干血点采样和微透析技术在药动学研究中的应用
摘要：药动学研究过程中，传统的取样方法存在一定的缺陷，使新的方法应运而生，干血点采样技术和微透析技术就是其中两个。本文就它们的原理、目前在药动学方面的应用现状、优点与不足之处作概述。关键词：干血点采样微透析技术药动学
进行药动学研究通常需要从生物体采集大量的全血（临床前试验每个时间点通常采集 100～500μl，临床试验 1～5 ml）以获得足够的血浆用于生物定量分析。应用传统的方法，在临床前试验中，每只动物只能获得一定体积的全血，如果用血量大，则需要将多只动物的血样混合，这往往导致药动学数据的可靠性下降，而且对动物的需求量增加。另外，血浆的处理要使用固相萃取、液液萃取或者蛋白沉淀等方法，这些步骤耗时耗力，限制了检测通量和样品检测数量。最后，血样的运输和储存也存在实质上的困难，运输以及储存过程需要冻存并妥善处理。由此可见，研究新的采样方法对药动学的研究有着不容忽视的意义。本文就两种非传统采样方法进行综述。
1.干血点采样技术
干血点采样（dried blood spot，DBS），即将全血样品收集在卡纸上，作为一种采集生物样品的新型替代技术，在血样采集方法上比传统方法有一定的优势。它需求较少的血量（通常小于 100 μL），可减少动物使用，方便血样采集、存储运输，简化样品前处理。特别适合小动物的连续样品采集。有关DBS样品采集、干燥、储存和运输、前处理等方面的综述如下：
1.1 DBS 样品采集方法
1.1.1 DBS 采样卡
FTA 和 FTA Elute 卡，可用于 DBS 采样，两种卡通过适宜的化学试剂处理后，具备溶解细胞，使蛋白变性，并且抑制细菌等其他微生物生长的功能。
1.1.2 DBS 样品采集过程
在临床前研究中，小动物（如小鼠、大鼠）可以从尾部采血。血样可直接滴到采样卡的圆圈内，应避免直接接触到卡纸，尤其是在采样前和血样未干燥前。还应避免凝血、分层以及过饱和等情况的发生。血样应均匀分布在圆圈内，采样卡两侧血样的颜色应保持一致。如果样品被污染，出现溶血现象或者采样体积不够，均为不合格的采样。也可以使用加样枪将血样点到采样卡上，这样可避免潜在的血细胞比容差异、采血量的影响、血样在采样卡上分布不均匀等采样错误。加样枪头应距离采样卡若干毫米，当血样碰触到卡时会迅速分散开，使血样在卡上分布均匀。
1.2 DBS 样品干燥、储存和运输方法
在储存和运输前将 DBS 样品充分干燥是十分重要的。一般而言，在室温开放环境（15～22 ℃）下，干燥时间至少为 2～3 h。干燥时间取决于采样卡的类型以及采血量的多少。样品不应该加热、重叠放置或者接触其他表面，需要的话应避免阳光直射。潮湿可能引起细菌生长，改变提取效率或者促进不稳定分析物的降解，从而导致血样的分析质量下降。因此在干燥之后，为避免 DBS 样品接触水分或湿气，
可用纸覆盖 DBS 样品并装进含有干燥剂的封口袋里，另外，包装袋内应含有湿度指示剂。通过这种方式包装的 DBS 样品可在室温下储存数周至数年。如果样品含有不稳定的化合物，则应储存在低温环境（2～8 ℃、≤?15 ℃或≤?60 ℃）。按照上述方法包装的 DBS 样品可通过邮寄方式运输，在此期间不需考虑血样暴露或者传染性物质等问题。
1.3 DBS 样品前处理方法
1.3.1 打孔位置的选择
为考察全血在 DBS 卡上的分布情况，根据干血点的直径大小，选择中心及边缘位置打孔得到相同尺寸的滤纸片，处理后进行样品分析，随行标准曲线测定其浓度。研究表明，打孔位置会直接影响DBS 样品定量分析的结果。如果点卡体积小而打孔面积大，那么所测结果的精密度会比较好；如果点卡体积大而打孔面积小，那么所测结果的精密度会比较差，原因可能是卡纸成分的干扰。唯一能精确地对待测物进行定量分析的方法为点卡体积完全相同，从卡上取下所有的血点。
1.3.2 离线提取
在定量分析中，从 DBS 卡上打下一个或多个一定直径的圆片放入分析试管或 96 孔微量滴定盘中进行提取。提取时通常加入一定量的含有内标的提取溶剂（甲醇、乙腈或者一定比例的水-有机溶剂混合物）。选择合适的提取溶剂破坏基质或滤纸里分析物与蛋白的结合，并通过振荡或者涡旋等方式将分析物洗脱下来，涡旋时间一般为
20～60 s，必要时也可采用超声处理来提高提取效率。离心之后，提取物手动或自动转移到试管或微量滴定盘中直接进样，或者吹干后用流动相复溶进样。
1.3.3 在线提取
最近有报道关于 DBS 样品的在线提取方法。该方法基于“inox cell”结构，可以将滤纸片上的分析物洗脱下来，随即导入 LC-MS 系统，从滤纸上释出的分析物通过色谱分离后进入质谱检测。
1.4 样品稳定性
根据 DBS 的采样情况，应对分析物（以及代谢物）在室温下不同介质以及不同存放时间进行稳定性考察，以确定 DBS 的存放条件和时间。具体的稳定性试验应包括储备液的稳定性、样品处理后的溶液中分析物的稳定性、分析物在全血中的稳定性、含药全血点样后室温放置的稳定性、含代谢物全血点样后室温放置的稳定性等。
1.5总结
相较于传统的血浆采集方法，在药动学研究中使用 DBS 采集全血样品具备了一定优势。但是作为一种新方法，DBS 法尚存在以下不足。测定结果的准确性可能受点样条件（工具、温度、体积）影响；样品量少，灵敏度不高；不适用于不稳定的药物（如易于氧化、酶解的药物）。虽然 DBS 技术还处在开发期，有待完善，但其较一般样品采集及处理方法显示出的优点使其在药动学研究的应用范围越来越广泛。
2.微透析技术
2.1 基本原理
微透析技术可在基本不干扰生物体正常生命过程的情况下进行在体、实时和在线取样与检测。其原理是基于物质自由扩散，将具有一定孔径的纤维半透膜制成探针（probe）植入待测的组织内，以恒定速度向探针内灌流与组织成分相似的等渗灌流液。当灌流液流经探针的顶端时，组织内小分子量生物活性物质即顺浓度梯度从膜外扩散至膜内，并随灌流液被引流至探针外，按一定的时间间隔连续收集透析液，用现检测仪器检测其中待测生物活性物质水平，可监测该区域内细胞外生物活性物质浓度的经时变化过程。
2.2 系统组成
微透析系统的组成主要分为四个部分，微注射泵、微透析探针、微收集器以及连接这些部分的导管。其中最主要的部分是微透析探针。微透析探针有多种类型，同心圆型的探针是现在应用最为广泛的探针。这种探针是一种顶端连有半透膜的同心圆型套管，主要应用于脑内微透析实验。除了同心圆形探针外还有柔性探针、线性探针、分流探针等，每种探针所应用的条件是不同的，在实验时需要根据实验的具体要求来选择不同类型的探针进行实验。
2.3 技术特点
微透析方法与传统的方法相比，主要具有以下几个方面的特点：（1）微透析技术可以实时监测目标化合物在体内的分布以及多种化合物在靶器官内的浓度随时间变化的趋势。这就为研究药物在体内的分布、吸收、代谢及排泄过程提供了有力的手段。
