新药的临床前实验.ppt

第五章 新药的临床前实验 华北煤炭医学院华北煤炭医学院预防医学系预防医学系金玉兰金玉兰 副教授副教授第五章 新药的临床前实验新药一般是指含有新的化学物质的药品，新药一般是指含有新的化学物质的药品，所谓新的化学物质是指以往没有正式作为所谓新的化学物质是指以往没有正式作为药用过的化学物质。药用过的化学物质。我国卫生部新药审批办法对新药的定义为我国卫生部新药审批办法对新药的定义为“新药系指在我国未生产过的药品。已生新药系指在我国未生产过的药品。已生产的药品改变剂型、改变给药途径、增加产的药品改变剂型、改变给药途径、增加新的适应证或制成新的复方制剂，也按新新的适应证或制成新的复方制剂，也按新药管理。药管理。”我国的新药分为中药、化学药品、生物制我国的新药分为中药、化学药品、生物制品三大类。品三大类。新药上市前的研究和评价临床前研究临床前研究临床研究临床研究 临床前研究药学研究药学研究药效学研究药效学研究一般药理学研究一般药理学研究药代动力学研究药代动力学研究药理机制研究药理机制研究毒理学研究：主要包括主要急性毒性、慢性毒性和特殊毒理学研究：主要包括主要急性毒性、慢性毒性和特殊毒性研究。毒性研究。一、主要药效学研究指对新药预期用于临床的药理作用的研究，指对新药预期用于临床的药理作用的研究，即对新药预期用于预防、治疗、诊断作用即对新药预期用于预防、治疗、诊断作用的研究。的研究。（一）动物及动物模型选择动物的基本原则：选择动物的基本原则：选择对研究药物的反应与人接近的动物。选择对研究药物的反应与人接近的动物。根据研究目的选择相应的种属、性别、年龄等动根据研究目的选择相应的种属、性别、年龄等动物或动物模型。物或动物模型。一般实验常用成年动物，但研究药物对生长、发一般实验常用成年动物，但研究药物对生长、发育的作用时，应选幼年动物，而研究药物的抗衰育的作用时，应选幼年动物，而研究药物的抗衰老作用，则要用老年动物或衰老过程较快的衰老老作用，则要用老年动物或衰老过程较快的衰老动物模型。动物模型。一般实验常用雄性动物或雌雄动物各半，但要研究药物致一般实验常用雄性动物或雌雄动物各半，但要研究药物致畸作用或药物对雌性生殖系统作用时，应选雌性动物。畸作用或药物对雌性生殖系统作用时，应选雌性动物。试管内实验、离体组织器官可作为药物筛选模型，但其基试管内实验、离体组织器官可作为药物筛选模型，但其基本反应性质应与整体动物一致。本反应性质应与整体动物一致。选用与人体疾病相似的自发性或人工制作的动物病理模型，选用与人体疾病相似的自发性或人工制作的动物病理模型，在评价药物作用时比一般正常动物更接近实际情况在评价药物作用时比一般正常动物更接近实际情况为使临床前药效与人体药效接近，应尽量选用两种以上的为使临床前药效与人体药效接近，应尽量选用两种以上的动物，而且应该用公认的与人体接近的动物。动物，而且应该用公认的与人体接近的动物。（二）剂量应作多种剂量的药效反应，从不起作用的剂量做起，做到应作多种剂量的药效反应，从不起作用的剂量做起，做到接近完全反应的剂量，绘制剂量效应曲线，求得半数有效接近完全反应的剂量，绘制剂量效应曲线，求得半数有效剂量（剂量（ED50）。）。尤其要注意无毒副反应及人体能耐受情况下的新药的药效。尤其要注意无毒副反应及人体能耐受情况下的新药的药效。对药物的药效与毒性进行联合评价更为合理，如用对药物的药效与毒性进行联合评价更为合理，如用LD50/ED50、LD99/ED1、LD95/ED5等指标，我们需要的是等指标，我们需要的是高效低毒的药物。高效低毒的药物。新药审批办法新药审批办法中要求新药药效学研究有两种以上的剂中要求新药药效学研究有两种以上的剂量及不同给药方法。量及不同给药方法。（三）对照对照的原则是实验研究的基本原则。对照的原则是实验研究的基本原则。新药的药效须与空白对照和标准药物进行新药的药效须与空白对照和标准药物进行对照比较。对照比较。应将实验动物随机的分配到新药组和对照应将实验动物随机的分配到新药组和对照组中。组中。实验结果须经统计处理。实验结果须经统计处理。