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摘要

藥用輔料變更是仿制藥獲批上市后的常見變更類型，但因輔料對(duì)藥物體內(nèi)溶出和吸收過程的影響以及輔料本身的高變異性，使得輔料變更引發(fā)的仿制藥生物等效性（BE）風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估成為難點(diǎn)。生理藥動(dòng)學(xué)（PBPK）模型通過整合生理學(xué)參數(shù)、藥物理化性質(zhì)及體外溶出數(shù)據(jù)，可用于評(píng)估輔料變更相關(guān)的BE風(fēng)險(xiǎn)，被視為減少體內(nèi)BE試驗(yàn)需求的一種科學(xué)且經(jīng)濟(jì)的策略。本文綜述了輔料變更對(duì)固體口服仿制藥BE的潛在影響與評(píng)估挑戰(zhàn)，重點(diǎn)探討了PBPK模型在此領(lǐng)域下的應(yīng)用進(jìn)展，旨在為我國仿制藥研發(fā)與BE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)支持。

關(guān)鍵詞

藥用輔料；輔料變更；仿制藥；生物等效性；體外溶出；生理藥動(dòng)學(xué)模型

仿制藥一致性評(píng)價(jià)是保障仿制藥品質(zhì)量和療效的重要手段。生物等效性（bioequivalence，BE）試驗(yàn)是評(píng)價(jià)一致性的金標(biāo)準(zhǔn)[1]。在通過一致性評(píng)價(jià)后，企業(yè)通常會(huì)變更制劑中的藥用輔料，以達(dá)到降低成本或優(yōu)化工藝的目的，而輔料是影響藥物體內(nèi)溶出和吸收的關(guān)鍵因素之一[2]，評(píng)估關(guān)鍵輔料變更后仿制藥的BE狀態(tài)是一致性評(píng)價(jià)的難點(diǎn)。美國食品藥品監(jiān)督管理局[3-4]（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）與國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心[5]（Center for Drug Evaluation，CDE）均發(fā)布了相關(guān)指導(dǎo)原則，制劑的輔料變更若符合原則要求可免除BE試驗(yàn)評(píng)估，并以溶出度試驗(yàn)替代。然而溶出度試驗(yàn)存在一定局限性，傳統(tǒng)溶出介質(zhì)和裝置難以準(zhǔn)確模擬藥物制劑成分在復(fù)雜生理環(huán)境中的相互作用，體內(nèi)外相關(guān)性（in vitro-in vivo correlations，IVIVC）建立難度大，體外溶出行為與體內(nèi)BE結(jié)果常出現(xiàn)偏差[6]。

近年來，生理藥動(dòng)學(xué)（physiologically based pharmacokinetics，PBPK）模型作為模型引導(dǎo)藥物研發(fā)（model-informed drug development，MIDD）中的重要建模工具，可用于解析輔料變更對(duì)藥物吸收的潛在影響，有效解決上述問題[7-8]。本文從藥物體內(nèi)吸收過程、制劑的穩(wěn)定性和均一性角度出發(fā)闡述了輔料變更對(duì)固體口服仿制藥BE的復(fù)雜影響，總結(jié)了國內(nèi)外的監(jiān)管分級(jí)要求，引出當(dāng)前溶出度試驗(yàn)在針對(duì)輔料變更時(shí)存在的評(píng)估難點(diǎn)。結(jié)合國內(nèi)外最新研究及監(jiān)管指南，筆者重點(diǎn)介紹了PBPK模型在此背景下的應(yīng)用，展望了該方法的發(fā)展前景，旨在為我國仿制藥研發(fā)與BE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)支持。

1 輔料變更對(duì)BE的影響及評(píng)估難點(diǎn)

