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生理藥動(dòng)學(xué)模型( physiologically based pharmacokinetic models，PBPK模型)是根據(jù)機(jī)體的生理、生化及解剖學(xué)知識(shí)，用每一房室代表一種器官或組織，模擬機(jī)體循環(huán)系統(tǒng)的血液流向，將房室相互聯(lián)結(jié)，建立的由實(shí)際血流速率、組織/血液分配系數(shù)及化合物性質(zhì)控制藥物遵循物質(zhì)平衡原理在機(jī)體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)的數(shù)學(xué)模型[1]。利用PBPK模型可通過(guò)整合人體的生理參數(shù)、藥物理化性質(zhì)和藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)藥物在人體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特性。

 

2012年3月，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管局(FDA) 由表決支持PBPK方法用于兒科臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)[2]；2013年FDA臨床藥理辦公室新成立了PBPK小組，專門審閱新藥申請(qǐng)研究中的PBPK分析報(bào)告；截至2016年8月，共有217個(gè)利用PBPK申請(qǐng)豁免部分臨床試驗(yàn)及指導(dǎo)患者臨床用藥的案例在FDA被審閱[3]。為規(guī)范以注冊(cè)為目的的PBPK研究，F(xiàn)DA和歐洲藥品管理局(EMA) 均于2016年出臺(tái)了PBPK研究指南[4-5]。

 

目前，利用PBPK模型，在藥物發(fā)現(xiàn)階段，通過(guò)對(duì)藥物藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)的預(yù)測(cè)，有助于候選藥物的篩選；在臨床前階段，利用體外數(shù)據(jù)結(jié)合生理放大系數(shù)，可預(yù)測(cè)候選藥物在動(dòng)物和人體的藥動(dòng)學(xué)行為，結(jié)合體外代謝實(shí)驗(yàn)，可預(yù)測(cè)藥物-藥物的相互作用；在臨床階段，有助于預(yù)測(cè)藥物在不同人群(不同年齡、不同疾病狀態(tài)、不同種族)的藥動(dòng)學(xué)差異[6]。國(guó)內(nèi)BPPK模型在新藥研發(fā)及監(jiān)管領(lǐng)域中的應(yīng)用，近年來(lái)也已經(jīng)引起國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心(CDE) 的關(guān)注[7-8]。

 

固體口服制劑在體內(nèi)首先必須在胃腸液中溶出才能被吸收并到達(dá)體循環(huán)，藥物在體內(nèi)的釋放和吸收過(guò)程直接影響其藥效。溶出度試驗(yàn)作為模擬固體口服制劑在胃腸道中崩解和溶出的理想體外試驗(yàn)法，是評(píng)價(jià)和控制藥品固體口服制劑質(zhì)量的重要指標(biāo)。理想的溶出度測(cè)定通過(guò)選擇合理的溶出裝置和溶出介質(zhì)，模擬藥物在胃腸道環(huán)境中的崩解與釋放過(guò)程。如果兩種固體口服制劑在模擬條件下具有相同的溶出曲線，預(yù)示它們?cè)隗w內(nèi)具有相似的崩解與溶出過(guò)程，因而在胃腸黏膜表面具有相同的藥物濃度-時(shí)間曲線，并具有相同的吸收速度和程度，實(shí)現(xiàn)生物等效[9]。

 

目前溶出度實(shí)驗(yàn)被賦予了處方優(yōu)化、制備工藝評(píng)價(jià)、保證產(chǎn)品質(zhì)量持續(xù)一致性等功能。雖然精準(zhǔn)模擬藥物在胃腸道環(huán)境中崩解與溶出過(guò)程的生理相關(guān)溶出度測(cè)定方法(biorelevant in vitro dissolution method)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展[10]，但在藥品仿制時(shí)，采用經(jīng)典的溶出度測(cè)定方法，比較仿制藥與參比制劑在不同溶出介質(zhì)中溶出曲線的相似性，仍然是藥品審評(píng)機(jī)構(gòu)的推薦辦法。

 

