研究方法与研究内容
药物代谢动力学研究旨在全面阐明药物体内的吸收、分布、代谢和排泄规律。生物样品中药物及其代谢物浓度一般很低，且生物样品成分复杂，内源杂质较多，因此直接从尿液、胆汁、血液中分离检测代谢物较为困难。另外，体内整体动物试验周期长，受干扰因素多，生物样品处理复杂，尤其不能适应现代药物开发研究的高通量代谢筛选要求。因此，在进行体内药物代谢动力学研究之前，可首先进行体外研究，如观察动物和人肝等组织匀浆、细胞悬液、微粒体或灌流器官对药物的代谢作用，为全面认识药物体内处置过程提供依据。
（一）体外药物代谢动力学研究
采用体外方法研究代谢途径和动力学特点不仅方便，还可节省动物资源，获得更多信息，例如代谢模式，代谢酶对药物作用的动力学参数，药物及其代谢物与蛋白、DNA等靶分子的亲和力等。这些信息有利于补充说明体内研究结果，进一步阐明药理和毒理作用机制。体外代谢研究还可排除体内因素干扰，直接观察酶对底物的选择代谢性，为整体试验提供可靠的理论依据。对于体内代谢转化率低、毒性大及缺乏灵敏检测手段的药物，体外代谢研究为良好的研究手段。随着新药研究水平的不断提高，一些新的体外药物代谢动力学研究手段也逐渐成熟，如体外吸收模型（Caco-2细胞模型）、体外肝代谢系统研究等。
1.血浆蛋白结合率
研究药物与血浆蛋白结合可采用多种试验方法，如平衡透析法、超过滤法、分配平衡法、凝胶过滤法、光谱法等。根据药物的理化性质及试验条件，可选择使用一种方法进行至少三个浓度（包括有效浓度）的血浆蛋白结合试验，每个浓度至少重复三次，以了解药物的血浆蛋白结合率是否有浓度依赖性。
一般情况下，只有游离型药物才能通过脂膜向组织扩散，被肾小管滤过或被肝代谢，因此药物与蛋白结合可明显影响药物分布与消除的动力学过程，并降低药物在靶部位的作用强度。根据药理毒理研究所采用的动物种属，进行动物与人血浆蛋白结合率比较试验，以预测和解释动物与人药效和毒性反应的相关性。
蛋白结合率高于90％的药物应开展体外药物竞争结合试验，即选择临床上有可能合并使用的高蛋白结合率药物，考察对所研究药物蛋白结合率的影响。
2.药物体外代谢研究
肝是药物代谢的重要器官，是机体进行生物转化的主要场所，富含参与药物代谢的细胞色素混合功能氧化酶系统，多数药物的I相反应和II相反应均依赖于肝脏酶系统。以肝为基础的体外代谢模型以其特有的优势在药物代谢研究中得到广泛应用。
对于创新药物，应观察药物对药物代谢酶，特别是细胞色素P450同工酶的诱导或抑制作用。在临床前阶段可采用底物法观察对动物和人肝微粒体P450酶的抑制作用，比较种属差异。药物对酶的诱导作用可观察整体动物多次给药后的肝P450酶或药物反复作用后的肝细胞（最好是人肝细胞）P450酶活性的变化，以了解该药物是否存在潜在的代谢性相互作用。
常用的肝体外代谢研究方法有肝微粒体体外温孵法、肝细胞体外温孵法、离体肝灌流法及器官组织切片法等，这些方法被广泛应用于药物的代谢途径、体内代谢清除及药物间相互作用等研究。
（1）肝微粒体体外温孵：肝微粒体法是以制备的肝微粒体辅以氧化还原型辅酶，在模拟生理温度及生理环境条件下进行生化反应的体系。首先采用差速离心法制备肝微粒体，然后运用肝微粒体及NADP＋与异柠檬酸还原酶系再生NADPH系统进行药物体外代谢途径的研究。细胞色素P450（CYP450 s）是肝微粒体混合功能氧化酶系的主要成分，是一组由许多同工酶组成的超基因大家族，涉及大多数药物代谢的P450酶系主要有CYP1、CYP2、CYP3三个家族，根据代谢转化的特点，可有目的地进行诱导，影响酶亚型，使其对底物的代谢选择性更强，转化率更高。
