免费文献传递   相关文献

Discussion about traditional Chinese medicine pharmacokinetics study based on first botanical drug approved by FDA

从美国首个被批准植物药探讨中药药代动力学研究与评价策略



全 文 :·药事管理·
从美国首个被批准植物药探讨中药药代
动力学研究与评价策略
黄芳华
(国家食品药品监督管理局 药品审评中心,北京100038)
[摘要] 药代动力学研究是药物开发中的重要内容之一。2006年美国食品药品管理局(FDA)批准了首个植物药 Vere
gen。本研究结合FDA对植物药药代动力学的要求、Veregen被批准所依据的药代动力学研究资料,并结合目前国内对中药、
天然药物药代动力学的技术要求及研究现状,对中药、天然药物的药代动力学研究及评价策略进行讨论。
[关键词] 药代动力学;中药;植物药
[收稿日期] 20091007
[基金项目] 国家科技支撑计划项目(2006BAI21B10)
[通信作者] 黄芳华,Tel:(010)68585566425,Email:huangfh@
cdeorgcn。
  2006年10月31日美国食品药品管理局(FDA)批准了植
物药Veregen软膏(15% PolyphenonE软膏)的新药上市申请,
该药局部使用治疗外生殖器和肛周疣,这是自2004年7月
FDA发布《植物药新药研究指南》以来第1个得到FDA批准
的植物新处方药。与其他小分子化学药物不同,Veregen(绿茶
叶提取物)为含有多种已知的并且可能是活性化合物的混合
物。作为美国被批准的首个植物药,其研究内容和FDA评价
所关注的要点对于我国中药、天然药物的研究和评价具有借
鉴意义。本研究拟结合FDA对植物药药代动力学的要求、Ve
regen被批准所依据的药代动力学研究资料,并结合目前国内
对中药、天然药物的药代动力学的要求及研究现状,对中药、
天然药物的药代动力学研究及评价策略进行讨论。
1 FDA对植物药药代动力学的要求[1]
FDA发布的《植物药新药研究指南》(下简称指南)为指
导植物药开发的重要文件,解读该指南,可看出 FDA对植物
药扩大的临床试验和上市的要求与一般的高纯度化学药物
相比无本质区别,但是考虑到植物药的特殊性,在初期的临
床试验前要求相对放松。药代动力学方面也体现了该原则。
指南首先指出“药代动力学和药效动力学有助于临床试验的
设计及其结果的解释”,肯定了药代动力学的意义。但是,由
于考虑到了植物药的特殊性,指出“由于植物产品通常是由
多种化学成分所组成且通常活性成分未知,采用标准的、在
动物和/或人上进行系统暴露研究的药代动力学测定方法难
以进行。”面对这种现实情况,FDA对植物药的药代动力学研
究采取积极鼓励态度。
针对所申请的植物药是否上市和是否有安全性担忧的不
同情况,以及申请临床试验阶段的不同,指南提出了不同的要
求。进行1期和2期临床试验的IND申请时,鼓励申请者在
可能的情况下检测植物药产品中已知活性成分、指标性成分
或主要化学成分的血药浓度水平。而针对未上市和有已知安
全性问题的植物药产品,除鼓励进行药代动力学研究以外,若
临床试验中包括有和其他药物联合应用内容,还要进行药物
相互作用试验。当植物药要进行扩大临床研究(亦即3期临
床试验研究)时,对药代动力学的要求更为全面,指南指出:在
非临床药物代谢动力学/毒物代谢动力学研究方面,鼓励进行
非临床药代动力学研究。生物利用度和药物间相互作用的要
求方面则与一般药品的要求相似,由于植物药的特殊性,有可
能利用合适的生物学测定方法来测定急性药理作用和时间的
函数关系,若生物学测定仍然难以进行,植物药的生物利用度
将根据在良好控制条件的临床试验中所观察到的临床效果来
确定。常规药品免做体内生物利用度试验的一般标准也适用
于植物药产品。应研究植物药与其他常用药物和/或膳食补
充剂之间的相互作用。其中可能包括药物对代谢酶特性和/
或代谢途径的影响。在可能的情况下,应当研究在病态受损
伤情况下的药物清除率(肾或肝)对药代动力学的影响。
2 Veregen进行的药代动力学研究
Veregen是一个多组分的植物药,是多种儿茶素类成分
以及其他茶有关物质的混合物,其主要成分为EGCg,进行了
以下药代动力学/毒代动力学研究工作:不同浓度的 EGCg
制剂在体外经人体皮肤的吸收试验;3HEGCg在 Beagle犬
体内的组织分布和药代动力学研究;茶多酚代谢有关文献