美國(guó)FDA藥品審評(píng)中心仿制藥辦公室的官方網(wǎng)站上收載有“固體制劑溶出曲線數(shù)據(jù)庫(kù)”[11]；國(guó)家藥品審評(píng)中心的網(wǎng)站上收載有經(jīng)編譯的“日本厚生省藥品體外溶出試驗(yàn)信息庫(kù)”[12]。然而，由于經(jīng)典的溶出度測(cè)定方法無(wú)法精準(zhǔn)模擬藥物通過(guò)成分復(fù)雜的不同體液的過(guò)程，僅能有限地反映藥物在體內(nèi)的動(dòng)態(tài)溶出過(guò)程，當(dāng)仿制藥與參比制劑的溶出曲線不一致時(shí)，很難準(zhǔn)確判斷這種差異對(duì)體內(nèi)生物等效性的實(shí)際影響[13-14]。

 

目前基于藥物生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)(biopharmaceutical classification system，BSC)，在仿制藥研發(fā)中采用體外研究代替體內(nèi)生物利用度實(shí)驗(yàn)，對(duì)速釋普通固體口服制劑給予生物等效豁免(Biowaiver)的理念已經(jīng)被逐漸接受[15-16]，我國(guó)在仿制藥一致性評(píng)價(jià)中也已經(jīng)發(fā)布了關(guān)于豁免人體生物等效性(BE)試驗(yàn)的指導(dǎo)原則。國(guó)內(nèi)伴隨著仿制藥一致性評(píng)價(jià)的推進(jìn)，合理評(píng)價(jià)體外溶出曲線差異對(duì)生物等效性的影響變的更為迫切。

 

在重大新藥創(chuàng)制專項(xiàng)課題“化藥制劑質(zhì)量評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)研究(No.2015ZX09303001-001)的支持下，中國(guó)食品藥品檢定研究院、山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院、湖北食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)研究院、浙江省食品藥品檢驗(yàn)研究院和四川省食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)院等開(kāi)展協(xié)作研究，利用Gastro PlusTM軟件，開(kāi)展建立PBPK模型，模擬/預(yù)測(cè)藥物體內(nèi)PK過(guò)程的研究，在此基礎(chǔ)上探討評(píng)價(jià)藥物溶出度差異對(duì)生物等效性的影響等[17-27]。本文通過(guò)對(duì)其中典型案例的介紹，闡述建立PBPK模型的原理及用途，以推進(jìn)一致性評(píng)價(jià)過(guò)程中更好地依據(jù)體外溶出曲線預(yù)測(cè)其體內(nèi)的生物等效性。

 

1 、利用Gastro Plus軟件建立藥物吸收模型及其應(yīng)用

 

在固體口服制劑的一致性評(píng)價(jià)中，深入理解藥物制劑在體內(nèi)的吸收特性具有重要意義。建立藥物的吸收模型首先應(yīng)對(duì)其吸收過(guò)程有較清晰的認(rèn)知，進(jìn)而采用傳統(tǒng)的房室模型描述藥物在體內(nèi)的分布與消除過(guò)程。采用人體口服給藥的PK數(shù)據(jù)結(jié)合靜脈給藥數(shù)據(jù)建模是建立PBPK吸收模型的最理想方法[28]。圖1示Gastro PlusTM 軟件建立藥物吸收模型的基本步驟，下面將結(jié)合實(shí)際案例對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1.1 阿莫西林膠囊體內(nèi)吸收模型及其應(yīng)用

 