肝微粒体体外温孵法与其他体外肝代谢方法相比，酶制备技术简单，代谢过程快，结果重现性好，易大量操作，便于积累代谢样品供结构研究。同时，该方法可用于药酶抑制及体外代谢清除研究，因而实际工作中应用较为普及。但肝微粒体体外温孵法同其他体外肝代谢方法相比，与体内的一致性存在不足，因而结果用于预测体内代谢仍需进一步的确证。目前越来越多运用肝微粒体体外温孵法预测药物在体内的代谢清除，一般通过测定药物体外代谢酶促动力学获得Vm及Km（米氏常数），运用合理的药物代谢动力学模型推断体内药物的代谢清除。
（2）基因重组P450酶系：基因重组P450酶即利用基因工程及细胞工程，将调控P450酶表达的基因整合到大肠杆菌或昆虫细胞，经细胞培养，表达高水平的P450，纯化后获得较纯的单一P450同工酶。
基因重组P450酶系具有分子水平的优势，因而对于药酶特异性和选择性研究优于其他体外方法，并可为药物与酶结合位点的相互作用研究提供更多的信息。基因重组P450酶系还可用于人P450酶系功能和特异性研究及药物的高通量筛选。因研究结果的实用性和科学性更强，故适于药物代谢领域的微观研究。但成本较高，难以大范围推广普及。
（3）肝细胞体外温孵：肝细胞体外温孵法与肝微粒体法相似，也是以制备的肝细胞辅以氧化还原型辅酶，在模拟生理温度及生理环境条件下进行生化反应的体系。适于研究蛋白及mRNA水平药物代谢酶诱导及酶活性，被广泛用于评估药物代谢过程中药物-药物间相互作用。但肝细胞制备技术较复杂，目前以胶原酶灌注技术为主。体外肝细胞活性仅能维持4 h，不利于储存和反复使用。为了解决肝细胞活性在体外维持时间短的问题，减少新鲜肝组织消耗，优化肝细胞冷冻技术，与新鲜肝细胞相比，经过该技术冷冻储藏的肝细胞活性仍为新鲜肝细胞的80％以上，而其I、II相代谢酶的活性大于60％。因此该冷冻的肝细胞可用于温孵时间不超过8 h的代谢研究，亦可用于药酶的诱导研究。
肝细胞体外温孵法同肝微粒体法相比，在代谢物生成、体外代谢清除等研究方面有许多相似性，但针对具体药物在代谢物种类、生成主要代谢物及所反映的代谢特性上存在着程度不同的质或量的差异。在药物代谢酶诱导研究中，肝细胞体外温孵法占主导地位，且随着肝细胞冷冻技术的发展，因肝细胞在体外活性维持时间短而应用受限的状况也会不断得到改善。
（4）离体肝灌流：与肝微粒体法、肝细胞体外温孵法相比，离体肝灌流法一方面保留着完整细胞的天然屏障和营养液的供给，能在一段时间内保持肝的正常生理活性和生化功能；另一方面，具有离体系统的优点，能够排除其他器官组织的干扰，控制受试物质的浓度，定量观察受试物质对肝的作用。
由于具有器官水平的优势，兼备体外试验和整体动物试验的优点，离体肝灌流法更适于定量研究药物体外代谢行为和特点，解决其他体外肝代谢模型和整体动物试验不能解决的难点，因而在药理学和毒理学的研究中受到高度重视。同时离体肝灌流亦应用于对药物药物代谢动力学参数的考察。但由于本方法对试验设备及技术有较高要求，一定程度上限制了其应用。
（5）器官组织切片法：器官组织切片法也是研究药物代谢及其毒性的有效的体外系统，该方法不破坏器官的细胞构成和组织结构，所得结果与体内法相近。在各种器官组织切片中以肝切片应用最多。相对于纯化的P450同工酶、P450混合酶、肝微粒体、游离的肝细胞，肝切片不仅完整保留了所有肝药酶及各种细胞器的活性，而且保留了细胞与细胞间的联系及一定的细胞间质，更能反映药物在体内生理情况下的实际代谢过程，且可在较长的孵育时间（8～24 h）内保持代谢活性。其缺点为切片机价格昂贵，使用受限。以利多卡因、睾酮及7-乙氧基香豆素为探针药物，进行了器官切片温孵试验，结果表明该系统具有I相及Ⅱ相多相代谢途径，且易于比较不同器官组织的代谢差别。