资料综述;雌性小型猪皮肤和阴道反复使用10% Polyphe
nonE乳膏后血浆中 EGCg,ECg,EC总含量的半定量测定。
另外,在Veregen的很大一部分毒理学研究中联合了毒代动
力学研究,如雌性小型猪重复皮肤和阴道内给予15% Poly
·239·
第35卷第7期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 7
April,2010
phenonE软膏的毒性试验联合了动力学研究,测定了 EGCg,
总EGCg,ECg,EC的血浆浓度;在13周的 EGCg和 Polyphe
nonE大鼠灌胃毒性研究、13周的 EGCg和 PolyphenonE犬灌
胃毒性研究、CD大鼠13周重复外用15% PolyphenonE软膏
的致癌性剂量范围探索研究、小猪皮肤应用 15% Polyphe
nonE软膏9个月的长期毒性研究、致癌性试验、生殖毒性试
验的第1阶段和第2阶段试验中,以测定 PolyphenonE血药
浓度初步研究了毒代动力学。
临床药代动力学方面,进行的 CT1007试验用于研究尖
锐湿疣患者使用15% PolyphenonE软膏3周后的血浆浓度和
药代动力学,并与口服绿茶后测得的儿茶素血浆浓度和药代
动力学进行比较。
针对以上试验,FDA审评认为:整体研究提供的数据(即
非临床研究结果、临床药理及临床试验数据)表明在局部应用
15%Veregen软膏后,4种主要的儿茶素类全身性暴露很低,
通过观察临床安全性数据显示,除局部反应以外的不良事件
发生率较低。非临床研究结果表明,对小型猪进行药物局部
治疗后并未发生明显的全身毒副作用。对全身性暴露的评估
依赖于非临床和临床安全性数据,因为在临床药代动力学研
究实验CT1007中,关于对15% Veregen软膏中4种主要儿茶
素类(EGCg,EGC,ECg,EC)的全身性暴露的研究结果没有做
出很好的评估,由于样本保存期间的稳定性数据不被认可,因此
该项评估并不符合要求。为评价药代动力学参数,血浆中的活
性成分未被恰当地鉴别和测定,因为真正的活性成分并不清楚。
但是申请人已经鉴别和测定了4种含量最丰富的儿茶素,申请
人在NDA申请书中没有提供这4种儿茶素与15% Polyphenon
E软膏的安全性和/或有效性方面有关的任何信息。
分析以上药代研究资料及FDA审评意见,相比较于Ve
regen药理毒理研究的其他方面资料(尤其是安全性研究),
药代(动物和人体)方面属于其较不完善之处。最后,FDA
考虑让其通过,是在综合了多方面因素后作出的结论:植物
药成分复杂,使得药代动力学研究存在困难;本品为外用制
剂,综合多方面资料,如现有的非临床和临床安全性数据、绿
茶和绿茶多酚被广泛地口服或局部使用均无安全性的顾虑
等,可得出本品不存在明显的全身吸收(即全身性暴露少),
因此也不会造成明显安全性问题,不存在明显的安全性担
忧;对于临床药代试验方法的不完善,由于样本保存时间的
稳定性数据不被认可导致 FDA不认可该项研究,但鉴于临
床试验数据已能说明有效性,FDA认为不影响药物整体评
价,因此对于此NDA申请,对临床药理(药代)不再要求,而
允许其在4期临床试验时完成,要求4期试验中比较15%
PolyphenonE软膏的局部应用后和口服绿茶后所获得的儿茶
素类的药动学特征;同时临床药理标签评价也被推迟。
3 目前国内对中药、天然药物的药代动力学的技术要求及
研究现状
国内对中药、天然药物药代动力学研究的技术要求是随
着药物研究的进展、药代动力学研究的发展,近10多年来才
逐渐完善起来的。根据2007年颁布的新《药品注册管理办
法》及相关规定,中药、天然药物药代动力学主要针对单一成
分制剂(如1类新药)进行了要求,并对特殊的缓控释制剂及
含化学药的中西药复方制剂进行了要求。另外,在具体品种
的审评过程中,可能根据品种情况的不同作出不同的要求,
即具体情况具体分析,如仿制或改剂的品种,其成分为单一
成分或含有化学药物,可能要求进行生物等效性试验。
与FDA指南对植物药的药代动力学要求相比,国内对
中药、天然药物的药代动力学要求相对较低,主要是对一些
药代动力学相对较易实施的药物(主要是1类药即单体成
分)进行了明确要求,而对含有复杂成分的中药、天然药物
(如有效部位制剂及复方制剂)未作要求,这主要是考虑了中
药、天然药物成分复杂使得药代动力学难以全面要求的客观
情况所致。
中药、天然药物的药代动力学研究虽然开展时间较晚,
但这些年来取得了明显的进步,研究深度和广度均不断提
高。主要体现在:单体成分药物的药代动力学研究逐渐完
