药代动力学医学知识培训专家讲座.pptx

药代动力学北京大学临床药理研究所北京大学临床药理研究所魏敏吉电话：82802538药代动力学医学知识培训第1页 药代动力学（Pharmacokinetics）：应用动力学原理与数学处理方法，研究药品在体内吸应用动力学原理与数学处理方法，研究药品在体内吸收、分布、代谢、排泄等过程速度规律。收、分布、代谢、排泄等过程速度规律。l研究药品在体内动态规律（时间过程）。研究药品在体内动态规律（时间过程）。l l研究体内对药品作用（药代与药效学区分）研究体内对药品作用（药代与药效学区分）药代动力学医学知识培训第2页范围：ADME过程中存在量时改变规律描过程中存在量时改变规律描述述 l吸收（Absorption）、l分布(Distribution)、l代 谢 或 生 物 转 化(Metabolismorbiotransformation)、l排泄(Excretion)、l蛋白结合率(proteinbindingrates)。药代动力学医学知识培训第3页处置（disposition）包含分布、排泄、代谢消消除除（elimination）包含代谢消除、排泄消除。概念：概念：药品动力学和药代动力学药代动力学医学知识培训第4页群体药代动力学群体药代动力学(populationpharmacokinetics,PPK)利用稀疏数据研究群体特征、变异和各种原因对药代动力学影响药代动力学方法。主要用于个体化给药方案设计临床药代动力学临床药代动力学(clinicalpharmacokinetics)在人体中进行药代动力学研究。相关学科：相关学科：药理学临床药理学临床药代动力学。药代动力学医学知识培训第5页药代动力学研究意义：l指导前期药品开发研究指导前期药品开发研究ADME（T）l l指导选择适当给药路径指导选择适当给药路径p.o.i.v.i.ml l对药效学研究指导对药效学研究指导PK/PDl l指导药品注册指导药品注册Registrationl l确定药品给药方案确定药品给药方案dose&intervall l研究药品剂型影响研究药品剂型影响dosageformsl l指导临床合理用药指导临床合理用药rationaluseofdrugsl l研究种属差异研究种属差异Racel l研究不一样人群差异研究不一样人群差异populationl l研究不一样影响原因影响研究不一样影响原因影响physiological&pathogenicfactorsl l研究药品之间相互作用研究药品之间相互作用druginteraction药代动力学医学知识培训第6页生生物物等等效效性性：bioequivalanece：一一个个药药品品不不一一样样剂剂型型(或或不不一一样样产产地地)在在相相同同试试验验条条件件下下，给给以以相相同剂量，其吸收同剂量，其吸收速度速度和和程度程度没有显著差异。没有显著差异。生生物物利利用用度度（bioavailability）：剂剂型型中中药药品品被被吸吸收收进进入入血血液液速速度度和和程程度度。分分相相对对生生物物利利用用度度和和绝绝对对生生物物利利用用度度。对对口口服服药药品品它它描描述述药药品品由由胃胃肠肠道道吸吸收收经经过过肝肝脏脏而而抵抵达达体体循循环环血血液液中中药药量量占占口口服服剂剂量百分数。量百分数。生物利用度是反应药品内在质量主要指标。生物利用度是反应药品内在质量主要指标。生物等效性是确保含有同一药品不一样制剂生物等效性是确保含有同一药品不一样制剂质量一致性主要依据。质量一致性主要依据。药代动力学医学知识培训第7页生物等效性研究目标生物等效性研究目标：评价同一药品质量一致性，用于注册目标和临床应用。医生在使用2种或以上品牌或不一样口服制剂药品时，假如药品之间存在生物等效性，两种药品能够相互代替，而不造成药效和不良反应改变。如通用药品代替专利药品，国产药品代替进口药品评价药品是否含有临床意义上等效方法评价药品是否含有临床意义上等效方法化学等效：含量、溶出度测定等。生物等效：用药代动力学研究证实。疗效等效：药效学研究、临床试验证实药代动力学医学知识培训第8页药代动力学药代动力学吸收吸收吸收部位吸收部位l胃肠道l口腔l皮肤l肺l粘膜l注射部位药代动力学医学知识培训第9页首过效应首过效应：胃、小肠、大肠吸收药品经过门静脉进入肝脏，在肝脏代谢酶作用下，一些药品在进入大循环时受到较大损失吸收原理吸收原理：跨膜转运。