美迪西药物代谢产物分析服务

美迪西可以提供高效可靠的体内外代谢产物鉴定及反应性代谢产物捕获服务，支持新药筛选与国内外申报。自组建以来，团队已成功完成大量研究项目，其中包括颇具挑战性的多肽代谢产物鉴定研究。美迪西还可以为客户合成参考化合物、中间体、候选药物、杂质以及代谢物等各种小分子化学物质，其规模可从毫克级到千克级（包括GMP质量）。我们的团队精通新路线设计和路线优化，凭借丰富的解决问题经验和较高的项目成功率，为客户提供以下高质量的化学定制合成服务：

毫克级至公斤级高质量产品制备

特殊试剂、中间体和分子片段制备

原料药（API）或相关物质制备

杂质和代谢产物合成设计与制备

分析检测与技术支持

产品分析报告的交付

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什么是药物代谢？

药物代谢（Drug Metabolism）是指药物在吸收过程或进入体循环后，受肠道菌丛或体内酶系统的作用，结构发生转变的过程，也称为生物转化（Biotransformation），其产物即为代谢产物（Metabolites）。药物代谢直接影响药物的药效、毒性及体内持续时间，是药物研发中不可忽视的关键环节。

影响药物代谢的主要因素

1、给药途径：药物代谢与代谢酶在体内的分布及局部器官和组织的血流量密切相关。不同的给药途径（口服、静脉注射、皮下注射等）会显著影响药物的首过效应和代谢速率。

2、给药剂量与剂型：剂量大小和制剂类型直接影响药物在体内的代谢饱和度和生物利用度，进而影响代谢产物的生成量。

3、药物光学异构特性：体内代谢反应大多为酶促反应，机体对药物的代谢能力主要取决于体内各种药物代谢酶的活力和数量，不同异构体可能呈现截然不同的代谢特征。

4、酶抑制与酶诱导作用：酶抑制剂（Enzyme Inhibitor）会减慢药物代谢速率，而酶诱导剂（Enzyme Inducer）则加速代谢。这一机制是药物-药物相互作用（DDI）的重要基础。

药物代谢分析服务介绍

（1）药物体外代谢研究

（2）体内药物代谢与药代动力学研究

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药物代谢产物安全性试验技术指导原则

一、概述

药物安全性的非临床研究通常由标准动物毒理学试验组成，其中包括药物暴露量的评价，主要关注母体药物的血浆浓度及系统暴露水平。通常将非临床试验获得的血浆药物浓度及系统暴露水平与人体系统暴露水平进行比较，以评估非临床研究结果揭示的潜在风险，并指导临床试验中的风险控制。当人体代谢特征与非临床试验所采用的至少一种动物种属的代谢特征相似时，通常认为该试验模式具有可行性和充分性。然而，不同动物种属间的代谢特征可能在定性和定量方面存在差异，同时也可能出现临床相关代谢产物在非临床安全性试验中未被发现或未得到充分评价的情况。如果某种代谢产物仅存在于人体内，而受试动物种属中不存在；或者某种代谢产物在人群中的暴露比例高于用于标准毒理学试验动物种属中的暴露比例，则该代谢产物的安全性需要进一步关注，并应考虑开展代谢产物的非临床安全性评价。

二、背景信息

常规情况下，临床前安全性试验不要求在动物中对代谢产物进行评价。因此，代谢产物在总体药物毒性中的作用通常不明确。缺乏代谢产物在药物毒性中作用的评价，其部分原因可能是因为用于检测和鉴别母体药物代谢产物特征的分析方法的灵敏度不够。随着过去10年的技术进步，分析检测能力有了显著提高，现在已能够对代谢产物进行检测、鉴别和定性，这将有助于更好理解代谢产物在药物安全性评价中的地位。

进入机体的药物通常通过I相和II相代谢途径进行生物转化。根据所涉及的化学反应性质，I相反应产生的代谢产物，很可能具有化学反应性或/和药理学活性，因此可能更需要进行安全性评价。活性代谢产物可能与治疗靶点受体或其他受体结合，或与其他靶点（如酶、蛋白）相互作用，引起非预期的效应。尤其是当代谢产物仅在人体中形成时，这个问题更为重要。但是，仅在人体中存在而不在实验动物种属中存在的代谢产物，出现的几率极低。更为常见的情况是，人体中形成的代谢产物比例水平远远高于母体药物在动物安全性试验中代谢产物的比例水平，这缘于人体和动物的代谢特征存在质和/或量的差异。如果在母体药物的毒理学试验中确定至少有一种实验动物种属中形成特定代谢产物的暴露量水平足够高（与人体暴露量大致相当或更高），则可认为该代谢产物对总体毒性的作用已经得到了确定。代谢产物安全性评价的决策流程图见附录A。