（2）微透析技术既可以在麻醉动物身上取样，也可以在自由活动的清醒动物身上取样，且对动物的组织损伤小，能从同一动物收集大量的样本而不损失体液量，从而避免了传统研究方法中因采血后血容量减少所造成的对药物分布及消除的影响。微透析技术方法应用于药物代谢动力学的研究，减少了实验动物的使用量，排除了个体差异对实验结果的影响（在同一只动物身上可以得到一套完整的药动学参数），保证了实验结果的准确性。
（3）微透析取样技术所采集的样本是不含蛋白质等大分子物质的游离态小分子化合物，其结合现代检测方法后，可以不经过预处理直接进行分析，减少了样品的损失和误差，使得到的药动学参数的可靠性和准确性也相对较高。且由于蛋白质无法通过微透析探针的半透膜，故不会因在室温取样而发生酶解反应，提高了样品的稳定性。
2.4微透析取样技术在药动学研究中的应用
2.4.1 微透析取样技术在脑内药动学研究中的应用
脑微透析技术采用了截留不同分子质量物质的透析膜制成微透析探针,利用脑立体定位仪将探针埋入指定的组织区域,将灌流液以一定速率泵入探针进液管,脑细胞外液中的小分子生物活性物质或药物根据Fick's定律通过探针中具有一定孔径的透析膜,顺浓度梯度在细胞外液与灌流液之间扩散,随着灌流持续进行,膜内的灌流液随时更新,膜两侧浓度梯度得以维持,因此小分子物质可持续顺浓度梯度扩散,以一定时间间隔收集探针流出液并采用高灵敏的分析技术进行定量分析,从而实现对脑特定部位细胞外液中生物活性物质的动态
监测。由于物质顺浓度梯度跨膜运动可双向进行,所以脑微透析技术除了用作动态监测脑内细胞外液的的生化改变,还可作为一种给药途径用于脑内特定部位的给药。微透析技术在测定药物向脑内分布和转运具有明显的优势，且微透析探针的刚性结构适合于脑内试验，结合脑立体定位仪可以准确的定位到脑内的各个分区，且具有很高的时间分辨率和空间分辨率。
脑微透析技术为研究脑内的神经递质改变、特定部位细胞外液药物浓度的监测等提供了有效的技术支持。但作为一门新兴的技术,它仍存在一些问题,包括缺乏准确易操作的探针回收率校准方法和可满足小体积、低浓度的灵敏的分析方法、微透析探针植入对脑内环境的影响不确定、目前只能通过微透析技术采集小分子物质、亲脂性药物易产生吸附、可重复使用性差导致成本高等,这些都限制了其在PK和PK/PD研究中更广泛的应用。
2.4.2 微透析取样技术在外周组织及血液药动学研究中的应用
2.4.2.1皮肤
对皮肤及皮下脂肪组织的药动学研究传统的方法有起疱技术、皮肤刮取术、胶带剥离术等，但这些方法都无法反映皮肤局部药物的吸收过程，且会出现皮肤变性、细菌生长等问题。DMD技术能进行在体原位检测，对皮肤破坏小；可选择性地采集非结合性药物；可同时在多位点进行采样。与此同时，DMD具有能同时采集外源性和内源性化合物的特点，因此近年来，该技术在皮肤病生理机制及药效机制研究领域发挥着重要的作用，成为少数适合于研究皮肤药动学进而评价经
皮制剂生物利用度和生物等效性的研究方法之一。
2.4.2.2 眼
对眼药的药动学研究中微透析方法也能适用。可以获得药物在眼局部的吸收、分布及从眼部消除的资料。微透析法应用于眼科药代动力学研究中不仅能使实验的准确度更高，而且能节省实验动物，减少动物不必要的损失。
2.4.2.3 胆
胆微透析技术是微透析技术的一种，是一门新兴的"用途广泛的技术，是将一种具有透析作用且充满液体的微细探针置于胆管内，与探针周围组织进行物质交换后测定其内的化学物质含量的技术，能直接"有效地对胆汁中的药物及其代谢产物浓度进行持续检测，是药物动力学研究的重要工具，具有不可替代的作用及广阔的应用前景。2.4.2.4 血液
药动学分析方法最常用的方法是血药浓度法。这种方法操作简单，实验技术含量小，但是会不断的减少动物的体液，特别是对体型较小的动物，会使实验受影响产生较大误差。且取出的血液样本要经过预处理后才能进行分析，使得实验结果受到影响。微透析方法则不存在这些问题，将血液微透析探针直接放入动物的血管中，可以动态的检测血药浓度的变化，在长时间的取样过程中，动物的体液量并不减少，可以在一只动物的体内得到一套较完整的药动学参数。且实验动物可以自由活动，实验过程可以长达数天。这样既节约了实验动物，又可以提高实验数据的准确性。
2.3.总结
综上所述，微透析技术是药物代谢动力学研究的重要工具，与传统取样方法相比其不引起体液的损失，定位更加精确，在同一只实验动物身上获得资料更多，减少了个体差异对实验结果的影响。随着微透析探针在设计上的不断改进，可以将微透析探针插入药物作用的靶器官，以监测药物在靶器官中的浓度，从而更加准确地为药物在临床上合理使用提供科学依据。不可否认微透析技术还存在一些局限性。如：每个微透析探针的价格较高且只能使用一次、微透析探针的相对回收率较低、透析液量少、对分析仪器的灵敏度要求高，在临床上使用较少，现基本只是应用于药物代谢动力学的基础研究。然而，随着微透析技术的发展和现代高精密度的分析仪器的不断的出现，微透析技术在药物代谢动力学方面的应用前景将是不可估量的，会成为研究药物代谢的常规实验技术。
3.结语
干血点采样和微透析技术在药动学研究中具有不可替代的作用，但仍有不足之处，尚需继续研究不断改进完善。
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药物代谢动力学在药物研发中的意义及作用 随着世界医学的不断发展，药物代谢动力学在药物研发中起着积极的作用。本文主要是系统地综述药物代谢动力学在药物研发中的作用和意义，并详细介绍药物代谢动力学在临床药理学、毒理学、中药现代化、药理学以及新药研发中的应用，为药物代谢动力学的发展提供帮助。 标签：药物研发；药物代谢动力学；意义 一般来说，药物代谢动力学主要是对药物或者其他外源性的物质在人体中的动态变化进行定量描述，然后进一步的研究人体对药物的吸收、分布、代谢以及排泄所产生的毒理学和药理学意义，它是利用数学处理的方法[1]。目前药物代谢动力学已经渗入到了药物治疗学、生物药剂学、毒理学等多门学科中，贯穿于药物的研发，成为了现今药物深度研究的一个重要标志。 1药物代谢动力学在药物研发中的应用 1.1药物代谢动力学应用于药理学的研究中药理作用的强弱和作用部位期药物浓度密切相关，例如速尿利尿剂，其作用的强度和Na+排出量、尿流量、血药浓度有着线性关系；水杨酸在体内达到50～100mg/L时具有镇痛作用，浓度大于250mg/L时具有抗风湿的作用，浓度在350～450mg/L时具有消炎作用；当浓度大于500mg/L时会出现毒性副作用；当浓度在1600mg/L～1800mg/L时会导致患者中毒死亡。通过药物代谢动力学的研究可以对药物的药理作用进一步地研究，从而知道药物在临床上的用药。