药物毒代动力学研究技术指导原则（征求意见稿）

法规君

药 物 毒 代 动 力 学 研 究

技 术 指 导 原 则

（第二稿）

二○一三年四月

目    录

一、概述........................................................................................................................................... 1

二、基本原则................................................................................................................................... 2

三、基本内容................................................................................................................................... 2

1. 暴露量评估......................................................................................................................... 2

2. 毒代动力学参数................................................................................................................. 3

3. 给药方案............................................................................................................................. 3

4. 样品采集............................................................................................................................. 3

5. 分析方法............................................................................................................................. 4

6. 数据统计与评价................................................................................................................. 5

7. 报告..................................................................................................................................... 5

四、毒代动力学在不同毒性试验中的应用................................................................................... 6

1. 单次给药毒性试验............................................................................................................. 6

2. 重复给药毒性试验............................................................................................................. 6

3. 遗传毒性试验..................................................................................................................... 6

4. 致癌性试验......................................................................................................................... 7

5. 生殖毒性试验..................................................................................................................... 8

6. 改变给药途径的毒性试验................................................................................................. 9

五、结语........................................................................................................................................... 9

六、参考文献................................................................................................................................. 10

七、著者......................................................................................................................................... 10

八、注释......................................................................................................................................... 10

一、  概述

毒代动力学的研究目的是获知受试物在毒性试验中不同剂量水平下的全身暴露程度和持续时间，预测受试物在人体暴露时的潜在风险（注释1）。毒代动力学的研究重点是解释毒性试验结果和预测人体安全性，而不是简单描述受试物的基本动力学参数特征。毒代动力学已经成为非临床毒性试验的重要研究内容之一。

毒代动力学研究在安全性评价中的主要价值体现在：

1)       阐述毒性试验中受试物和/或其代谢物的全身暴露及其与毒性研究剂量和时间的关系；评价受试物和/或代谢物在不同动物种属、性别、年龄、机体状态（如妊娠状态）的毒性反应；评价非临床毒性研究的动物种属选择和用药方案的合理性。

2) 提升非临床动物毒性研究结果对临床安全性评价的预测价值。采用暴露量来评价受试物蓄积引起的靶部位毒性（如肝脏毒性或肾脏毒性）与暴露的关系，有助于为后续安全性评价提供量化的安全性信号。

3) 综合药效及其暴露量和毒性及其暴露来指导人体试验设计，如起始剂量、安全范围评价等，并根据暴露程度来指导临床安全性监控。

本指导原则涉及的受试物主要适用于中药、天然药物、化学药物。生物制品的毒代动力学研究技术要求可适当参考该指导原则。

二、  基本原则

毒代动力学试验通常可在毒性试验中伴随进行，因此常被称为伴随毒代动力学试验。通常可在所有动物或有代表性的亚组或卫星组动物中进行，以获得相应的毒代动力学数据（注释2）。

毒性试验研究需要在GLP规范下开展，因此其伴随的毒代动力学研究也需遵循GLP规范（注释3）。

三、  基本内容

1. 暴露量评估

毒代动力学试验的基本目的是评估受试物和/或代谢物的全身暴露量，常通过适当数量动物和剂量组来开展研究。伴随毒代动力学研究所用动物数量至少应能获得足够的毒代动力学数据。研究中常采用两种性别动物，暴露测定也应包括两种性别的动物。选择单性别动物时应说明特殊理由（注释4）。

暴露评估应考虑：蛋白质结合、组织摄取、受体性质和代谢特征的种属差异；代谢物的药理活性、毒理学作用和生物制品的抗原性。在血浆浓度相对较低时，特殊的组织或器官也可能会有较高水平的受试物和/或代谢物存在。对于高蛋白结合的化合物，用游离（未结合）浓度来表示暴露则更为合适（注释5）。

暴露评估中需关注血浆或体液中代谢物浓度的情况有：1）受试物为“前体化合物”且其释放的代谢物为主要活性成份；2）受试物可被代谢为一种或多种具有药理或毒理活性代谢物，且代谢产物可导致明显的组织/器官反应；3）受试物在体内被广泛代谢，毒性研究仅可通过测定血浆或组织中的代谢物浓度来进行暴露评估。
  

2. 毒代动力学参数

毒代动力学研究是通过测定合适时间点样品浓度来计算动力学参数的。暴露程度可用原型化合物和/或其代谢物的血浆（血清或全血）浓度或AUC来表示。某些情况下，可采取测定组织中的受试物浓度（见注释6）。