以上各种方法具有各自的特点，不同方法得出的结果也会有很大差异，应根据不同的要求和目的选择合适的方法。例如，Alison等对选择性的5-HT4受体药物替加色罗的体外代谢途径的研究结果表明，O-去甲基化物是其在肝微粒体代谢中的主要产物。而应用人肝组织切片及小肠组织切片的代谢研究，采用LC/MS分析技术，N-葡萄糖醛酸化产物为其主要的代谢产物，未检出O-去甲基化产物。说明肝微粒体与肝组织切片代谢酶系组成存在差异，催化不同的代谢途径，而哪一种更接近于体内情况仍需进一步的研究。
体外肝代谢研究可针对先导化合物代谢过快或生成毒性代谢物的特性进行结构改造，以获得安全稳定的候选物，并根据候选物的代谢特征（如药酶诱导、抑制、参与代谢的药酶种类、活性代谢物的生成等）确定药物的开发价值，因而具有广阔的应用前景。
（二）体内药物代谢动力学研究
整体动物或人体药物代谢动力学研究最能反映药物代谢的体内整体特征，但出于伦理考虑，一般先于成年健康动物，如小鼠、大鼠、兔、犬、小型猪和猴等进行非临床（临床前）研究，再于人体进行临床研究。
1.非临床药物代谢动力学研究
首选动物类型应尽可能与药效学和毒理学研究一致，尽量在清醒状态于同一动物多次采样；一般应选用两种或两种以上的动物，其中一种为啮齿类动物，另一种为非啮齿类动物（如犬、小型猪或猴等）。如选用一种动物，应首选非啮齿类动物；经口给药不宜选用兔等食草类动物。高等动物如小型猪、灵长类动物，由于生理结构上更接近人体，可提供更多有关人体代谢的信息。
非临床药物代谢动力学研究通过动物体内、体外和人体外研究方法，揭示药物体内动态变化规律，获得药物的基本药物代谢动力学参数，阐明药物的吸收、分布、代谢和排泄的过程和特点。
非临床药物代谢动力学研究在新药研究开发的评价过程中起着重要作用。药物或活性代谢物浓度数据及其相关药物代谢动力学参数是产生、决定或阐明药效或毒性大小的基础，可提供药物对靶器官效应（药效或毒性）的依据，可用于评价药物制剂特性和质量，可为设计和优化临床研究给药方案提供有关参考信息。
动物体内药物代谢动力学研究应至少设置三个剂量组，高剂量接近最大耐受剂量，中、小剂量根据动物有效剂量的上下限范围选取。主要考察所试剂量范围，药物的体内动力学过程属于线性还是非线性，以利于解释药效学和毒理学研究中的发现，并为新药的进一步开发和研究提供信息。所用的给药途径和方式，应尽可能与临床一致。
（1）吸收：对于经口给药的新药，应进行整体动物试验，尽可能同时进行血管内给药试验，获得绝对生物利用度数据。如有必要，可进行在体或离体肠道吸收试验以阐述药物吸收特性。而对于其他血管外给药的药物及某些改变剂型的药物，应根据立题目的，尽可能获得绝对生物利用度数据。
（2）分布：选用大鼠或小鼠做组织分布试验较为方便。选择一个剂量（一般以有效剂量为宜）给药，测定其在心、肝、脾、肺、肾、胃肠道、生殖腺、脑、体脂、骨骼肌等组织浓度，以了解药物主要分布组织。应特别注意药物浓度高、蓄积时间长的组织和器官，以及在效应或毒性靶器官的分布（如影响造血系统的药物，应考察骨髓分布）。参考血药浓度时间曲线的变化趋势，选择至少3个时间点分别表示吸收相、平衡相和消除相的分布。若某组织药物浓度较高，应增加观测点，进一步研究该组织中药物消除的情况。每个时间点至少应有5个动物的数据。组织分布试验必须注意取样的代表性和一致性。
核素标记物的组织分布试验应提供标记药物的放化纯度、标记率（比活性）、标记位置、给药剂量等参数；提供放射性测定所采用的详细方法，如分析仪器、本底计数、计数效率、校正因子、样品制备过程等；提供采用放射性示踪生物学试验的详细过程，以及在生物样品测定时对放射性衰变所进行的校正方程等；尽可能提供给药后不同时相的整体放射自显影图像。
