中藥復雜組份藥代動力學與

整體藥效研究探索王廣基教授中國藥科大學臨床藥代動力學研究和相關問題第1頁體內處置中藥藥代動力學研究能夠說明中藥多組分體內處置過程、解釋中藥體內藥效物質基礎等問題。藥效學藥效指標起效植物化學中藥效應組分中藥復方藥代動力學研究臨床藥代動力學研究和相關問題第2頁中藥復雜組份藥代動力學研究經典藥代動力學細胞分子生物學介入中藥復雜體系藥代動力學數學模型與動力學參數代謝酶與轉運體符合中醫藥理論整體動力學臨床藥代動力學研究和相關問題第3頁中藥藥效物質基礎研究：體內與體外結合，藥代與藥效研究結合；中藥藥代動力學研究：多組份藥代動力學整體表征；中藥藥效研究：整體綜合效應表征三者應為有機聯絡整體中藥PK/PD研究關鍵科學問題

臨床藥代動力學研究和相關問題第4頁整體研究構想中藥方劑縱向深入研究分析/藥代代謝組學-生物化學-藥效學國家自然科學基金重點項目（30630076）、面上項目（30572228）及“十一五”支撐計劃中醫藥專題（BAI08B04-05）資助臨床藥代動力學研究和相關問題第5頁匯報內容中藥體內外物質組初步探索中藥整體藥效作用代謝組學研究中藥多組份整合藥代動力學研究臨床藥代動力學研究和相關問題第6頁基于體內外物質組思想

中藥藥效物質基礎研究基本假設：中藥藥效作用取決于進入體循環及靶器官原形成份與代謝產物組合，即體內物質組；中藥藥效物質基礎研究應從單純中藥/制劑成份分離篩選轉向體內成份組研究，并建立體內外成份組網絡關系。臨床藥代動力學研究和相關問題第7頁脈絡寧注射液體內外

物質組初步探討脈絡寧注射液制劑成份組分析動態血漿成份組分析體外成份組與體內成份組關聯分析臨床藥代動力學研究和相關問題第8頁脈絡寧注射液制劑成份分析當前，脈絡寧注射液中所含成份已知僅有綠原酸，咖啡酸等幾個有機酸類成份，難以解釋其臨床療效；對于中藥制劑中所含未知成份快速分析，當前尚缺乏對應策略和技術；我們基于高分辨LC-MS-IT-TOF技術，建立了一個含有普適性中藥制劑/提取物中復雜成份快速分析判定方法。臨床藥代動力學研究和相關問題第9頁基本分析思想包含：利用TOF準確分子量功效，預測成份化學式，在網絡/光盤成份庫中進行查尋符合結構式（幾十個~幾百個不等）；基于全部碎片離子，應用自編（基于Matlab平臺）共有離子搜尋軟件，依據共有離子信息對化合物進行分類與橋接；確定共有離子化學結構，依據亞結構信息，對數據庫中所取得候選結構進行再篩選，進而依據碎裂規律推測化合物結構。脈絡寧注射液制劑成份分析臨床藥代動力學研究和相關問題第10頁脈絡寧注射液制劑成份分析分析策略AnalChem,;80:8187-94