利用Gastro PlusTM 軟件建立阿莫西林膠囊體內(nèi)吸收模型，首先應(yīng)系統(tǒng)收集文獻(xiàn)中的阿莫西林鈉、阿莫西林膠囊藥動(dòng)學(xué)(PK)及生物等效性(BE)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，確定建模所需要的諸參數(shù)(表1)；利用表中的理化參數(shù)結(jié)合人體胃腸道參數(shù)分別構(gòu)建阿莫西林靜脈給藥和口服給藥PBPK模型；利用靜脈給藥模型得出的PK參數(shù)對(duì)阿莫西林膠囊PBPK模型進(jìn)行修正，最終得到口服吸收模型。再通過(guò)比較模型擬合的藥時(shí)曲線及預(yù)測(cè)的PK參數(shù)與文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)際藥時(shí)曲線及PK參數(shù)的差異，評(píng)價(jià)模型的準(zhǔn)確性[17]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，模型預(yù)測(cè)結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果非常相似；多篇文獻(xiàn)中阿莫西林膠囊的Cmax和AUC值均分布在模型預(yù)測(cè)值[Cmax和AUC分別為7.62μg/mL和23.68μg/(h·mL)]的80%~125%范圍內(nèi)，說(shuō)明模型的準(zhǔn)確性較好[17]。利用該模型預(yù)測(cè)某企業(yè)用于BE實(shí)驗(yàn)的阿莫西林膠囊的人體餐前血藥濃度，并與實(shí)際BE實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(圖2a)，模型預(yù)測(cè)的結(jié)果與BE報(bào)告吻合(F％=68.7,Cmax=7.12μg/mL，Tmax=1.8h，AUC0→inf =25.55μg/(h·mL),AUC0→t=24.47μg/(h·mL)，CmaxLiver=11.01μg/mL)，參比制劑和仿制制劑實(shí)測(cè)結(jié)果的R2分別為0.992和0.997[18]。說(shuō)明該模型可以較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)具體企業(yè)阿莫西林膠囊的PK參數(shù)，進(jìn)而對(duì)其BE結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。

 

通過(guò)模型計(jì)算阿莫西林膠囊口服后在體內(nèi)的釋放和吸收曲線(圖2b)[17]，可見(jiàn)，在吸收部位(空腸)，阿莫西林的量遠(yuǎn)高于其被吸收的量；提示當(dāng)阿莫西林膠囊在胃腸道中表現(xiàn)出不同的釋放速率，但在到達(dá)吸收部位前完全溶出時(shí)，這種釋放速率的差異不會(huì)引起B(yǎng)E的不等效；進(jìn)而提示當(dāng)阿莫西林膠囊在體外溶出實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出與參比制劑不完全相同的溶出特性時(shí)，也不一定會(huì)導(dǎo)致BE不等效。

 

采用軟件中的群體模擬(population simulation)模型，可以進(jìn)一步分析藥物體內(nèi)釋放速率不同時(shí)對(duì)Cmax和AUC的影響，當(dāng)仿制品的Cmax和AUC均值與其90%的置信區(qū)間均落入?yún)⒈戎苿〤max和AUC均值的80%~125%范圍內(nèi)時(shí)，可認(rèn)為二者BE等效性[29]。以阿莫西林膠囊在T85%=15min時(shí)藥時(shí)曲線的平均Cmax和AUC作為參比，通過(guò)虛擬群體模擬實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)阿莫西林膠囊釋放速率不同時(shí)的Cmax和AUC，考察滿足BE等效性標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所能接受的最慢釋放速率。結(jié)果顯示，無(wú)論是以Cmax還是AUC為指標(biāo)，阿莫西林膠囊的釋放速率為T85%=45min時(shí)，仍與參比藥物具有生物等效性(圖2c)[17]，此時(shí)，阿莫西林膠囊與口服溶液BE等效，膠囊釋放速率的差異可以被忽略。通過(guò)參數(shù)敏感性試驗(yàn)(PSA)考察阿莫西林的溶解度、劑量、有效粒子半徑和顆粒密度在±10倍變化，滲透系數(shù)在±2倍變化時(shí)藥物的吸收情況?？梢钥闯觯绊懓⒛髁帜z囊體內(nèi)吸收的關(guān)鍵因素是滲透性(圖2d)，由于阿莫西林是寡肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白PEPT1的良好的底物，該蛋白對(duì)β-內(nèi)酰胺抗生素的吸收起著重要的作用[29]，因此制劑處方中是否存在PEPT1蛋白的促進(jìn)劑/抑制劑是影響阿莫西林體內(nèi)吸收的關(guān)鍵因素。