用于评价的毒代动力学参数通常有：血浆（血清或全血）AUC0-T、Cmax、C(time)。有时也仅开展毒代动力学的监测或特征的研究（注释7）。

3. 给药方案

毒代动力学试验的给药方案设计应完全参照毒性试验研究方案，包括给药剂量、途径、动物种属选择和给药频率、周期等。为达到毒性反应的最大暴露，应评估高剂量水平下受试物和/或代谢物的暴露程度（注释8）。

4. 样品采集

伴随毒代动力学研究中，体液采集的时间点应尽量达到所需的频度，但不可过于频繁以至于干扰正常进行的研究并引起动物过度的生理应激反应。每项研究中的时间点数量应满足暴露评价的要求，时间点的确定应以早期毒性试验、预试验或剂量探索毒性试验以及在相同动物模型或可以合理外推的其它动物模型上获得的动力学数据为基础。

    应该考虑样品是从所有的试验动物采集，还是从一定代表性的亚组或卫星组动物来采集。通常情况下，在大动物的毒性试验中毒代动力学数据从主研究试验动物收集，而啮齿动物的毒性试验中毒代动力学数据可从卫星组试验动物收集。

采集血样的前提是受试物在血浆中的暴露量与作用靶点或毒性靶点的受试物浓度存在动态平衡关系，并且受试物容易进入动物和人的全身系统，否则，可能需要考虑采用尿液、其它体液、靶组织或器官来测定受试物浓度。

5. 分析方法

    毒代动力学的分析方法应基于早期建立的分析物和基质的分析方法，且要根据代谢和种属差异而定。毒代动力学研究使用的分析方法对于被测物来说应该是特异性的，而且应有足够的精确度和精密度，检测限应满足毒代动力学研究时预期的浓度范围。分析物和基质（生物体液或组织）分析方法的选择应排除样本中内源性物质可能引起的干扰。通常选择血浆、血清或全血（来自各个种属）作为毒代动力学研究的基质。

如果化合物是消旋体或其它对映异构体的混合物，对所选的受试物（消旋体或对映异构体）应进行附加说明。

生物样品分析方法的基本技术要求可参考《药物非临床药代动力学研究技术指导原则》中相应内容。

6. 数据统计与评价

暴露评价的数据需有代表性。由于动力学参数多存在个体差异，且毒代动力学资料多来源于小样本的动物，因此通常不需要高精度的统计学处理。应注意求算平均值或中位数并评估变异情况。某些情况下，个体动物的数据或许比经整理、统计分析过的成组资料更为重要。

如果进行了数据转换（如对数转换），应提供理由。

在评估毒代动力学连续给药引起的受试物体内蓄积问题时，不仅要观察是否出现蓄积现象，还要结合受试物半衰期长短、受试物暴露对关键代谢酶或转运体的影响等方面进行分析，并注意种属差异。

7. 报告

完整的毒代动力学资料应包括对毒代动力学研究结果的自身评价和对毒性反应的相关解释，并报告分析方法，说明测试中所选基质和分析物的理由。毒代动力学的结果分析应比较分析受试物和/或其代谢物的药效、毒性、药代和临床拟定用药的暴露量，采用暴露量来评价受试物的安全范围。

应说明研究结果在申报资料中的支持作用是针对某一毒性试验，还是支持所有的毒性试验。

四、  毒代动力学在不同毒性试验中的应用

毒代动力学研究的基本技术要求在不同毒性试验中的内容会有所侧重，如暴露监测和特征的描述频度可根据研究需要有所增减，可考虑仅从某些个别动物取样，以解释这些动物的毒性发现。不同毒性试验的毒代动力学研究考虑如下：

1. 单次给药毒性试验

单次给药毒性试验的毒代动力学研究结果有助于评价和预测剂型选择和给药后暴露速率和持续时间，也有助于后续研究中选择合适剂量水平。

2. 重复给药毒性试验

毒代动力学研究内容一般应纳入毒性试验设计中，它包括在合适剂量水平下首次给药到试验结束全过程的暴露监测和特征研究。对后续研究所采用的方案将依据前期试验方案及研究结果而改变或修订。当早期毒性试验出现难以解释的毒性问题时，可能需要对特定化合物的毒性监测和特征研究的时间延长或缩短，或修订研究内容。

