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     隨著科技的發(fā)展、生活方式的改變、老齡化的加重，近視眼、干眼癥、青光眼、角膜炎、結(jié)膜炎、白內(nèi)障、老年性黃斑變性等眼部疾病發(fā)病率成倍增長(zhǎng)，眼科藥物已成為國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥研發(fā)的熱門領(lǐng)域之一。然而，由于眼是一個(gè)十分復(fù)雜的器官，有著特殊的解剖生理結(jié)構(gòu)和屏障系統(tǒng)，外源性藥物很難進(jìn)入眼內(nèi)靶組織發(fā)揮療效，這給眼科藥物開(kāi)發(fā)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
     眼科藥物藥動(dòng)學(xué)是研究藥物在眼組織中的吸收、分布、代謝和排泄的過(guò)程，并可用數(shù)學(xué)模型定量描述。在眼科藥物研發(fā)過(guò)程中，眼部藥動(dòng)學(xué)研究結(jié)果是評(píng)價(jià)眼用制劑有效性和安全性的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)測(cè)定眼部靶組織的藥物濃度，計(jì)算藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)并進(jìn)一步評(píng)價(jià)眼科藥物在眼內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，對(duì)于開(kāi)發(fā)眼科新劑型，合理評(píng)價(jià)眼用制劑的療效及安全性，優(yōu)化臨床給藥方案有重要意義。本文主要探討眼科藥物非臨床藥動(dòng)學(xué)考慮要點(diǎn)。
1. 眼的解剖結(jié)構(gòu)
眼球由眼球壁和內(nèi)容物組成，眼球壁分為三層，外層為纖維層（包括角膜、鞏膜以及起連接作用的角膜緣），中層為葡萄膜（由虹膜、睫狀體和脈絡(luò)膜組成），內(nèi)層為視網(wǎng)膜。
從解剖結(jié)構(gòu)上，以晶狀體為界，將眼球分為眼前段和眼后段，晶狀體之前的眼結(jié)構(gòu)稱為眼前段，約占眼球的1/3，由角膜、結(jié)膜、虹膜、睫狀體、晶狀體、房水以及瞳孔組成；晶狀體之后的眼結(jié)構(gòu)為眼后段，約占眼球的2/3，由鞏膜、玻璃體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜以及視神經(jīng)組成。 2. 眼科藥物常見(jiàn)給藥途徑
眼科藥物給藥途徑主要分類為三類：眼局部給藥，如滴眼液、眼膏、眼凝膠等；眼內(nèi)給藥，如玻璃體腔注射、前房給藥、植入給藥等；眼周給藥，如結(jié)膜下、球后、球周、球筋膜下給藥等。
眼局部給藥具有患者用藥方便、可選擇性的將藥物遞送到眼前段組織中等優(yōu)點(diǎn)，是眼表面疾病治療和研究的主要給藥途徑。眼內(nèi)給藥和眼周給藥是治療眼后段疾病的常用給藥途徑。  
3. 動(dòng)物種屬的選擇
合適的動(dòng)物種屬是開(kāi)展藥物非臨床研究的基礎(chǔ)，一般通過(guò)綜合考慮動(dòng)物種屬眼球解剖結(jié)構(gòu)和病理生理特點(diǎn)以及藥物在眼內(nèi)的作用方式進(jìn)行選擇。有研究表明，兔和猴與人有相似的眼解剖結(jié)構(gòu)，是最常用的眼科動(dòng)物種屬。兔的眼睛相對(duì)較大，使其在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可以更容易操作和觀察眼球結(jié)構(gòu)和功能，并且研究成本較低，因此小分子藥物常采用兔開(kāi)展非臨床藥代動(dòng)力學(xué)研究；大分子藥物常采用藥效相關(guān)種屬開(kāi)展非臨床研究，對(duì)于治療眼底疾病的生物技術(shù)藥物，首選非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物。