 

1.1.1 利用阿莫西林膠囊吸收模型預(yù)測(cè)不同制劑處方的生物等效性

 

珠海聯(lián)邦制藥股份有限公司的阿莫西林膠囊處方與參比制劑不同，二者在模擬胃液中雖然溶出行為相似，但當(dāng)以水為溶出介質(zhì)時(shí)，參比制劑(S68160428)的溶出速率略慢(圖2e)(未發(fā)表資料)。假定二者在胃腸道中的釋放特征與此相似，(1)由于45min時(shí)二者的溶出量均大于85%，提示這種差異可能不會(huì)影響制劑的生物利用度；(2)將兩種典型制劑以水為溶出介質(zhì)得到的溶出曲線作為體內(nèi)藥物釋放曲線加載到軟件中，利用模型進(jìn)行單次模擬(single simulation)和群體模擬實(shí)驗(yàn)，均得出二者BE等效的結(jié)果；(3)對(duì)其處方進(jìn)行分析，二者處方中均不含寡肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白PEPT1的促進(jìn)劑/抑制劑；因此，認(rèn)為二者體外溶出行為的差異不會(huì)導(dǎo)致其體內(nèi)吸收的不同。BE實(shí)驗(yàn)證實(shí)二者等效，使得珠海聯(lián)邦制藥股份有限公司成為首家通過(guò)阿莫西林膠囊一致性評(píng)價(jià)的企業(yè)。

1.1.2 利用阿莫西林膠囊吸收模型對(duì)體外溶出度方法進(jìn)行評(píng)價(jià)[18]

 

石藥集團(tuán)中諾藥業(yè)(石家莊)有限公司(石藥)在進(jìn)行阿莫西林膠囊一致性評(píng)價(jià)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)與參比制劑在體外的溶出特性一致，對(duì)原處方進(jìn)行了改動(dòng)。BE實(shí)驗(yàn)雖然證明仿制品與參比制劑等效，但處方的改動(dòng)導(dǎo)致制劑的溶出速率變慢，產(chǎn)品不符合中國(guó)藥典阿莫西林膠囊溶出度檢查法之規(guī)定。由于參比制劑符合USP溶出度檢出法的規(guī)定，國(guó)產(chǎn)仿制藥能否不按照中國(guó)藥典標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制？利用建立的PBPK模型，計(jì)算阿莫西林膠囊在人體的釋放過(guò)程(釋放曲線)，并與體外溶出曲線進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)藥典溶出度測(cè)定方法是否為體內(nèi)外相關(guān)的溶出方法。通過(guò)去卷積分算法擬合阿莫西林膠囊在體內(nèi)的釋放曲線(滿足體內(nèi)累計(jì)吸收量的最低藥物釋放曲線)，并與藥典溶出度方法得到的溶出曲線限度進(jìn)行比較(圖2f)，在不同溶出度方法得到的溶出曲線中，制劑阿莫西林的溶出量均大于其體內(nèi)最低釋放量的要求，說(shuō)明各國(guó)藥典的溶出度測(cè)定方法均不是體內(nèi)外相關(guān)(IVIVC)方法，其限度僅是為降低產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)而設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。因此，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)不同制劑處方的特點(diǎn)，選擇適宜的方法與限度控制產(chǎn)品質(zhì)量。目前國(guó)內(nèi)不同處方的阿莫西林膠囊均已按處方的特點(diǎn)，選擇溶出度檢查法進(jìn)行質(zhì)量控制。

 

1.2 對(duì)鹽酸曲美他嗪片生物等效性的評(píng)價(jià)

 