药物必须要到达靶部位，并且保持一定的浓度，和作用的部位结合产生药物-受体相互作用才能够产生应有的药理效应。 1.2药物代谢动力学应用于新药发现在新药研发的过程中，需要考虑药物在体内的药代动力学参数，并对药物结构可能会对参数产生哪些影响进行分析，从而能找出代谢和结构之间的规律，进而为化合物的结构优化和设计提供指导性的意见。药物在具备低毒副作用以及良好药效的同时应该具备较好的药动学的性质，比如：生物利用度和吸收好；中度的蛋白结合率；良好的溶解度；在体内的代谢物毒性低或者无毒等。 1.3药物代谢动力学应用于制剂学的研究目前，靶向制剂、缓控释制剂现在已经成为了国内外研究的热点[2]，他们都具有维持药物有效的浓度、减少用药的次数、降低药物的毒副作用、将药物靶向到作用部位的有点。好的药物剂型是安全、有效、均匀、稳定的，利用药物代谢动力学能够有效地筛选和评价药物的急性，从而帮助临床合理地用药。利用制剂的药物代谢动力学研究，我们可以对药物的各种剂型进行评价，观察其是否达到了预期的目的。 1.4药物代谢动力学应用于毒理学研究药物独代动力学是临床试验于非临床试验之间的纽带，主要是找出比较全身毒性、暴露和毒代动力学数据于时间的关系。利用毒代动力学可以阐明重复给药对代谢过程的影响；阐述毒性试验条件
主题词：@生物样品/分析；@生物样品分析/药代动力学 分类号：R912.1；R927.2 文献标识码：A 无论在临床药理、药物作用机理研究或新药开发研究，药物代谢动力学越来越显示出其重要性和必要性。药物代谢动力学研究获得的资料最终能否用于临床实践或药物研究结果的说明和解释，取决于研究方案和生物样品分析方法的设计和实施。 应用于化学药品及天然药物有效成分(包括中药和中药复方)分离、检测的方法和技术已有大量文献资料和研究报导，尤其是一些新技术、新方法的应用，使分析和检测手段越来越快捷、准确。然而应用于药物代谢动力学研究的生物样品分析方法，除正确设计和精心实施外，尚应包括了解该方法的特性及其限制因素。方法的特性包括被测物在体液中的稳定性，分析测试方法的灵敏度，选择性，萃取过程的回收率，定量计算的线性关系，工作曲线，以及方法的精密度和准确度。 1 方法学验证 1.1 稳定性 从生物样品(体液)的收集到样品的分析完成，样品中的待测药物(有效成分)必须是稳定的。否则将导致易变的回收率并降低测定的准确度和精密度。在分析方法建立的过程中，应了解待测成分(药物)在不同的pH、光照等情况下的稳定性，同时也应了解、考察生物样品及分析操作过程中待测成分的稳定性。这一点对中药药代动力学的研究来说应特别注意，因为除待测的有效活性成分外，中药中尚有许多未知成分，在不同的环境和条件下，这些成分与待测成分的相互作用，可能导致待测成分“量”和/或“质”的改变。 体液中药物稳定性的考察应包括在室温和储藏温度(-20℃或-80℃)两种情况的研究。如发现有明显的降解，则应采取特殊措施来防止。(如尿液中加甲苯以抑制细菌生长，含三硝基甘油血清中添加少量硝酸银抑制三硝基甘油的降低等)。如要了解较长时间的储藏对药物稳定性的影响，一般是制备与分析样品含有相同药物(成分)和代谢物的对照样品，两者作平行处理，从对照样品的分析结果可判断药物稳定性的情况。 1.2 灵敏度 分析方法灵敏度的要求取决于药代动力学研究时所用药物的剂量，给药次数及药物在体内的吸收、分布、代谢和消除等特征。临床前或临床(药理)资料有助于分析方法的选择和确定。一般来说，分析方法应有一定的浓度范围。但在药代动力学研究中，药物或代谢物的浓度不是一成不变的，此时可采用一些简便的方法(如样品的稀释)，使样品中待测成分的浓度落在测定的浓度范围内。虽然在同一研究中可用不同的分析方法，但应尽量避免，以利于研究结果的统计分析。 1.3 选择性
药物代谢动力学在药物研发中的应用 [摘要]：近年来药物动力学方法在中药缓释、控释和靶向制剂研究中的应用情况,提示药物动力学的研究方法有助于中药制剂达到“三效”、“三小”的要求,实现中药制剂研究与生产的现代化。根据创新药物研发过程中所使用的方法和技术手段不同,我们可以将其大致分为两个阶段:药物发现阶段和药物开发阶段，药物代谢动力学国内外研究现状,在新药研发、药理学、中药现代化、毒理学和临床药理学研究等应用领域,。本文将针对目前药物代谢动力学在各个阶段的应用和进展作综述。 [关键词]：药物代谢动力学；新药研发；中药现代化；研究进展 药物代谢动力学(phamraeokineties,PK)是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄(ADME)随时间变化的过程及规律的一门学科[1]。理想的药物要有优良而持久的药效和较低的毒副作用,同时还应具有良好的药动学性质,即较高的生物利用度和合适的药物半衰期。回顾药物发现与发展的历史,药物研究已经由初始的经验性、偶然性研究发展到现今的理论性和科学性研究[2]。1945一1995年间,药物研究遵循“分子库一活性筛选一传统定量构效关系(QSAR)模型一ADME/PK研究一毒性(oTx)研究一侯选药物”的垂直模式;而1995年至今,则遵循“分子库一平行筛选(包括活性、ADME/Tox等)-ADME/Tox模型一合成分子一平行筛选一侯选药物”的平行过程,使药物发现和开发变的更加快捷和有效[3]。然而,据资料报道,在进人临床试验后大约有40%左右的候选化合物由于其药动学方面的原因而功亏一签[4,5]。因此如何让药代动力学尽早介人到新药的研发过程,在药物开发的早期即帮助发现药代参数不理想或代谢特征不佳的候选化合物,从而缩短药物开发时间,降低药物开发成本已成为一个迫在眉睫的问题。 1药代动力学在新药发现阶段中的应用 针对前面所提及的药物在开发后期由于药动学行为不佳而被淘汰的问题,目前已有人提出在药物设计的最初过程,提前对药物的ADME性质和毒性进行预测评估,遵循“不行即止,降低成本(ifahgnfast,butfailing。heap)”的原则[4],以减少药物开发成本[3,6-8]。创新药物设计和筛选一般包括先导化合物的产生(leaddiseove)和先导化合物的优化(leadopti-mization)两个阶段。先导化合物的产生可有多种途径,包括天然生物活性物质,如动植物、海洋生物、微生物等体内活性成分以及矿物质有效成分;组合化学方法制备的化合物库;一些重要的内源性物质,如与疾病有关酶系的底物、受体和配体等;基于生物大分子例如核酸、酶、受体、生物膜的三维结构而进行的分子设计,基于生物大分子与配体小分子作用机制而进行的分子设计等。然后对得到的先导化合物进行筛选,或者进行结构的修饰和改造,从而得到需要的候选化合物。近年来,组合化学方法制备化合物库,辅以自动化或高通量筛选(highthorughputseerening)已经成为寻找和优化先导化合物的一种新的且有效的途径。