在進(jìn)行動(dòng)物種屬選擇時(shí)，還需考慮藥物與黑色素的親和性，藥物與黑色素的結(jié)合可使藥物在組織中保留，影響眼部用藥的分布和消除，從而導(dǎo)致藥物其在眼內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)改變。對(duì)藥物與黑色素有結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)的藥物，應(yīng)選擇含黑色素的有色動(dòng)物，以得到更加科學(xué)的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)。 4. 眼科藥物的眼內(nèi)過(guò)程
藥物在眼部靶部位可達(dá)到的發(fā)揮治療作用的有效濃度，受生理屏障（淚液更新、鼻淚管排泄、眨眼）、眼內(nèi)擴(kuò)散屏障（角膜屏障、血-房水屏障、血-視網(wǎng)膜屏障）、蛋白結(jié)合（炎癥時(shí)房水蛋白升高，藥效下降）、外排轉(zhuǎn)運(yùn)體（P-gp、MRP、BCRP）、藥物與黑色素的親和力等因素的影響。
（1）吸收
藥物需到達(dá)靶部位發(fā)揮療效，首先經(jīng)歷的過(guò)程是吸收。當(dāng)局部滴眼給藥時(shí)，藥物可發(fā)生全身吸收和眼內(nèi)吸收，其中眼內(nèi)吸收主要是通過(guò)角膜和非角膜兩條途徑。角膜途徑即為經(jīng)角膜到達(dá)房水，非角膜途徑是指經(jīng)結(jié)膜和鞏膜到達(dá)房水。局部滴眼給藥時(shí)，藥物先進(jìn)入結(jié)膜囊，一部分通過(guò)鼻淚管、結(jié)膜囊的毛細(xì)血管及淋巴進(jìn)入體循環(huán)，一部分與淚液混合進(jìn)入角膜，再由結(jié)膜、鞏膜吸收。到達(dá)房水的藥物可分布到虹膜和睫狀體，還可通過(guò)房水和擴(kuò)散作用進(jìn)入體循環(huán)。通過(guò)玻璃體腔注射給藥則可以使藥物直接作用于玻璃體與視網(wǎng)膜，具有藥效作用直達(dá)靶部位的優(yōu)勢(shì)。 （2）分布
藥物可以從房水分布到葡萄膜（虹膜、睫狀體和脈絡(luò)膜）和晶狀體，由于晶狀體組織較為緊密使得藥物向晶狀體組織分布的速度很慢。玻璃體腔注射方式下，藥物可以通過(guò)眼球的活動(dòng)和玻璃體腔內(nèi)的擴(kuò)散對(duì)流作用促使藥物進(jìn)行分布。藥物可與葡萄膜中的黑色素結(jié)合，結(jié)合后的藥物會(huì)逐漸釋放游離藥物至周圍組織細(xì)胞中，從而增加了藥物在靶器官的分布并延長(zhǎng)藥物發(fā)揮作用的時(shí)間。
（3）代謝
在角膜、虹膜、睫狀體以及視網(wǎng)膜中表達(dá)了許多藥物代謝酶，如細(xì)胞色素P450酶（CYP450）、乙醛氧化酶、醛/酮還原酶、環(huán)氧酶、單胺氧化酶、水解酶等，這些代謝酶可使藥物代謝失活。在角膜上皮細(xì)胞中有酰胺酶、酯酶、氨基肽酶和其它的肽水解酶，其中，酰胺酶和酯酶可以把前藥代謝生成具有藥效的代謝產(chǎn)物。眼局部給藥的藥物主要通過(guò)角膜和睫狀體中的酶代謝，全身或者眼周途徑給藥的藥物一般是通過(guò)視網(wǎng)膜中的酶進(jìn)行代謝。
（4）排泄
藥物在接觸眼表時(shí)會(huì)發(fā)生流失，可隨著淚液的循環(huán)快速流入鼻淚管進(jìn)行排泄，還可通過(guò)結(jié)膜囊的局部毛細(xì)血管進(jìn)行排泄。進(jìn)入房水的藥物和玻璃體腔注射藥物的排泄途徑有眼前和眼后兩個(gè)主要清除途徑。眼前區(qū)清除途徑為房水循環(huán)、吸收進(jìn)入虹膜血管系統(tǒng)或與角膜重新平衡，通過(guò)血流轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行排泄，大部分的藥物是通過(guò)眼前區(qū)清除途徑進(jìn)行排泄。眼后區(qū)的清除途徑即為通過(guò)視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)運(yùn)送至眼后區(qū)通過(guò)脈絡(luò)膜、體循環(huán)或者淋巴進(jìn)行消除。