二、一般药理研究指对新药进行主要药效以外的广泛药理作指对新药进行主要药效以外的广泛药理作用的研究，以了解新药的全面的药理作用用的研究，以了解新药的全面的药理作用和不良反应。和不良反应。我国我国新药审批办法新药审批办法中规定各种药理作中规定各种药理作用的新药都要用产生主要药效的剂量和给用的新药都要用产生主要药效的剂量和给药途径（溶于水的药物应静脉注射）对清药途径（溶于水的药物应静脉注射）对清醒或麻醉动物进行以下一般药理研究。醒或麻醉动物进行以下一般药理研究。新药审批办法中规定的药理作用研究1神经系统神经系统仔细观察给药后的活动情况和行为变化。仔细观察给药后的活动情况和行为变化。2心血管系统心血管系统观察记录心率、心电图、血压等的影响。观察记录心率、心电图、血压等的影响。3呼吸系统呼吸系统测试对呼吸频率和深度的影响。测试对呼吸频率和深度的影响。三、药代动力学研究它包括吸收、分布、代谢、排泄等基本情它包括吸收、分布、代谢、排泄等基本情况及其动力学过程。况及其动力学过程。药代动力学研究不仅可以作为新药临床实药代动力学研究不仅可以作为新药临床实验设计合理用药方案时的参考，而且药物验设计合理用药方案时的参考，而且药物代谢的基本参数可以直接、间接的反应药代谢的基本参数可以直接、间接的反应药物的疗效。物的疗效。我国我国新药审批办法新药审批办法中对新药临床前药中对新药临床前药理评价时的药代动力学研究要求做吸收、理评价时的药代动力学研究要求做吸收、分布和排泄的研究。分布和排泄的研究。1.单剂给药的药代动力学分析单剂给药的药代动力学分析应尽可能选用和药理试验同种的动物进行，应尽可能选用和药理试验同种的动物进行，选一种动物做高、中、低三种剂量对动力选一种动物做高、中、低三种剂量对动力学参数的影响。学参数的影响。2.血药时程的数学模型及其参数血药时程的数学模型及其参数要提供全身清除率、要提供全身清除率、AUC、VD、Cmax、tmax、t1/2及有关转运速率常数等参数。实及有关转运速率常数等参数。实验观察期最好用验观察期最好用5t1/2，不要，不要3t1/2。3.吸收实验吸收实验静脉外给药时要做吸收实验，用于提供吸静脉外给药时要做吸收实验，用于提供吸收速率和吸收程度。收速率和吸收程度。4排泄实验排泄实验要提供排泄途径、排泄速率、程度、排泄量等，至少要做尿、粪、要提供排泄途径、排泄速率、程度、排泄量等，至少要做尿、粪、胆汁中的排泄。胆汁中的排泄。5全身分布实验全身分布实验至少测定心、肝、脾、肾、胃肠道、生殖器、脑、体脂、骨骼肌至少测定心、肝、脾、肾、胃肠道、生殖器、脑、体脂、骨骼肌等组织中的分布。等组织中的分布。6血浆蛋白结合试验血浆蛋白结合试验尽可能选用和药理实验同种的动物进行，提供该药的血浆蛋白结尽可能选用和药理实验同种的动物进行，提供该药的血浆蛋白结合率。合率。7尽可能测定绝对生物利用度尽可能测定绝对生物利用度8生殖实验阳性者，应研究羊水和胎儿体内的药物分布。生殖实验阳性者，应研究羊水和胎儿体内的药物分布。四、毒理学研究一般毒性实验：急性毒性试验、长期毒性一般毒性实验：急性毒性试验、长期毒性实验。实验。特殊毒性实验：生殖实验、致突变实验、特殊毒性实验：生殖实验、致突变实验、致癌实验、依赖性实验、过敏实验、光敏致癌实验、依赖性实验、过敏实验、光敏实验等。实验等。（一）急性毒性实验1实验动物实验动物急性毒性实验应在两种以上动物中进行，急性毒性实验应在两种以上动物中进行，其中一种至少是啮齿类动物。原则上应为其中一种至少是啮齿类动物。原则上应为年轻的成年动物。动物的性别要求雌雄各年轻的成年动物。动物的性别要求雌雄各半，雌性动物应为未孕未育者。半，雌性动物应为未孕未育者。2给药途径给药途径新药的急性毒性实验应采取几种给药途径，新药的急性毒性实验应采取几种给药途径，其中必须包括临床给药途径。我国其中必须包括临床给药途径。我国新药新药审批办法审批办法中要求两种途径，其中之一是中要求两种途径，其中之一是临床途径，另一条是静脉途径。临床途径，另一条是静脉途径。3剂量剂量啮齿类动物一般分啮齿类动物一般分46个剂量组，求出个剂量组，求出LD50。