组合化学是将一些称之为构建模块的基本分子(如氨基酸、核昔酸、单糖及化学小分子)通过化学或生物合成的手段,将它们系统的装配成不同的组合,它可以在较短的时间内得到大量的具有结构多样性特征的分子,从而建立化学分子库,然后使用体外和体内高通量筛选,快速的从数以万计的化学分子库中筛选出药效持久、毒性较小、药代动力学属性较好的候选化合物,或者根据体内体外筛选得到的信息,进一步指导组合化学的药物设计和优化。因此,在新药的设计和筛选阶段如何提高筛选的高通量,如何能够在较短短的时间内得到足够的相对准确的反馈信息,成为当今比较关注的问题。新药设计阶段的ADME筛选包括计算机辅助药物虚拟筛选v(irtualscerenign),体外筛选和体内高通量筛选。 2药物代谢动力学在药理学研究中的应用 药物产生药理效应,必须分布到靶部位,维持一定的浓度,并与作用部位产生受体-药物相互作用,产生一定的效应。通过PK-PD研究可以探索药物的作用机制,机体内外环境因素对药
药物代谢动力学的研究 摘要：超高效液相色谱(UPLC)和PBPK模型在药物代谢动力学研究发挥的重要的作用。UPLC是一种柱效高、发展前景好的液相色谱技术,是一种基于机制的数学模型；PBPK用于模拟化学物质在体内的分布代谢更方面对药物动力学的研究。药物代谢动力学的更深研究在药物研发中起到了重要意义及作用。 关键词：药物代谢动力学 UPLC PBPK模型药物研发 Abstract: the high performance liquid chromatography (UPLC) and PBPK model in the study of the pharmacokinetic play an important role. UPLC is a column efficiency high, the prospects of the development of good performance liquid chromatography, is based on a mathematical model of the mechanism; PBPK used for simulation of the chemical substances in the body of metabolic distributed more medicine dynamics research. The pharmacokinetic deeper in drug development research has important significance and role. Keywords: Pharmacokinetic UPLC PBPK model Drug development 前言：动力学的基本理论和方法已经渗透到生物药剂学,药物治疗学,临床药理学及毒理学等多学科领域中。药物代谢动力学是应用数学处理方法,定量描述药物及其他外源性物质在体内的动态变化规律,研究机体对药物吸收、分布、代谢和排泄等的处置以及所产生的药理学和毒理学意义;并且探讨药物代谢转化途径,确证代谢产物结构,研究代谢产物的药效或毒性;提供药物效应和毒性的靶器官,阐明药效或毒性的物质基础,弄清药物疗效和毒性与药物浓度的关系[1]。 1、药物动力学的研究进展 1.1 群体药物动力学 群体药物动力学是研究药物动力学群体参数的估算，药物动力学参数群体值不仅是临床用药所必需，而且有可能成为新药评价的一个必备参数。药物动力学参数群体值的估算有两种方法，一种是传统的二步法，另一种是近年来发展的一步法。后者亦名Nonmen程序法，它把药物动力学参数在患者身上的自身变异及患者间的变异全估算在内。根据变异值的大小也可预估一些生理、病理因素对药物动力学参数的影响。因而更具优越性，在个体化给药中，Nonmen常与Bayesian反馈法结合使用。 1.2 时辰药物动力学 时辰药物动力学是指同一剂量在l天内不同时间给予时药物处置出现显著变异。如多数脂溶性药物的吸收，清晨比傍晚吸收更佳，另外象单硝酸异山梨酯在清晨服用时所导致的体位性低血压最为明显，同时达峰时间也较其他时间给药为短。一些疾病并非1天24小时机体均需要同等水平的药物，如心脏病患者在凌晨发病较多，若制成脉冲式给药，可产生预防作用；相反，如药物浓度始终维持在同一水平却容易带来耐药性，例如硝酸甘油和许多抗菌素类药物；再如只有当血浆中糖分较高时才需要较高的胰岛素。人们开始研究能够自动感知血糖水平，以调节胰岛素释放速率的智能给药装置。
全国药物安全性评价专题负责人第二期高级培训班
中国毒理学会药物毒理与安全性评价专业委员会 中国药学会药物安全性评价专业委员会 中国药理学会药物毒理专业委员会
毒代动力学及 其研究方法
李川
（021-********；chli@https://www.doczj.com/doc/3d1210391.html,） 中国科学院上海药物研究所 上海药物代谢研究中心
2009年11月·成都
演讲内容
一 新药安评与体内药物暴露 二 影响体内药物暴露的因素 三 毒代动力学的概念 四 毒代动力学的研究方法与实施 五 小结
一 新药安评与体内药物暴露
过去20多年在新药研发领域发生的变化
45% 30%
ADME/PK
15%
0%
Financial
CaImndpirdoavteed
Formulation
Commercial Human AEs
ToAxnicimityal
EfCficliancicyal
Other
Br. J. Clin. Pharmacol. 25: 387 (1988)
Nature Rev./Drug discovery 3: 711 (2004)
化合物资源
新药上市前必须对其 安全性进行仔细评估
药物发现
1 药物先导化合物的发现 2 药物先导化合物的结构优化
药药物物候候选选化化合合物物
非临床安评研究
由于开展临床试验的伦理限制，必须先在
新药开发
1 临床前研究 2 临床试验
动物上进行全面的新药安评，以揭示新药 对动物器官组织的毒副作用，研究其剂量
药药安
质
新
依赖性、体内暴露相关性和可恢复性等， 帮助确定临床试验的初始安全剂量和应观
效代评
量
药
察的潜在毒副作用。
临床试验中的新药安全性考察
新药安全有效评价体系
安全性始终是临床试验关注的重点，影响临床试
验的推进。先从低剂量、小范围人群开展临床试
验，在安全性得以保证后，再增加给药剂量、扩
大人群已验证药物的有效性。
为什么在药物安评中要考虑体内药物暴露？
（确定药物的两个要素：功能和物质）
剂量-暴露
体内药物暴露
（化学形式/浓度）
机体对药物的作用
反映药物“物质” 的一种形式 相对准确
浓度-效应