1.1 輔料對(duì)藥物體內(nèi)過程的復(fù)雜影響

從藥物活性成分（active pharmaceutical ingredient，API）的理化特性到生理環(huán)境，輔料的影響涵蓋了口服藥物從溶出到吸收的所有過程。多項(xiàng)研究表明，輔料可能通過以下機(jī)制影響藥物的生物利用度（bioavailability，BA）并在變更后影響制劑產(chǎn)品之間BE的評(píng)價(jià)：①通過影響藥物的電離性、親脂性和晶型堆積等性質(zhì)影響藥物的溶解度/體內(nèi)溶出[2，6]，例如羥丙基纖維素（hydroxypropyl cellulose，HPC）通過調(diào)控藥物沉淀粒徑改變?nèi)艹龆?；②影響藥物在胃腸道的滲透性[2]，包括影響轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白/外排泵功能、藥物的被動(dòng)滲透性等，例如十二烷基硫酸鈉（sodium lauryl sulphate，SLS）通過改變腸壁被動(dòng)滲透性增加藥物吸收；③影響胃腸道生理功能[2]，例如山梨醇通過加速胃排空影響藥物吸收；④部分輔料可通過影響代謝酶的活性影響藥物在體內(nèi)的代謝和吸收過程[9]，例如聚山梨酯80通過抑制CYP3A4酶活性影響藥物吸收。

生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)（biopharmaceutics classification system，BCS）根據(jù)藥物的溶解性和膜滲透性將藥物分為4類[10]：高溶解、高滲透藥物屬于BCSⅠ類；低溶解、高滲透藥物屬于BCSⅡ類；高溶解、低滲透藥物屬于BCSⅢ類；低溶解、低滲透藥物屬于BCSⅣ類，BCS分類可用于預(yù)測藥物的吸收行為并指導(dǎo)制劑開發(fā)。文獻(xiàn)資料顯示[2，11]，不同種類和功能的輔料對(duì)不同BCS分類的藥物產(chǎn)生的影響不同，在進(jìn)行藥物研發(fā)和制劑篩選時(shí)需要進(jìn)行具體考量。例如，Kubbinga等[12]研究了輔料中不同含量的乳糖對(duì)仿制藥生物不等效的風(fēng)險(xiǎn)影響，結(jié)果顯示，BCSⅠ類藥物為低風(fēng)險(xiǎn)，BCSⅡ類和Ⅲ類為中風(fēng)險(xiǎn)，而BCSⅣ類則為高風(fēng)險(xiǎn)。鑒于BCSⅠ/Ⅲ類藥物的高溶解性，該類藥物在符合溶出條件下的生物等效豁免已被FDA等監(jiān)管機(jī)構(gòu)廣泛接受[11]。然而，輔料對(duì)藥物的影響會(huì)受藥物本身性質(zhì)的特殊性和個(gè)體生理的復(fù)雜性而變化，這使得BE風(fēng)險(xiǎn)仍然不可忽視。例如，BCSⅠ類藥物唑吡坦雖然能夠滿足監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)BE試驗(yàn)的豁免要求，但該藥物因本身的極高滲透性和短半衰期特性，使其血藥濃度峰值指標(biāo)cmax對(duì)溶出速率的差異極為敏感，對(duì)于制劑中輔料用量/相對(duì)分子質(zhì)量的微小變化就可能導(dǎo)致生物不等效風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生[13]。針對(duì)上述情況，國際人用藥品注冊(cè)技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)（The International Council for Harmonisation of Technical Requirements for pharmaceuticals for Human Use，ICH，ICH）于2019年11月發(fā)布的《M9：基于生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)的生物豁免》[14]對(duì)需要豁免的藥物針對(duì)輔料種類和含量差異進(jìn)行了規(guī)范，該指導(dǎo)原則與CDE發(fā)布的《人體生物等效性試驗(yàn)豁免指導(dǎo)原則》[15]的對(duì)比可見表1。但目前隨著輔料品種和使用方法的不斷更新，上述原則也逐漸顯現(xiàn)出局限性。例如，原則針對(duì)輔料含量的差異實(shí)施統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其保守性設(shè)計(jì)雖保障了安全性，但可能過度限制部分BE制劑的變更[16]。