鹽酸曲美他嗪屬于高溶解性藥物，但其滲透性不明確。該品種原研企業(yè)為法國(guó)施維雅公司，在日本橙皮書中有收載。2017年湖北省食品藥品檢驗(yàn)研究院選用原研產(chǎn)品作為參比制劑，通過(guò)建立其PBPK模型評(píng)價(jià)鹽酸曲美他嗪體內(nèi)釋放特征對(duì)PK參數(shù)的影響，對(duì)10家國(guó)產(chǎn)企業(yè)的片劑與參比制劑的生物等效性進(jìn)行了評(píng)價(jià)[19]。其評(píng)價(jià)方案可概況為：①采用Caco-2單層細(xì)胞模型測(cè)定藥物的滲透性，獲得其表觀滲透系數(shù)Papp；②將實(shí)測(cè)Papp轉(zhuǎn)化為Peff，建立PBPK模型，探討體內(nèi)釋放曲線與體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)曲線之間的相關(guān)性；③比較國(guó)產(chǎn)與原研鹽酸曲美他嗪片在不同pH條件下體外溶出行為的差異，預(yù)測(cè)BE等效性。

 

由鹽酸曲美他嗪片PBPK模型可知，鹽酸曲美他嗪片在體內(nèi)具有快速釋放、極易被吸收之特性(圖3a)；其主要吸收部分為十二指腸和空腸(圖3b)；隨著體內(nèi)釋放速率的變慢，Tmax、Cmax和AUC均逐漸減小(圖3c~d)，但當(dāng)釋放速率為T85%=120min時(shí)，其均值的90%置信區(qū)間仍在參比均值80%~125%范圍內(nèi)，即仍可與原研制劑等效；提示鹽酸曲美他嗪片的體外溶出特性不是影響其生物等效的關(guān)鍵因素。

 

利用所建立的PBPK模型，將參比鹽酸曲美他嗪片不同溶出介質(zhì)中的溶出曲線帶入模型，發(fā)現(xiàn)以pH6.8緩沖液得到的溶出曲線作為藥物體內(nèi)的釋放曲線，預(yù)測(cè)的PK參數(shù)與實(shí)測(cè)值相關(guān)性最好；即溶出度實(shí)驗(yàn)中采用pH6.8緩沖液作為溶出介質(zhì)，比較國(guó)產(chǎn)制劑與參比制劑溶出曲線的差異，可得到較理想的IVIVC結(jié)果。

1.3 對(duì)甲磺酸多沙唑嗪緩釋片體外溶出方法的評(píng)價(jià)

 

甲磺酸多沙唑嗪(doxazosin mesyllate，DOX)是α1腎上腺素受體阻滯劑，為BCSⅠ類藥物。浙江省食品藥品檢驗(yàn)研究院對(duì)甲磺酸多沙唑嗪緩釋片的溶出度方法進(jìn)行體內(nèi)外相關(guān)性評(píng)價(jià)，為建立合理的體外溶出方法提供依據(jù)[20]。其評(píng)價(jià)方案可概況為：

 

①查閱甲磺酸多沙唑嗪的理化參數(shù)及體內(nèi)PK數(shù)Mass /mg中國(guó)抗生素雜志據(jù)，通過(guò) GastroPlusTM 構(gòu)建體內(nèi)PBPK模型；②將體外溶出數(shù)據(jù)導(dǎo)入基礎(chǔ)模型中，作為體內(nèi)釋放曲線模擬體內(nèi)的藥時(shí)曲線，與人體試驗(yàn)實(shí)測(cè)值進(jìn)行相關(guān)性比較。

 

由甲磺酸多沙唑嗪緩釋片PBPK模型可知，藥物主要在遠(yuǎn)端腸段吸收(圖4a)；而甲磺酸多沙唑嗪緩釋片按質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)中的溶出度方法檢查時(shí)，藥物在前12h的溶出速率相對(duì)較快，之后溶出速率趨緩，逐漸達(dá)到平臺(tái)期(圖4b)；將此溶出曲線導(dǎo)入模型，預(yù)測(cè)給藥84h內(nèi)的藥時(shí)曲線，可見(jiàn)與文獻(xiàn)報(bào)道的人體試驗(yàn)實(shí)測(cè)值明顯不同，說(shuō)明該體外溶出方法無(wú)法反映藥物體內(nèi)的實(shí)際釋放狀況(圖4c)；采用Weibull方程擬合多沙唑嗪在人體的理論釋放曲線，以此作為理想的溶出曲線(圖4b)，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)體外溶出度方法，則可以得到理想的IVIVC溶出方法(圖4d)。