臨床藥代動力學研究和相關問題第11頁脈絡寧注射液制劑成份分析LC-MS-IT-TOF技術從脈絡寧中檢出87種成份臨床藥代動力學研究和相關問題第12頁脈絡寧注射液制劑成份分析脈絡寧注射液成份分類臨床藥代動力學研究和相關問題第13頁脈絡寧注射液制劑成份分析成份類別個數有機酸類30糖苷類17環烯醚萜類10黃酮類10苯乙醇苷類7醌類4生物堿類3甾酮類3臨床藥代動力學研究和相關問題第14頁脈絡寧注射液動態血漿成份分析從血漿中共判定出175種成份，包含60種原形成份及115種代謝產物，其中二分之一以上成份含有明確血漿移行消長規律臨床藥代動力學研究和相關問題第15頁脈絡寧注射液動態血漿成份分析Ｐ為原形成份，Ｍ為代謝產物，4h后體內可檢出成份多為代謝物臨床藥代動力學研究和相關問題第16頁脈絡寧注射液血漿中原形成份動態移行規律脈絡寧注射液動態血漿成份分析臨床藥代動力學研究和相關問題第17頁脈絡寧注射液動態血漿成份分析脈絡寧注射液血漿中代謝物動態移行規律臨床藥代動力學研究和相關問題第18頁體內外成份組關聯分析策略藥后血漿指紋譜空白血漿指紋譜藥源性指紋譜制劑指紋譜原形成份組代謝產物組制劑成份組代謝物歸屬與確定代謝路徑不一樣時相藥效物質組現正在編寫對應化學信息處理軟件，包含差示譜分析軟件及代謝物與原形成份關聯分析軟件臨床藥代動力學研究和相關問題第19頁脈絡寧注射液體內外物質組關聯分析代謝物代謝物化學結構代謝路徑M15-Hydroxymethyl-2-furancarboxylicacidY(5-Hydroxymethylfuraldehyde)+OM23-Methyl-1H-pyrrole-2,4-dicarboxylicacidY11_C2H4_CH2M3Oospolide?M42-(1-Hydroxypropan-2-yl)-4-oxocyclopentanecarboxylicacidY7_2HM5Glucuronicacid?M64-HydroxybenzamidoaceticacidY3_O+GlyM72-Hydroxy-3-(4-methoxyphenyl)propanoicacidY4+2H+O+CH2M84-(Methoxycarbonyl)-3-(hydroxymethyl)-1H-pyrrole-2-carboxylicacidY11_C2H4+OM92-(1-Formylethyl)-2-hydroxy-4-oxocyclopentanecarboxylicacidY10_2HM102,4-Bis(hydroxymethyl)-6-methylenecyclohexanecarboxylicacidY13_H2OY代表對應原形成份臨床藥代動力學研究和相關問題第20頁M11VanillacticacidY9+H2OM121,4a,5,6,7,7a-Hexahydro-1-hydroxy-7-(hydroxymethyl)cyclopenta[c]pyran-4-carboxylicacidY14_O+2HM136,11-Dihydroxy-2,8-undecadienoicacid?M14Homononactinicacid?M154-Hydroxy-3,5-dimethoxycinnamicacidY9+O+CH2M161,4a,5,6,7,7a-Hexahydro-1-hydroxy-6-methoxy-7-methylcyclopenta[c]pyran-4-carboxylicacidY44_Glc+CH2M171,4a,5,6,7,7a-Hexahydro-1,4a-dihydroxy-7-(hydroxymethyl)cyclopenta[c]pyran-4-carboxylicacidY14+2HM18(2E,4E)-6,8,11-Trihydroxyundeca-2,4-dienoicacid?M19(E)-8,12-Dihydroxydodec-2-enoicacidY16_O+2HM20(E)-6,10,11-Trihydroxyundec-2-enoicacid?脈絡寧注射液體內外物質組關聯分析臨床藥代動力學研究和相關問題第21頁M100Methyl6-(hexadecahydro-2,3,5,14-tetrahydroxy-10,13-dimethyl-6-oxo-1H-cyclopenta[a]phenanthren-17-yl)-2,5,6-trihydroxy-2-methylheptanoateEDS+O+O+CH2M1013,6,7,8-Tetramethoxy-3'-O-glucopyranoside-4',5-heptahydroxyflavone?M1027-O-E-FeruloylloganicacidY44+Y9_H2OM10311-Cinnamoyl-20-Ac-2,3,11,14,20-pentahydroxypregn-6-oneY74_---+2H+AC+Y4M10410-(3,4-Dimethoxy-E-cinnamoyl)geniposidicacidY41+Y9+CH2M1052,22-O-Diacetyl-2,3,14,20,22,25-Hexahydroxycholest-7-en-6-oneEDS+2ACM1067-FeruloylloganinY44+Y9_H2O+CH2M1071-O-Acetyl-3,5-Di-O-feruloylquinicacidY75+2CH2+ACM108OsmanthusideBY82_2OM109Pregnane-3,5,6,8,11,12,14,20-octolY74+4H_-----M1105-O-Glucuronopyranoside-3,4,7-trimethoxy-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-6-methylchroman-5-olY48+2H+2CH2+GAM1112-(1-Hydroxyethyl)-3-hydroxy-5,7-dimethoxy-1,4-naphthoquinone+2GAY67_-----+2GAM1124'-Methoxy-5-O-acetylscolymosideY81+CH2+O+ACM113Oleanolicacid+2GA???Y(Oleanolicacid)+2GAM114CandidosideY(Oleanolicacid)_O+2H+2Glc+Ara+XylM1153-O-Glucopyranosyl-glucopyranosyl-glucopyranosyl-glucopyranoside-12-oleanene-3,28-diolY(Oleanolicacid)_O+2H+4Glc脈絡寧注射液體內外物質組關聯分析對其中80%以上代謝物成功地進行了代謝路徑推斷及與原形成份關聯分析臨床藥代動力學研究和相關問題第22頁小結建立了一個含有普適性體內外中藥復雜組份判定方法（脈絡寧，生脈等）；初步建立了中藥體內外物質組信息處理技術，嘗試了體內外物質組關聯研究；怎樣進行體內物質組藥效評價，需要探索新研究思緒臨床藥代動力學研究和相關問題第23頁中藥多組份整合藥代動力學研究

