生物体内药物分析方法的选择及应用课件.ppt
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1、关于生物体内药物分析方法的选择及应用第1页,此课件共77页哦1.1 1.1 生物样品分析是药代研究的必备手段:生物样品分析是药代研究的必备手段:分析化学是化学科学中的分析化学是化学科学中的“眼睛眼睛”“眼睛眼睛”是心灵的是心灵的“窗户窗户”透过透过“窗户窗户”获得大量的信息获得大量的信息定量分析定量分析定性分析(半定量)定性分析(半定量)1.1.简简 介介源于化学学科中的分析化学专业源于化学学科中的分析化学专业具有分析化学的基本概念和要求具有分析化学的基本概念和要求不同于一般的药物分析不同于一般的药物分析同时具有生物学科的特点同时具有生物学科的特点第2页,此课件共77页哦Distributio
2、nMetabolismAbsorptionExcretion生物样品中药物的分析测定是生物样品中药物的分析测定是定量描述药物体内过程定量描述药物体内过程、获得药代参数的重要手段之一。获得药代参数的重要手段之一。第3页,此课件共77页哦1.2 1.2 方法学类型及特点:方法学类型及特点:体内药物分析方法大致可归为主要的五类:体内药物分析方法大致可归为主要的五类:1.光谱分析法光谱分析法 2.色谱法色谱法 3.毛细管电泳法毛细管电泳法 4.免疫分析法免疫分析法 5.同位素法同位素法 ()传统分类方法传统分类方法:集各种方法之长集各种方法之长,为我所用为我所用:HPLC-UV HPLC MRD第4页
3、,此课件共77页哦 体内药物分析方法特点:体内药物分析方法特点:灵敏度高:灵敏度高:受到给药剂量的限制受到给药剂量的限制 受到生物利用度的限制受到生物利用度的限制 浓度低浓度低:专一性好:专一性好:生物内源性物质的干扰生物内源性物质的干扰 体内新形成的代谢产物干扰体内新形成的代谢产物干扰 样品量少:样品量少:血液(血浆、血清、全血)血液(血浆、血清、全血)尿、胆汁、唾液、汗、乳汁、精液尿、胆汁、唾液、汗、乳汁、精液 粪便、组织器官粪便、组织器官第5页,此课件共77页哦 方法快捷方法快捷:不是专门的方法学研究,不是专门的方法学研究,利用方法较快的阐明药理学的问题。利用方法较快的阐明药理学的问题。
4、可靠、重现性好:可靠、重现性好:药代实验的不可重复性。药代实验的不可重复性。药物类型多:药物类型多:需要多种仪器、技术手段的配套需要多种仪器、技术手段的配套第6页,此课件共77页哦1.2.1 光谱分析法光谱分析法 比色法比色法 紫外分光光度法紫外分光光度法:差示、导数、双波长、三波长差示、导数、双波长、三波长 荧光分光光度法荧光分光光度法1.2.2 色谱法色谱法:分离效率高分离效率高;专一性较高专一性较高 HPLC:适用范围广适用范围广;室温检测室温检测;样品预处理简单样品预处理简单;流动相选择范围广流动相选择范围广;仪器自动化程度高仪器自动化程度高 GC:化合物气化;载气种类少;化合物气化;
5、载气种类少;方法灵敏,但受到进样量的限制方法灵敏,但受到进样量的限制 TLC:检测条件受限制检测条件受限制 第7页,此课件共77页哦 1.2.3 毛细管电泳法毛细管电泳法:分离效率高分离效率高;专一性较高专一性较高 毛细管区带电泳毛细管区带电泳 胶束电动毛细管色谱胶束电动毛细管色谱 毛细管凝胶电泳毛细管凝胶电泳 毛细管等电聚焦毛细管等电聚焦 毛细管等速电泳毛细管等速电泳 毛细管电色谱法毛细管电色谱法进样量少,检测条件受限制。进样量少,检测条件受限制。第8页,此课件共77页哦 1.2.5 同位素法同位素法:灵敏度高灵敏度高;专一性差专一性差 放射强度表示标记药物量放射强度表示标记药物量(eq.n
6、g/ml)同位素技术与其他分析法相结合以提高专一性同位素技术与其他分析法相结合以提高专一性 1.2.4 免疫分析法免疫分析法:放射免疫分析放射免疫分析 酶免疫分析酶免疫分析 荧光免疫分析荧光免疫分析第9页,此课件共77页哦(二)、生物样本的药物测定方法(二)、生物样本的药物测定方法生物样品中生物样品中的药物的药物测定,免疫学和微生物学方法。应根据待测药物的性测定,免疫学和微生物学方法。应根据待测药物的性质,选择特异性好、灵敏度高的测定方法。色谱法包括高效液相色谱法质,选择特异性好、灵敏度高的测定方法。色谱法包括高效液相色谱法(HPLC),气相色谱法(),气相色谱法(GC)和色谱)和色谱-质谱联