（3）代谢：对于创新性药物，尚需了解其体内生物转化情况，包括转化类型、主要转化途径及其可能涉及的代谢酶。对于新的前体药物，除对其代谢途径和主要活性代谢物结构进行研究外，尚应对原形药和活性代谢物进行系统的药物代谢动力学研究。而对在体内以代谢消除为主的药物（原形药排泄小于50％），生物转化研究则可分为两个阶段进行。临床前可先采用色谱方法或放射性核素标记方法分析和分离可能存在的代谢产物，并用色谱-质谱联用等方法初步推测其结构。如果Ⅱ期临床研究提示其在有效性和安全性方面有开发前景，在申报生产前进一步研究并阐明主要代谢产物的可能代谢途径、结构及代谢酶。但当多种迹象提示可能存在有较强活性的代谢产物时，应尽早开展活性代谢产物研究，以确定开展代谢产物动力学试验的必要性。
（4）排泄：药物排泄研究一般采用小鼠或大鼠，将动物放入代谢笼内，选定一个有效剂量给药后，按一定的时间间隔分段收集全部尿或粪便样品，测定药物浓度。粪便样品晾干后称重（不同动物粪便干湿不同），按一定比例制成匀浆，记录总体积，取部分样品进行药物含量测定。计算药物经此途径排泄的速率及排泄量，直至收集到的样品测定不到药物为止。每个时间点至少有5只动物的试验数据。应采取给药前尿及粪样，并参考预试验的结果，设计给药后收集样品的时间点，包括药物从尿或粪便中开始排泄、排泄高峰及排泄基本结束的全过程。
胆汁排泄研究一般用大鼠在乙醚麻醉下作胆管插管引流，待动物清醒后给药，并以合适的时间间隔分段收集胆汁，进行药物测定。
同时，应记录药物自粪、尿、胆汁排出的速度及总排出量（占总给药量的百分比），提供物质平衡数据。
（5）对药物代谢酶活性的影响：对于创新药物，应观察药物对药物代谢酶，特别是细胞色素P450同工酶的诱导或抑制作用。在临床前阶段可以用底物法观察对动物肝微粒体P450酶的抑制作用。药物对酶的诱导作用可观察整体动物多次给药后的肝P450酶活性的变化，以了解该药物是否存在潜在的代谢性相互作用。
（6）毒代动力学研究：毒代动力学研究通常结合毒性研究进行，将获得的药物代谢动力学资料作为毒性研究的组成部分，以评价全身暴露结果。药物代谢动力学和毒代动力学研究的目的不同，但两者相互联系，分析方法相同，技术可以共享或相互借鉴。已获取的药物代谢动力学参数可以为毒代动力学和毒性试验给药方案的设计提供参考。三个剂量的药物代谢动力学试验，最高剂量采用接近动物最大耐受量所得到的动力学参数，对毒代动力学试验设计有直接参考价值。药物组织分布研究结果可为评价药物毒性靶器官提供依据。药物与血浆蛋白结合试验结果可为估算血药浓度与毒性反应关系提供依据，因为毒性反应与血中游离药物浓度-时间曲线下面积的相关性优于总的药物浓度-时间曲线下面积。生物转化研究所提供的代谢产物资料有助于判断可能引起毒性反应的成分和毒代动力学研究应检测的成分。
2.临床药物代谢动力学研究
临床药物代谢动力学研究旨在阐明药物在人体内的吸收、分布、代谢和排泄的规律。药物体内处置过程的研究，是全面认识人体与药物间相互作用不可或缺的重要组成部分，是临床制订合理用药方案，实现个体化药物治疗的科学依据。由于各种疾病的病理状态均可不同程度地对药物的药物代谢动力学产生影响，为了客观反映人体药物代谢动力学特征，故多选择健康受试者。但如果试验药品的安全性较小，试验过程中可能对受试者造成损害，在伦理上不允许在健康受试者中进行时，可选用相应适应证的患者作为受试者。
药物代谢动力学研究一般包括单次与多次给药的药物代谢动力学研究、进食对口服药物制剂药物代谢动力学影响的研究、药物代谢产物的药物代谢动力学研究、药物-药物药物代谢动力学相互作用研究。