给药剂量
反映药物“物质” 的一种形式
好用，但不准确
药物对机体的作用
毒副作用
1
药物代谢动力学（pharmacokinetics）简称药代动学或药动学，主要是定量研究药物在生物体内的过程（吸收、分布、代谢和排泄），并运用数学原理和方法阐述药物在机体内的动态规律的一门学科。确定药物的给药剂量和间隔时间的依据，是该药在它的作用部位能否达到安全有效的浓度。药物在作用部位的浓度受药物体内过程的影响而动态变化。在创新药物研制过程中，药物代谢动力学研究与药效学研究、毒理学研究处于同等重要的地位，已成为药物临床前研究和临床研究的重要组成部分。包括药物消除动力学：一级消除动力学（单位时间内消除的药量与血浆药物浓度成正比，又叫恒比消除）和零级消除动力学（单位时间内体内药物按照恒定的量消除，又叫恒量消除） 药物代谢动力学的重要参数： 1、药物清除半衰期（half life，t1/2），是血浆药物浓度下降一半所需要的时间。其长短可反映体内药物消除速度。 2、清除率（clearance，CL），是机体清除器官在单位时间内清除药物的血浆容积，即单位时间内有多少体积的血浆中所含药物被机体清除。使体内肝脏、肾脏和其他所有消除器官清除药物的总和。 3、表观分布容积（apparent volume of distribution，V d），是指当血浆和组织内药物分布达到平衡后，体内药物按此时的血浆药物浓度在体内分布时所需的体液容积。 4、生物利用度（bioavailability，F），即药物经血管外途径给药后吸收进入全身血液循环药物的相对量。可分为绝对生物利用度和相对生物利用度。 体内过程 即药物被吸收进入机体到最后被机体排出的全部历程，包括吸收、分布、代谢和排泄等过程。其中吸收、分布和排泄属物理变化称为转运。代谢属于化学变化亦称转化。机体对药物作用的过程，表现为体内药物浓度随时间变化的规律。药物动力学是研究药物体内过程规律，特别是研究血药浓度随时间而变化的规律。 1.吸收（absorption） 药物从给药部位进入血液循环的过程称为吸收。影响吸收的因素主要有： 1、给药途径：吸收速度：吸入>舌下>肌注>皮下>直肠>口服>皮肤。 2、药物性质： （1）脂溶性：脂溶性越大，吸收越快； （2）水溶性：易溶于水的药物易吸收； （3）离解度：不解离部分脂溶性较大，易吸收；而解离部分，由于带有极性，脂溶性低，难以吸收。。 口服药物被吸收进入体循环的比率，即给药量与吸收量的比率称为生物利用度（或生物可用度）。 2.分布（distribution） 药物吸收后从血液循环到达机体各个器官和组织的过程称为分布。 影响药物分布的主要因素有： 1、药物的性质：脂溶性大分布到组织器官的速度快。 2、药物与组织的亲和力：有些药物对某些组织器官有特殊的亲和力。药物对组织器官的亲和力与疗效及不良反应有关。
学习好资料欢迎下载 药物代谢动力学是药理学中的重要知识。在药物代谢动力学学习过程中，考生要掌握：药物作用与选择性，治疗作用与不良反应，量效关系，构效关系，药物作用机制，受体概念与特性，受体类型，受体调节，激动剂与拮抗剂，并且熟悉受体占领学说、跨膜信息传递，还要了解受体其他学说、受体药物反应动力学。 1.药物作用(action)：药物与机体组织间的原发作用，构成了药物作用机制的主要方面。 2.药物效应(effect)：药物作用所引起的机体原有功能的改变。 3.药物作用的基本表现：药物引起机体器官原有功能水平的改变，如兴奋、亢进、抑制、麻痹、衰竭等。药物的局部作用与全身作用。药物作用特异性与药理效应选择性之间的关系。药物作用的两重性：治疗作用和不良反应。药物的对因治疗、对症治疗及补充治疗。 4.药物的不良反应(untoward effects)：包括副反应、毒性反应、后遗效应、继发性反应、变态反应、致畸作用等。 5.量效关系(dose-effect relationship)：在一定剂量范围内，药物剂量的大小与血药浓度高低成正比，亦与药效的强弱有关，这种剂量与效应的关系称为量效关系。 6.量反应：药理效应强度的高低或多少，可用数字或量的分级表示，这种反应类型为量反应。 7.质反应：观察的药理效应是用阳性或阴性，结果以反应的阳性率或阴性率作为统计量，这种反应类型为质反应。 8.半数有效量(ED50)：指使一群动物中半数动物产生效果的药物剂量。 9.半数致死量(LD50)：指使一群动物中半数动物死亡的药物剂量。 10.药物的安全评价指标：治疗指数及安全界限。 11.治疗指数(TI);半数致死量(LD50)伴数有效量(ED50)，数值越大越好。安全界限：(LD1)/ED99 12..构效关系：特异性药物的化学结构与药理作用有密切的关系。
前言 药物代谢动力学是定量研究药物在生物体吸收、分布、排泄和代谢规律的一门学科。随着细胞生物学和分子生物学的发展，在药物体代谢物及代谢机理研究已经有了长足的发展。通过药物在体代谢产物和代谢机理研究，可以发现生物活性更高、更安全的新药。近年来，国外在创新研制过程中，药物代谢动力学研究在评价新药中与药效学、毒理学研究处于同等重要的地位。药物进入体后，经过吸收入血液，并随血流透过生物膜进入靶组织与受体结合，从而产生药理作用，作用结束后，还须从体消除。通过在实验的基础上，建立数学模型，求算相应的药物代谢动力学参数后，对可以药物在体过程进行预测。因此新药和新制剂均需要进行动物和人体试验，了解其药物代谢动力学过程。药物代谢动力学已成为临床医学的重要组成部分。中国药科大学药物代谢动力学研究中心为本科生、研究生开设《药物代谢动力学》课程教学已有二十多年历史，本书是在原《药物动力学教学讲义》基础，经多年修正、拓展而成的。全书十三章，三十余万字，重点阐述围绕药物代谢动力学理论及其在新药研究中的作用，与其它教材相比，创新之处在于重点阐述现代药物代谢动力学理论及其经典药物代谢动力学在新药及其新制剂研究中的应用以及目前迅 速发展的药物代谢动力学体外研究模型等新容。 本书编著者均是长期在药物代谢动力学教学和研究第一线的教师。因此，本书的实践性与理论性较强，可作为高年级本科生、硕士生教材使用，也可作为从事药物代谢动力学研究及相关科研人员的参考书。编者 药物代谢动力学 主编：王广基 副主编：晓东，柳晓泉 编者（姓氏笔画为序） 王广基、晓东、西敬、劲、柳晓泉