3. 遗传毒性试验

当体内遗传毒性试验出现阴性结果时，建议结合所用动物种属的全身暴露或描述靶组织中的暴露水平来评价。

4.致癌性试验

4.1剂量探索研究

为获得有助于主研究的毒代动力学资料，剂量探索研究中需适当开展监测或特征描述，尤其应注意在早期毒性试验中未采用的动物种属、品系以及首次采用的给药途径和方法等情况。

应特别注意掺食给药情况下获得的毒代动力学数据。致癌性试验应根据受试动物和人可能达到的全身暴露量来确定最高剂量是否可被接受。

理论上，致癌性试验所选剂量产生的全身暴露量应超过人用最大治疗暴露量的若干倍。但由于这种理想化的剂量选择会不可避免地受到种属特异性问题的困扰，因此指导原则主要强调致癌性试验应评价剂量的合适性，评价母体化合物及其代谢物在不同研究阶段达到的全身暴露，以便合理地、前瞻性地比较动物模型和人的暴露差异。

4.2   主研究

试验方案、动物种属及品系的选择应尽可能根据已有的药代动力学和毒代动力学资料来考虑，通常多采用大鼠和小鼠。

建议通过监测来确保主研究中的暴露与独立的或特定的剂量探索研究所获得的动力学特征描述相一致。这种动力学监测可在试验中的某些时间点即可，超过６个月的监测通常无必要。

5. 生殖毒性试验

生殖毒性试验前需参考药代动力学信息，可根据这些资料来选择动物和调整试验设计及剂量方案。较早期试验并不需要全面的或是来自妊娠期或哺乳期动物的资料，后续毒代动力学研究的要求取决于已获得的试验结果。生殖毒性试验中暴露限度通常由母体毒性来确定。对于低毒性的化合物，开展毒代动力学监测也有价值，尤其在试验未出现药效反应或毒性反应时，毒代动力学结果有助于确定生殖毒性试验中不同阶段的不同剂量是否达到了充分暴露。

5.1 生育力研究

    可在重复给药毒性试验进行该项研究。是否需要监测这项研究取决于早期研究资料中的动物种属和剂量方案。

5.2 妊娠期和哺乳期研究

试验方案中的暴露水平应根据毒性发现以及药代动力学和毒代动力学原理来选择。应考虑孕期与孕前动物的动力学特征的可能不同。

毒代动力学研究中需考虑对特定时间的母体、胚胎、胎仔或新生儿的暴露评估。化合物在乳汁中分泌的暴露评价有助于确定其在新生儿的暴露作用。为了研究胚胎/胎仔的转运以及乳汁分泌，特定情况下有必要进行附加研究。

对生殖毒性试验结果解释时应考虑到尚未证明的受试物胎盘转运因素。

6. 改变给药途径的毒性试验

改变给药途径（例如吸入、局部或非肠道给药）的毒代动力学研究应考虑受试物在拟定给药途径下的药代动力学性质，需要依据拟定临床给药途径采用合适的非临床给药途径。受试物在非临床试验中可能需要改变临床的给药途径，需确定改变临床给药途径是否会明显缩小安全范围或增加新的安全风险。

改变给药途径时应比较现有的和拟定改变的给药途径下受试物和/或其相关代谢物的全身暴露（AUC和Cmax）。如果新途径导致AUC和/或Cmax的增加或代谢途径的改变，则应考虑继续进行动物毒性试验和动力学研究以保证安全性。如果推荐的新途径与现有途径相比，进入体内的受试物和/或代谢物无显著增加或改变，则附加的非临床毒性研究可侧重于局部毒性试验。

五、  结语

毒代动力学已经是常规毒性试验的重要组成部分，研究结果可用于阐明毒性发现及其与临床安全性的关系。毒代动力学的研究重点是解释毒性试验结果，预测人体安全性，而不是简单描述受试物的基本动力学参数特征。毒代动力学研究为非临床安全性与临床安全性提供了量化的风险评价信息，有助于降低临床用药中的安全性风险。

