随着新药研发进入后面的临床阶段，药物化学家们还得不断地放大合成的规模，优化开发更加合理的生产工艺，并且符合GMP（Good Manufacturing Practice）生产的要求，逐步满足将来商业化生产的需求 。
制剂部门需要进行系统的处方和工艺研究，质量标准和控制研究，稳定性研究等工作，从而开发出符合临床需求的新药制剂 。
药效学研究：这阶段主要是为了解答药物作用的机制，包括了解药物多大剂量起效，以及在什么时候有效，对什么人群有效等相关科学问题，从而确定药物的给药剂量和频率等关键信息 。
而解决这些问题的前提，是要找到合适的体内体外评价模型，也就是找到合适的分子、细胞进行体外药效评价，并构建对症的动物模型进行体内药效评价 。 而对症的动物模型往往很难构建，容易成为新药研发的瓶颈 。 对于这次的新型冠状病毒肺炎，加快新药研发的步伐离不开对症动物模型的尽早建立 。
药代动力学研究:研究药物在动物体内的吸收、分布、代谢、排泄的性质（ADME），从而指导临床研究以何种形式给药 。 一般优先选择口服，如果口服不吸收，则考虑注射或者吸入给药 。 另一方面，药代动力学也有助于确定新药的给药频率和剂量，例如一天需要给药几次 。
安全性评价:一般需要在至少两种动物种属（例如大鼠和犬）中进行评价，包括急毒，亚急毒，长期毒性，安全药理，遗传毒性，生殖毒性，致癌性，致敏性，依赖性等 。 从而获得毒性靶器官，最大耐受剂量，未见明显毒性反应剂量等关键结果 。 这些毒性评价的结果可为确定新药的首次人体试验的起始剂量提供依据，并为制定人体临床试验的风险防控措施提供依据 。 对于一些需要长期服用治疗慢性病的新药，则需要进行更长时间的毒理实验研究 。
第三步：临床研究
在完成了系统的临床前研究后，接下来就是进入临床阶段了，临床阶段需要在人体上进行试验，因此药物进入临床研究前必须得到国家药品监督管理部门的审批 。 在中国，新药的研发机构需要向国家药品监督管理局（National Medical Products Administration，NMPA)提交新药临床申请（investigational new drug, IND），获得许可后才能进行人体临床试验 。
临床研究还需要分为四个阶段：Ⅰ期临床试验，Ⅱ期临床试验，Ⅲ期临床试验和IV期临床研究（药物上市后监测） 。
l Ⅰ期临床试验
在健康志愿者（对于肿瘤药物而言通常为肿瘤患者）身上研究新药在人体内的安全耐受性和药物代谢性质的试验，为制定给药方案和推荐安全剂量提供依据 。
l Ⅱ期临床试验
在真正的患者身上进行临床试验，主要目的是获得药物治疗的有效性数据，以及进一步的安全性数据，一般这个时候可以明确具体的适应症 。
l Ⅲ期临床试验
在更大范围的病人志愿者身上进行扩大的多中心临床试验，是治疗作用的确证阶段，也是决定药物研发是否能够成功的关键阶段 。
l 提交新药上市申请
在完成了上面三个阶段的临床试验后，对临床数据进行统计学分析，证明药物安全有效的同时，确保新药质量可控，也就是安全，有效，可控这三点都符合要求后，药品上市许可持有人（也就是药企或者研发机构），向药监部门提交新药上市申请（New drug application, NDA） 。 获得药监部门批准后，新药才可上市销售，供医生和病人选择 。
l Ⅳ期临床试验（药物上市后监测）
监测药物的长期副作用等情况 。 如果新药上市后发现了新的严重不良反应，比如心脏毒性等等，该药有可能会被药监部门撤市 。
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