求、生物样品的药物分析方法、研究项目（血药浓度,-,时间曲线、吸收、分布、排泄、血浆蛋白结合、生物转化、对药物代谢酶活性的影响）、数据处理与分析、结果与评价等，并对研究中的一些常见问题及处理思路进行了分析,基本原则,（一）试验目的明确,（二）试验设计合理,（三）分析方法可靠,（四）所得参数全面，满足评价要求,（五）对试验结果进行综合分析与评价,（六）具体问题具体分析,试验设计,总体要求,受试物：,名称、剂型、批号、来源、纯度、保存条件及配制方法。,受试物及剂型应尽量与药效学或毒理学研究的一致，并附研制单位的质检报告。,新版药典：,应采用工艺相对稳定、纯度和杂质含量能反映临床试验拟用样品和,/,或上市样品质量和安全性的样品。,所用辅料、溶媒等：应标明批号、规格和生产单位，并符合试验要求。,中药、天然药物：一般应采用中试或中试以上规模样品，如不采用，应说明理由。,试验设计（续）,总体要求（续）,试验动物,尽可能与药效学和毒理学研究一致,清醒状态下试验，最好同一动物多次采样,首选啮齿类，创新药需加一种非啮齿类,口服给药不宜选兔等食草类动物,剂量选择,至少三个剂量，其高剂量最好接近最大耐受剂量，中、小剂量根据动物有效剂量的上下限范围选取。,主要考察在所试剂量范围内，药物的体内动力学过程是属于线性还是非线性,给药途径：与临床用药一致,试验设计（续）,分析方法,包括色谱法、放射性核素标记法、免疫学和微生物学方法。,对于前体药物或有活性代谢产物的药物，建立方法时应考虑能同时测定原形药和代谢物，以考察物质平衡（,Mass Balance,），阐明药物在体内的转归。在这方面，放射性核素标记法和色谱,-,质谱联用法具有明显优点,生物样品测定的关键是方法学的确证（,Validation,）。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。,试验设计（续）,研究项目,血药浓度,-,时间曲线,受试动物数：,每个采样点不少于,5,个数据为限计算所需动物数。最好从同一动物个体多次取样。如由多只动物的数据共同构成一条血药浓度,-,时间曲线，应相应增加动物数，以反映个体差异对试验结果的影响。,建议受试动物采用雌雄各半，如发现动力学存在明显的性别差异，应增加动物数以便认识受试物的药代动力学的性别差异。对于单一性别用药，可选择与临床用药一致的性别。,新版药典：,每个采样点一般不少于,6,个数据为限计算所需动物数,建议受试动物采用雌雄各半，如选择单一性别，应说明理由。,试验设计,研究项目,血药浓度,-,时间曲线（续）,采样点,给药前需要采血作为空白样品。采样时间点的设计应兼顾药物的吸收相、平衡相（峰浓度附近）和消除相。,一般在吸收相至少需要,23,个采样点，对于吸收快的血管外给药的药物，应尽量避免第一个点是峰浓度（,Cmax,）；在,Cmax,附近至少需要,3,个采样点；消除相需要,46,个采样点。整个采样时间至少应持续到,35,个半衰期，或持续到血药浓度为,Cmax,的,1/101/20,。,建议在正式试验前，选择,23,只动物进行预试验，然后根据预试验的结果，审核并修正原设计的采样点,试验设计,研究项目（续）,血药浓度,-,时间曲线,口服给药：,一般在给药前应禁食,12,小时以上，根据具体情况统一给药后禁食时间，以排除食物对药物吸收的影响。,药代动力学参数,静脉注射给药，应提供,t1/2,（消除半衰期）、,Vd,（表观分布容积）、,AUC,（血药浓度,-,时间曲线下面积）、,CL,（清除率）等参数值；血管外给药， 除提供上述参数外,尚应提供,Cmax,和,Tmax,（达峰时间）等参数，以反映药物吸收的规律。