與臨床合理用藥關鍵難點：中藥含有多個有效組份，各自有不一樣藥代動力學特征，單一成份ＰＫ特征不能用于表征中藥整體ＰＫ行為；怎樣定量描述中藥組份整體藥代動力學特征，是中藥藥代動力學研究關鍵科學問題之一；我們在年國家自然科學基金重點項目（30630076）中明確提出了“中藥多組份整合藥代動力學”研究創新思緒。臨床藥代動力學研究和相關問題第24頁中藥多組份藥時曲線擬合

藥代模型擬合各成份PK參數整合PK參數中藥多組份整合藥代動力學研究臨床藥代動力學研究和相關問題第25頁中藥多組份整合藥代動力學研究TCMIdentifyingMultiplemarkersCombinedanalytical,PKandPDmethodsDevelopingbioanalyticalmethodStandards:abundantcontent,exactPDeffectsandsatisfiedplasmaconcentrationsPKandPDstudiesPKandPDpropertiesforeachmarkerIntegratedModelsHolisticPKpropertiesforTCMClinicalPKstudiesanddosageregimendesign臨床藥代動力學研究和相關問題第26頁血塞通注射液多組份整合

藥代動力學研究與臨床給藥方案設計臨床適應癥:腦中風,

冠心病藥理活性:抗凝血，抗氧化，擴張血管，增加腦血流量等；給藥方案:靜滴,200-400mg/天實際臨床給藥劑量200-1600mg/天不等，醫生多依據臨床經驗判斷臨床藥代動力學研究和相關問題第27頁血塞通注射液主要活性成份（Markers）確實定定性定量分析所含成份藥效活性篩選評價體內外抗血小板聚集作用血管內皮細胞保護作用臨床藥代動力學研究和相關問題第28頁血塞通主要活性成份定量分析LiXY,WangGJ,SunJG,etal.Biol.Pharm.Bull.30(5):847-51()5種成份含量占總量80%以上臨床藥代動力學研究和相關問題第29頁血塞通及主要成份體外

抗血小板聚集作用TPNSandginsenosideRd,Rb1showgoodandconcentrationdependentinhibitoryeffectonplateletaggregationinducedbyADP-2Na(n=6)臨床藥代動力學研究和相關問題第30頁MTTstudyshowTPNSanditsmajorcomponentsexceptRepossessprotectingroleonrBMECsdamagedbyhydrogenperoxidePretreatmentPostdamage血塞通及主要成份血管內皮細胞保護作用臨床藥代動力學研究和相關問題第31頁LDHdeterminationreachedsameresultsLiXY,SunJG,WangGJ,etal.Chin.Pharm.Bull.23(8):1030-34,()PretreatmentPostdamage血塞通及主要成份血管內皮細胞保護作用臨床藥代動力學研究和相關問題第32頁人參皂苷Rb1,Rg1,Rd,Re和三七皂苷R1為血塞通所含主要組份，且含有與血塞通注射液相同藥效活性。人參皂苷Rb1,Rg1,Rd,Re和三七皂苷R1可作為血塞通注射液藥代動力學研究Markers。小結臨床藥代動力學研究和相關問題第33頁LC-MS法同時測定血漿中5種皂苷成份臨床藥代動力學研究和相關問題第34頁LiXY,SunJG,WangGJ,etal.Chromatogr.21(7):735-46()定量下限:2.77-4.00ng/mLLC-MS法同時測定血漿中5種皂苷成份臨床藥代動力學研究和相關問題第35頁iv:10mg/kg靜注給藥后各成份藥代動力學臨床藥代動力學研究和相關問題第36頁ig:300mg/kg灌胃給藥后各成份藥代動力學臨床藥代動力學研究和相關問題第37頁各成份PK參數各異臨床藥代動力學研究和相關問題第38頁基于AUC0-∞自定義權重系數三七總皂苷多組份整合藥代動力學研究原理與依據*評價藥品在吸收機體內吸收主要指標AUC0-∞*反應了藥品在機體內曝露程度*符合中藥藥代動力學研究“整體觀”思想*多數情況下與藥效作用呈正相關臨床藥代動力學研究和相關問題第39頁權重系數計算j分別代表三七皂苷R1、人參皂苷Rg1、Rd、Re和Rb1其中：整合濃度計算公式為：基于AUC0-∞自定義權重系數三七總皂苷綜合濃度計算方法臨床藥代動力學研究和相關問題第40頁結果1、基于AUC0-∞自定義整合權重系數（ωj）