1.2 輔料變更的分級(jí)與監(jiān)管要求

鑒于輔料可能對(duì)藥物體內(nèi)過程產(chǎn)生的復(fù)雜影響，監(jiān)管機(jī)構(gòu)建立了科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)管理框架。針對(duì)藥物獲批上市后的輔料變更，F(xiàn)DA發(fā)布了關(guān)于擴(kuò)大規(guī)模和批準(zhǔn)后變更（scale-up and post-approval change，SUPAC）指導(dǎo)原則[3-4]，其中關(guān)于輔料變更對(duì)制劑質(zhì)量和性能的影響可分為3個(gè)等級(jí)，包括微小變更/1級(jí)變更、中等變更/2級(jí)變更和重大變更/3級(jí)變更。1級(jí)變更是指不太可能對(duì)制劑質(zhì)量和性能產(chǎn)生任何可檢測影響的變更，例如制劑的顏色或輔料量變化占總量的比例（重量百分比）不超過特定閾值（<5%），該情況下一般不需要進(jìn)行溶出度試驗(yàn)等質(zhì)量對(duì)比研究；2級(jí)變更是指輔料在此水平變化下可能會(huì)顯著改變制劑的質(zhì)量或性能。對(duì)于BCSⅠ、Ⅱ和Ⅲ類藥物，需滿足對(duì)應(yīng)的溶出度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)以證明BE（即生物等效豁免）；3級(jí)變更是由于輔料變化超過10%，該情況下的變更很可能顯著改變制劑的質(zhì)量或性能，并需要進(jìn)行完整的體內(nèi)BE試驗(yàn)以確認(rèn)。針對(duì)輔料變更的風(fēng)險(xiǎn)把控，CDE也相應(yīng)發(fā)布了《已上市化學(xué)藥品藥學(xué)變更研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）》[5]，明確對(duì)輔料變更包括輔料種類、用量、技術(shù)等級(jí)、供應(yīng)商、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行指導(dǎo)，依據(jù)變更的影響程度分為微小變更/1級(jí)變更（如供應(yīng)商）、中等變更/2級(jí)變更（如技術(shù)等級(jí)）和重大變更/3級(jí)變更（如種類）。輔料用量的監(jiān)管較為復(fù)雜，普通口服固體制劑和緩控釋及腸溶制劑的輔料用量變更具有不同的監(jiān)管要求。以FDA和CDE相應(yīng)指導(dǎo)原則中，對(duì)普通口服固體制劑輔料用量的微小變更/1級(jí)變更為例，CDE文件中對(duì)輔料變化的明確要求包括填充劑±5%；崩解劑淀粉±3%，其他崩解劑±1%；黏合劑±0.5%；潤滑劑硬脂酸鈣或硬脂酸鎂±0.25%，其他潤滑劑±1%；滑石粉±1%，其他助流劑±0.1%。所有輔料變更之和±5%，單劑量處方總重量需不變。而FDA文件的要求則在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上補(bǔ)充了薄膜包衣劑±1%的要求。對(duì)于重大變更/3級(jí)變更明確要求需再進(jìn)行BE研究，而微小變更/1級(jí)變更和中等變更/2級(jí)變更在溶出度試驗(yàn)通過的情況下可以免于BE試驗(yàn)研究。CDE和FDA相關(guān)輔料變更分級(jí)和處理原則可見表2。

總體而言，F(xiàn)DA與CDE所提出的輔料變更管理框架，均基于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)變更事項(xiàng)進(jìn)行科學(xué)分類，并據(jù)此提出相應(yīng)的研究評(píng)價(jià)要求。兩者在理念和結(jié)構(gòu)上高度一致，均強(qiáng)調(diào)以溶出度等關(guān)鍵質(zhì)量屬性（critical quality attributes，CQAs）為重點(diǎn)證據(jù)，在保障藥品安全有效的前提下，盡可能減少不必要的體內(nèi)BE研究，從而提高變更實(shí)施的效率，降低企業(yè)負(fù)擔(dān)。細(xì)微的數(shù)值差異反映出監(jiān)管機(jī)構(gòu)在不同審評(píng)體系下的考量，但核心原則均致力于在風(fēng)險(xiǎn)可控的基礎(chǔ)上推動(dòng)藥品質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。