另外，提供统计矩参数，如,: MRT,（平均滞留时间）、,AUC(0-t),和,AUC(0-),等，对于描述药物药代动力学特征也是有意义的。,试验设计,研究项目（续）,血药浓度,-,时间曲线,应提供的数据,单次给药：各个（和各组）受试动物的血药浓度,-,时间数据及曲线和其平均值、标准差及曲线；主要药代动力学参数及平均值、标准差；规律和特点进行讨论和评价,多次给药：各个（和各组）受试动物首次给药后的血药浓度,-,时间数据及曲线和主要药代动力学参数；,3,次稳态谷浓度数据及平均值、标准差；血药浓度达稳态后末次给药的血药浓度,-,时间数据和曲线，及其平均值、标准差和曲线；比较首次与末次给药的血药浓度,-,时间曲线和有关参数；各个（和各组） 平均稳态血药浓度及标准差。,吸收,尽可能提供绝对生物利用度,必要时可进行在体或离体肠道吸收试验以阐述药物吸收特性,试验设计,研究项目（续）,分布,首选啮齿类，选择一个剂量（一般以有效剂量为宜）给药后，至少测定药物在心、肝、脾、肺、肾、胃肠道、生殖腺、脑、体脂、骨骼肌等组织的浓度，以了解药物在体内的主要分布组织。,参考血药浓度,-,时间曲线的变化趋势，选择至少,3,个时间点分别代表吸收相、平衡相和消除相的药物分布。若某组织的药物浓度较高，应增加观测点，进一步研究该组织中药物消除的情况。,每个时间点，至少应有,5,个动物的数据。,新版药典,每个时间点，至少应有,6,个动物的数据。,取消：尽可能提供给药后不同时相的整体放射自显影图像。,增加了在某些情况可考虑进行多次给药后特定组织的药物浓度研究：,药物,/,代谢物在组织中的半衰期明显超过其血浆消除半衰期，并超过毒性研究给药间隔的两倍；,在短期毒性研究、单次给药的组织分布研究或其他药理学研究中观察到未预料的，而且对安全性评价有重要意义的组织病理学改变；,定位靶向释放的药物。,试验设计,研究项目（续）,排泄,尿和粪的药物排泄,首选啮齿类，使用代谢笼，定点收集尿或粪便，每个时间点至少,5,只动物,药物经此途径排泄的速率及排泄量,胆汁排泄：大鼠插管，定点采样,新版药典：,收集胆汁的时间总时长一般不超过三天,尽可能同时建立回流通路，确保动物术后保持健康状态。,记录排泄速度及排出量，计算物质平衡,试验设计,研究项目（续）,血浆蛋白结合,有平衡透析法、超过滤法、分配平衡法、凝胶过滤法、光谱法等。,使用一种方法进行至少,3,个浓度（包括有效浓度），每个浓度至少重复试验三次,根据药理毒理研究所采用的动物种属，进行动物与人血浆蛋白结合率比较试验，以预测和解释动物与人在药效和毒性反应方面的相关性。,对蛋白结合率高于,90%,以上的药物，建议开展体外药物竞争结合试验，即选择临床上有可能合并使用的高蛋白结合率药物，考察对所研究药物蛋白结合率的影响。,新版药典,对于开展体外药物竞争结合试验的要求：对高血浆蛋白结合率，且安全范围窄的药物,试验设计,研究项目（续）,生物转化,对于创新性的药物，需了解在体内的转化类型、主要转化途径及其可能涉及的代谢酶生物等转化情况,对于新的前体药物,除对其代谢途径和主要活性代谢物结构进行研究外,还需对原形药和活性代谢物进行系统的药代动力学研究。,而对原形药排泄,50%,，可分为两个阶段：临床前可先采用色谱方法或放射性核素标记方法分析和分离可能存在的代谢产物，并初步推测其结构；在,II,期临床研究提示其在有效性和安全性方面有开发前景，在申报生产前进一步研究并阐明主要代谢产物的可能代谢途径、结构及代谢酶。,如有较强活性的代谢产物时，应尽早开展活性代谢产物的研究，以确定开展代谢产物动力学试验的必要性。