容提要： 药物代谢动力学是定量研究药物在机体吸收、分布、排泄和代谢规律的一门学科。在创新研制过程中，药物代谢动力学研究与药效学、毒理学研究处于同等重要的地位，已成为药物临床前研究和临床研究重要组成部分。本书重点阐述围绕药物代谢动力学理论及其在新药研究中的作用，与其它教材相比，创新之处在于重点阐述现代药物代谢动力学理论及其经典药物代谢动力学在新药及其新制剂研究中的应用以及目前迅速发展的药物代谢动力学体外研究模型等新容。共十三章，分别为概述、药物体转运、药物代谢、经典的房室模型理论、非线性药物代谢动力学、统计矩理论及其应用、生物利用度及其生物等效性评价、临床药物代谢动力学、药物代谢动力学与药效动力学结合模型、生理药物代谢动力学模型及其应用实践、手性药物代谢动力学、新药临床前药物代谢动力学研究和计算机在药物代谢动力学研究中的应用。本书的实践性与理论性较强，可作为高年级本科生、研究生教材使用，也可作为从事药物代谢动力学研究及相关科研人员 的参考书. 1 目录 第一章药物代谢动力学概述 一、什么是药物代谢和动力学 二、药物代谢动力学研究与医学其它学科的关系 第二章药物体转运 第一节概述 第二节药物跨膜转运及其影响因素 一、生物膜 二、药物的跨膜转运方式 第三节药物的吸收 一、药物在胃肠道中吸收 二、药物在其它部位吸收 第四节药物的分布 一、药物的分布及其影响因素 二、血浆蛋白结合率及常用的测定方法
眼部药物代谢动力学的研究 摘要：药代动力学研究在药品研发及评价过程中具有重要作用。本文对眼用制剂的药代动力学研究的进行了探讨。本文介绍了眼的药物代谢途径及其特点，眼部药代动力学样本采集以及常见的分析方法。通过药代动力学的研究可以了解药物在体内的代谢特征，指导临床用药的给药剂量、间隔、途径等，保证药物疗效，减少毒副作用。 关键词：眼；药代动力学；分析方法 对药品研发人员、技术审评人员以及临床医师来说, 人体药代动力学研究所提供的信息是非常重要的, 有时甚至是其他研究所无法替代的。通过眼部药代动力学的研究，学者们可以获得药物在眼部代谢的浓度一时间曲线，了解药物在眼内的代谢特征，对于药物剂型设计、给药方案、治疗监测等起着重要的作用。但是眼具有特殊屏障作用, 眼用制剂的药代动力学过程不同于系统给药的过程, 那么其药代动力学的特点及一般过程如何? 其意义何在? 常用的分析方法用哪些？另外，现有眼科局部给药的突破点在于,如何通过改进药物剂型和给药方式保证病人良好的依从性和药物应用的便捷性, 安全性。因此,对眼局部的药物代谢动力学加以了解和考察,能够更好的针对不同的疾病选择不同的给药方式和药物剂型, 对于临床诊治及用药安全具有重要的指导意义。同时，眼部给药系统研究的兴起也要求有方便、准确、安全、有效的检测方法来进行说明和验证。 1 眼的药物代谢途径及其特点 1.1 药物在眼球表面的流失 在眼局部应用滴眼剂时, 由于泪液在眼表的涂布,流动和循环使药物在接触眼表时即发生了流失。泪液在眼表的更新速度仅为1μl/min,相对多量的滴眼剂可在数分钟之内随着泪液的循环快速流入鼻泪管发生排泄[1]。由此可见,滴眼剂药物的全身吸收不仅在结膜囊的局部毛细血管中进行,同时也存在于滴眼剂流入鼻腔从而进入全身的情况。因此, 大多数以局部滴眼剂方式给药的小分子量药物在数分钟内即会进入全身循环,从而导致其在眼表的生物利用度仅在5%甚至更少。全身循环中的吸收降低了药物在眼表的有效浓集, 因此,通过应用固体药物
干血点采样和微透析技术在药动学研究中的应用 摘要：药动学研究过程中，传统的取样方法存在一定的缺陷，使新的方法应运而生，干血点采样技术和微透析技术就是其中两个。本文就它们的原理、目前在药动学方面的应用现状、优点与不足之处作概述。关键词：干血点采样微透析技术药动学 进行药动学研究通常需要从生物体采集大量的全血（临床前试验每个时间点通常采集 100～500μl，临床试验 1～5 ml）以获得足够的血浆用于生物定量分析。应用传统的方法，在临床前试验中，每只动物只能获得一定体积的全血，如果用血量大，则需要将多只动物的血样混合，这往往导致药动学数据的可靠性下降，而且对动物的需求量增加。另外，血浆的处理要使用固相萃取、液液萃取或者蛋白沉淀等方法，这些步骤耗时耗力，限制了检测通量和样品检测数量。最后，血样的运输和储存也存在实质上的困难，运输以及储存过程需要冻存并妥善处理。由此可见，研究新的采样方法对药动学的研究有着不容忽视的意义。本文就两种非传统采样方法进行综述。 1.干血点采样技术 干血点采样（dried blood spot，DBS），即将全血样品收集在卡纸上，作为一种采集生物样品的新型替代技术，在血样采集方法上比传统方法有一定的优势。它需求较少的血量（通常小于 100 μL），可减少动物使用，方便血样采集、存储运输，简化样品前处理。特别适合小动物的连续样品采集。有关DBS样品采集、干燥、储存和运输、前处理等方面的综述如下：
1.1 DBS 样品采集方法 1.1.1 DBS 采样卡 FTA 和 FTA Elute 卡，可用于 DBS 采样，两种卡通过适宜的化学试剂处理后，具备溶解细胞，使蛋白变性，并且抑制细菌等其他微生物生长的功能。 1.1.2 DBS 样品采集过程 在临床前研究中，小动物（如小鼠、大鼠）可以从尾部采血。血样可直接滴到采样卡的圆圈内，应避免直接接触到卡纸，尤其是在采样前和血样未干燥前。还应避免凝血、分层以及过饱和等情况的发生。血样应均匀分布在圆圈内，采样卡两侧血样的颜色应保持一致。如果样品被污染，出现溶血现象或者采样体积不够，均为不合格的采样。也可以使用加样枪将血样点到采样卡上，这样可避免潜在的血细胞比容差异、采血量的影响、血样在采样卡上分布不均匀等采样错误。加样枪头应距离采样卡若干毫米，当血样碰触到卡时会迅速分散开，使血样在卡上分布均匀。 1.2 DBS 样品干燥、储存和运输方法 在储存和运输前将 DBS 样品充分干燥是十分重要的。一般而言，在室温开放环境（15～22 ℃）下，干燥时间至少为 2～3 h。干燥时间取决于采样卡的类型以及采血量的多少。样品不应该加热、重叠放置或者接触其他表面，需要的话应避免阳光直射。潮湿可能引起细菌生长，改变提取效率或者促进不稳定分析物的降解，从而导致血样的分析质量下降。因此在干燥之后，为避免 DBS 样品接触水分或湿气，
药物代谢动力学完整版 第二章药物体内转运 肾脏排泄药物及其代谢物涉及三个过程：肾小球的滤过、肾小管主动分泌、肾小管重吸收。 一、药物跨膜转运的方式及特点 1.被动扩散 特点：①顺浓度梯度转运②无选择性，与药物的油/水分配系数有关③无饱和现象④无竞争性抑制作用⑤不需要能量 2.孔道转运 特点：①主要为水和电解质的转运②转运速率与所处组织及膜的性质有关 3.特殊转运 包括：主动转运、载体转运、受体介导的转运 特点：①逆浓度梯度转运②常需要能量③有饱和现象④有竞争性抑制作用⑤有选择性 4.其他转运方式 包括：①易化扩散类似于主动转运，但不需要能量②胞饮主要转运大分子化合物 二、影响药物吸收的因素有哪些 ①药物和剂型的影响②胃排空时间的影响③首过效应④肠上皮的外排⑤疾病⑥药物相互作用 三、研究药物吸收的方法有哪些，各有何特点？ 1.整体动物实验法