被动扩散、主动转运（载体转运）、胞饮作用、P-糖蛋白(Coca-2细胞)药代动力学医学知识培训第10页组织分布组织分布影响组织分布原因组织血流量、细胞膜通透性、蛋白结合率、药品与组织亲合性等血脑屏障母体胎盘屏障肝肠循环药代动力学医学知识培训第11页代谢药品在体内经历化学结构改变分:1相反应（功效基团导入）2相反应（结合反应）药代动力学医学知识培训第12页代 谢 器 官：肝 脏、胃 肠 道代谢反应酶：特异性酶和非特异性酶P450酶：肝微粒体中一个色素，在还原状态下与CO结合在450nm处有显著吸收。分许多亚型酶诱导与抑制药品相互作用（同一P450酶代谢药品）药代动力学医学知识培训第13页影响药品代谢原因影响药品代谢原因年纪年纪基础病基础病性别性别种族种族个体个体联适用药联适用药食物食物药代动力学医学知识培训第14页排泄：排泄：排泄器官：肾脏、肠道、皮肤、呼吸、乳汁胆汁排泄肾脏排泄：1.肾小球滤过2.肾小管分泌：主动转运药代动力学医学知识培训第15页药代动力学模型用数学方法模拟药品在体内吸收、分布和消除（排泄和代谢）速度过程。确定适当反应药品在体内动态规律数学模型后，能够确定药品一些参数，利用这些参数指导新药研发、临床合理用药等。当前有：房室模型、非房室模型、生理药代动力学模型药代动力学医学知识培训第16页房室模型房室：开放、浓度均一性、房室之间转运、与解剖生理关系单室模型（中央室）多室模型（中央室和最少一个周围室）药品在中央室与周围室之间分布，药品从中央室消除药代动力学医学知识培训第17页药品在体内消除药品在体内消除一级速率消除=dc/dt=-kc零级速率消除=dc/dt=-k受酶促限制速率过程（非线性速度过程）：与米氏方程类似，低浓度时展现为一级速率方程，高浓度时展现零级速率过程药代动力学医学知识培训第18页单室模型单室模型静脉推注静脉推注静脉滴注静脉滴注血管外给药血管外给药药代动力学医学知识培训第19页药代动力学医学知识培训第20页二室模型静脉推注静脉推注静脉滴注静脉滴注血管外给药血管外给药药代动力学医学知识培训第21页药代动力学医学知识培训第22页多室模型多室模型静脉推注静脉滴注血管外给药药代动力学医学知识培训第23页单剂量给药和多剂量给药单剂量给药和多剂量给药药代动力学医学知识培训第24页模型确实定：判断标准：图解判断残差平方判断用r2进行判断AIC判断法F检验药代动力学医学知识培训第25页药代动力学计算药代动力学计算原理：吸收、分布、消除是三个同时进行过程，1.吸收早期：吸收+分布+消除2.分布期：分布+消除3.消除期：消除药代动力学医学知识培训第26页计算方法计算方法：消除相非线形回归，求出消除相参数分布期中扣除消除影响，得分布相参数吸收相中扣除分布、消除过程得影响得吸收相参数WinNolin,Nonmen,NDST-21,3P97,3P87程序药代动力学医学知识培训第27页药代动力学参数及其意义1.生物半衰期生物半衰期(biologicalhalflife)t1/2hrt1/2=0.693/k 吸收半衰期 t1/2()消除半衰期t1/2()半衰期数半衰期数体内残留药量（）体内残留药量（）被消除药量被消除药量1505022575312.587.546.2593.7553.1396.8761.5698.4470.7899.2280.3999.6190.2099.80100.1099.90药代动力学医学知识培训第28页.Cmaxmg/Ltmaxhrormin表 观 分 布 容 积(apperentvolumeofdistribution)VdL人体体液约为40L，细胞外液约为1020L，血浆约为5L。Vd=D/CKel1/hrt1/2=0.693/Kel单室模型Kel=K二室模型Kel=药代动力学医学知识培训第29页去除率(clearance)ClL/hr单位时间内药品被从中消除体液体积。有Clr,Clh之分曲线下面积AUC(Areaundercurve)mg/L.hr生物利用度F(Bioavailability)无单位绝对生物利用度相对生物利用度F=(AUCtest/AUCreference)*100%AUC0=AUC0t+Ct/K波动系数：长期有效、控释制剂需进行多剂量给药达稳态后研究血药浓度波动性FI=2(Cmax-Cmin)/(Cmax+Cmin)药代动力学医学知识培训第30页PK参数意义T1/2：反应药品在体内消除快慢，惯用来决定给药间隔Cmax：反应药品在体内到达峰值时浓度，决定药品是否产生药效或带来不良反应。Tmax：反应药品到达最高浓度时时间，决定药品产生药效或不良反应快慢Vd：反应药品在体内分布大小Ke（）：消除速率常数，反应药品在体内消除快慢。CL：去除率，反应药品从体内消除快慢。AUC：反应药品吸收大小F：试验药AUC相对于对照药AUC大小，反应药品吸收相对比（生物等效性）药代动力学医学知识培训第31页生物等效性（生物利用度）和药代动力学区分1研究目标不一样2对照药设置3给药路径。