《Drug Metabolism and Disposition》：Optimizing 14C-Radiochemical Doses For Absorption, Distribution, Metabolism and Elimination (ADME) Studies: A Predictive Approach.
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摘要本文介绍了一种简单方法，该方法利用未标记药物的药代动力学参数，来预测在14C吸收、分布、代谢和排泄（14C-ADME）研究中所需的放射化学剂量，该剂量与用于通过闪烁计数法定量分析循环代谢物的分析仪器相匹配。通过对19种药物的质量平衡研究进行分析，验证了这种预测方法的准确性，结
摘要
本文介绍了一种简单方法，该方法利用未标记药物的药代动力学参数，来预测在14C吸收、分布、代谢和排泄（14C-ADME）研究中所需的放射化学剂量，该剂量与用于通过闪烁计数法定量分析循环代谢物的分析仪器相匹配。通过对19种药物的质量平衡研究进行分析，验证了这种预测方法的准确性，结果表明，许多质量平衡研究中所使用的放射化学剂量要么远远高于实际需求，不符合“尽可能低”的原则，要么不足以使用现有仪器对血浆中的代谢物进行定性分析。
引言
在药物研发的整个过程中，制药行业有一套通用的策略，用于开展新药申请所需的各项研究。在药物发现阶段，在人体试验之前，会先在临床前动物模型中测试新化学实体，以预测其在人体内的安全性、耐受性、药效学及药代动力学特性。在研发阶段，则会在健康志愿者身上进行单次递增剂量和多次递增剂量的药代动力学研究，以评估药物相对于临床前物种的耐受性、安全性及药代动力学特性。通常，在这类研究中，会通过质谱技术检测血浆中的药物相关物质（代谢物），目的是判断这些代谢物是否为人类所特有、是否具有药理活性，或者其在人体内的浓度是否与临床前物种存在显著差异。这类研究仅为定性分析，可为后续的正式ADME研究提供参考，而正式研究一般会使用14C示踪剂，其目的包括：（1）通过定量测定尿液和粪便中的放射性，确定药物的质量平衡并明确其排泄途径；（2）定量分析并确定尿液、粪便和血浆中代谢物的结构特征，以符合安全测试相关指南的要求；（3）识别主要的代谢途径，从而预判潜在的药物相互作用；（4）评估是否需要进行肾功能和肝功能异常以及基因多态性研究。
正式ADME研究的时机取决于项目的战略目标以及制药行业科学家的选择。有些公司选择在研发早期就进行这项研究，而另一些则选择在2期和3期临床试验之间进行。这类研究通常在健康志愿者身上进行，给予的药物剂量为预期治疗剂量，所使用的14C示踪剂剂量可为微量（0.1-3.0 μCi）或大量（50-500 μCi）。如果需要考虑药物的绝对生物利用度，还会进行为期两阶段的研究，且通常使用同一组受试者。在第一阶段，会在口服未标记药物达到最大血药浓度时，静脉注射微量示踪剂；在第二阶段，则会在口服药物的同时给予微量或大量示踪剂。所有与微量示踪剂相关的放射性分析均通过加速器质谱法完成。采用微量示踪剂的研究优点在于，无需按照良好生产规范合成放射性药物，也不需要通过啮齿动物全身放射自显影法来确定人类的辐射暴露量和放射化学剂量，且后者要求剂量不得超过3000 mrems。在这些限制条件下，14C示踪剂的剂量选择应遵循“尽可能低”的原则。在最近对多项质量平衡研究的分析中，Ramamoorty等人发现，在所研究的104项研究中，大多数（45%）使用了100?μCi的剂量；其他剂量分布分别为：12%为0.1μC至<1.0 μCi，27%为1 μCi至<100?μCi，7%为>100?μCi至500?μCi。
血浆、尿液和粪便提取物中药物相关物质的分离、表征和定量分析，通常都是通过高效液相色谱法结合高分辨率质谱法和放射化学分析法来完成的。对于放射性定量分析，主要有两种技术手段。在使用微量示踪剂的研究中，会收集特定时间段的样本，然后通过加速器质谱法进行分析；而在使用大量示踪剂的研究中，则会采用两次闪烁计数法。第一次计数是将在线液体闪烁计数系统集成到高效液相色谱法的流出液中；第二次计数则是将特定时间段的样本收集到专门的96孔板中，再在加入或不加入液体闪烁剂的情况下进行计数。
血浆中药物相关物质的浓度取决于药物本身，无法仅通过其物理化学性质或已知的体外代谢情况来预测。在用于分析代谢物的三种样本类型中，血浆的限制性最强，某些药物在血浆中的放射性浓度可能非常低。因此，当使用大量示踪剂时，血浆中的浓度可能极低，要准确检测到符合MIST指南要求的10%浓度的代谢物，可能就需要借助加速器质谱法进行分析。
本文介绍的方法利用在单次递增剂量研究中获得的未标记药物的药代动力学参数，来计算在任何给定的放射化学剂量下，当药物在血浆中的浓度占全部循环药物相关物质总量的100%到1%之间的时候，血浆中药物相关放射性的平均浓度。这样就可以根据所选用的血浆分析仪器，选择符合“尽可能低”原则的适当放射化学剂量。该方法已经通过将19种药物的质量平衡研究中所报告的血浆总放射性值与基于未标记药物药代动力学参数预测的值进行比较，得到了验证。
章节节选
预测血浆放射性
在药品研发过程中，在开展基于放射化学示踪剂的研究之前，药物的时间-浓度曲线下面积通常是衡量血液中药物相关物质含量的唯一定量指标。根据未标记药物的AUC值，即可按照公式（1）计算出血浆中的药物平均浓度。
Cp（ng/mL）= AUC（ng*h/mL）/ time(0-t)（1）
由于已发表的药代动力学研究通常不会报告time(0-t)的值，因此血浆中的药物平均浓度也可以通过其他方式计算。
讨论
本文介绍的预测方法已经通过实际的人体药代动力学和质量平衡研究结果得到了验证。虽然这项研究的重点是确定可通过闪烁计数法进行血浆分析的放射化学剂量，但该方法同样也可用于估算在使用微量示踪剂和加速器质谱法进行研究时，血浆中的放射性水平。此外，该方法还可应用于ADME研究。
未引用参考文献
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CRediT作者贡献说明
Alfin D.N. Vaz：初稿撰写、验证、项目管理、方法设计、实验开展、正式分析、数据整理、概念构建、审稿与编辑。 Katia E. Vaz：审稿与编辑、软件应用。 Cenalo T.A. Vaz：审稿与编辑、验证、方法设计、正式分析。 Justine L. Lam：审稿与编辑、验证。 Loren Berry：审稿与编辑。 Tim F. Ryder：审稿与编辑、验证。
致谢与献词
我们感谢Genentech实验室的Cyrus Khojasteh博士对本文提出的宝贵意见，同时也感谢Erasca Therapeutics公司为本文的出版提供了费用支持。
本文谨以此纪念Minor J. Coon教授，他的贡献激励了我们很多人。
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