7、用法。在需要同时质谱联用法。在需要同时测定生物样品中多种化合物的情况下,测定生物样品中多种化合物的情况下,LC-MS/MS和和GC-MS/MS联联用法在特异性、灵敏度和分析速度方面有更多的优势。用法在特异性、灵敏度和分析速度方面有更多的优势。应用放射应用放射性核素标记法测定血药浓度应配合色法,以保证良好的检测特异性。性核素标记法测定血药浓度应配合色法,以保证良好的检测特异性。如某些药物难于用上述的检测方法,可选用免疫学或生物学方法,但如某些药物难于用上述的检测方法,可选用免疫学或生物学方法,但要保证其可靠性。要保证其可靠性。放射免疫法和酶标免疫法具有一定特异性,灵敏放射免疫法和酶标免疫法具有一
8、定特异性,灵敏度高,但原药与其代谢产物或内源性物质常有交叉反应,需提供证度高,但原药与其代谢产物或内源性物质常有交叉反应,需提供证据,说明其特异性。生物学方法(如微生物法)常能反映药效学本据,说明其特异性。生物学方法(如微生物法)常能反映药效学本质,但一般特异性较差,应尽可能用特异性高的方法(如色谱法)质,但一般特异性较差,应尽可能用特异性高的方法(如色谱法)进行平行检查。进行平行检查。摘自摘自:临床前药代动力学研究技术指导原则(第二稿)(草案)临床前药代动力学研究技术指导原则(第二稿)(草案)第10页,此课件共77页哦2.2.体内药物分析方法设计与建立体内药物分析方法设计与建立2.1 体内药
9、物分析方法设计的主要依据体内药物分析方法设计的主要依据2.1.1 明确分析方法设计的目的要求明确分析方法设计的目的要求 a.临床药物监护临床药物监护:简便、快速、批量测定简便、快速、批量测定 b.b.药代动力学研究药代动力学研究:是否要求原形药物与代谢物同时测定是否要求原形药物与代谢物同时测定 注意整个浓度变化的范围注意整个浓度变化的范围 样品量多样品量多,方法尽可能简便方法尽可能简便第11页,此课件共77页哦 c.配合新药设计合成配合新药设计合成、药理药理、毒理毒理学的研究学的研究:药物是否吸收药物是否吸收?生物利用度如何生物利用度如何?T1/2?Tmax?Cmax?化合物药代的快速评价化合
10、物药代的快速评价 要求方法学简单,快捷的提供实验数据。要求方法学简单,快捷的提供实验数据。d.新药报批新药报批:参照参照SFDASFDA颁布的指导原则颁布的指导原则,按照按照SOPSOP进行试验进行试验.较快的获得信息较快的获得信息第12页,此课件共77页哦2.1.2 了解待测药物的特性了解待测药物的特性,调研文献调研文献 药物的结构、理化性质药物的结构、理化性质 检测方法检测方法?溶解度溶解度?稳定性稳定性?药物的药理和毒理作用机制药物的药理和毒理作用机制 生物样品生物样品:动物属性动物属性?组织器官组织器官?(同一类化合物的同一类化合物的)体内代谢情况体内代谢情况 药物的剂量药物的剂量 给
11、药途径给药途径 干扰成分的多少干扰成分的多少 样品的预处理方法样品的预处理方法 第13页,此课件共77页哦2.1.3 仪器设备与实验室条件仪器设备与实验室条件 文献资料的可参考性文献资料的可参考性?可重复性可重复性?别人可做的事情是否适合我们别人可做的事情是否适合我们?实验室硬件建设是否与研究课题相互匹配实验室硬件建设是否与研究课题相互匹配?药物就是药物!它不是一般的化合物。药物就是药物!它不是一般的化合物。应掌握和理解它的药效和毒性作用机制、理化性质、将来应掌握和理解它的药效和毒性作用机制、理化性质、将来的临床应用等等。的临床应用等等。只有对其加深理解才能进行深入的代谢研究,包括药物代谢只有
12、对其加深理解才能进行深入的代谢研究,包括药物代谢研究所采用的方法技术。研究所采用的方法技术。第14页,此课件共77页哦2.2 体内药物分析方法设计与建立的一般步骤体内药物分析方法设计与建立的一般步骤 总的原则:总的原则:根据被测药物的性质根据被测药物的性质药物浓度的大致范围药物浓度的大致范围(经验估计经验估计)仪器设备条件仪器设备条件对药物和研究目的的理解程度对药物和研究目的的理解程度灵敏灵敏 专一专一 简捷简捷 可行可行 初步分析方法的预试初步分析方法的预试优化优化确认确认第15页,此课件共77页哦以以药物药物进行测定进行测定空白生物介质空白生物介质 +药物药物空白生物介质空白生物介质(杂质