六、  参考文献

1.     国家食品药品监督管理局药品注册管理办法，附件二：第四项：（二）说明：第8条。2007年

2.     ICH Guideline S3B. Pharmacokinetics: repeated dosetissue distribution studies. 1995

3.    ICH Guideline S3A. Toxicokinetics: A guidance forassessing  systemic exposure intoxicology studies. 1995

4.             OECD Guideline:  Toxicokinetics (draft), 2008

5.     CFDA药审中心电子期刊20051101。ICH毒代动力学指导原则：毒性研究中全身暴露量评价

6.     CFDA药审中心电子期刊20051101：ICH制定毒代动力学研究指导原则的科学背景

7.     CFDA药审中心电子期刊20060524：创新药毒代动力学研究的评价与思考

8.     CFDA药审中心电子期刊20110408：对新药非临床安全性研究评价的一些考虑

9.    CFDA 药审中心电子期刊 20111101:关于改变制剂处方或变更受试物给药途径的新药非临床安全性评价考虑

七、  著者

药品审评中心药理毒理学部

八、 注释

注释1：通常情况下，药理作用与起效部位受试物浓度的相关性较给药剂量好。同样，受试物的毒性反应与特定毒性靶器官或组织的受试物浓度相关性较好。如果受试物在靶部位是高渗透性的，该部位的受试物浓度应该与血液中的受试物呈动态平衡和一定比率，可以采用测定血浆或血液中受试物浓度来反映靶部位的受试物暴露量。但有时会出现受试物的系统暴露量与毒性反应缺乏很好的相关性，这时应进行慎重分析，一般有两种情况：1）所选择的分析物不正确，它不是毒性产生的物质基础；2）全身的系统暴露量与毒性靶器官或器官暴露量之间的变化不平行。此时需测定靶部位的暴露量来评价其毒性或借助于数学模型来揭示全身暴露量与毒性靶器官的暴露量之间的关系，利用这种关系来间接反映全身暴露量与毒性之间的关系。

注释2：需根据实际情况如受试物特点来考虑是在毒性试验中进行毒代动力学研究还是开展卫星组研究。本质上讲，所有毒性试验最好都采用暴露量数据来解释毒性反应、种属差异、预测人体毒性等。但是，毒代动力学研究的样品收集可能影响毒性试验结果，因此有些情况下需采用卫星组研究，如受试物会影响心血管功能，血液抽取会干扰动物的血液学反应；如受试物作用于白细胞，血样抽取会影响其药理作用，这些情况下均需考虑采用卫星组研究。

注释3：毒代动力学研究中的动物试验和样品分析工作有在安评试验室中全部完成，也有在安评试验室中完成动物给药和采样，在生物分析试验室中完成样品分析和数据处理。无论何种情况下，毒代动力学研究的样品分析和数据处理工作除需遵守药代研究的技术要求外，还需严格遵循GLP规范。

注释4：毒性研究中应采用合适的动物数和剂量组数来对全身暴露量进行估计。一般建议受试物的每个剂量组至少每性别4只动物。若有证据提示受试物在性别间有明显毒性差异，试验中可选择敏感性别的动物。

注释5：为了更好地用“受试物体内暴露”在“给药”与“受试物毒性”之间搭建桥梁，在讨论毒代动力学结果时，应了解：受试物的毒性反应是其药效作用随剂量升高而产生的，还是来自与药效作用机制不同的其它机制；受试物的毒性反应是来自受试物化合物本身，还是来自其代谢物；血浆蛋白结合与受试物毒性反应的关系；受试物的血药浓度与其在产生毒性反应的脏器中浓度之间的关联性等。

注释6： 测定组织中受试物暴露量的可能情况有：长半衰期受试物、不完全清除、非预期的毒性靶器官。

注释7：监测和特征的定义为：监测（monitor）是指在给药间期内采血1~3时间点，用以估算C(time)或Cmax，常在给药开始和结束时取样。亚急性毒性试验可能需要监测；特征（profile）是指在给药间期采血样4~8时间点，用以估算Cmax和/或C(time)和AUC。

注释8：当毒代动力学数据表明化合物的吸收特性限制了母体化合物和/或代谢物暴露，且无其它剂量限制因素存在时，该化合物能达到最大暴露的最低剂量将被认为是可采用的最高剂量。此外，高剂量设计需考虑剂量限制性的受试物效应、吸收饱和、最大的可行性给药剂量。当吸收过程限制了化合物或其代谢物的暴露水平时，达到最大暴露的最小剂量可认为是高剂量。当增加剂量导致非线性动力学时，应特别注意其与毒性研究中毒性反应的关联性，非线性动力学并不意味着剂量不可以递增，也不意味着不会有新毒性反应出现。

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光反射(瞳孔反射)；见光瞳孔收缩

      

感觉，神经肌肉，自主神经

        

F.

      

惊跳反射：对外部刺激(如触摸、噪声)的反应

      

感觉，神经肌肉

        

V. 眼检指征

      

A.

      

流泪：眼泪过多，泪液清澈或有色

      

自主神经

        

B.

      

缩瞳：无论有无光线，瞳孔缩小

      

自主神经

        

C.