1.3 輔料變異性對(duì)制劑穩(wěn)定性和均一性的復(fù)雜影響

盡管監(jiān)管原則為輔料變更提供了清晰的框架，但在實(shí)際應(yīng)用中，輔料本身的變異性增加了BE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的復(fù)雜性?；诠?yīng)鏈調(diào)整、擴(kuò)大生產(chǎn)等原因，仿制藥企業(yè)在通過一致性評(píng)價(jià)后變更藥用輔料，通常會(huì)采用多個(gè)輔料供應(yīng)商（一般為微小變更）以確保市場供應(yīng)。然而，不同供應(yīng)商在制備工藝和質(zhì)控技術(shù)上存在明顯差異，即使是同種輔料在相同用量下也可能存在不可忽視的變異性。近年來研究表明[17]，輔料的變異性已成為影響制劑穩(wěn)定性和均一性的關(guān)鍵因素，進(jìn)而影響制劑的BE結(jié)果。因此，充分研究輔料變異性產(chǎn)生的原因意義重大。導(dǎo)致輔料變異性的主要原因有：①原料來源因素。由于輔料多由環(huán)境敏感性原料（如木材、棉花）經(jīng)化學(xué)改性制備，其成分易受自然條件（地域、季節(jié)）影響而產(chǎn)生變異[17]。針對(duì)軟木與硬木來源的4個(gè)微晶纖維素品牌的研究顯示，不同原料來源導(dǎo)致微晶纖維素中的木質(zhì)素與半纖維素含量存在差異，進(jìn)而顯著影響其化學(xué)結(jié)構(gòu)、晶體排列及粒徑分布[18]。②生產(chǎn)因素。生產(chǎn)因素相關(guān)的輔料變異可分為供應(yīng)商間變異和內(nèi)部變異。例如無水乳糖的固態(tài)特性（比表面積、機(jī)械強(qiáng)度等）在不同供應(yīng)商間呈現(xiàn)顯著差異，可能通過用量差異及成分相互作用影響制劑的穩(wěn)定性和均一性[19]。供應(yīng)商內(nèi)部變異則表現(xiàn)為生產(chǎn)批次間的質(zhì)量波動(dòng)，例如輔料卡波姆943的批間分子量差異會(huì)顯著影響氫氯噻嗪片劑的體外釋放[20]。③輔料功能特性。盡管藥典明確規(guī)范了輔料的類別和理化性質(zhì)，但功能特性需根據(jù)具體應(yīng)用來確定，而這增加了輔料的變異。例如，羥丙甲基纖維素（hydroxypropyl methylcellulose，HPMC）作為黏合劑時(shí)需控制黏度和取代度，而作為釋放調(diào)節(jié)劑時(shí)需調(diào)控粒度分布和流動(dòng)性；同種輔料的不同等級(jí)亦具有功能差異，在實(shí)際應(yīng)用中需評(píng)估不同功能間的平衡狀態(tài)以保證制劑的穩(wěn)定性和均一性[18]。

1.4 傳統(tǒng)溶出度試驗(yàn)針對(duì)輔料變更的局限性

口服藥物的BE問題實(shí)質(zhì)是制劑在體內(nèi)的釋放和吸收問題。Amidon等[10]提出如果兩種固體口服制劑在所有模擬體內(nèi)情況的體外模擬中具有相同的溶出曲線，那么在體內(nèi)就能夠表現(xiàn)出相同的吸收速度和程度，進(jìn)而被認(rèn)為具有BE?；诖耍艹龆仍囼?yàn)被作為評(píng)價(jià)口服固體仿制制劑與參比制劑質(zhì)量一致性的重要指標(biāo)。該試驗(yàn)可模擬藥物在胃腸道的崩解和溶出過程，其結(jié)果被作為BE研究的重要參考，也是監(jiān)管針對(duì)生物等效豁免的核心依據(jù)之一[21]。

然而，當(dāng)前溶出度試驗(yàn)以傳統(tǒng)溶出介質(zhì)（pH值1.2~6.8的緩沖液）和溶出裝置為主[22]，其僅能粗略模擬胃腸道的pH環(huán)境和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)部分輔料差異引起的藥物體內(nèi)溶出過程和生理環(huán)境差異的模擬能力有限[6，23-24]。例如，Sugita等[25]在一項(xiàng)臨床研究中發(fā)現(xiàn)，HPC的用量差異會(huì)影響吡格列酮的胃腸道沉淀粒徑從而影響其體內(nèi)溶出過程。盡管體外溶出曲線相似，但仿制藥的血藥濃度卻低于參比制劑，導(dǎo)致生物不等效。Saeed等[26]對(duì)存在輔料差異的仿制（洛匹那韋/利托那韋）與參比制劑片劑在空腹條件下進(jìn)行BE研究，發(fā)現(xiàn)盡管兩者的溶出曲線相似，但仿制制劑的藥物暴露量與參比制劑相比有明顯降低，表明生物不等效。這些案例凸顯了在依賴傳統(tǒng)溶出度試驗(yàn)進(jìn)行生物等效豁免決策時(shí)，必須充分考慮其局限性。