13、杂质)给药后给药后的生物样品的生物样品(有无有无药物药物?产物产物?)?)考虑考虑内标内标的选择的选择方法学的可行性验证评价方法学的可行性验证评价第16页,此课件共77页哦3.3.方法学确认(评价、确证、考评)方法学确认(评价、确证、考评)(validation)“生物样品测定的关键是方法学的确证。方法学确证是整个药代生物样品测定的关键是方法学的确证。方法学确证是整个药代动力学研究的基础。这是药代动力学研究有别于其它药理毒理研动力学研究的基础。这是药代动力学研究有别于其它药理毒理研究的特殊之处。所有药代动力学研究结果,都依赖于生物样品的究的特殊之处。所有药代动力学研究结果,都依赖于生物样品的测
14、定,只有可靠的方法才能得出可靠的结果。在通过特异性、灵测定,只有可靠的方法才能得出可靠的结果。在通过特异性、灵敏度、精密度、准确度、稳定性等研究建立了检测方法学,得到敏度、精密度、准确度、稳定性等研究建立了检测方法学,得到了标准曲线后,在检测过程中还应进行方法学质控,制备随行标了标准曲线后,在检测过程中还应进行方法学质控,制备随行标准曲线并对质控样品进行测定,以确保检测方法的可靠性。准曲线并对质控样品进行测定,以确保检测方法的可靠性。”摘自摘自:临床前药代动力学研究技术指导原则(第二稿)(草案)临床前药代动力学研究技术指导原则(第二稿)(草案)第17页,此课件共77页哦生物介质:生物介质:一种
15、生物来源物质,能够以可重复的方式采集和处理。一种生物来源物质,能够以可重复的方式采集和处理。例如全血、血浆、血清、尿、粪、例如全血、血浆、血清、尿、粪、各种组织等。各种组织等。准确度:准确度:在确定的分析条件下,测得值与真实值的接近程度。在确定的分析条件下,测得值与真实值的接近程度。分析批:分析批:包括待测样品、适当数目的标准样品和包括待测样品、适当数目的标准样品和QCQC样品的完整样品的完整系列。一天内可以完成几个分析批,一个分析批也可系列。一天内可以完成几个分析批,一个分析批也可以持续几天完成。以持续几天完成。3.1 名词解释名词解释:第18页,此课件共77页哦重现性:重现性:不同实验室间
16、测定结果的分散程度,以及相同条件下分析不同实验室间测定结果的分散程度,以及相同条件下分析方法在间隔一段短时间后测定结果的分散程度。方法在间隔一段短时间后测定结果的分散程度。介质效应:介质效应:由于样品中存在干扰物质,对响应造成的直接或间接的影由于样品中存在干扰物质,对响应造成的直接或间接的影响。响。稳定性:稳定性:一种分析物在确定条件下,一定时间内在给定介质中的化一种分析物在确定条件下,一定时间内在给定介质中的化学稳定性。学稳定性。精密度:精密度:在确定的分析条件下,相同介质中相同浓度样品的一在确定的分析条件下,相同介质中相同浓度样品的一系列测量值的分散程度。系列测量值的分散程度。第19页,此
17、课件共77页哦标准曲线:标准曲线:实验响应值与分析物浓度间的关系。应采用适当的加权实验响应值与分析物浓度间的关系。应采用适当的加权和统计检验,用简单的数学模型来最适当地描述。标准和统计检验,用简单的数学模型来最适当地描述。标准曲线应是连续的和可重现的,应以回归计算结果的百分曲线应是连续的和可重现的,应以回归计算结果的百分偏差最小为基础。偏差最小为基础。质控样品:质控样品:即即QC样品,系指在生物介质中加入已知量分析物配制的样品,系指在生物介质中加入已知量分析物配制的样品,用于监测生物分析方法的重复性和评价每一分析样品,用于监测生物分析方法的重复性和评价每一分析批中未知样品分析结果的完整性和正确
18、性。批中未知样品分析结果的完整性和正确性。标准样品:标准样品:在生物介质中加入已知量分析物配制的样品,用于建立在生物介质中加入已知量分析物配制的样品,用于建立标准曲线,计算质控样品和未知样品中分析物浓度。标准曲线,计算质控样品和未知样品中分析物浓度。第20页,此课件共77页哦 定量范围:定量范围:包括定量上限包括定量上限(ULOQ)和定量下限和定量下限(LLOQ)的浓度范的浓度范 围,在此范围内采用浓度围,在此范围内采用浓度-响应关系能进行可靠的、可重响应关系能进行可靠的、可重 复的定量,其准确度和精密度可以接受。复的定量,其准确度和精密度可以接受。选择性:选择性:分析方法测量和区分共存组分中
19、分析物的能力。这些共分析方法测量和区分共存组分中分析物的能力。这些共存组分可能包括代谢物、杂质、分解产物、介质组分等存组分可能包括代谢物、杂质、分解产物、介质组分等回收率:回收率:分析过程的提取效率,以样品提取和处理过程前后分析分析过程的提取效率,以样品提取和处理过程前后分析物含量百分比表示。物含量百分比表示。第21页,此课件共77页哦nominal concentration:真实浓度真实浓度 (浓度真值浓度真值;算术值算术值)如如:配置溶液配置溶液(1.3mg/ml);标曲或标曲或QC中的中的0.xng/mlfortified Samples:processed samples stock
