新藥研發(fā)過程中，了解候選藥物在用于毒理和藥效評(píng)價(jià)中的動(dòng)物種屬和人體體內(nèi)的變化過程至關(guān)重要。通過藥代動(dòng)力學(xué)研究，以不同的方式檢測(cè)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?jī)?nèi)容之一，也是藥物注冊(cè)過程中不可缺少的關(guān)鍵部分。傳統(tǒng)的檢測(cè)手段包括HPLC-UV（HPLC-紫外檢測(cè)）、HPLC-FL（HPLC-熒光檢測(cè)）、LC-MS/MS法等。放射性同位素示蹤技術(shù)以其特有的優(yōu)勢(shì)，越來越多的應(yīng)用到臨床前及臨床藥代動(dòng)力學(xué)研究中。
使用放射性同位素示蹤技術(shù)進(jìn)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(duì)于小分子化合物，14C和3H是最常用的放射性核素，其特點(diǎn)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(hù)；② 使用液閃進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)操作及結(jié)果檢測(cè)十分方便。
在藥代動(dòng)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(yuǎn)離化學(xué)活性位點(diǎn)和代謝易受攻擊位置，因?yàn)橐坏┻@些不穩(wěn)定基團(tuán)脫離母體化合物，就失去了對(duì)母體藥物及主要代謝物的示蹤能力。對(duì)于14C一般應(yīng)首先考慮對(duì)分子結(jié)構(gòu)中的芳香環(huán)或脂環(huán)上的C原子進(jìn)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(jìn)行標(biāo)記。對(duì)于代謝物攻擊位點(diǎn)正好在藥物的活性中心時(shí)，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(píng)價(jià)。對(duì)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(dòng)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(xì)胞進(jìn)行體外孵育，通過放射性檢測(cè)和LC/MS/MS對(duì)樣品進(jìn)行色譜分析，來追蹤和鑒定代謝物，獲得全面的人和動(dòng)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(dòng)物種屬的選擇。體外腸吸收研究：對(duì)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(xì)胞模型，結(jié)合放射性同位素示蹤技術(shù)已廣泛用于評(píng)價(jià)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(cè)定操作簡(jiǎn)單，耗時(shí)短并且檢測(cè)限低，并被FDA推薦應(yīng)用?；诒緦?shí)驗(yàn)室的研究經(jīng)驗(yàn)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(duì)照藥總結(jié)如下。
體外基于轉(zhuǎn)運(yùn)體的DDI研究：藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白直接參與藥物的吸收、分布、排泄等藥動(dòng)學(xué)行為[8]，基于轉(zhuǎn)運(yùn)體的DDI研究是非臨床藥代動(dòng)力學(xué)研究中重要的環(huán)節(jié)。采用穩(wěn)定表達(dá)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的細(xì)胞系結(jié)合放射性同位素示蹤技術(shù)，因其操作簡(jiǎn)單、快速、檢測(cè)限低等優(yōu)勢(shì)，在藥物基于轉(zhuǎn)運(yùn)體的DDI研究中得到越來越廣泛的應(yīng)用?；诒緦?shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)及文獻(xiàn)[5]中的報(bào)道，常用的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和相應(yīng)的同位素標(biāo)記探針底物總結(jié)如下。
體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)研究
藥物及其代謝物總體的系統(tǒng)暴露和生物利用度研究：動(dòng)物給藥后，通過檢測(cè)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(jī)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(dòng)力學(xué)研究中常見的問題和解決方案
問題1：給藥劑量計(jì)算及給藥過程有哪些注意點(diǎn)？
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(dòng)物的實(shí)際給藥量按照μCi/動(dòng)物或dpm/動(dòng)物計(jì)算，一般臨床前研究動(dòng)物給藥劑量設(shè)置為100 μCi/動(dòng)物；
2)一般采用稱重法確定實(shí)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(shí)對(duì)籠具清洗液進(jìn)行收集。2)采集時(shí)間及采集終點(diǎn)的要求：血液樣本的收集時(shí)間點(diǎn)可根據(jù)藥物的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)決定；排泄物一般采樣7~10天（對(duì)于長(zhǎng)半衰期的藥物，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)采樣時(shí)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(jìn)行小動(dòng)物（如小鼠、大鼠等）物質(zhì)平衡試驗(yàn)時(shí)，如總放射性回收率<90%，應(yīng)測(cè)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(cè)儀幫助鑒定工作中對(duì)代謝產(chǎn)物的監(jiān)測(cè)。
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(dòng)力學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用?；谄涮赜械膬?yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)的生物分析技術(shù)互為補(bǔ)充，在藥物動(dòng)力學(xué)表征、組織分布、代謝/排泄機(jī)制和物質(zhì)平衡中發(fā)揮了積極的作用。
有濟(jì)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(xiàng)非臨床及臨床研究項(xiàng)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(yùn)體）等研究。
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