善。从新药申报资料分析,药代动力学研究的系统性和规范
性正逐渐加强,如刚开始仅进行单剂量的血药浓度测定(吸
收试验),到现在进行单剂量、多剂量的吸收试验以及分布、
排泄试验,药物的代谢研究也正在逐渐深入。药材或复方制
剂的药代动力学研究逐渐开展。如通过药代动力学研究对
归经理论进行阐述等。探索采用各种方法来进行药代动力
学研究。由于中药的复杂性,尤其是中药复方制剂的复杂
性,使得常规的药代动力学研究方法难以进行,研究者努力
探索实践各种方法,以说明中药在体内的过程。如除了传统
的血药浓度法外,生物效应法也是采用较为广泛的一种方
法,如采用药理效应法、药物累积法、微生物指标法等[23]。
虽然中药的药代动力学研究已取得了明显进展,但是仍
存在明显不足之处,如:分析方法学确证不完善。分析方法的
建立与确证是目前中药药代动力学研究常存在问题之处,有
些中药药代动力学研究资料中分析方法存在明显问题,如:分
析方法不合适、测定灵敏度不够、特异性不足、稳定性考察不
全面、不随行标准曲线使得质控不合格等等。Veregen临床药
代动力学研究也存在这样的问题,由于样品在贮存期间无法
保证稳定性导致分析方法不被认可,因此试验结果未能得到
FDA的认可,而要求在4期临床试验期间继续进行临床药代
动力学研究等。药代动力学研究不全面。目前,中药的药代动
力学研究绝大多数停留于非临床药代(主要是动物药代)阶
段,人体药代较少开展。为达到新药审评的要求,研究者重视
1类药物评价,因此1类药药代研究相对来说研究较为完全和
深入,但针对有效部位制剂鲜有系统的研究,复方制剂则更
少。即使是1类药的药代评价,吸收、分布、排泄的研究基本
与化学药相当,而代谢研究则相对薄弱,难以说明物料平衡问
题。毒代动力学研究薄弱。因目前中药开展毒代动力学研究
·339·
第35卷第7期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 7
April,2010
较少,故目前尚未将毒代动力学研究纳入到中药、天然药物新
药申报时必须提供的项目,但是鼓励研究者开展毒代动力学
研究,如在长毒试验中伴行毒代动力学研究。结果分析评价与
药物开发及临床应用之间的关系不紧密。药物开发是一系
统、循序渐进的过程,但是目前中药的药代动力学研究尚难以
真正地做到指导临床剂型选择、解释毒理学机制、指导药物的
下一步开发研究和临床用药监测,与研发过程存在明显脱节,
药代动力学研究的真正目的未能得到体现。研究者在做完药
代动力学试验后,常常对其结果缺少综合分析评价,未能结合
药物开发进程及临床应用之间进行全面分析。药代动力学研
究的目的之一是为用药方案设计提供参考,但很多中药未将
药代参数与临床用药方案真正地结合起来。
由于中药的特殊性和复杂性,药代动力学研究确实存在
较多困难,存在许多问题亟待解决,如:针对单味药材和复
方制剂,化学成分研究已存在较大困难,建立在化学成分研
究基础上的药代动力学研究则更为困难。如有些中药选择
合适的含测难度较大,使得难以进行药代动力学研究。选择
何种成分作为药材及中药复方的药代动力学研究的指标成
分,是1个成分还是1组成分,或是多种成分,如何能代表药
材或整个组方,是药代动力学研究中的主要困难之一。
目前的很多中药的药代研究多停留在1个成分或几个
成分的研究上,这些测定成分是否是真正的有效成分,对组
方的整体药代情况代表性如何,大部分均未能说明。这也是
目前大多数药代动力学研究不能真正起到指导合理用药的
原因。中医中药讲究整体观、从宏观角度出发来达到治疗的
目的,而药代动力学则是用现代方法来说明药物在体内的处
置过程,属于微观研究。通过微观的药代动力学研究,如何来
体现中药的整体性,是药代研究中不可回避的问题。如何通
过创新性科研思维,使传统中药和现代药代动力学研究相结
合,使宏观与微观有机统一,使现代科学化与传统中医药的整
体观有机统一,这是中药药代动力学研究中的重大课题。
4 中药、天然药物的药代动力学评价策略探讨
由于药代动力学研究对于中药、天然药物研究及临床应
用有着重要意义,应对药代动力学研究予以充分的重视。面
对中药药代动力学研究的实际,需要结合中医中药本身的特
点,进行药代动力学探索,对各种不同的药物,针对药物的特
点,采用不同的方法来进行药代动力学的研究。以下从几个
方面对药代动力学研究和评价策略进行探讨。
4.1 鼓励中药、天然药物进行药动力学评价,其基本要求并
无本质区别 《药品注册管理办法》将中药、天然药物定义