大动物可按。大动物可按50%等量递增，求出近似致等量递增，求出近似致死量和最大耐受量。死量和最大耐受量。4观察期限观察期限连续观察连续观察12周，对于毒性症状出现较缓慢周，对于毒性症状出现较缓慢的，应延长观察期。详细记录动物急性反的，应延长观察期。详细记录动物急性反应情况和死亡情况。应情况和死亡情况。（二）长期毒性实验长期毒性实验是指反复多次给药，观察受长期毒性实验是指反复多次给药，观察受试动物对药物的毒性反应，一般指连续给试动物对药物的毒性反应，一般指连续给药药14天以上。天以上。1动物动物2给药途径给药途径一般要求同临床给药途径。一般要求同临床给药途径。3给药剂量给药剂量低剂量组应能找出动物的安全剂量范围。低剂量组应能找出动物的安全剂量范围。中剂量组应是动物产生轻微的或中等度的中剂量组应是动物产生轻微的或中等度的反应。反应。高剂量组应能充分显示新药长期重复给药高剂量组应能充分显示新药长期重复给药时毒副反应的特点。时毒副反应的特点。可先用少量动物进行选择剂量的预实验。可先用少量动物进行选择剂量的预实验。4给药周期给药周期根据临床用药时间长短决定动物长期毒性根据临床用药时间长短决定动物长期毒性实验的给药期限是国际上普遍接受的原则。实验的给药期限是国际上普遍接受的原则。西药是临床给药周期的西药是临床给药周期的34倍。倍。5实验药品实验药品毒性实验应与药效实验、药理实验及临床毒性实验应与药效实验、药理实验及临床实验的用药属同一批或同一质量标准。实验的用药属同一批或同一质量标准。6观察指标观察指标第一类指标是任何新药都必须观察的指标，第一类指标是任何新药都必须观察的指标，如一般特征、体重、外观、行为、尿常规、如一般特征、体重、外观、行为、尿常规、心、肝、肾功能、及重要器官的肉眼观察心、肝、肾功能、及重要器官的肉眼观察和病理检查。和病理检查。第二类指标是不同类别药物分别需要观察第二类指标是不同类别药物分别需要观察的指标，如麻醉性镇痛药需要观察成瘾性，的指标，如麻醉性镇痛药需要观察成瘾性，造血系统药物要观察对骨髓的影响，利尿造血系统药物要观察对骨髓的影响，利尿药要观察对水盐代谢及酸碱平衡的影响。药要观察对水盐代谢及酸碱平衡的影响。第三类指标是个别药物所特殊需要观察的第三类指标是个别药物所特殊需要观察的指标，如有的药物需要观察对眼睛和耳朵指标，如有的药物需要观察对眼睛和耳朵的毒性。的毒性。五、正确评价新药临床前实验的预测价值1由于种属的差异，对于同一种药物，实验由于种属的差异，对于同一种药物，实验动物不论药效、药理，还是毒理作用反应，动物不论药效、药理，还是毒理作用反应，与人类会有差异，有些反应只出现于人类，与人类会有差异，有些反应只出现于人类，有些反应只出现于动物，有些反应人和动有些反应只出现于动物，有些反应人和动物的程度不同。物的程度不同。2实验动物多系实验室培育的品种，反应比实验动物多系实验室培育的品种，反应比较单一。较单一。3实验动物数量有限，有些发生率低的毒性实验动物数量有限，有些发生率低的毒性反应在动物实验中难以发现。反应在动物实验中难以发现。4动物实验中采用大剂量的做法与临床用药相差甚远。动物实验中采用大剂量的做法与临床用药相差甚远。在新药临床前实验中重要的是在整体条件下，在接近治在新药临床前实验中重要的是在整体条件下，在接近治疗剂量时所出现的作用。疗剂量时所出现的作用。5动物对不同药物的反应不同，药物在精神行为方面的动物对不同药物的反应不同，药物在精神行为方面的作用，动物实验难以反映。作用，动物实验难以反映。6由于人们对新药认识的局限性，现有的评价手段必然由于人们对新药认识的局限性，现有的评价手段必然或多或少地不能适应新药评价的需求。或多或少地不能适应新药评价的需求。因此，即便是细致、周全的临床前实验，但用于人时总因此，即便是细致、周全的临床前实验，但用于人时总是不可避免地要冒一定的风险。是不可避免地要冒一定的风险。思考题：1.临床前研究包括哪几项内容？临床前研究包括哪几项内容？2.一般毒性实验和特殊毒性实验分别包括哪一般毒性实验和特殊毒性实验分别包括哪几项？几项？