為彌補(bǔ)這方面的不足，生物相關(guān)的溶出方法的應(yīng)用日益廣泛，包括可應(yīng)用于模擬胃腸道不同區(qū)域、不同狀態(tài)的多種生物相關(guān)介質(zhì)，例如模擬空腹?fàn)顟B(tài)的胃液介質(zhì)（fasted state simulated gastric fluid，F(xiàn)aSSGF)、模擬空腹?fàn)顟B(tài)的腸液介質(zhì)（fasted state simulated intestinal fluid，F(xiàn)aSSIF）以及模擬真實(shí)胃腸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)溶出裝置等[27]。相較于傳統(tǒng)溶出方法，生物相關(guān)的溶出方法能更好地反映藥物的體內(nèi)過程，為更好地預(yù)測和鑒別因輔料變更引起的BE差異提供了幫助[6]。例如，Šalandová等[28]在篩選輔料維持美洛昔康/奧美拉唑復(fù)方膠囊制劑活性并驗(yàn)證BE研究中發(fā)現(xiàn)，盡管在溶出度試驗(yàn)中獲得了與參比制劑相似的溶出曲線，但在進(jìn)食條件下卻出現(xiàn)了奧美拉唑BA降低的生物不等效結(jié)果。通過模擬胃排空動(dòng)態(tài)pH變化的溶出方法，揭示輔料檸檬酸鈉會(huì)導(dǎo)致膠囊內(nèi)微環(huán)境pH升高并引發(fā)奧美拉唑降解，最終影響B(tài)E結(jié)果。Meyer等[29]發(fā)現(xiàn)輔料明膠交聯(lián)會(huì)改變對(duì)乙酰氨基酚軟/硬膠囊的溶出速率，相比于傳統(tǒng)溶出度試驗(yàn)，在含有胃蛋白酶的模擬胃液（simulated gastric fluid，SGF）條件下能更準(zhǔn)確地反應(yīng)輔料差異所引起的體內(nèi)BE變化。

2 PBPK模型背景和建模策略

盡管生物相關(guān)的溶出方法在一定程度上彌補(bǔ)了藥典傳統(tǒng)溶出方法的不足，但仍缺乏對(duì)人體內(nèi)生理和跨膜吸收過程（如代謝酶、滲透性參數(shù)）的構(gòu)建，在模擬口服藥物體內(nèi)過程中仍有不足。在輔料變更背景下，PBPK模型通過機(jī)制性建模，可系統(tǒng)評(píng)估輔料對(duì)藥物溶出、滲透、代謝等多環(huán)節(jié)的影響，為BE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供完整生理預(yù)測過程的支持。以下根據(jù)由FDA發(fā)布的《PBPK分析在生物藥劑學(xué)的應(yīng)用———口服藥物的開發(fā)、工藝變更和質(zhì)量控制》[30]以及由歐洲藥品管理局（European Medicines Agency，EMA）發(fā)布的《PBPK建模和模擬報(bào)告指導(dǎo)原則》[31]，從PBPK模型的構(gòu)建與開發(fā)、驗(yàn)證、不確定性分析及適用范圍4個(gè)方面系統(tǒng)闡述監(jiān)管的接受標(biāo)準(zhǔn)，以及模型在該背景下的建模和應(yīng)用策略。

2.1 模型的構(gòu)建與開發(fā)

