新藥研發(fā)過程中，了解候選藥物在用于毒理和藥效評價中的動物種屬和人體體內(nèi)的變化過程至關(guān)重要。通過藥代動力學(xué)研究，以不同的方式檢測原形藥物及其主要代謝物的濃度水平以闡明藥物在體內(nèi)、體外的吸收、分布、代謝和排泄（ADME）等性質(zhì)是藥物開發(fā)過程中重要的研究內(nèi)容之一，也是藥物注冊過程中不可缺少的關(guān)鍵部分。傳統(tǒng)的檢測手段包括HPLC-UV（HPLC-紫外檢測）、HPLC-FL（HPLC-熒光檢測）、LC-MS/MS法等。放射性同位素示蹤技術(shù)以其特有的優(yōu)勢，越來越多的應(yīng)用到臨床前及臨床藥代動力學(xué)研究中。
使用放射性同位素示蹤技術(shù)進行ADME研究，選擇合適的放射性核素和標(biāo)記位置至關(guān)重要。常用的核素有14C、3H、125I、32P、35S等。對于小分子化合物，14C和3H是最常用的放射性核素，其特點主要有[1-2]：① 14C和3H發(fā)出的是很安全的低能β射線，易于防護；② 使用液閃進行檢測，實驗操作及結(jié)果檢測十分方便。
在藥代動力學(xué)研究中，基于14C特有的性質(zhì)，已成為最常用的放射性核素；與14C放射性核素相比，3H標(biāo)記由于其標(biāo)記物容易與環(huán)境中的1H原子發(fā)生交換，導(dǎo)致其穩(wěn)定性較差使其應(yīng)用受到了一定的限制；125I主要用于蛋白/多肽類藥物研究；32P、35S等較少使用。
標(biāo)記位置的選擇，應(yīng)該遠離化學(xué)活性位點和代謝易受攻擊位置，因為一旦這些不穩(wěn)定基團脫離母體化合物，就失去了對母體藥物及主要代謝物的示蹤能力。對于14C一般應(yīng)首先考慮對分子結(jié)構(gòu)中的芳香環(huán)或脂環(huán)上的C原子進行標(biāo)記[3-4]，盡可能避免在羧基、羥基、巰基、氨基等活性部位進行標(biāo)記。對于代謝物攻擊位點正好在藥物的活性中心時，采取雙標(biāo)記技術(shù)的放射性示蹤劑是必要的，最好選用不同能量或發(fā)射不同類型射線的核素[5]，例如14C/3H、14C/125I等。另外，標(biāo)記的純度也是影響研究結(jié)果的重要因素，一般通過放化純度和比活度來評價。對于14C和3H標(biāo)記化合物的放化純度與化學(xué)純度一般均應(yīng)≥95%，并不含有>1%的單一雜質(zhì)[2]。
二、放射性同位素標(biāo)記藥代動力學(xué)研究的應(yīng)用范圍
體外代謝研究：通常采用肝微粒體或S9、肝細胞進行體外孵育，通過放射性檢測和LC/MS/MS對樣品進行色譜分析，來追蹤和鑒定代謝物，獲得全面的人和動物（如小鼠、大鼠、兔、犬、猴等）體外代謝產(chǎn)物譜、顯示種屬差異、幫助毒理及藥代研究動物種屬的選擇。體外腸吸收研究：對于口服藥物的研發(fā)，藥物的腸道滲透性是影響藥物生物利用度的關(guān)鍵因素，采用Caco-2細胞模型，結(jié)合放射性同位素示蹤技術(shù)已廣泛用于評價藥物腸道滲透能力[5-7]。與傳統(tǒng)的LC-MS/MS方法相比，同位素探針?biāo)幬锏臏y定操作簡單，耗時短并且檢測限低，并被FDA推薦應(yīng)用?；诒緦嶒炇业难芯拷?jīng)驗和指導(dǎo)原則[7]中的要求，不同滲透性類別的同位素標(biāo)記對照藥總結(jié)如下。
