前言
做非臨床毒性試驗設計時,你有沒有糾結過這個問題:既然已經設了溶媒(輔料)對照組,到底還需不需要再加一個空白對照組(Blank Control)?
最近我在設計一個復方藥物的給藥組別時,剛好碰到了這個問題兒。順藤摸瓜查閱了不少國內外指導原則和文獻,今天就和各位毒理圈的同行們盤一盤這個“看似基礎、實則有料”的試驗設計點。
指導原則怎么說
我們先來看看國內外權威機構(CDE與ICH)對空白對照的官方態度:
1. CDE的相關要求
《藥物重復給藥毒性試驗技術指導原則》:
給藥劑量原則上至少應設低、中、高3個劑量組,以及1個溶媒(或輔料)對照組,必要時設立空白對照組和/或陽性對照組。
《藥物生殖毒性研究技術指導原則》:
當賦形劑可能產生作用或影響受試物的作用時,應另設空白對照組。
2. ICH的相關要求
在ICH指導原則中,邏輯基本與國內一致:主要是在生殖毒性和遺傳毒性試驗中提及——當賦形劑(溶媒)本身可能產生生物學作用,或可能干擾受試物的毒性表達時,應當增設空白對照組。
需要加設“空白對照”的情況
結合文獻報道與行業臨床前評價的實踐經驗,筆者認為,當遇到以下4種“高風險”情景時,單靠一個溶媒對照組是很難說清毒性來源的,必須果斷加設空白對照組:
一、 高應激或有創的給藥途徑
當給藥操作本身會對動物造成較強的物理刺激、心理應激或機械性損傷時,必須設置空白對照組(或假手術組 Sham Control),用以排除操作帶來的干擾:
吸入毒性試驗:動物在動式或靜式吸入染毒柜中需要經受長時間的束縛(如鼻暴露管),這會導致強烈的束縛應激(如體溫異常、皮質酮水平激增)。此時必須設置空氣空白對照組與溶媒對照組,以準確評估束縛應激本身對肺部及全身指標的影響。
經特殊路徑的有創給藥:如玻璃體腔注射、蛛網膜下腔/腦室內注射、關節腔注射等。機械穿刺本身就可能引起局部炎癥、眼壓或腦壓的劇烈波動。空白對照(或僅穿刺不給藥)能幫你牢牢界定物理損傷的基線。
持續靜脈輸注:通過手術植入埋藏式導管并佩戴轉頭裝置的試驗。手術創傷、導管對血管壁的機械摩擦、長期束縛都會引發動物生理變化,此時必須設置未手術的空白對照或假手術對照。
二、制劑等比例放大給藥時
在非臨床安全性評價中,當制劑中API 的濃度固定,而試驗又需要提高動物的暴露量時,通常需要將全配方制劑粉末直接研磨、懸浮后對動物進行灌胃。
這意味著,在高劑量組中,API 放大了幾十倍的同時,輔料的總輸入量也同步飆升了幾十倍。在此情況下,某些輔料(如甘露醇、矯味劑等)的動物暴露量會遠超臨床擬用量,極易引發動物的生理性或物理性副反應(如滲透性腹瀉、胃腸道機械刺激等)。
此時,增設輔料(或基質/溶媒)對照組就顯得尤為關鍵。它可以幫助我們準確甄別這些胃腸道反應究竟是由 API 本身的毒性引起的,還是高濃度輔料帶來的物理或滲透壓刺激所致,從而有效避免將輔料的干擾“誤判”為藥物本身的毒性。
三、溶媒/特殊輔料自身具有明確的生物學或生理學活性
當配方中使用的溶媒或助溶劑并非“完全惰性”,且在高劑量下可能干擾毒性靶器官的判斷時:
易引發組胺釋放或超敏反應的溶媒:例如高濃度的吐溫-80(Tween-80)、乳膏(Cremophor EL)、復合環糊精等。在犬或大鼠試驗中,這類輔料極易引起一過性的血壓下降、皮膚紅腫等類過敏反應。增設空白對照可以鐵證如山地證明:這些反應完全由溶媒引起,而非API(活性成分)導致。
改變代謝酶或外排泵活性的溶媒:如高濃度的DMSO(二甲基亞砜)、PEG400、丙二醇等。它們可能對肝臟CYP450酶有誘導或抑制作用。空白對照有助于評估溶媒本身是否對動物的正常生化代謝背景造成了“漂移”。
四、特殊毒性終點與敏感指標的評價
某些對環境、情緒、生理波動極度敏感的試驗終點,需要空白對照來確證“動物的基線生理狀態”:
免疫毒性與免疫原性試驗:部分新型輔料(如脂質納米粒 LNP、特定聚合物)本身具有佐劑效應,可能激活補體或刺激淋巴細胞增殖。增設空白對照可以建立起真正的免疫學陰性背景。
生殖毒性試驗:在胚胎-胎仔發育(EFD)試驗中,母體動物的攝食量和體重的微小波動,都可能直接引發胎仔吸收胎增加或骨骼發育遲緩。空白對照能幫助申報者確證:溶媒本身未對母體生育力及子代發育造成隱匿性影響。
常用藥用輔料在哪查
如果您在配制給藥樣品時,各劑量組和輔料對照組中的輔料濃度是恒定且在安全范圍內的,或者這些輔料在您實驗室有極其豐富的歷史對照數據,此時不需要設置空白對照組。
在做非臨床安全性評價時,摸清輔料的底細是基本功。推薦3個毒理人必備的權威查詢藥用輔料“兵器庫”:
兵器一:國內便捷通道 —— “藥物在線”輔料庫
網址:www.drugfuture.com/excipients/
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亮點:該數據庫收載了《Handbook of Pharmaceutical Excipients》(藥用輔料手冊)這本行業公認的權威專著內容。只需輸入輔料的英文名稱,即可直接下載相關專論的PDF,極方便查閱其理化性質與基礎安全性資料。
兵器二:出海申報核心依據 —— FDA 每日非活性成分數據庫(IID)
網址:
https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cder/iig/index.cfm
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亮點:由美國FDA官方提供,按季度更新。通過輔料英文名(如 Hydroxypropyl Cellulose)檢索,能直接查到該輔料在特定給藥途徑(如 Oral / Tablet 或 Oral / Capsule)下,已被FDA批準上市過的最大單次劑量(Maximum Potency)或每日最大給藥量(Maximum Daily Intake)。這是做輔料安全性橋接最硬核的依據。
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兵器三:本土合規風向標 —— 《中國藥典》& CDE藥用輔料登記數據庫
亮點:用于檢索該輔料在國內的登記狀態(C-在審評,I-不激活,A-已激活)。結合《中國藥典》(ChP)四部收載的輔料通則,能直接查明該輔料是否已被國內官方認可,規避合規風險。
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在你們的研究中,一般在什么情況下會去加設空白對照組?
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