受試對象給藥方式項目R1Rg1RdReRb1大鼠口服AUC0-∞(mg/L*h)6.0214.122.463.0737.66ωj0.0720.1690.2700.0370.452靜注AUC0-∞(mg/L*h)2.167.7631.721.45106.44ωj0.0140.0520.2120.0100.712人靜滴AUC0-∞(mg/L*h)3.355.4523.562.66102.77ωj0.0240.0400.1710.0190.746血塞通注射液在大鼠及健康志愿者體內AUC0-∞及對應權重系數(ωj)

臨床藥代動力學研究和相關問題第41頁結果2、整合前后藥動學參數及藥-時曲線大鼠口服給予300mg/kg三七總皂苷后整合前后藥時曲線圖藥動學參數整合前整合后R1Rg1RdReRb1T1/2β(h)1.115.0118.151.8120.1518.88Tmax(h)0.710.750.880.790.830.79Cmax(μg/mL)2.9376.4242.3561.5145.0854.11AUC(0-∞)(μg/mL*h)6.01814.10422.4583.07437.66225.33大鼠口服給予300mg/kg三七總皂苷后各成份整合前后藥動學參數

臨床藥代動力學研究和相關問題第42頁大鼠靜脈注射10mg/kg血塞通注射液后整合前后藥時曲線圖藥動學參數整合前整合后R1Rg1RdReRb1T1/2β(h)1.674.0319.250.7222.1622.40CL(L/h/kg)5.221.910.4610.720.120.14AUC(0-∞)(μg/mL*h)2.1617.76431.7261.449106.43684.83大鼠靜脈給予10mg/kg血塞通注射液后各成份整合前后藥動學參數

結果臨床藥代動力學研究和相關問題第43頁大鼠PK/PD相關性分析GoodPK/PDmatch臨床藥代動力學研究和相關問題第44頁血塞通注射液臨床藥代動力學研究及給藥方案設計健康志愿者整合藥代動力學研究腦中風病人群體藥代/藥效研究臨床藥代動力學研究和相關問題第45頁健康志愿者靜脈注射400mg/kg血塞通注射液整合前后藥時曲線圖藥動學參數整合前整合后R1Rg1RdReRb1T1/2β(h)1.972.0625.491.3031.3728.1CL(L/h/kg)9.5724.641.368.031.690.068AUC(0-∞)(μg/mL*h)3.355.4523.562.66102.77100.81健康志愿者靜脈給予400mg血塞通注射液后三七總皂苷各成份整合前后藥動學參數

結果臨床藥代動力學研究和相關問題第46頁倫理委員會論證，57個腦中風病人，搜集流行病學數據800mg/天，連續給藥14天，于第7,14天藥后1h或3h取血5mL，測定血藥濃度，并于藥后第14天取全血測定凝血四項（PT,TT,APTTandFib）腦中風病人群體藥代/藥效研究臨床藥代動力學研究和相關問題第47頁R1,Rg1,Rd,Re及Rb1血藥濃度數據臨床藥代動力學研究和相關問題第48頁腦中風病人血塞通注射液整合血藥濃度數據臨床藥代動力學研究和相關問題第49頁腦中風病人血塞通注射液群體藥代動力學參數臨床藥代動力學研究和相關問題第50頁血塞通注射液藥動/藥效相關性分析