能够很好地反映给药后药物的吸收过程，是目前最常用的研究药物吸收的实验方法。缺点： ①不能从细胞或分子水平上研究药物的吸收机制； ②生物样本中的药物分析方法干扰较多，较难建立； ③由于试验个体间的差异，导致试验结果差异较大； ④整体动物或人体研究所需药量较大，周期较长。 2.在体肠灌流法：本法能避免胃内容物和消化道固有生理活动对结果的影响。 3.离体肠外翻法：该法可根据需要研究不同肠段的药物吸收或分泌特性及其影响因素。 4.Caco-2细胞模型法 Caco-2细胞的结构和生化作用都类似于人小肠上皮细胞，并且含有与刷状缘上皮细胞相关的酶系。优点： ①Caco-2细胞易于培养且生命力强，细胞培养条件相对容易控制，能够简便、快速地获得大量有价值的信息； ②Caco-2细胞来源是人结肠癌细胞，同源性好，可测定药物的细胞摄取及跨细胞膜转运； ③存在于正常小肠上皮中的各种转运体、代谢酶等在Caco-2细胞中大都也有相同的表达，因此更接近药物在人体内吸收的实际环境，可用于测定药物在细胞内的代谢和转运机制； ④可同时研究药物对粘膜的毒性； ⑤试验结果的重现性比在体法好。 缺点： ①酶和转运蛋白的表达不完整，此外来源，培养代数，培养时间对结果有影响； ②缺乏粘液层，需要时可与HT-29细胞共同培养。 四、药物血浆蛋白结合率常用测定方法的原理及注意事项。 1.平衡透析法
附件5 药物非临床药代动力学研究技术指导原则 一、概述 非临床药代动力学研究是通过体外和动物体内的研究方法，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（Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, 简称ADME）的过程和特征。 非临床药代动力学研究在新药研究开发的评价过程中起着重要 作用。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。在药效学和毒理学评价中，药代动力学特征可进一步深入阐明药物作用机制，同时也是药效和毒理研究动物选择的依据之一；药物或活性代谢产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。在临床试验中，非临床药代动力学研究结果能为设计和优化临床试验给药方案提供有关参考信息。 本指导原则是供中药、天然药物和化学药物新药的非临床药代动力学研究的参考。研究者可根据不同药物的特点，参考本指导原则，科学合理地进行试验设计，并对试验结果进行综合评价。 本指导原则的主要内容包括进行药物非临床药代动力学研究的 基本原则、试验设计的总体要求、生物样品的测定方法、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、对药物代谢酶活性及转运体的影响）、数据处理与分析、结果与评价等，并对研究中其他一些需要关注的问题进行了分析。附录中描述了生物样品分析和放射性同位素标记技术的相关方法和要求，供研究者参考。 二、基本原则 进行非临床药代动力学研究，要遵循以下基本原则： （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。 三、试验设计 （一）总体要求 1. 受试物 中药、天然药物：受试物应采用能充分代表临床试验拟用样品和/或上市样品质量和安全性的样品。应采用工艺路线及关键工艺参数确定后的工艺制备，一般应为中试或中试以上规模的样品，否则应有充分的理由。应注明受试物的名称、来源、批号、含量（或规格）、保存条件、有效期及配制方法等，并提供质量检验报告。由于中药的特殊性，建议现用现配，否则应提供数据支持配制后受试物的质量稳定性及均匀性。当给药时间较
《药物代谢动力学》教学大纲 课程编码：药-0203-药 适用对象：基础药学（理科基地）专业 一、前言 《药物代谢动力学》是研究机体对药物的处置，包括吸收、分布、代谢、排泄等过程的学科。它是一门交叉学科，相关知识对阐明药物作用和毒副作用的机理、新药研究开发以及临床合理用药都有重要的意义。 本课程要求学生掌握药物代谢与药物动力学的基本概念，包括药物的一相和二相代谢反应、药物代谢酶、药物动力学参数、房室模型等。了解该领域的进展和研究方法，特别是液相色谱-质谱联用法在药物代谢和药物动力学研究中的应用。 总学时为42，其中讲课24学时，实验16学时，自学2学时。学分2.0。 教材选用钟大放主编《药物代谢》，中国医药科技出版社1996年出版。彭彬等译《临床药动学》，湖南科技出版社1999年出版。 本课程是基础药学（理科基地）专业的指定选修课。 二、课程内容与要求 第一章 药物的体内过程概述 （2学时） [基本内容] 药物对机体的作用；机体对药物的作用；药物的吸收、分布、代谢及排泄。 [基本要求] 掌握药物体内过程的基本概念。 了解影响药物体内过程的各种因素。 第二章 药物代谢的化学基础 （4学时） [基本内容] 药物的一相代谢反应：氧化反应，水解反应，还原反应，重排反应；药物的二相代谢反应：与葡萄糖醛酸结合，与硫酸结合，与谷胱甘肽结合；药物代谢反应的选择性。 [基本要求] 掌握药物氧化代谢及水解代谢的特点。 熟悉药物结合代谢的特点。 了解药物代谢反应的选择性。 第三章 药物代谢的生物学与生物化学基础 （2学时） [基本内容] 细胞色素P450酶系；结合代谢酶系；药物代谢的遗传多态性。 [基本要求] 掌握药物代谢酶的作用和分类。
指导原则编号： 【H】G P T 5-1 化学药物非临床药代动力学研究 技术指导原则 二○○五年三月
目 录 一、概述 (1) 二、基本原则 (2) 三、试验设计 (2) （一）总体要求 (2) （二）生物样本的药物测定方法 (3) （三）研究项目 (4) 四、数据处理与分析 (9) 五、结果与评价 (9) 六、常见问题与处理思路 (10) 七、参考文献 (13) 八、附录（生物样品的分析方法） (15) 九、著者 (21)
化学药物非临床药代动力学研究技术指导原则 一、概述 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。 非临床药代动力学研究在新药研究开发的评价过程中起着重要作用。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。 本指导原则是供药物研究开发机构进行化学药品新药的非临床药代动力学研究的参考，而不是新药申报的条框要求。研究者可根据不同药物的特点，参考本指导原则，科学合理地进行试验设计，并对试验结果进行综合评价。 本指导原则的主要内容包括进行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。