生物等效性仅适应于口服给药药品4剂量不一样5汇报结果不一样药代动力学医学知识培训第32页生物等效性研究与药代动力学研究共同点选择受试者、采集标本、建立方法、选择受试者、采集标本、建立方法、标本测定、药代动力学计算。标本测定、药代动力学计算。药代动力学医学知识培训第33页生物样品及其测定生物样品(标本)种类血液：血清(不加抗凝剂)。1ml全血可出大约0.5ml血清；血浆(加抗凝剂如肝素、草酸钠等)，1ml全血可出大约0.6ml血清。血浆能够马上离心，血清需要室温放置（药品稳定性？）尿液：按照时间间隔取样。普通按照人体生理特点以2个小时或以上时间段取样，留样前样品需要均匀化处理，计体积后留样唾液：口腔内刺激后搜集粪便：均匀化，称重后留样胆汁或腹水：仅适合手术病人其它：如呼气、汗水、前列腺液、痰液、脓水，乳汁、毛发、指甲等药代动力学医学知识培训第34页生物标本特点药品浓度低：ug/ml(GC,HPLC,EC),ng/ml(LC-MS),pg/ml(放免)。干扰产物多：蛋白结合药品，游离药品，代谢产物（活性），内源性物质，联适用药。随时间改变：受量限制：药代动力学医学知识培训第35页生物样品及其测定标本代表性血液：能够反应药品即刻改变与药品疗效、不良反应紧密相关。尿液：反应药品经过肾脏排泄量粪便：反应药品经过肠道排泄量其它：组织分布浓度和量药代动力学医学知识培训第36页生物样品及其测定标本保留(经过保留目标处理后)低温保留20C保留40C保留70C保留保留时添加剂：酶抑制剂、抗氧剂等药代动力学医学知识培训第37页药品浓度测定游离部分（与药品疗效直接相关）药品与血浆蛋白结合部分（结合型与游离型药品呈动态平衡，注意与结合性代谢产物区分）当前分析方法测定是药品总体浓度，为游离和结合部分之和蛋白结合率药代动力学医学知识培训第38页生物样品及其测定标本处理方法：依据所选择测定方法进行。去微粒后直接进样或稀释进样：离心处理，5000r/min离心去不溶微粒；10000r/min离心结合滤膜去除部分生物大分子。去除蛋白：沉淀处理。惯用方法有(1)与水互溶有机溶剂沉淀如甲醇、乙腈等，用量为血浆用量1.5倍以上。灵敏度降低;(2)有机酸如三氯乙酸、高氯酸等沉淀。特点是用量少(0.5倍)、沉淀完全，缺点为药品在酸性环境中可能被破坏。(3)超滤或透析法。萃取处理。结合物水解：酸水解、酶水解药代动力学医学知识培训第39页生物样品及其测定萃取处理：样品浓缩，灵敏度提升，回收率低、数据精密度有时不如沉淀法液液萃取：萃取溶剂正己烷、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇等。毒性，与水溶解，标本酸化或碱化(药品在分子状态易被萃取)液固萃取(固相萃取)SPE(solidphaseextraction)，商品化萃取短柱和自动萃取仪药代动力学医学知识培训第40页生物样品及其测定萃取处理：回提处理吹干处理衍生化药代动力学医学知识培训第41页生物样品及其测定药代动力学医学知识培训第42页方法建立待测标本特点：药品浓度低，浓度为g/ml,ng/ml,pg/ml干扰组分多，游离和结合药品、内源性物质、代谢产物。标本量少不易取得标本分解药代动力学医学知识培训第43页方法建立仪器选择(分离和定量能力)色谱法：气相色谱法GC、液相色谱法HPLC毛细管电泳：CE(CE-UV,CE-FL,CE-MS)光谱法：少用生测法：免疫法：放射免疫、酶免疫等，专一性强、灵敏度高，干扰少，局限于试剂盒药代动力学医学知识培训第44页方法建立对测定灵敏度要求普通要求能够测定峰值浓度1/101/20。低浓度时定量误差在20以内药代动力学医学知识培训第45页方法考评(validation)（一）特异性(specificity)须证实所测定物质是受试药品原形药品或特定活性代谢物。生物样品所含内源性物质或代谢物不得干扰对样品所测物质分析。依据药品结构特征，首选色谱法，如HPLC、GC、GC-MS或LC-MS等方法，并确定确保分析方法特异性最正确条件。色谱法应提供空白生物样品、标准品、空白生物样品加入标准品及用药后生物样品色谱图，以反应分析方法特异性。6份空白样品测定药代动力学医学知识培训第46页方法考评(validation)（二）标准曲线与线性范围(regression line and range)所测定物质浓度与响应相关性，用回归分析方法（如用加权最小二乘法）所得回归方程来评价。标准曲线高低浓度范围为线性范围，在线性范围内浓度测定结果应可到达试验要求精密度和准确度。必须用最少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方法求算未知样品浓度。