20、 solution standard samples authentic samples:与试验物质完全相同的样品与试验物质完全相同的样品 (或根据试验样品复制的标准品或根据试验样品复制的标准品)第22页,此课件共77页哦3.2 体内药物分析方法的评价内容:体内药物分析方法的评价内容:1.Selectivity:SFDA/FDA2.Linear Range and Response Factor:S/F3.Inter-Day Precision and Accuracy:S/F4.Intra-Day Precision and Accuracy:S/F5.Dilution Integrity:
21、F6.Sensitivity:S/F7.Recovery (Extraction Efficiency)S/F8.Matrix Effects:F9.Carryover Evaluation F10.Stability:S/F11.Relative Retention:F第23页,此课件共77页哦3.2.1 Selectivity:被测组分与内源性物质被测组分与内源性物质、试剂中杂质试剂中杂质、代谢产物以及代谢产物以及其它干扰物质有良好的分离其它干扰物质有良好的分离;必须证明所测定的物质是预期的分析物,内源性物质必须证明所测定的物质是预期的分析物,内源性物质和其他代谢物不得干扰样品的测定。对于
22、色谱法至少和其他代谢物不得干扰样品的测定。对于色谱法至少要考察要考察6 6个不同来源空白生物样品色谱图、空白生物样品个不同来源空白生物样品色谱图、空白生物样品外加对照物质色谱图(注明浓度)及用药后的生物样品色外加对照物质色谱图(注明浓度)及用药后的生物样品色谱图。对于质谱法则应着重考察分析过程中的介质效应谱图。对于质谱法则应着重考察分析过程中的介质效应。第24页,此课件共77页哦1.被试验药物标准样品的色谱图被试验药物标准样品的色谱图2.正常生物样品正常生物样品(空白)的色谱图(空白)的色谱图3.空白生物样品空白生物样品外加被试药物的色谱图外加被试药物的色谱图4.给药后的生物样品的色谱图给药后
23、的生物样品的色谱图试验报告试验报告(论文论文)中应提供中应提供:第25页,此课件共77页哦3.2.2 Linear Range and Response Factor:必须用至少必须用至少6 6个浓度建立标准曲线个浓度建立标准曲线(n=/5););应使用与待测样品相同的生物介质应使用与待测样品相同的生物介质;定量范围要能覆盖全部待测浓度定量范围要能覆盖全部待测浓度;不允许将定量范围外推求算未知样品的浓度。不允许将定量范围外推求算未知样品的浓度。建立标准曲线时应随行空白生物样品,但计算时建立标准曲线时应随行空白生物样品,但计算时不包括该点。不包括该点。第26页,此课件共77页哦 1.标准曲线标准
24、曲线2.标准曲线线性范围标准曲线线性范围3.标准曲线的相关系数标准曲线的相关系数试验报告试验报告(论文论文)中应提供中应提供:5.空白生物样品外加被试药物空白生物样品外加被试药物(低低,中中,高三个浓度高三个浓度;n5)经标准曲线的反算经标准曲线的反算(back-calculated)测定浓度测定浓度4.标准曲线线性范围最低和最高浓度样品的色谱标准曲线线性范围最低和最高浓度样品的色谱图图第27页,此课件共77页哦TabX.Standard Curve Readback Concentrations for XX 药物药物 -20%0.80 -15%1.70 4.25 17.0 85.0 425
25、 850 +20%1.20 +15%2.30 5.75 23.0 115 575 1150 Nominal Concentrations(ng/ml)1.00 2.0 5.00 20.0 100 500 1000 1.07 1.98 4.67 18.3 97.4 483 1002 0.921 2.10 5.17 20.1 106 511 1063 1.04 2.10 4.69 20.4 102 486 991 1.05 2.21 5.20 (a)102 491 1038 0.946 2.21 5.20 19.9 102 495 1073 平均值平均值:A B C E F G H SD I J
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