非啮齿类动物药代动力学
(大动物 PK)研究

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非啮齿类动物药代动力学(大动物 PK)研究

研究目的

对于早期新药研发阶段,研究主要侧重在药物靶点验证、先导化合物发现及先导化合物优化,实验内容主要是常规体内药代动力学和特定的组织分布实验。对于后期阶段,研究主要侧重临床前候选化合物的确定和 IND 申报,在临床前研究阶段,特别是创新性药物的研究,应选用两种或两种以上的动物,其中一种为啮齿类动物;另一种为非啮齿类动物(如犬、小型猪或猴等)[9]

药明康德药性评价部拥有国际标准的动物设施,高质量的实验动物,经验丰富、专业、高效的团队,全面的动物操作技术和手术能力。与临床前制剂、Non-GLP生物分析领域的研究者们密切合作,提高研发过程的效率、简化需要遵守的监管准则、缩短周转时间,为全面的获取待测物在非啮齿类系统中的各项 PK 参数,进一步评估待测物在药效、毒性实验以及临床给药中的给药剂量提供全面可靠的实验数据。

设施介绍

药明康德药性评价部大动物饲养设施位于苏州、南京和南通。所有设施均获得国际实验动物评估和认可委员会(AAALAC International)认证,此外苏州动物设施还拥有美国公共卫生局动物福利(PHS Animal Welfare Assurance)的 OLAW(Office of Laboratory Animal Welfare)认证。

动物设备配有独立的手术区、解剖室、洗笼间,设置了人流及物流走向,可有效减少交叉污染的风险。动物设施分设人流及物流走向,有独立的手术区、解剖室、洗笼间,可有效减少交叉污染。洗笼间配备有全球一线品牌自动洗笼机,确保笼具清洗效果。每个大动物笼具配备智能电子笼牌和每只动物配备芯片,芯片与智能笼牌进行匹配关联,实现动物信息化,提升实验动物管理效率和质量。

设施内有独立的实验动物管理委员会 ( 英文全称 Institutional Animal Care and Use Committee,简称 IACUC)、兽医团队、饲养团队和工程团队以确保动物健康及福利以及动物设施的良好管理及维护。所有大动物拥有完整的个体档案,确保记录可追溯。

高标准的饲养环境,采用自动控制系统监控并调整动物房内的温度、湿度以及不同区域的压力梯度,12小时昼夜交替光照,确保环境指标满足中国、美国及欧洲标准。提供多种类型的动物福利措施,确保动物身心健康。

同时我们还拥有专业的临床前药物配制团队,先进的药物配制和检测设备,包括不限于偏光显微镜、粒度分析仪、Nano-drop One 分光光度计、RM200 球磨仪、UV-HPLC 等,确保药物质量可控。

动物房
洗笼间
饲料间
水果间
解剖室
手术室

实验类型

从早期筛选到 IND 申报

·

苗头化合物到先导化合物

快速筛选:如犬 / 猴 PK- 口服或者静脉注射

先导化合物优化

犬猴 PK(口服 / 静脉注射 / 皮下 / 肌肉 / 腹腔给药,种属可以与毒理、药效保持一致)单次或多次给药不同剂型的暴露量研究不同生物样品的采集,如脑脊液、尿液、粪便等组织分布验证,可采集特定的靶组织,如脑、心、肝、肺等

候选化合物确立

特定给药方式的单次给药或多次给药实验不同盐型或晶型的 PK 实验不同剂型的 PK 实验,包括临床制剂的桥接实验组织分布实验,多组织的采集,如心、肝、脾、肺、肾、小肠、大肠、肌肉和脂肪等排泄研究实验,如胆汁、粪便、尿液等生物样品的收集

IND申报实验

单剂量单次静脉给药 PK 实验(至少 3 雌和 3 雄)高,中,低三个剂量单次口服给药 PK 实验(每个剂量至少 3 雌和 3 雄)中剂量多次口服给药 PK 实验(至少 3 雌和 3 雄)中剂量单次口服给药胆汁排泄研究(至少 3 雌和 3 雄)中剂量单次口服给药尿液及粪便排泄研究(至少 3 雌和 3 雄)血浆和排泄中主要代谢产物鉴定(至少 5 只)