1.4 對(duì)琥乙紅霉素片生物等效性的預(yù)測(cè)

 

琥乙紅霉素為紅霉素的乙酰琥珀酸酯，是酯型前藥。目前琥乙紅霉素顆粒和片劑等在國(guó)內(nèi)外仍被廣泛使用，但由于該產(chǎn)品上市時(shí)間較早，國(guó)內(nèi)外藥品處方、規(guī)格等并不完全相同。琥乙紅霉素在腸道可被酯酶部分水解，紅霉素和酯化物在腸道中可同時(shí)被吸收，在體內(nèi)酯化物被水解成紅霉素發(fā)揮抗菌作用。早期文獻(xiàn)中測(cè)定琥乙紅霉素的PK參數(shù)通常采用微生物檢定法，即將血液樣本中的琥乙紅霉素轉(zhuǎn)化成紅霉素后，測(cè)定樣本中的紅霉素總量，因此，無(wú)法利用早期的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)建立PBPK模型。我們?cè)O(shè)計(jì)了以下評(píng)價(jià)方案(未發(fā)表資料)：①意義利用比格犬測(cè)定琥乙紅霉素的血藥濃度，進(jìn)行生物等效性評(píng)價(jià)；②建立比格犬PBPK模型，利用外推法建立人體PBPK模型；③利用人體PBPK模型分析琥乙紅霉素制劑的藥代特點(diǎn)及關(guān)鍵影響因素，預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)制劑與參比制劑的BE等效性。

 

首先采用LC-MS分析仿制制劑與參比制劑在比格犬體內(nèi)的血藥濃度，進(jìn)行生物等效性分析。參比制劑組與仿制藥品組的達(dá)峰時(shí)間(Tmax)、達(dá)峰濃度(Cmax)、藥時(shí)曲線面積(AUC)、表觀分布體積(Vz_F)和清除率(CL)均無(wú)顯著性差異(P>0.05)；以紅霉素為指標(biāo)，供試品(琥乙紅霉素片)與參比制劑二者具有生物等效性。利用該數(shù)據(jù)，建立比格犬PBPK模型，并根據(jù)軟件中的經(jīng)驗(yàn)公式：CL human (mL/min)=CLanimal[Whuman÷Wanimal]b

 

式中，CL：清除率，b：異速放大系數(shù)，為0.67；將比格犬模型外推，建立人體PBPK模型(圖5a)。紅霉素在血液中的濃度主要與腸道水解酶(芳基乙酰胺脫乙酰酶：AADAC)和體內(nèi)水解酶(肝微粒體細(xì)胞色素：CYP-3A4)的作用有關(guān)；琥乙紅霉素口服后被快速在十二指腸和空腸被吸收(圖5b)；利用參數(shù)敏感性分析，考察琥乙紅霉素制劑的溶解度、劑量、代謝酶等參數(shù)在±10倍變化以及滲透系數(shù)在±2倍變化時(shí)，對(duì)血藥濃度的影響，結(jié)果顯示，肝臟水解酶是影響琥乙紅霉素在體內(nèi)紅霉素濃度的最關(guān)鍵因素(圖5c)；由于腸道水解酶主要位于空腸，少部分于結(jié)腸，不同個(gè)體水解酶的差異對(duì)體內(nèi)琥乙紅霉素以及紅霉素的血藥濃度影響顯著，提示在進(jìn)行BE評(píng)價(jià)時(shí)，琥乙紅霉素口服制劑呈高變異特征；該結(jié)論在后續(xù)的正式BE實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)被證實(shí)(未發(fā)表資料)。

 