（1）单次给药药物代谢动力学研究：单次给药人体药物代谢动力学研究一般应选择18～45岁、体重不低于50 kg、体重指数在19～24的健康受试者。因为临床上大多数药物均不按体重计算给药剂量，所以同批受试者的体重应比较接近。受试者例数一般为每组8～12例。原则上男性和女性兼有，一般男、女各半，这不仅可了解药物在人体的药物代谢动力学特点，同时也能观察到该药的药物代谢动力学是否存在性别的差异。但女性作为受试者往往受生理周期或避孕药物的影响，因某些避孕药物具有药酶诱导作用或抑制作用，可能影响其他药物的代谢消除过程，从而改变试验药物的药物代谢动力学特性。另外，一些有性别针对性的药物，如性激素类药物、治疗前列腺肥大药物、治疗男性性功能障碍药物及妇产科专用药等则应选用相应性别的男性或女性受试者。
剂量确定主要根据耐受性试验结果，并参考动物药效学、药物代谢动力学及毒理学试验结果，以及经讨论后确定的拟在II期临床试验采用的治疗剂量推算。一般选用低、中、高三种剂量，高剂量必须小于或等于人最大耐受剂量，但一般应高于治疗剂量。
采样点的确定对药物代谢动力学研究结果具有重大的影响。服药前采集空白血样品，一个完整的血药浓度-时间曲线，应包括药物各时相的采样点，即采样点应包括给药后的吸收分布相、平衡相（峰浓度）和消除相三个时相。一般在吸收分布相至少需要2～3个采样点，平衡相至少需要3个采样点，消除相至少需要6个采样点。一般不少于11个采样点，应持续3～5个消除半衰期，或采样持续到血药浓度为Cmax的1/20～1/10。
如果同时收集尿样，则应收集服药前尿样及服药后不同时间段的尿样。取样点的确定可参考动物药物代谢动力学中试验药物的排泄特点，应包括开始排泄时间、排泄高峰及排泄基本结束的全过程。
采用药物代谢动力学统计软件统计所得药物代谢动力学参数，并进行分析，说明其临床意义，并对II期临床研究方案提出建议。药物代谢动力学统计软件主要用于数据处理、计算药物代谢动力学参数、模型判断、统计学分析及图形显示等。
根据所测各受试者的血药浓度-时间数据，绘制各受试者的血药浓度-时间曲线及平均血药浓度-时间曲线，计算药物的主要药物代谢动力学参数，以全面反映药物在人体内的吸收、分布和消除特点。主要药物代谢动力学参数Ka、Tmax（实测值）、Cmax（实测值）、AUC（梯形法求算），主要反映药物吸收速率和程度；Vd主要反映理论上药物在体内占有的分布容积；而Ke、t1/2、MRT和CL等主要反映药物从血液循环中消除的特点。药物经肾排泄的速率和总量可从尿药浓度估算。应能够根据研究结果对药物的药物代谢动力学特性作出判断，如该药呈线性或非线性药物代谢动力学特征等，以及根据剂量与体内药物浓度的关系，为临床合理用药及药物监测提供有价值的参考信息。
（2）多次给药药物代谢动力学研究：如果药物需临床上连续多次应用，应考虑多次给药可能引起的体内蓄积或药物代谢动力学参数改变，需进行多次给药的药物代谢动力学研究。该研究旨在考察药物多次给药后的稳态浓度（Css），达到稳态浓度的速率和程度，药物谷、峰浓度和波动系数（DF），药物代谢动力学特点是否发生改变，是否存在药物蓄积作用及Css和临床药物效应（药效和不良反应）的关系。如不进行多次给药试验应有充足理由，并需提供相应文献或试验依据。
根据单次给药的药物代谢动力学参数中消除半衰期和II期临床试验给药方案中制订的服药间隔以及给药日数，确定总服药次数和总剂量。根据单剂量药物代谢动力学研究求得的消除半衰期，估算药物可能达到稳态浓度的时间，应连续测定3次（一般为连续3 d的）谷浓度（给药前）以确定已达稳态浓度。一般采样点最好安排在早上空腹给药前，以排除饮食、时辰以及其他因素的干扰。当确定已达稳态浓度，最后一次给药后采集各时相（同单次给药）系列血样，以测定稳态血药浓度，并绘制血药浓度-时间曲线。
根据试验中测定的三次谷浓度及稳态血药浓度-时间数据，绘制多次给药后血药浓度－时间曲线，求得相应的药物代谢动力学参数，包括峰时间（Tmax）、峰浓度（Cmax）、消除半衰期（t1/2）、清除率（CL）、谷浓度（Cmin）、平均稳态血药浓度（Cav）、稳态血药浓度—时间曲线下面积（AUCss）及DF（波动系数）等。对试验结果进行分析，说明多次给药时药物在体内的药物代谢动力学特征，同时与单剂量给药的相应药物代谢动力学参数进行比较，观察单次与多次给药是否存在明显的差异，吸收和消除等有无显著改变。