,新版药典,新增：应考察药效和毒性试验所用的实验动物与人体代谢的差异性，这种差异有两种情况，其一是量的差异，种属间的代谢物是一致的，但各代谢物的量不同或所占的比例不同；其二是质的差异，即种属间的代谢物是不一致的。这时应结合药效和毒性试验的结果来评价这种代谢的种属差异性是否会影响到其药效和毒性。,试验设计,研究项目（续）,对代谢酶活性的影响,新增：,体外试验体系是评价药物代谢酶和转运体作用机制的有力手段，应结合体内试验，综合评价药物的处置过程。非临床,ADME,研究应鉴定药物是否是代谢酶或转运体的底物或抑制剂。,体外试验体系如肝微粒体、肝,S9,、原代肝细胞及,P450,重组酶等可用于鉴定创新药物是否是,P450,同工酶的底物并进行代谢种属差异的比较。,P450,同工酶之外的药物代谢酶，如葡萄糖醛酸结合酶、硫酸转移酶等，也应该在适当的情况下进行评估。药物体外代谢稳定性研究主要通过底物消耗法或代谢物生成法完成。,各种不同的细胞体系，如,Caco-2,，原代肝细胞及单一药物转运体转染的细胞株（,MDCK,、,HEK,、,CHO,）等，是鉴定外排和摄取转运体是否介导药物跨膜转运的有效方法。以外排转运体,P-gp,为例，若创新药物的外排比,2,，可以初步认为该药物是,P-gp,的底物。进一步的验证可以通过使用适当的抑制剂完成。确定一个创新药物是否是代谢酶或转运体的底物可以协助判断该药物的动力学特征是否会受到其他药物的影响。,试验设计,研究项目（续）,对代谢酶活性的影响,新增：,非临床,ADME,研究应关注创新药物是否通过抑制或诱导代谢酶或转运体影响其他药物的动力学特征。,对,CYP1A2,、,CYP2B6,、,CYP2C8,、,CYP2C9,、,CYP2C19,、,CYP2D6,、,CYP3A4,等抑制的考察可以使用类药性探针底物（,Drug-like Probe Substrate,）完成。抑制试验应该在酶动力学线性范围进行，即探针底物药物的浓度,Km,（米氏常数），抑制强弱通过,IC50,或,Ki,判断。该方法适用于其他药物代谢酶和转运体的研究评价。,创新药物对,P450,酶的诱导应该重点对人,CYP3A4,以及,CYP1A2,、,CYP2B6,进行评估。体外诱导试验可运用人肝细胞多次给药后相关,mRNA,表达和,/,或酶活性的变化进行评价。,创新药物还应考虑药物代谢酶和转运体基因多态性的存在、代谢酶与转运体之间的相互影响、主要代谢物（,25%,原药,AUC,）的清除机制及潜在的相互作用、人特异性代谢物的评估等,。,试验设计,研究项目（续）,新增：物质平衡,在临床前和临床早期阶段，特别是毒性剂量和有效治疗剂量范围确定的情况下运用放射性标记化合物，可通过收集动物和人体血浆、粪、尿以及胆汁以研究药物的物质平衡。,获得化合物的排泄速率和途径等资料，而且有助于代谢产物的性质鉴定，并通过有限的数据比较它们的体内吸收和分布特点。通过体外和动物样品中分离出的代谢产物可用作参比品用于临床和非临床的定量研究。,大鼠组织分布研究和动物胆管插管收集的胆汁能够提供药物的组织分布资料和明确胆汁清除特点。一般应采用放射性同位素标记技术研究物质平衡。,数据处理与分析,应有效整合各项试验数据，选择科学合理的数据处理及统计方法。,如用计算机处理数据，应注明所用程序的名称、版本和来源，并对其可靠性进行确认。,结果与评价,应进行科学和全面的分析与评价,分析药代动力学特点与药物的制剂选择、有效性和安全性的关系，为药物的整体评价和临床研究提供更多有价值的信息。,药物吸收、分布和消除的特点；,经尿、粪和胆汁的排泄情况；与血浆蛋白结合的程度；,药物在体内蓄积的程度及主要蓄积的器官或组织；,创新性的药物：在体内的生物转化、消除过程及物质平衡情况。