动物种属

大动物种属及品系

食蟹猴

恒河猴

雪貂

比格犬

巴马猪

新西兰大白兔

青蓝紫兔

荷兰兔

日本大耳白兔

给药方式

给药是体内药代动力学研究非常关键的一个环节,合适的给药方式的选择,在药物前期筛选和后期开发阶段都有着非常重要的意义。我们根据客户需求以及对市场前瞻性的判断,现已开发出多种给药途径,为全球数以千计的客户提供了高质量的体内 PK 服务。在为客户持续赋能的同时,我们也建立了很多独具特色的技术能力。如大动物非麻醉状态下的静脉缓慢推注给药,可连续给药 72 小时以上;此外,我们在眼科、神经系统(侧脑室、小脑延髓池或鞘内)给药以及皮肤给药等方面也建立了很多高质量的给药技术,并为客户解决了很多项目难题。技术不断提高是我们不懈的追求,为客户提供更加全面且专业的服务是我们最大的动力。

团队主要的给药技术能力

非啮齿类动物药代动力学(大动物 PK)研究主要给药方式

不同给药途径最大给药量 [10, 11, 12]

( 带下划线的毫升每部位,其他的毫升每千克 )
非啮齿类动物(大动物)不同给药途径最大给药量
经典给药方式案例分享

24h 缓慢泵注(IV infusion-24hrs)

历史数据:食蟹猴(3 雄,3 雌)股静脉插管,
采用注射泵 24h 缓慢泵注给药(30mg/kg)。
结果如图:

手术模型

部分手术模型

非啮齿类动物药代动力学(大动物 PK)研究手术模型

常见手术模型案例分享

脑脊液插管(CMC: Cisterna Magna Cannulation)

对于直接作用于中枢神经系统的药物,准确检测脑中药物浓度可以更为准确的评估药物到达靶标的能力;与比利用血浆游离药物浓度预测脑组织中游离药物浓度相比,脑脊液(CSF)中药物浓度有更好的预测性[13][14]。检测 CSF 药物浓度可以作为体内评估中枢神经系统药物系统暴露量的有效指标,并为候选药物进入下一阶段提供重要依据。

我们自 2009 年依照文献 [15] 建立了犬、猴脑脊液插管动物模型,可在动物非麻醉状态下连续多次采集 CSF 样本,获取相关的 PK 曲线,评估药物穿透入脑的能力。最长维持时间超过 2 年,并在设施内长期备库该模型动物供项目快速开展,减少手术和动物恢复需要的等待时间。截止 2020 年已完成包含 IND 申报在内项目近 200 个。

验证实验

目的:比较脑脊液插管手术犬术后不同恢复时间模型的稳定性
方法:比格犬(3 只,雄性)脑脊液插管手术后不同恢复时间分别静脉注射盐酸利多卡因注射液(25mg/ 犬),按设定的时间点同时采集血浆与脑脊液样本并检测药物浓度,结果如下:

图 1. 血浆中血药浓度—时间曲线
图 2. CSF 中药物浓度—时间曲线

结论:由数据可以看出术后第 5 天、14 天、35 天、63 天,血浆及 CSF 基质中药物浓度偏差较小,由此可以说明我司动物手术模型稳定,数据重现性好。

大动物生物样品采集清单

大动物生物样品采集清单
* 眼部各组织样品包括不限于:结膜、角膜、虹膜、晶状体、睫状体、视网膜、脉络膜、巩膜、视神经、房水、玻璃体、眼泪。
** 脑部各组织样本包括不限于:尾状核、小脑、大脑皮质、大脑白质、扣带回、扣带沟、胼胝体、外囊、内囊、苍白球、海马、下丘脑、脑下垂体、中脑、延髓、视神经、视神经交叉、脑桥、壳、脊髓。
*** 终末采集

可采集的组织脏器清单

可采集的大动物组织脏器清单
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