为:中药是指在我们传统医药理论指导下使用的药用物质及
其制剂;天然药物是指在现代医药理论指导下使用的天然药
用物质及其制剂。从以上分析,中药、天然药物作为药物本
身,并无明显本质区别,区别在于是否有中医药理论的指导,
因此,作为说明药用物质在体内的吸收、分布、排泄、代谢的
药代动力研究,其基本要求也无本质区别,方法学基本一致。
但是在药代设计时会有一些区别,如对于天然药物,由于之
前无太多及基本无临床用药经验,药代动力学探索需更加全
面,如对其中多种成分进行药代探索,对所选成分与药效之
间的关系探索,将其结果指导药物的下一步开发。而对于中
药,由于其有中医药理论的支持,也有以往的用药经验,在药
代设计时,要考虑临床应用的背景,选择有效的成分进行药
代探索研究,要考虑与整体有效性之间的关系等,在指导下
一步开发时,应结合多方面资料(如临床应用背景、药效学结
果、药代学特征、毒性情况)进行综合考虑。而对于不同类别
的药物,如有效成分、有效部位、复方制剂,药代动力学研究
要求的深入程度也不一样。
4.2 加强1类药的药代动力学研究,研究应系统规范 中
药、天然药物1类药,单一成分已达90%以上,与化学药已无
本质区别,需进行药代动力学的系统研究,法规及相关的技
术要求中也作了明确规定。由于其与化学药无明显区别,故
未撰写中药方面的药代动力学的研究技术指导原则,应参考
化学药物的相关指导原则,即《化学药物非临床药代动力学
研究技术指导原则》、《化学药物临床药代动力学研究技术指
导原则》、《化学药物生物等效性研究技术指导原则》,进行
药代动力学研究。研究时,应注意研究的系统完整性,若药
物在体内主要以代谢物存在,应加强药物的代谢研究,以说
明药物在体内的处置过程、药物起效的物质基础。
4.3 鼓励有效部位及中药复方制剂进行药代动力学研究 
在新药研究中,有效部位制剂及中药复方制剂并未强求进行
药代动力学研究,这主要是考虑此类药物进行药代存在明显
困难。但是,不强求不等于不进行,若不进行,中药的应用将
处于停滞状态,中药也难以得到真正发展。Veregen事实上
相当于中药的有效部位新药,该品种在药代动力学方面进行
了各方面的探索,比目前同类的中药研究更为深入,值得借
鉴。正如FDA指南所称,药代动力学和药效动力学有助于
临床试验的设计及其结果的解释,我们鼓励对于有效部位及
中药复方制剂进行药代动力学研究。
对于此类制剂,若采用标准的药代动力学测定方法(即
血药浓度法),选择合适的药代考察指标极其关键,需要综合
分析、全面考虑,选择合适的、特异性的药代考察指标。如紧
密结合临床应用情况,根据拟定的临床适应症选择明确的活
性成分(有效成分),通过研究说明主要有效成分的药代特征
以说明药物有效性的物质基础及体内变化规律;根据已有的
临床前药理毒理试验结果、以及临床试验中发现的不良反应
等选择影响制剂安全性的毒性成分,研究毒性成分在体内的
变化规律以保证临床使用的安全性。
中药组分复杂,单一组分的作用可能无法代表中药整体
药代动力学过程,提供多组分药代动力学参数才能对临床用
药具有实际意义,因此鼓励进行多组分的药代动力学研究。
对于测定成分选择的多少,则应根据具体情况具体分析,如
银杏提取物制剂,常规认为黄酮和内酯均为有效成分,则应
·439·
第35卷第7期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 7
April,2010
考虑分别对黄酮和内酯进行药代动力学测定。
4.4 拓宽思路,采用各种方法进行药代动力学研究探索 
血药浓度法是常规的药代动力学研究方法,但由于中药的特
殊性,常导致常规的血药浓度测定方法不可行,此时可考虑
多种方法进行药代动力学的测定,如前已提及的生物效应法
等研究方法。
生物效应法中最多采用的是药理效应法。药理效应法
以药物效应为指标,而药理效应代表着原形药及其具有相同
药理活性的代谢产物所产生的药物作用以及多种成分相互
作用的综合结果。
药理效应法的关键点是:判断指标与临床用药目的吻
合;选择适宜的药理反应可获得高的灵敏度和特异性,对那
些缺乏准确、灵敏而特异的化学分析方法的药物以及中草药
有效成分非常适用,尤适用于化学组成未明的中药及其方剂
以及中药活性组分的药代动力学研究。
由于药理效应法是以药效为指标测定药动学参数的方
法,故所选药效指标的代表性极其重要,如抗疟药可选择对
疟原虫的抑制活性。但是对于目前大多数中药,作用靶点并
不清楚,药物作用宽泛但各方面强度并不高,且诸多中药存
在量效关系不明确的特点,因此难以选择能真正代表药物作