體外基于轉(zhuǎn)運體的DDI研究：藥物轉(zhuǎn)運蛋白直接參與藥物的吸收、分布、排泄等藥動學(xué)行為[8]，基于轉(zhuǎn)運體的DDI研究是非臨床藥代動力學(xué)研究中重要的環(huán)節(jié)。采用穩(wěn)定表達轉(zhuǎn)運蛋白的細胞系結(jié)合放射性同位素示蹤技術(shù)，因其操作簡單、快速、檢測限低等優(yōu)勢，在藥物基于轉(zhuǎn)運體的DDI研究中得到越來越廣泛的應(yīng)用?；诒緦嶒炇业慕?jīng)驗及文獻[5]中的報道，常用的轉(zhuǎn)運蛋白和相應(yīng)的同位素標(biāo)記探針底物總結(jié)如下。
藥物及其代謝物總體的系統(tǒng)暴露和生物利用度研究：動物給藥后，通過檢測全血或血漿中總放射性，研究藥物（代謝物）的系統(tǒng)暴露和生物利用度。
物料平衡、清除機制及排除途徑研究：分析和鑒定從血漿、尿、膽汁和糞便收集到的放射性物質(zhì)，結(jié)合色譜與質(zhì)譜技術(shù)，分析、鑒定原形藥物和代謝產(chǎn)物。
組織分布研究：通過氧化燃燒分析或定量全身放射自顯影技術(shù)(QWBA)，研究藥物及其代謝物在體內(nèi)的分布情況。
三、放射性同位素標(biāo)記藥代動力學(xué)研究中常見的問題和解決方案
1)給藥劑量除按常規(guī)劑量水平（mg/kg）表示外，還需提供放射性劑量（μCi/kg），每只動物的實際給藥量按照μCi/動物或dpm/動物計算，一般臨床前研究動物給藥劑量設(shè)置為100 μCi/動物；
2)一般采用稱重法確定實際給藥量，即注射器給藥前后的重量差。1)樣品類型：除了常規(guī)的全血、血漿、尿、膽汁、糞便、組織等樣本外，注意必要時對籠具清洗液進行收集。2)采集時間及采集終點的要求：血液樣本的收集時間點可根據(jù)藥物的藥代動力學(xué)參數(shù)決定；排泄物一般采樣7~10天（對于長半衰期的藥物，應(yīng)適當(dāng)延長采樣時間），或采樣至排出的放射性量超過給藥量的90%或連續(xù)2天的排出放射性量小于放射性給藥劑量的1%3)回收率：進行小動物（如小鼠、大鼠等）物質(zhì)平衡試驗時，如總放射性回收率<90%，應(yīng)測定尸體殘留總放射量。
問題3：樣品處理與分析與傳統(tǒng)方法的區(qū)別？
1)與傳統(tǒng)的LC-MS/MS法相比，在樣品處理與分析過程應(yīng)密切關(guān)注放射性的回收率，一般總回收率應(yīng)≥85%；2)使用HPLC在線或離線放射性檢測儀幫助鑒定工作中對代謝產(chǎn)物的監(jiān)測。
放射性同位素標(biāo)記示蹤技術(shù)在藥物研發(fā)過程中，特別是在藥代動力學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。基于其特有的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的生物分析技術(shù)互為補充，在藥物動力學(xué)表征、組織分布、代謝/排泄機制和物質(zhì)平衡中發(fā)揮了積極的作用。
有濟醫(yī)藥已成功取得輻射安全許可證，可以承接3H、14C、125I、99mTc等放射核素標(biāo)記物的非臨床與臨床相關(guān)研究。目前已經(jīng)承接和開展多項非臨床及臨床研究項目，放射核素涵蓋3H、14C、125I，藥物類型包括小分子及多肽類藥物，研究類型涵蓋體內(nèi)及體外（含腸道吸收及轉(zhuǎn)運體）等研究。
參考文獻：
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