5. 眼部組織采集和處理
眼部結(jié)構(gòu)精細(xì)，組織采集操作要求高，是眼科藥物非臨床藥動(dòng)學(xué)研究的難點(diǎn)。通過(guò)解剖精細(xì)分離可采集淚液、眼瞼、淚腺、結(jié)膜、角膜、房水、虹膜、睫狀體、晶狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜、視神經(jīng)、鞏膜共14種組織。在對(duì)眼部組織進(jìn)行精細(xì)分離過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制交叉污染。由于眼部組織采集的特殊性，一般無(wú)法在同一只動(dòng)物中連續(xù)采集生物樣本，可以根據(jù)采樣時(shí)間點(diǎn)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行隨機(jī)分組采樣。為了減少試驗(yàn)誤差，每時(shí)間點(diǎn)應(yīng)至少6只眼的數(shù)據(jù)。
眼部組織大小不一，組織結(jié)構(gòu)和特性差異較大，處理方法也有所不同，見(jiàn)表1。
表1 不同眼部組織采集和處理

組織名稱	處理方法
淚液	濾紙條法采集，氮?dú)獯蹈珊蟊４妫x用合適的提取液提取檢測(cè)
房水和玻璃體	穿刺取樣法采集，保存待測(cè)
角膜、結(jié)膜、晶狀體、虹膜、睫狀體、鞏膜、眼瞼	使用眼科剪和眼科鑷完成精細(xì)分離后立刻使用生理鹽水清洗，稱重后加入合適的提取液，使用組織勻漿機(jī)勻漿提取藥物檢測(cè)
視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜、視神經(jīng)	使用眼科剪和眼科鑷收集組織，增量法進(jìn)行稱重，加入合適的提取液，使用組織勻漿機(jī)勻漿提取藥物檢測(cè)

 
6. 眼科藥物生物分析
眼科藥物生物分析面臨著樣本體積小、不同組織濃度差異大、真實(shí)空白樣本難以獲取、液體樣本可能存在非特異性吸附等諸多挑戰(zhàn)。對(duì)于組織濃度低的樣本，往往需從樣品前處理?xiàng)l件、液相條件、質(zhì)譜條件等方面綜合考量以開(kāi)發(fā)高靈敏度的分析方法。液體樣本如房水和玻璃體液可能有潛在的非特異性吸附問(wèn)題，在樣品采集和生物分析時(shí)需考察化合物是否存在吸附現(xiàn)象，可使用低吸附管或加入解吸附劑的方式來(lái)降低非特異性吸附。針對(duì)不同組織濃度差異大的問(wèn)題，萊恩醫(yī)藥生物分析平臺(tái)配備了系列滿足不同靈敏度要求的液相色譜質(zhì)譜平臺(tái)。對(duì)于真實(shí)空白樣本難以獲取的挑戰(zhàn)，萊恩醫(yī)藥生物分析平臺(tái)可根據(jù)需求有針對(duì)性地選擇合適的替代基質(zhì)或購(gòu)買商品化的基質(zhì)來(lái)解決。  
7. 案例分享
LW1920滴眼液擬開(kāi)發(fā)為治療眼前段疾病的創(chuàng)新藥眼科制劑，青紫藍(lán)兔單次滴眼給藥后，在給藥后10min、30min、1h、2h、4h、8h采集眼部組織（淚液、角膜、結(jié)膜、房水、虹膜-睫狀體、晶狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜、鞏膜）。藥物的平均組織濃度見(jiàn)圖9，結(jié)果顯示藥物在眼前段組織的分布量較高，眼后段的分布量較少，藥物在虹膜-睫狀體和脈絡(luò)膜的分布量較高，與藥物與黑色素高親和力有關(guān)。 8. 結(jié)語(yǔ)
萊恩醫(yī)藥藥代毒代和生物分析平臺(tái)自2015年起開(kāi)展眼科藥物非臨床藥代動(dòng)力學(xué)研究，具有9年多的豐富經(jīng)驗(yàn)。研究涉及的動(dòng)物種屬包括嚙齒類、兔、犬、猴，給藥途徑包括眼局部給藥、前房注射、玻璃體腔注射、視網(wǎng)膜下腔注射等，可實(shí)現(xiàn)14種精細(xì)眼部組織采集和處理以及生物分析，目前已完成超過(guò)30個(gè)眼科藥物新藥品種申報(bào)研究，均順利通過(guò)評(píng)審。