标准曲线不包含零点。R0.99，6-7点 线性高低浓度比为50500药代动力学医学知识培训第47页方法考评(validation)（三）精密度与准确度(precision and accuracy)要求选择三个浓度质控样品同时进行方法精密度和准确度考查，低浓度选择在最低量限（LOQ）附近，高浓度在标准曲线上限附近，中间选一个浓度，每一浓度最少测定5个样品。精密度用质控样品日内和日间相对标准差（RSD）表示，普通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生物样品浓度与真实浓度靠近程度，可用相对回收率表示，普通应85115范围内，在LOQ附近应在80120范围内。(绝对回收率50%)药代动力学医学知识培训第48页方法考评(validation)（四）最低定量限(low quantification limit)最低定量限是标准曲线上最低浓度点，又称灵敏度，表示测定样品中符合准确度和精密度要求最低药品浓度。LOQ应能满足测定35个半衰期时样品中药品浓度，或Cmax110120时药品浓度。（五）样品稳定性(stability)对含药生物样品在室温、冰冻和冻融条件下以及不一样存放时间进行稳定性考查，以确定生物样品存放条件和时间。（六）提取回收率(recovery)考查高、中、低三个浓度提取回收率，其程度普通应高于50。药代动力学医学知识培训第49页方法考评(validation)（七）质控样品(quality control samples)质控样品系将已知量待测药品加入到生物介质中配制样品，用于质量控制。普通配制高、中、低三个浓度质控样品。（八）质量控制(quality control)应在生物样品分析方法确证完成之后开始测试未知样品。每个未知样品普通测定一次，必要时可进行复测。每批生物样品测定时应建立新标准曲线，并随行测定高、中、低三个浓度质控样品。质控样品测定结果偏差普通应小于20。药代动力学医学知识培训第50页加权回归(weightedregression)药代动力学医学知识培训第51页测定仪器介绍气相色谱法适应范围：能够气化药品或经过处理(如衍生化)后能够气化药品特点：分辨率高，检测灵敏度高，仪器稳定，成本较低。检测器：氢火焰(FID)；氮磷检测器(NPD)，适合含N,P化合物药品；电子扑获检测器(ECD)，适合强电负性药品如卤素、酰胺、氰基等；质谱(MS)检测器。药代动力学医学知识培训第52页测定仪器介绍高效液相色谱法本身含有紫外、荧光、电化学吸收药品，能够用于热不稳定药品特点：分辨率、灵敏度较高，多数情况下样品不需衍生化处理。检测器：紫外，荧光，电化学，质谱检测器药代动力学医学知识培训第53页仪器结构高效液相色谱进样口检测器色谱图色谱柱溶剂泵混合器 (HPLC)药代动力学医学知识培训第54页药代动力学医学知识培训第55页LC-MS,LC-MS/MS知识介绍药代动力学研究主要工具LC:liquidchromatographyMS:massspectrometryMS:单级质谱MS/MS:串联质谱Interface接口ESI:electrosprayionizationAPCI:atmosphericpressurechemicalionization药代动力学医学知识培训第56页LC-MS接口装置药代动力学医学知识培训第57页LC-MS结构药代动力学医学知识培训第58页串联质谱(LC-MS/MS)特点1.第一级质谱测定准分子离子；第二级质谱测定某一碎片离子，特异性非常高。2.方法开发简单3.灵敏度高:LC-MS/MS0.11.0ng/ml;HPLC10100ng/ml4.分析时间短，测定一个样品3minHPLC10min5.多个药品同时测定药代动力学医学知识培训第59页ABS（AppliedBioSystem，应用生物系统企业）企业：型号：API3000串联质谱北京用户：API3000 清华大学、北京大学、军科院、协和医院、北大医院、药理所（已经定购）API4000 阜外医院、防疫站药代动力学医学知识培训第60页API3000接口装置药代动力学医学知识培训第61页Q0Q00SkimmerTube lensDual heater BlockRemovable Ion Tube10-310-21.2 torr药代动力学医学知识培训第62页EluentIonsSweepGas药代动力学医学知识培训第63页药代动力学医学知识培训第64页格列本脲和内标格列齐特M+H+产物离子全扫描质谱图(A)格列本脲;(B)格列齐特药代动力学医学知识培训第65页B药代动力学医学知识培训第66页谢谢！药代动力学医学知识培训第67页