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放射性标记人体物质平衡研究

放射性标记人体物质平衡研究,使用放射性同位素标记技术(常[14C]和[3H])研究受试者给予一定剂量的 [14C]或[3H]受试物制剂后,体内的吸收、代谢和排泄等特征,因为[14C] 受试物在临床研究中更为适用,常简称为人体 [14C]-AME研究。

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平台介绍

放射性同位素(通常为14C或3H) 标记示踪方法开展的人体物质平衡研究,是目前全面、直接获得药物在人体内吸收、分布、代谢和排泄等信息最常用的方法。

通过人体物质平衡研究可以获得以下信息: 

  • 确定药物的代谢及排泄途径; 

  • 鉴定药物在体循环中的代谢产物;

  • 确定代谢产物相对于原形药或总药物暴露的比例。

人体物质平衡研究结果可支持药物后续研发计划,如下:

  • 确定应进行结构表征的代谢产物,评估相关代谢产物是否需开展非临床安全性评估或药物-药物相互作用( Drug-drug interaction, DDI)研究。 

  • 评估药物是否需在肝/肾功能不全患者中开展研究。

  • 结合药物在其它研究中获得的胃肠道稳定性、肠/胆汁排泄和肝肠循环的数据,评估药物的吸收特征。

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研究策略

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案例分享

  • 目的:化合物 A 是一种新型、强效、高选择性的酪氨酸激酶抑制剂。本研究旨在研究健康男性单次口服给药后的代谢、排泄和药代动力学特征。

    方法:6 例受试者在空腹状态下给予含 5 mg/100 μCi 的14C化合物A的口服混悬剂。在指定的时间点或时间间隔采集血液和排泄物样本,用于药代动力学和放射性分析。整个研究期间同时进行安全性评估。

    结果:在给药后 336h 的采集期内,化合物 A的耐受性良好,吸收迅速,平均回收率为放射性标记剂量的 90.11%,其中尿液为 60.31%,粪便为 29.80%。母体化合物是主要循环成分,从体循环中清除,终末半衰期超过30h。M379-3 是主要循环代谢产物,占总放射性的 17.31%。另外鉴别了 7 种循环代谢产物,各占总放射性的5% 以下。尿液中,化合物 A 仅占给药剂量的 0.50%,鉴别出 3 种主要代谢产物 M285、M381 和 M409-4,分别占给药剂量的 10.48%、21.16% 和 8.92%。粪便中,化合物 A占给药剂量的 5.34%,M205、M365-2 和 M380 是主要代谢产物,分别占剂量的 2.29%、3.30% 和 2.59%。提示化合物 A 在排泄前被广泛代谢,尿液是其主要排泄途径。

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      健康受试者单次口服5 mg (100 μCi) 14C化合物A后全血和血浆中总放射性浓度-时间曲线。数据为平均值 (SD)

      图 1

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      单次口服5 mg (100 μCi)14C化合物A后受试者的尿液和粪便放射性累积排泄率(N = 6,平均值±SD)

      图 2

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      血浆、尿液和粪便放射性代谢物谱图[1]

      图 3

经验

  • 10+

    年临床实验经验

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  • 10+

    每年人体质量平衡研究

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  • GCLP体系

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  • 研究药物已在NMPA、FDA和欧盟获批上市

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仪器设备

    • demo

      Thermo Q-Exactive™ HF

    • demo

      Thermo Orbitrap Exploris 480

    • demo

      SCIEX API 6500

    • demo

      Thermo LTQ-Orbitrap

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      液体闪烁计数仪

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      β-RAM 在线放射性检测器

    • e02img032.png

      Microbeta微孔板计数仪

常见问答

  • 什么是放射性标记人体物质平衡研究?

    指使用放射性同位素标记技术(常[14C])研究受试者给予一定剂量的 [14C] 受试物制剂后,体内的吸收、代谢和排泄等特征。

  • 什么时候开展临床放射性物质平衡研究?

    通常在药物开发的临床I期和III期之间进行。鼓励在药物临床开发的早期进行,建议在IIa时期开展,以便尽早发现是否存在物质平衡回收率低的问题和复杂代谢产物,以及血浆中存在高比例或特殊代谢物,以获得全面的临床药代动力学数据。

  • 什么情况下可以不开展放射性临床物质平衡实验?

    • 可以从文献或FDA已批准的产品说明书中获得物质平衡研究结果的药物;

    • 基于基础药理学和非临床ADME信息,其代谢和消除途径已知的药物,如单抗、内源性物质及类似物;

    • 在尿液中回收率大于等于90%,且尿液回收的物质大部分以未被代谢的原型药物存在(代谢很少)的药物;

    • 没有或很少有系统暴露量的药物。

参考文献

  1. [1].

    Zhou, S., Shao, F., Xu, Z. et al. A phase I study to investigate the metabolism, excretion, and pharmacokinetics of [14C] fruquintinib, a novel oral selective VEGFR inhibitor, in healthy Chinese male volunteers. Cancer Chemother Pharmacol 80, 563–573 (2017). https://doi.org/10.1007/s00280-017-3394-6

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