Index1

PTprolongratio(PT%)TTprolongratio(TT%)APTTprolongratio(APTT%)Fibinhibitratio(Fib%)

Index2

Dosage(mg/kg)

Integratedconcentration

臨床藥代動力學研究和相關問題第51頁PT(%),Fib(%),TT(%),APTT(%)Withthervalueswereof0.598,0.551,0.590and0.505(p<0.01).Datatransformationtodeterminetheideal‘therapeuticwindows’15-40μg/mLcanmakegoodresults,25-35μg/mlarethebest整合濃度與藥效作用相關性臨床藥代動力學研究和相關問題第52頁PT(%),Fib(%),TT(%),APTT(%)Withthervalueswereof0.560,0.438,0.593and0.351).12-17mg/kgcanmakegoodresultsDatatransformationtodeterminetheidealdosage給藥劑量與藥效作用相關性臨床藥代動力學研究和相關問題第53頁基于SAAM軟件藥代動力學

建模與預測依據前述結果，建立靜注二房室模型所用數據:PPK參數:k10,k12,k21;靜滴速率;整合濃度;給藥劑量:200,400,800and1200mg/天臨床藥代動力學研究和相關問題第54頁不一樣給藥劑量與滴注速率擬合曲線BestinfusionratioOptimizedDosage:12-17mg/kg(800-1200mg/day)

OptimizedInfusionratio:10-14mg/min臨床藥代動力學研究和相關問題第55頁多劑量給藥藥代動力學模型預測Theactualdeterminedconcentrationscorrelatedwellwiththepredictedconcentrations臨床藥代動力學研究和相關問題第56頁PK-PD結合整合PK參數調整給藥方案臨床療效終點評價模型擬合中藥多組份整合藥代動力學與

臨床合理用藥臨床藥代動力學研究和相關問題第57頁中藥多組份整合藥代動力學能夠定量描述中藥整體藥代動力學特征，在指導臨床給藥方案設計中含有實際意義；需要探索更多整合建模方法。GeorgeE.PBox:Allmodelsarewrong,butsomeareuseful!小結臨床藥代動力學研究和相關問題第58頁基于代謝組學中藥整體藥效研究代謝組是生物體整體功效狀態“生化表型”，因而對于表征中藥“多組份、多靶點弱效應協同、有機整合整體效應”含有突出優勢多成份多靶點效應血管保護擴張冠脈降低耗氧量強心作用………綜合作用評價特異藥效作用弱臨床療效確切？代謝組改變國家自然科學基金面上項目（30572228）及“十一五”支撐計劃中醫藥專題（BAI08B04-05）資助臨床藥代動力學研究和相關問題第59頁基于GC/MS測定技術代謝組學研究方法衍生化氣相質譜分析轉換為數據文件MCR或積分多變量數據分析SIMCA樣品加入內標三維數據譜圖。X(左_右):保留時間,Y(前_后):荷質比數,Z(上_下):峰強度.提取模型識別數學模型分類、預測、診療生物標志物臨床藥代動力學研究和相關問題第60頁GC-TOF/MS代謝組學研究方法GC-TOF/MS代謝組學研究技術,可在15min內判定出600個以上內源性小分子化合物AnalChem.;77(24):8086-94.臨床藥代動力學研究和相關問題第61頁方法優勢：可對成批譜圖同時進行處理；將人工不能分開重合峰解析出來；有效剔除外源性干擾，消除了假陽性結果。數據處理速度快，譜圖解析能力和可靠性強。右上側：色譜圖中數個峰經校正、重新排列、解析和拆分后情形，不一樣顏色表示不一樣化合物，包含最終化合物判定信息。專業數據處理方法臨床藥代動力學研究和相關問題第62頁人參總皂苷調整血壓作用

代謝組學研究自發性高血壓大鼠模型（SHR）：連續給予人參總皂苷8周，研究動態代謝組改變，并與對應化學降壓藥相比較。臨床藥代動力學研究和相關問題第63頁人參總皂苷和西藥降壓作用

以及停藥后續效果人參總皂苷停藥后含有較顯著連續降