（3）进食对口服药物制剂药物代谢动力学影响的研究：许多口服药物制剂的消化道吸收速率和程度受食物的影响，食物可能减慢或减少药物的吸收，亦可能促进或增加某些药物的吸收。故应进行口服药物在饮食前、后服药时的药物代谢动力学比较研究，观察食物对药物的吸收过程的影响，为后续临床研究制订科学、合理的用药方案提供依据。研究时所进食的试验餐应是高脂、高热量配方，以便使食物对胃肠道生理状态的影响达到最大，使进食对所研究药物的药物代谢动力学行为的影响达到最大。
进食试验餐应从开始进食试验餐起计时，以排除进餐速度对服药时间的影响。试验餐应在开始进食后30 min内吃完，且两个试验周期应保证试验餐的配方一致。餐后服药组应在进餐开始30 min后给药，200～250 mL水送服。试验可采用随机双周期交叉设计，也可根据药物的代谢特性与单剂量交叉试验结合在一起进行。
（4）药物代谢产物的药物代谢动力学研究：如果药物主要以代谢方式消除，其代谢物可能具有药理活性或毒性作用，或作为酶抑制药而使药物的作用时间延长或作用增强，或通过竞争血浆和组织结合部位而影响药物的处置过程，则代谢物的药物代谢动力学行为可能影响药物的疗效和毒性。
对于具有上述特性的药物，应在非临床体内、外生物转化和代谢物研究的基础上，通过体外和（或）体内方法进一步研究，明确药物的代谢物数目、结构、活性和负责代谢的酶系。鼓励开展放射性核素标记化合物和P450同工酶研究，提供代谢途径的框图，并与相应的动物研究资料进行比较。应在进行母体药物临床药物代谢动力学研究的同时考虑进行代谢物的药物代谢动力学研究，以便更好地了解原型药物的作用、毒性、滞后作用及体内处置过程等。
（5）药物-药物的药物代谢动力学相互作用研究：两种或两种以上的药物同时或先后应用，可能在吸收、与血浆蛋白结合、诱导/抑制药酶、存在竞争排泌或重吸收等方面存在相互影响，从而影响它们在体内的过程，进而影响各自的效应。因此，应根据需要进行药物-药物的药物代谢动力学相互作用研究，尽可能明确引起相互作用的因素或机制，为制订科学、合理的联合用药方案提供依据。大多数药物代谢动力学相互作用研究在健康受试者中进行。
药物在人体内的代谢过程需各种药酶的参与，因此药物可通过诱导/抑制药酶而去影响另一药物的代谢，导致血药浓度的改变。当所研制的药物临床上可能与其他药物联合使用，且药物的安全范围又较窄时，应考虑药物-药物相互作用中血药浓度的改变以及肝药酶诱导剂或抑制剂的作用。
很多消除代谢途径，包括大多数通过细胞色素P450酶系代谢的途径，都可被合并使用的治疗药物所抑制、激活或诱导。已经观察到的由于代谢性药物-药物相互作用导致的变化可能是药物或代谢产物在血液和组织浓度中严重地减少或增加的变化，可能还包括毒性代谢产物的形成，或增加毒性母体药物的暴露量。许多药物因合并另一种药物导致其暴露量发生重大改变，如合并酮康唑或红霉素（抑制CYP3A4），导致特非那定、西沙必利或阿司咪唑浓度增加；合并咪拉地尔或伊曲康唑（抑制CYP3A4），导致辛伐他汀及其酸性代谢产物浓度增加；合并氟西汀、帕罗西汀或奎尼丁（抑制CYP2D6），导致地昔帕明浓度增加；合并利福平（诱导CYP3A4），导致卡马西平浓度降低。这些暴露量的显著变化很大程度上影响了药物和（或）其活性代谢产物的安全性和有效性。对于治疗窗窄的药物，这种改变最为明显；对于非治疗窗窄的药物，如HMG辅酶A还原酶抑制药，也可能如此。根据药物相互作用的程度和因果关系，由于一个药物的代谢可被其他药物显著抑制，或这个药物自身可抑制其他药物的代谢，可能需要对该药物或它所相互作用的药物的说明书中用法用量进行较大的调整。因此，应该在药物开发早期进行试验药物对其他药物代谢影响和其他药物对试验药物代谢影响的研究，从而可在后期临床试验中对药物相互作用的临床意义进行尽可能充分的研究。