,常见问题与处理思路,药代动力学与制剂研究,药代动力学与药物的理化性质、剂型特征、制剂所使用的辅料、制备工艺等有关；,药物的理化性质包括溶解度、油水分配系数、酸碱度、粒度、晶型、渗透性以及药物在胃肠道中的稳定性等；,制剂因素包括剂型、辅料和制备工艺以及不同剂型制剂的给药途径等。,多次给药,临床需长期给药且有蓄积倾向的药物,选用一个剂量,(,有效剂量,),：根据单次给药药代动力学试验结果求得的消除半衰期，并参考药效学数据,确定药物剂量、给药间隔和给药天数,以下情况可考虑进行多次给药后特定组织的药物浓度研究：,1,、药物,/,代谢物在组织中的半衰期明显超过其血浆消除半衰期，并超过毒性研究给药间隔的两倍；,2,、在短期毒性研究、单次给药的组织分布研究或其他药理学研究中观察到未预料的，而且对安全性评价有重要意义的组织病理学改变；,3,、定位靶向释放的药物,常见问题与处理思路（续）,关于体外药代动力学研究,在进行药代动力学研究时，除了体内研究外，还可配合体外研究，,这些信息对于补充说明体内的研究结果，进一步阐明药理和毒理作用机制是有价值的。,新增：,体外转运体系统,重要性,在推测人药代动力学参数和特征时，提供了同种属的体外到体内的推测。若发现有明显种属差异的的药物，应进一步分析解释。,通过应用不同辅酶、不同选择性抑制物，不同重组基因纯酶，在试验设计上，可以弥补动物体内方法学的缺陷。,结合动物的体内方法学，在新药研发的临床前阶段，可以较准确和有效地评价药物的吸收、运转、分布、代谢，比如药物代谢产物鉴定、代谢途径鉴定、药物对代谢酶和转运体的抑制和诱导等，为阐明药理和毒理作用机制和设计第一个临床研究剂量和评价潜在性药物代谢性或运转性相互作用提供可靠的参数。,减少了实验动物的使用，使动物伦理学的实施逐渐成为可行。,常见问题与处理思路（续）,关于动物选择,应尽量选择适宜的动物来进行研究，如口服给药的药物不宜选择食草类动物或与人胃肠道情况差异较大的动物。,对于创新性的药物，可利用体外药代动力学手段预先对动物种属进行筛选，以选择药物动力学特点与人体最接近的动物，也为毒性试验选择合适的动物种属提供依据，并对毒性试验与人体的相关性做出判断。,常见问题与处理思路（续）,关于改变酸根、晶型的药物,应根据药物的特点、改变的具体情况和立题依据，考虑是否与改变前药物比较的药代动力学研究，考察其生物利用度的变化。,关于手性药物,对映异构体导致不同的药代动力学性质（吸收、分布、代谢、排泄），以及药理学、毒理学效应的量或质的区别。,应在药物开发前期，建立适用于体内样品对映体选择性分析的定量方法，为后期研究对映体之间的相互转化以及各自的吸收、分布、代谢和排泄提供方法学基础。,研究者希望开发单一对映体，则应测定该对映体转化为另一对映体的程度是否显著，以及该对映体单独用药是否与其作为外消旋体组分时的药代动力学性质一致。,常见问题与处理思路（续）,关于复方药物,应根据药物的特点、改变的具体情况和立题依据，考虑是否与改变前药物比较的药代动力学研究，考察其生物利用度的变化。,药代动力学与毒代动力学,将获得的药代动力学资料作为毒性研究的组成部分，以评价全身暴露的结果；,研究的目的不同，但两者又是相互联系的，其分析方法是相同的，技术可以共享或相互借鉴。,三个剂量的药代动力学试验中，最高剂量采用接近动物最大耐受量所得到的动力学参数，对毒代动力学试验设计有直接的参考价值。药物组织分布研究结果可为评价药物毒性靶器官提供依据。药物与血浆蛋白结合试验的结果也是估算血药浓度与毒性反应关系的依据，因为毒性反应与血中游离药物,-,时间曲线下面积的相关性优于总的药,-,时曲线下面积。生物转化研究所提供的代谢产物资料有助于判断可能引起毒性反应的成分和毒代动力学研究应检测的成分。