用的药效指标,这也局限了药理效应法的广泛应用。
由于药代动力学研究是为药物临床应用(主要是有效
性)提供支持基础,因此,需要加强药代药效同步分析。药
效学药动学同步分析是今后药动学发展的必然方向,也是
临床对药物提出的更高要求。
4.5 开展临床药代动力学研究及毒代动力学研究 如前所
述,目前中药的药代动力学研究绝大多数停留于非临床药代
(主要是动物药代阶段),人体药代较少开展,包括1类新药,
由于大多数处于临床前研究及申报阶段,临床药代动力学较
少开展。而复方制剂则由于研究方法、经费等多种原因,基
本未开展。但是由于动物与人体之间的差异性,真正要说明
人体内药物的变化情况,还需进行人体药代研究,因此应积
极开展临床药代动力学研究。
同样,毒代动力学研究在中药研究中也极为重要。毒代
动力学是临床前药物安全性评价试验的一个重要组成部分,
它可解释毒性试验中药物全身暴露与毒性发现之间的关系,
可用来比较动物和人的全身暴露以解释毒理试验数据的价
值,可为临床前毒性监测的试验设计提供依据。有些中药效
能很高,但毒性很大,局限了其临床应用,而这一部分中药可
能正是中药的精华所在。通过毒代动力学研究,能够说明该
成分在体内的处置过程(吸收、分布、消除),通过毒性剂量和
安全剂量下的血药浓度测定,提供安全窗,并解释毒理的机
制,这将能指导设计合理的给药方案、开展治疗药物监测,并
指导临床合理用药,通过扬长避短,可能开发为高效的、安全
的新药。Veregen在多个毒理学试验中伴随进行了毒代动力
学研究,该种方法值得中药借鉴学习。
5 结语
药代动力学研究在药物开发中起重要作用,应深入开展
中药、天然药物药代动力学研究,以提高新药研发水平及指
导临床合理应用。应积极探索各种药代动力学研究方法,注
意药代动力学开发的时间点,来指导药物剂型选择和临床应
用。注意对结果的综合分析评价,为下一步药物开发提供决
策意见,如药代动力学发现某给药途径生物利用度低时,可
考虑改变给药途径来提高生物利用度,或通过辅料、制剂工
艺等来改善生物利用度。由于中药在临床使用中常涉及与
化学药物的合用,鼓励开展药物相互作用研究。
[参考文献]
[1] FDAGuidanceforindustry:Botanicaldrugproducts[S].2004.
[2] 师少军,陈汇,曾繁典中药复方药物代谢动力学研究方法及
展望[J]中药临床药理学杂志,2001,17(3):235.
[3] 向大雄,李焕德,胥新元中药复方药代动力学研究概况[J]
中国实验方剂学杂志,2002,8(1):61.
DiscussionabouttraditionalChinesemedicinepharmacokinetics
studybasedonfirstbotanicaldrugapprovedbyFDA
HUANGFanghua
(CenterforDrugEvaluation,StateFoodandDrugAdministration,Beijing100038,China)
[Abstract] PharmacokineticsstudyisoneofmaincomponentsofpharmaceuticalsdevelopmentFoodandDrugAdministration
(FDA)approvedVeregenasthefirstbotanicaldrugin2006ThisarticleintroducedFDA′srequirementonpharmacokineticsstudyofbotani
caldrugandpharmacokineticsstudiesofVeregen,summarizedcurentrequirementandstatusquoofpharmacokineticsstudyontraditional
Chinesemedicine(TCM)andnaturalmedicineinChina,anddiscussedaboutpharmacokineticsstudystrategyforTCMandnaturalmedicine
[Keywords] pharmacokineticsstudy;traditionalChinesemedicine;botanicaldrug
doi:10.4268/cjcmm20100729
[责任编辑 周驰]
·539·
第35卷第7期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 7
April,2010