分別選取0.1mol/L鹽酸、pH4.5醋酸鹽、pH6.8磷酸鹽和水作為溶出介質(zhì)，比較國(guó)產(chǎn)制劑與參比制劑的體外溶出情況，二者體外溶出特性基本相似(圖5d)；在酸性條件下：國(guó)產(chǎn)制劑的溶出略快，但二者均呈快速溶出(T≤15min，Q>85%)特性；在偏堿性條件下，二者均溶出較慢(300min內(nèi)Q<40%)。采用Gastro PlusTM 軟件，以Z-factor為溶出模型(假設(shè)藥物瞬間溶出，只受溶解度限制)，考察體外溶出曲線對(duì)體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)行為的影響，結(jié)果提示，雖然國(guó)產(chǎn)制劑在酸性條件下較參比制劑的溶出更快，但對(duì)體內(nèi)的藥代參數(shù)幾乎沒(méi)有影響。綜上，可以推測(cè)國(guó)產(chǎn)琥乙紅霉素片與參比制劑在人體中BE等效。該結(jié)論在后續(xù)的正式BE實(shí)驗(yàn)被證實(shí)(未發(fā)表資料)。

2 、利用滲透性分析技術(shù)預(yù)測(cè)制劑的生物等效性 

 

雖然溶出曲線是體外評(píng)價(jià)藥物體內(nèi)生物等效性的重要手段，但當(dāng)利用PBPK模型通過(guò)敏感性分析證明滲透性是影響藥物吸收的重要因素時(shí)，評(píng)價(jià)藥物處方對(duì)其滲透性的影響成為預(yù)測(cè)體內(nèi)BE的關(guān)鍵。目前較成熟的評(píng)價(jià)藥物滲透性的方法是基于人工膜原理[30]，采用μFLUXTM 藥物滲透性測(cè)定儀對(duì)仿制制劑與參比制劑的滲透性進(jìn)行比較[21-22]。該裝置(圖6a)分為供體室和受體室，中間由人工仿生滲透膜隔開(kāi)；供體室模擬人體腸液環(huán)境，可選擇模擬腸液或適宜的緩沖液；受體室模擬血液環(huán)境，可選擇血漿或適宜的緩沖液；通過(guò)光纖實(shí)時(shí)檢測(cè)供體室和受體室內(nèi)藥物濃度的變化，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位膜面積的藥物量-藥物的吸收量(μflux)，以此表征藥物的吸收特性。如采用Macro FluxTM 裝置(圖6b)，可以同時(shí)對(duì)藥物制劑的溶出行為與滲透速率進(jìn)行考察[22,31]。

 

藥物的吸收量(μflux)=滲透速率(斜率)×溶液體積/膜表面積

2.1 來(lái)氟米特片的生物等效性評(píng)價(jià)

 

來(lái)氟米特為低溶解性、高滲透性藥物，基于藥物的體內(nèi)處置生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)(BDDCS) 屬于Ⅱ類(藥物的溶解度較低，藥物的溶出是吸收的限速步驟)，該品種在日本橙皮書未被收載，賽諾菲的產(chǎn)品在FDA數(shù)據(jù)庫(kù)中被認(rèn)定為參比制劑；2016年山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院結(jié)合國(guó)家評(píng)價(jià)性抽驗(yàn)對(duì)國(guó)產(chǎn)制劑與參比制劑的生物等效性進(jìn)行了評(píng)價(jià)[21]。其評(píng)價(jià)方案可概況為：①分析國(guó)產(chǎn)制劑與參比制劑溶出行為的差異；②分析影響藥物藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的關(guān)鍵藥學(xué)特性；③通過(guò)對(duì)來(lái)氟米特片溶解度與滲透性的比較，分析國(guó)產(chǎn)制劑與參比制劑關(guān)鍵藥學(xué)特性的差異，預(yù)測(cè)二者BE的等效性。

 

溶出曲線分析表明，國(guó)產(chǎn)制劑與參比制劑的溶出曲線明顯不同(圖7a)；針對(duì)溶出曲線的差異，采用GastroPlusTM 軟件模擬分析API 的溶解度、粒徑、滲透性、擴(kuò)散系數(shù)對(duì)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)Tmax、Cmax、AUC0→t的影響，認(rèn)為API的粒徑越大、溶解度越低，Tmax越大、Cmax越小、AUC0-t越低。