      

散瞳：无论有无光线，瞳孔扩大

      

自主神经

        

D.

      

眼球突出：眼眶内眼球异常突出

      

自主神经

        

E.

      

上睑下垂：上睑下垂，针刺后不能恢复正常

      

自主神经

        

F.

      

血泪症：眼泪呈红色

      

自主神经，出血，感染

        

G.

      

瞬膜松弛

      

自主神经

        

H.

      

角膜浑浊，虹膜炎，结膜炎

      

眼睛刺激

        

VI. 心血管指征

      

A.

      

心动过缓：心率减慢

      

自主神经，肺心功能不全

        

B.

      

心动过速：心率加快

      

自主神经，肺心功能不全

        

C.

      

血管舒张：皮肤、尾、舌、耳、足垫、结膜、阴囊发红，体热

      

自主神经、CNS、心输出量增加，环境温度高

        

D.

      

血管收缩：皮肤苍白，体凉

      

自主神经、CNS、心输出量降低，环境温度低

        

E.

      

心律不齐：心律异常

      

CNS、自主神经、肺心功能不全，心肌梗塞

        

VII.流涎

      

A.

      

唾液分泌过多：口周毛发潮湿

      

自主神经

        

VIII. 竖毛

      

A.

      

毛囊竖毛组织收缩导致毛发蓬乱

      

自主神经

        

IX. 痛觉缺失

      

A.

      

对痛觉刺激（如热板）反应性降低  

      

感觉，CNS

        

X. 肌张力

      

A.

      

张力低下：肌张力全身性降低

      

自主神经

        

B.

      

张力过高：肌张力全身性增高

      

自主神经

        

XI. 胃肠指征

      

      

      

        

  排便(粪)

      

A.

      

干硬固体，干燥，量少

      

自主神经，便秘，胃肠动力

        

B.

      

体液丢失，水样便

      

自主神经，腹泻，胃肠动力

        

       呕吐

      

A.

      

呕吐或干呕

      

感觉，CNS, 自主神经(大鼠无呕吐)

        

       多尿

      

A.

      

红色尿

      

肾脏损伤

        

B.

      

尿失禁

      

自主感觉神经

        

XII. 皮肤

      

A.

      

水肿：液体充盈组织所致肿胀

      

刺激性，肾功能衰竭，组织损伤，长时间静止不动

        

B.

      

红斑：皮肤发红

      

刺激性，炎症，过敏

   

（二）不同情况的中药、天然药物单次给药毒性试验的要求

由于中药、天然药物的特殊性，在具体进行试验时可参照以下要求进行；如不按以下要求进行，应充分说明理由。

1．未在国内上市销售的从中药、动物、矿物等物质中提取的有效成分及其制剂，新发现的药材及其制剂，新的中药材代用品、药材新的药用部位及其制剂，未在国内上市销售的从中药、动物、矿物等物质中提取的有效部位制成的制剂，未在国内上市销售的中药、天然药物注射剂。

以上情况，由于其物质基础较传统中药发生了明显改变，或应用经验较少，一般采用啮齿类和非啮齿类两种动物，全面考察受试物的急性毒性反应情况。如不按以上要求进行，应说明理由。

2．未在国内上市销售的非注射给药的中药、天然药物复方制剂。

如该复方制剂处方组成符合中医药理论，有一定的临床应用经验，一般情况下，可采用一种动物、按临床拟用途径进行急性毒性反应的观察。

如该复方制剂为天然药物复方制剂，建议采用啮齿类和非啮齿类两种动物，按临床拟用途径进行急性毒性反应的观察；如不按以上要求进行，应阐明其合理性。

如以上制剂处方中含有天然药物、有效成份或化学药品，则应当对上述药用物质进行急性毒性的相互作用研究。

3．改变国内已上市销售中药、天然药物给药途径（不包括由非注射剂改为注射剂）的制剂。

可仅采用一种动物，比较改变前后两种不同给药途径的急性毒性反应。

4．改变国内已上市销售药品剂型或改变生产工艺但不改变给药途径的中药、天然药物复方制剂。

如生产工艺的改变会引起物质基础的明显改变，或对药物的吸收、利用可能产生明显影响，建议采用一种动物，按临床拟用途径比较改变前后的急性毒性反应。

5．增加新的适应症或者功能主治的品种。

如需延长用药周期或增加剂量者，应结合原有毒理学资料及处方组成等情况确定是否需进行急性毒性试验，以及急性毒性试验的内容。

九、著者

《药物单次给药毒性试验技术指导原则》课题研究组。