（6）特殊人群人体药物代谢动力学研究：肝是药物消除的重要器官，许多药物进入体内后在肝中被消除，或在肝中被代谢后，以代谢物的形式经胆汁排泄，或以原形从胆汁直接排泄。由于肝是药物处置过程中非常重要的器官，因此肝损害必然会对这些药物经肝的代谢和排泄产生影响。故肝功能损害患者是组成这一特殊群体的重要亚群。对于前药或其他需经肝代谢活化的药物，可使活性代谢物的生成减少，从而导致疗效的降低。经肝代谢灭活的药物，可使其代谢受阻，原形药物浓度明显升高，导致药物蓄积，出现严重的不良反应。药物代谢动力学研究可用于确定特殊的患者亚群。对于这些患者，出于有效性和（或）安全性考虑而可能需要调整给药方案。
对临床前研究确定的可能受肝功能影响的毒性代谢产物，应收集血浆（或全血）对母体药物和已知或可疑的所有活性代谢产物（具治疗作用或有不良反应）进行分析评估。同时，对于肝功能正常患者体内无活性的代谢产物，如果大量蓄积，也可能达到活性/毒性水平。因此，也应考虑对这样的代谢产物进行评估。血浆样品采样的频度和持续时间应足够准确评估母体药物和代谢产物的相关药物代谢动力学参数。
肝功能不全患者药物代谢动力学研究的主要目的在于确定推荐剂量，使患者和医生了解肝疾病患者应当改变剂量和给药间隔，并注意其后谨慎地逐渐增加剂量。如果肝功能受损对药物的药物代谢动力学行为的影响显著（如AUC增加2倍或更多），那么说明书应建议调整剂量。肝功能受损患者应注意前药（即药物大部分的活性源自肝产生的代谢产物）可能需增加剂量或缩短给药间隔。同时，基于所研究药物可利用的信息，如剂量和（或）浓度-效应研究，或应用可信区间方法，证明肝功能受损不改变药物的药物代谢动力学行为也很重要。
肾疾病或从四十岁开始随着年龄增长而出现。对于主要经肾排泄消除的药物，肾损害可能改变药物的药物代谢动力学行为，与肾功能正常的人相比，需改变给药方案。肾损害不仅与药物及其代谢产物排泄降低有关，还与吸收、分布、代谢、血浆蛋白结合改变有关，严重肾功能损害患者尤为显著。
各肾功能组年龄、性别、体重等应具有可比性。不同药物的服用，需考虑对所研究药物药物代谢动力学行为具有明显潜在影响的其他因素（如饮食、吸烟、饮酒、合并用药、种族）。纳入研究的患者数应足以测得足够大的差异，以作为剂量调整的依据。
单次给药研究，峰浓度较小受肾功能影响，无论肾功能如何，通常均给予所有患者相同剂量。多次给药研究，则易发生原形药物和代谢产物蓄积，应随肾功能下降程度相应减少剂量和降低频度，并给予足够长时间以达到稳态。
肾功能不全患者，经肾排泄的原形药物或代谢产物极易发生蓄积。应增加血、尿标本采集频率，延长采集时间，以便精确计算原形药物及其代谢产物的药物代谢动力学参数，评估其药物代谢动力学特征。
透析可显著改变药物的药物代谢动力学特性。当部分药物或活性代谢产物被透析清除时，可能需要对剂量方案进行调整，例如在透析结束后给予补充剂量等。即使药物不是主要通过肾途径排除，也有可能被透析清除。
急性肾衰患者通常采用持续性血液滤过/血液透析的治疗方法。将间歇性血液透析对药物的药物代谢动力学的影响作用直接外推至持续性血液滤过或血液透析可能是困难的。但根据现有的数据（如间歇性血液透析、相似药物数据、体外数据等），可尝试为这些患者提供适宜的推荐剂量。
通常情况下，只有在透析对药物或其活性成分消除无明显影响时才可省略透析对药物代谢动力学影响的研究。此类药物包括具有巨大非结合分布容积或非结合非肾清除的药物和活性成分。如果某药物和代谢产物有巨大非结合分布容积，则体内只有一小部分被透析排除。如果药物和代谢产物具有巨大的非结合非肾清除的特点，则透析对全部非结合肾清除的作用相对较小。