第十二章新药临床前药物代谢动力学研究 第一节新药临床前药物代谢动力学研究的目的和意义 创新药物的开发是一项高风险、高投入和高回报的产业。一旦一个创新药物开发成功并上市就可以为开发者带来巨额的利润。但目前创新药物开发的成功率的很低,命中率约为五万分之一,在发达国家开发成功一种新药需要耗资5-10亿美元左右,研究周期约在10年左右。许多体外研究认为很有前途的候选化合物可能因在体内活性很低甚至无体内活性或体内具有较大的毒性而夭折，造成极大的人力和财力的浪费。缺乏体内活性可能是由于其药动学性质不理想，如首关消除较强或不易通过肠黏膜被吸收，生物利用度太低；或代谢太快，半衰期太短；或不易通过生物膜而进入靶器官。而体内的毒性则可能是由于其在体内形成的毒性代谢物所致。据文献报道进入临床试验后约有40%的候选化合物是由于药动学方面的原因而被淘汰的，这足以说明药动学研究在创新药开发研究中的作用。一个候选化合物不仅要有较高的体外活性和较低的毒性，还应具有理想的药动学性质，即较高的生物利用度和理想的半衰期。因此，在新药开发的早期阶段，可利用各种体内和体外模型对候选化合物药动学进行初筛，以便在研究开发的早期就确定该候选化合物是否有继续开发的价值，并可以根据筛选的结果对先导化合物进行结构改造或修饰，以获得具有良好药动学特性的新候选化合物。最优的候选化合物是从一次次的优化循环中诞生的，每一次的优化循环都通过药理学、毒理学和药动学筛选结果反馈来指导下一步合成或结构改造。这样循环往复最终产生具有良好的药理学、毒理学和药动学特性的最佳候选化合物，进入下一步的临床研究。由此可见新药的临床前药动学研究在创新药物的开发研究中占有重要的地位，它与临床前药理学研究和毒理学研究一起构成一个三位一体的完整的新药筛选和评价体系。 临床前药动学研究的目的是阐明新药在体内吸收、分布、代谢和排泄的过程和特点，并提供一些重要的药动学参数，进而揭示新药在体内动态变化规律性，包括吸收的速度和程度；全身分布情况，药物的血浆蛋白结合率；阐明代谢物的结构、转化途径及其动力学；排泄的途径、速率和排泄量。它可以为 293
第一章1药物代谢动力学 药物代谢动力学（简称药代动力学或药动学）是研究机体对药物处置过程的科学，亦即研究药物在机体内的吸取、分布、代谢的排泄的规律，专门是研究血浆药物浓度随时刻而变化的数量规律。 第一节药物的转运 一、药物跨膜转运方式 药物进入机体吸取后到达作用部位引起的药物效应，最后从体内排出，都要通过机体的生物膜。实际上，这一过程是药物的跨膜转运。（图1---1） 生物膜是细胞浆膜及细胞器膜结构的总称。它要紧由蛋白质和磷脂等物质组成，以液态的脂质双分子层膜为基架，其中镶嵌着具有各种生理机能的球形蛋白质分子。这些蛋白质分子包括酶、“泵”、受体、载体或贯穿膜内外的离子通道----膜孔等。 被动转运是药物顺浓度差向膜对侧扩散或滤过，又称“下坡”转动。药物依其脂溶性的大小通过双分子层脂膜，脂溶性越大，越易溶于液态脂质中，越易扩散。绝大多数药物以这种简单扩散进行转运。通过膜孔转运称为滤过，受药物分子大小的阻碍，分子越小越易滤过。超过一样细胞膜膜孔直径0.8nm的药物分子则难于滤过。毛细血管壁及肾小球膜膜孔达6—12nm，又有外力促进时（如血压或水静压的阻碍），滤过速度更快。以上转运都不消耗能量，也不需要载体。还有一种不耗能，但需要专门载体的顺差扩散，称为易化扩散。如葡萄糖、氨基酸及核苷酸靠这种转运方式进入细胞，速度增快10----10000倍。但易化扩散虽分属于被动转运，却又是不同于简单转运的一种专门转运。（图1---2） 主动转运又称“上坡”转运。这是药物逆浓度（或电位）差的转运，即药物从浓度低的一侧向浓度高的一侧转运。它需要膜中的专门载体，并为之提供能量。这种载体被认为是一种蛋白质成分或脂蛋白。它具有特异选择性，转运能力有一定限度。假如两种类似的药物都由该载体转运，则彼此间转运显现竞争抑制。转运电解质（k+、Na+、Ca+、Cl-、I-等）常称为离子泵，如钠泵、钙泵等。主动转运对药物在体内的分布和自肾脏排泄阻碍较大，而与吸取关系较小。 此外，还有些药物可通过胞饮作用来转运，如某些蛋白质或固体微粒能够通过细胞膜凹陷向内形成小泡，而进入细胞内。胞饮转运也是一种耗能的主动过程。 二、吸收 药物从用药部位进入血液循环的过程，称为吸取。 （一）胃肠道外的吸取通过各种注射或吸入方法给药的吸取。 静脉注射是直截了当把药物注入血液循环，能迅速达到有效浓度，表现药理作用。挥发性药物或气雾剂通过肺泡扩散进入血液，吸取速度仅次于静脉注射。 皮下或肌肉注射时，透过毛细血管壁吸取。毛细血管壁是一多孔的类脂质膜，膜孔较大，多数药物都能顺利通过，吸取较快。脂溶性药物以简单扩散通过为主，非脂溶性或水溶性药
药物代谢动力学 离子障 分子型的药物可自由穿透，而离子型药物被限制在生物膜的一侧，称为离子障 首过消除 药物通过胃肠壁和肝脏时可被代谢、失活，使进入体循环的药量减少，以口服途径给药最为常见 药物和血浆蛋白结合后对药物的影响 药理活性暂时消失，不能跨膜转运 药物与血浆结合特点 可逆性、非特异性、差异性、饱和性、竞争性 体内过程 药物的吸收、分布、代谢和排泄的总称，又叫药物的处置 消除 代谢和排泄的总称，是药物作用消失的主要原因 肝肠循环 有些药物在肝细胞内与葡萄糖醛酸等结合后通过胆汁排入小肠，在小肠被水解，部分药物可被再吸收重新进入血液循环的过程，称为肝肠循环。 肝药酶 存在肝细胞内质网中，促进药物转化的主要酶系统，主要是C色素P450 酶诱导剂(酶促剂) 能使肝药酶合成增加或活性增强的药物.如苯巴比妥、利福平
酶抑制剂(酶抑剂) 能使肝药酶合成减少或活性减弱的药物.如西咪替丁、异烟肼 酶促剂意义 使药物代谢加速，药效降低，常需增加剂量才能维持疗效。一旦停用药酶诱导剂，可是同服的药物浓度过高，药效增强，甚至中毒，是停药敏化现象的原因之一；还可加速自身代谢，是药物产生耐受性的原因之一；利用药酶诱导剂的酶促作用，可诱导新生儿肝药酶活性，促进血中游离胆红素与葡萄糖醛酸结合，经胆汁排出，用于预防新生儿脑核性黄疸 一级与零级消除动力学的差别： 一级消除动力学零级消除动力学 数学模式等比1000→500→250等差1000→900→800 发生条件给药量小于机体的消除能力给药量大于机体的消能力 半衰期恒定，与血药浓度无关不恒定，与血药浓度有关 时量曲线曲线直线 直线曲线 对数时量曲 线 量效关系增加药物的剂量增加药物的剂量 药物作用时间呈低比例延长药物作用时间呈超比例延长 曲线下面积AUC 药物时-量曲线下的面积，AUC大小与进入体循环的药量成正比，反应进入体循环药物的相对量 半衰期 指血浆药物浓度下降一半所需时间 意义 确定给药时间；估计达到稳态血药浓度Css所需时间；估计停药后药物体内消除所需时间；按半衰期时间的长短对药物分类；反映药物消除快慢程度。 表观分布容积