,常见问题与处理思路（续）,新增：,关于中药、天然药物药代动力学研究,通过对活性成分或活性代谢物非临床药代动力学研究，了解其相关药代动力学参数，可作为阐明药效或毒性产生的基础及了解药效或毒性反应靶器官的依据，并为设计和优化临床试验给药方案提供有关参考信息。,对于活性成分单一的中药、天然药物，其非临床药代动力学研究与化学药物基本一致。,对于非单一活性成分但物质基础基本清楚的中药、天然药物，其中药效或毒性反应较强、含量较高的成分，一般需要进行药代动力学探索性研究。,对于活性成分复杂且物质基础不太清楚的中药、天然药物，应根据对其中部分已知成分文献研究的基础上，重点考虑是否进行有明确毒性成分的非临床药代动力学研究。若有足够证据表明某类结构相似的一类成分中某一个成分的药代动力学属性可以代表该类成分的药代动力学特征，可从同类成分中选择一个代表性成分进行测定。被测成分应根据机体的暴露水平和暴露形式，以及药效作用,/,安全性相关性等因素来确定。,此外，在进行中药、天然药物非临床药代动力学研究时，应充分考虑中药、天然药物所含化学成分不同于化学合成药物的特点，结合其特点选择适宜的方法开展体内过程或活性代谢产物的研究，为后续研发提供参考。,若拟进行的临床试验中涉及到与其他药物（特别是化学药）联合应用，应考虑通过体外、体内试验开展药物相互作用研究。,生物样品分析方法的基本要求,基本参数包括：（,1,）准确度，（,2,）精密度，（,3,）特异性，（,4,）灵敏度，（,5,）重现性，（,6,）稳定性,方法的建立和确证,生物样品取样量少、药物浓度低、内源性物质（如无机盐、脂质、蛋白质、代谢物）及个体差异等多种因素影响生物样品测定,首次建立的生物样品分析方法、新的药物或新增代谢物定量分析，应进行全面方法确证。,以下可以考虑进行部分方法确证，如生物样品分析方法在试验室间的转移、定量浓度范围改变、生物介质改变、稀少生物介质、证实复方给药后分析方法的特异性等。,生物样品分析方法的基本要求,特异性,必须证明所测定的物质是预期的分析物，内源性物质和其他代谢物不得干扰样品的测定。对于以软电离质谱为基础的检测方法（,LC-MS,、,LC-MS/MS,等），应注意考察分析过程中的介质效应，如离子抑制等。,标准曲线与定量范围,标准曲线高低浓度范围为定量范围，在定量范围内浓度测定结果应达到试验要求的精密度和准确度。,用至少,5,个浓度建立标准曲线，应使用与待测样品相同的生物介质，定量范围要能覆盖全部待测浓度，不允许将定量范围外推求算未知样品的浓度。建立标准曲线时应随行空白生物样品，但计算时不包括该点。,生物样品分析方法的基本要求,由独立的人员配制不同浓度的标准样品对分析方法进行考核。,每个未知样品一般测定一次，必要时可进行复测。,药代动力学比较试验中，来自同一个体的生物样品最好在同一分析批中测定。,每个分析批应建立标准曲线（组织分布试验时，可视具体情况而定），随行测定高、中、低,3,个浓度的质控样品，每个浓度至少双样本，并应均匀分布在未知样品测试顺序中。,当一个分析批中未知样品数目较多时，应增加各浓度质控样品数，使质控样品数大于未知样品总数的,5%,。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,质控样品的结果超限，但不能在同一浓度中出现。,生物样品分析方法的基本要求,浓度高于定量上限的样品，应采用相应的空白介质稀释后重新测定。对于浓度低于定量下限的样品，在进行药代动力学分析时，在达到,Cmax,以前取样的样品应以零值计算，在达到,Cmax,以后取样的样品应以无法定量（,Not detectable, ND,）计算，以减小零值对,AUC,计算的影响。,