对于代谢产生的活性中间体，因其半衰期短，常难以检出和测定。但是，它们能形成可检测的稳定产物（如谷胱甘肽结合物），因此可能不需要对活性中间体做进一步的安全性评价。II相结合反应通常会使一个化合物的水溶性增加并失去药理学活性，故也不再需要进一步评价。但是，如果结合反应形成一种毒性化合物如乙酰葡萄糖醛酸（acylglucuronide），则可能需要进一步的安全性评价。

若研究发现代谢产物在靶受体上无药理学活性，这并不能确保其无毒性，该代谢产物也可能需要在非临床毒理学试验中进行安全性评价。列举案例见附录B。

三、目的和适用范围

本指导原则主要针对需要进行非临床毒性评价的药物代谢产物，为研发者何时以及如何鉴定高比例药物代谢产物并研究其安全性特征提供建议。

本指导原则适用于小分子化学新药。本指导原则不适用于那些需要考虑风险效益评价的抗肿瘤药物。针对抗肿瘤药物代谢产物的安全试验可参考ICH S9指导原则。

注册申请人可就具体药物研发中的代谢产物安全性评价与药品审评部门进行交流。

四、代谢产物安全性试验的一般考虑

在药物开发过程中应尽早确认非临床安全评价中所用动物种属和人体间的药物代谢差异。如在获得人体药代数据后，通过比较药代信息决定是否需要尽早开展代谢产物的安全性评价。在药物开发晚期发现高比例药物代谢产物（Disproportionate drug metabolite）时可能会导致药物开发或上市延迟。

一般情况下，对于仅在人体中出现的代谢产物，或人体中代谢产物水平远高于已知或已进行评价的实验动物种属中的水平时，应考虑进行安全性评价。若人体中的代谢产物水平高于稳态时体内药物总暴露量的10%时，通常会引起安全性担忧。代谢产物水平通常采用曲线下面积（AUC）来表示，但有时也会采用达峰浓度（Cmax）来表示。

（一） 评价代谢产物安全性的一般方法

如果在动物中发现的代谢产物在人体中不存在，意味着在该动物种属中观察到的谢产物引起的毒性可能与人体无相关性。相反，如果在临床开发过程中发现的代谢产物在实验动物种属中不存在，或在动物中水平远低于人体水平，则建议进行进一步的动物试验以确定该代谢产物的潜在毒性。

这种情况下，可考虑采用以下两种方法来评价药物代谢产物的安全性。第一种方法是，确定一种在常规毒理学试验中的动物种属，在该动物种属上能形成充分暴露水平的该代谢产物（与人体暴露量相当或更高），然后在该动物种属中研究药物毒性。第二种方法是，如果不能确定一种形成该代谢产物的相关动物种属，则可合成该代谢产物，通过掺入法或直接给药来开展进一步的安全性评价。上述试验需建立能够在非临床毒理学试验中鉴别和检测该代谢产物的分析方法。

众所周知，特定代谢产物的合成存在困难，代谢产物直接给药也有其固有的复杂性。直接将代谢产物给予动物，可能还会存在后续代谢，因而可能无法反映临床实际情况，这样使得毒理学评价变得复杂化。以代谢产物给药可能会出现在母体药物试验中未观察到的新的毒性，但尽管有这样的复杂问题，检测和评价药物代谢产物潜在的毒性，对于保障药物的临床安全性仍具有重要性。确定是否进行直接的代谢产物的安全性试验，应基于对母体药物的数据以及代谢产物各方面信息的综合评价。

（二） 代谢产物鉴别

在药物开发过程中需要确定药物的代谢特征，可以在不同开发阶段，通过体外和体内试验方法来完成代谢特征的确定。体外试验可采用不同动物和人体的肝微粒体、肝脏切片或肝细胞，体外试验通常应在临床试验开始前进行。非临床试验动物种属中的体内代谢试验通常应在药物开发早期进行，其结果可以证实体外试验获得的结果，或者提示动物种属间代谢存在的质和/或量的差异，而后者可能会带来安全性担忧。人体的体内代谢试验通常是在药物开发的相对后期进行，但仍建议人体内代谢研究尽早进行。