 

取來(lái)氟米特片崩解液混合均勻的顆粒懸液，滴于石英載玻片上，對(duì)其進(jìn)行顆粒計(jì)數(shù)、成像和形態(tài)觀測(cè)：參比制劑的Dv 50為17.60μm，多數(shù)API顆粒粒徑散布在10~30μm，最大粒徑不超過(guò)40μm; 國(guó)產(chǎn)制劑Dv 50為79.8μm; 多數(shù)顆粒粒徑散布在70~100μm，且存在大于100μm的大粒子；國(guó)產(chǎn)制劑的API 顆粒粒徑分布明顯大于參比制劑(圖7b)。

 

對(duì)二者的滲透性進(jìn)行比較，由于來(lái)氟米特為非pH值依賴型藥物，吸收不受高脂肪飲食影響，故采用pH6.5的未添加牛膽磺酸鈉與卵磷脂的模擬人餐前小腸內(nèi)腸液(FaSSIF) 溶液作為供體室的溶解介質(zhì)，受體室選擇人血漿；在供給室內(nèi)投入來(lái)氟米特，檢測(cè)滲透至接受室的來(lái)氟米特含量。24h內(nèi)2種制劑的Tmax基本一致，國(guó)產(chǎn)制劑ρmax與AUC0→t均低于參比制劑，ρmax與AUC0→t約為參比制劑的90%(圖7c)；進(jìn)一步比較2種制劑與API原料在40~120min的μflux：參比制劑為0.93μg·cm2/min，國(guó)產(chǎn)制劑為0.65μg·cm2/min，國(guó)產(chǎn)原料為0.95μg·cm2/min，提示國(guó)產(chǎn)制劑處方抑制了藥物的滲透速率。

 

對(duì)二者供體室中的溶出特性進(jìn)行比較， 在0~60min，參比制劑的溶出速度較國(guó)產(chǎn)制劑快；在最初的15min，國(guó)產(chǎn)制劑API的溶出行為與參比制劑相似，但隨后的溶解速度與程度均低于原料(圖7d)，說(shuō)明國(guó)產(chǎn)制劑滲透速率較慢與其處方不能有效地提高API的溶出速率有關(guān)。由于生物等效要求受試制劑和參比制劑的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)為80%~125%，雖然國(guó)產(chǎn)制劑的生物利用度低于參比制劑，但初步推測(cè)二者仍可能等效。

3、 結(jié)論  

 

對(duì)上述案例進(jìn)行總結(jié)(圖8)?？梢?jiàn)，在建立人體PBPK模型時(shí)，既可以利用已有的人體文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，也可以利用動(dòng)物數(shù)據(jù)外推建模；利用模型擬合藥物體內(nèi)的藥時(shí)曲線，可以預(yù)測(cè)體內(nèi)藥物釋放速率的變化對(duì)血藥濃度的影響，進(jìn)而預(yù)測(cè)體外藥物溶出曲線的變化對(duì)其PK參數(shù)的影響。該方法對(duì)溶解性不是影響藥物吸收的關(guān)鍵因素如BCS III類等藥物的評(píng)價(jià)，忽略制劑處方對(duì)藥物吸收的影響時(shí)，通?？扇〉幂^理想結(jié)果。當(dāng)需要評(píng)價(jià)藥物處方對(duì)其滲透性的影響時(shí)，采用μFLUXTM 藥物滲透性測(cè)定儀分析制劑中可能影響藥物滲透性的關(guān)鍵藥學(xué)特性，發(fā)現(xiàn)仿制藥與參比制劑的差異，進(jìn)而針對(duì)性的進(jìn)行處方優(yōu)化是較理想的方案。

 

利用BPBK模型，通過(guò)去卷積分算法還可以擬合藥物在體內(nèi)的釋放曲線(滿足體內(nèi)累計(jì)吸收量的最低藥物釋放曲線)，據(jù)此，既可以對(duì)現(xiàn)有的溶出度方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，也可以以此為基礎(chǔ)建立生理相關(guān)溶出度測(cè)定方法。