当采用简化试验设计或等效方法时，可以通过统计分析证明不需进行剂量调整。为了能够说明严重肾损害没有影响，严重肾损害患者的药物代谢动力学参数与对照组比值的90％可信区间应在预先设定的范围内，而此预先设定的范围应根据目标标准设定。
不论是否提出特异性降低剂量的建议，仍需要提供推荐剂量下的稳态暴露量的模拟情况。模拟可包括浓度（总浓度，以及相关非结合浓度）随时间变化的图例说明，同时也应显示群体预期差异。还应提供相关的稳态药物代谢动力学参数对应于肾功能的图例说明，其中应包括对变异性的评估。
（7）老年人药物代谢动力学研究：老年人不仅患病率高，且往往同时患有多种疾病，应用药物的品种也较多，约有25％的老年患者可能同时使用4～6种药物。因此，老年人群进行药物代谢动力学研究具有重要临床意义。
药物与年龄相关的差异可由药物代谢动力学差异和药效学差异引起。已知多数老年人与年轻人之间重要的效应差异来自药物代谢动力学差异。与正常成年人不同，老年人胃酸分泌减少，消化道运动功能减退，消化道血流减慢，体内水分减少，脂肪成分比例增加，血浆蛋白含量减少，肾单位、肾血流量、肾小球滤过率均下降，肝血流量减少，功能性肝细胞减少等，以上因素均可导致药物在老年人体内吸收分布、代谢、排泄发生相应改变。因此，进行详细的试验设计评价老年人药物代谢动力学改变对药物作用的影响，将为药物研发和评价提供重要信息，并为上市后临床合理应用提供依据。
老年人药物代谢动力学研究的目的是确定老年患者的药物代谢动力学行为与成年人是否存在差异，并明确引起差异的因素（如肝肾功能不全等）。老年人的药物代谢动力学研究可选择老年健康受试者或患者，酌情在四个阶段的临床试验期间进行。应选择大于或等于65岁（尽可能选择75岁或大于75岁）健康老年人或需要用该药物治疗的患者，进行老年人体药物代谢动力学研究。可首先在小范围老年人与年轻受试者或患者进行初始药物代谢动力学研究，若发现统计学差异则可在更大范围作单一剂量药物代谢动力学研究，或进一步进行多剂量且患者例数充分的药物代谢动力学研究。
（8）儿科人群药物代谢动力学研究：不同年龄阶段，小儿生长、发育有其各自的特点，药物代谢动力学行为也各不相同。因此，儿科人群药物代谢动力学研究应根据拟用疾病、人群、药物特点等，酌情选取不同发育阶段的目标疾病受试者，或根据药物特点、所治疗的疾病类型、安全性及可选择的其他治疗措施的有效性和安全性等，酌情在I～IV期临床试验进行。儿科人群药物代谢动力学研究的目的在于为使小儿用药方案达到与成年人相同的安全、有效的药物体内暴露水平提供依据。
鉴于新生儿及婴幼儿用药剂量的安全性知识、信息有限，研究剂量的确定应考虑新处方与成年人处方相对生物利用度的比较、儿科人群的年龄范围、药物的治疗指数、成年人药物代谢动力学参数、儿科研究人群的身体指标等因素。
由成年人剂量推算儿童初始剂量应基于体重（mg/kg）或体表面积（mg/m2）。
成年人药物代谢动力学参数与儿童的特殊生长发育特征相结合确定初始剂量，并结合儿科用药经验，最初考虑给予成年人暴露量计算所得药量的一部分。进一步的临床观察及药物或（和）其活性代谢产物分析可指导儿童剂量调整。对于成年人呈线性药物代谢动力学特点的药物，可仅进行儿童单剂量研究；对于成年人呈任何非线性吸收、分布、消除及存在任何时-效关系改变的药物，均需在儿童进行稳态药物代谢动力学研究。
许多儿科试验可用群体药物代谢动力学研究方法代替标准药物代谢动力学方法，甚至首选群体药物代谢动力学研究方法。这种方法通过选取大样本量、少次采集标本的方法获得相应的药物代谢动力学参数。群体药物代谢动力学研究方法通常适用于接受药物治疗的患儿。