对于在非临床试验动物中暴露水平远低于人体的代谢产物，其暴露是否充分应具体问题具体分析。通常情况下，通过测定稳态时血清或血浆中药物浓度来分析系统暴露量。但如果由于某种原因无法在受试动物的血浆中测定时，则可通过测定代谢产物在其他生物基质的水平以验证暴露是否充分，如尿液、粪便或胆汁。

（三）非临床试验设计的一般考虑

对一种高比例药物代谢产物设计非临床试验时，需要考虑以下因素：代谢产物与母体分子的相似性，药理学或化学分类，溶解性，胃液环境下的稳定性，I相或II相代谢产物，人体中暴露水平与动物中暴露水平的相对量。

其他需要考虑的因素包括药物拟定适应症和患者人群[例如对于严重疾病适应症时非临床试验可以简化，如肌萎缩性侧索硬化症（ALS）]。在对代谢产物设计非临床试验时，还需要考虑拟定的用药疗程（短期、中期或长期用药）以及治疗剂量下的暴露水平。

五、推荐的代谢产物的安全性试验

需要进行安全性评价的药物代谢产物的非临床试验应符合GLP。可能需要进行以下试验来评价高比例药物代谢产物的安全性。

（一）一般毒理试验

在一般毒理试验中，应评价高比例药物代谢产物的潜在毒性，进行代谢产物与其母体药物间的毒性比较。代谢产物直接给药的一般毒理试验的期限，可参考国内相关指导原则和ICH M3（支持药物进行人体试验需要的非临床安全性试验）技术指导原则。应在数倍于人体暴露量或者在至少与人体中检测到的暴露量相当水平下评价代谢产物的毒性。建议采用母体药物拟定的临床给药途径给药。但如果可以使高比例药物代谢产物达到足够的暴露量，也可以采用其他给药途径。如果临床给药途径为口服，确认代谢产物在胃液环境中的稳定性十分重要。为了保证高比例药物代谢产物的充分暴露，上述试验中需包括毒代动力学研究。

（二） 遗传毒性试验

需以一项检测点突变的体外试验和另外一项检测染色体畸变的试验来评价代谢产物的潜在遗传毒性。这些试验可参考SFDA《药物遗传毒性研究技术指导原则》。如果其中一项试验或两项试验结果是可疑和/或阳性时，可能需要进行完整的遗传毒性标准组合试验。

（三） 胚胎-胎仔发育毒性试验

如果药物拟定的用药人群包括有生育可能的妇女时，需进行代谢产物的胚胎-胎仔发育毒性试验。根据一般毒理试验和胚胎-胎仔发育毒性试验的结果，在具体问题具体分析的基础上，可能会要求进行其他生殖毒性试验。这些试验可参考SFDA《生殖毒性研究技术指导原则》。某些情况下，可仅在一种能形成该代谢产物的动物种属中进行胚胎-胎仔发育毒性试验。

（四）致癌性试验

药物连续用药至少6个月，或需间歇用药用于治疗慢性或周期性复发疾病，如果在母体药物的致癌性试验中不能对代谢产物的致癌性潜力进行充分评价，则应该进行代谢产物的致癌性试验。这些试验可参考SFDA《药物致癌试验必要性的技术指导原则》和国外的致癌性试验技术指导原则。

六、安全性研究的时间安排

需尽早确证人体中可能存在的高比例药物代谢产物，这可以为非临床试验的合理性提供证明，有助于阐明和制订临床试验计划，并避免药物开发进程的延迟。通常首先采用体外试验来预测动物和人体的药物代谢差异，然后根据人体和动物的代谢差异来考虑是否需要开展药物代谢产物的安全性试验。如果在体外代谢研究提示有人体的高比例药物代谢产物，可考虑开展动物和人体的同位素标记法的代谢研究，为开展高比例药物代谢产物的临床前安全性研究提供依据。

如果需要进行代谢产物的毒理学试验，应在大规模临床试验开始前完成这些试验，并向药品审评部门提交试验报告。

为了优化和加快研发用于包括肿瘤疾病在内的其它严重或危及生命疾病（如ALS、中风、HIV）的药物，对于那些具有重大治疗利益的药物，以及用于尚缺乏有效治疗手段疾病的药物，代谢产物的非临床试验的数量和类型可根据具体情况具体分析的原则进行调整。晚期癌症患者治疗时，这些代谢产物并不要求必需开展单独的毒理评价。此种情况下，申办人应联系相关药品审评部门进行讨论。

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