根據(jù)EMA和FDA指南文件的要求，PBPK模型的構(gòu)建與開發(fā)是一個(gè)多階段、高度迭代的過程，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性與透明度。模型開發(fā)始于明確的目標(biāo)定義和分析計(jì)劃制定，這為整個(gè)建模工作奠定基礎(chǔ)。模型結(jié)構(gòu)需基于生理學(xué)機(jī)制構(gòu)建，通常結(jié)合機(jī)制性吸收模型，如高級(jí)房室吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)（advanced compartmental absorption and transit，ACAT）、高級(jí)溶出吸收與代謝（advanced dissolution absorption and metabolism，ADAM）模型、胃腸轉(zhuǎn)運(yùn)與吸收（gastrointestinal transit and absorption，GITA）模型與簡化處置模型（如經(jīng)典房室模型或簡化PBPK模型），以充分捕捉口服吸收的關(guān)鍵過程，包括藥物釋放、溶解、滲透、腸道代謝與轉(zhuǎn)運(yùn)等[32]。完整模型應(yīng)包含3個(gè)關(guān)鍵組成部分：①藥物理化/生理性參數(shù)，涵蓋API的關(guān)鍵理化性質(zhì)，如溶解度（在不同pH及生物相關(guān)介質(zhì)中）、滲透性、pKa、擴(kuò)散系數(shù)、分配系數(shù)等；②系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，指人體的生理學(xué)參數(shù)，如器官體積、血流速度、酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體的豐度等。這些參數(shù)通常來源于已建立的文獻(xiàn)或平臺(tái)內(nèi)置數(shù)據(jù)庫，任何對(duì)默認(rèn)值的修改都必須明確說明并充分論證；③給藥方案，包括劑量、劑型、給藥途徑等信息。在模型開發(fā)過程中，所有模型假設(shè)（涉及崩解、溶解、沉淀、降解、轉(zhuǎn)運(yùn)、首過效應(yīng)、分布及清除等）必須明確列出，并輔以科學(xué)原理和數(shù)據(jù)支持其合理性。藥物參數(shù)與系統(tǒng)參數(shù)的選擇需有充分依據(jù)，若存在多個(gè)數(shù)據(jù)源或數(shù)值范圍，應(yīng)說明所選值的理由并討論其不確定性；若參數(shù)通過擬合估計(jì)，需詳細(xì)描述估計(jì)算法、目標(biāo)函數(shù)及誤差模型。

在此基礎(chǔ)上，PBPK模型可通過整合體外溶出曲線數(shù)據(jù)（可包含多種溶出模型，如Z-factor、Weibull方程等），用于支持虛擬生物等效性（virtual bioequivalence，VBE）的建立[32]。VBE模型可視為PBPK模型的擴(kuò)展應(yīng)用，常用于解決與口服制劑吸收、生物藥劑學(xué)相關(guān)的難題。VBE模型能夠?qū)⒅苿┑捏w外溶出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為內(nèi)置特定虛擬人群（如人群特征、數(shù)量和個(gè)體變異）中體內(nèi)吸收過程的預(yù)測，這有助于確定輔料變更前后之間的藥動(dòng)學(xué)（pharmacokinetics，PK）差異，并在無需實(shí)際體內(nèi)BE研究的情況下識(shí)別輔料變更后的BE風(fēng)險(xiǎn)[32]。相關(guān)流程框架可見圖1。

2.2 模型的驗(yàn)證與性能評(píng)價(jià)

模型驗(yàn)證是評(píng)估其預(yù)測性能的核心環(huán)節(jié)，必須針對(duì)模型的具體用途進(jìn)行。驗(yàn)證應(yīng)使用未參與模型開發(fā)的獨(dú)立數(shù)據(jù)集，通過圖形和數(shù)值方式全面比較預(yù)測與觀察到的血藥濃度-時(shí)間曲線下面積（area under the concentration-time curve，AUC）及其他關(guān)鍵PK參數(shù)（如cmax、tmax）。接受標(biāo)準(zhǔn)需事先依據(jù)應(yīng)用場景和監(jiān)管影響程度設(shè)定，驗(yàn)證數(shù)據(jù)應(yīng)涵蓋不同劑型、劑量水平及給藥方案，以證明模型能準(zhǔn)確區(qū)分BE可接受與不可接受的批次。目前針對(duì)基于VBE研究的模型驗(yàn)證尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通常借鑒FDA指南中關(guān)于A級(jí)IVIVC的內(nèi)外部驗(yàn)證要求，即內(nèi)部預(yù)測誤差：平均絕對(duì)預(yù)測誤差≤10%，單制劑預(yù)測誤差≤15%；外部預(yù)測誤差需≤10%[33]。

2.3 模型的優(yōu)化與不確定性分析

不確定性分析是模型評(píng)估和優(yōu)化的重要組成部分，尤其是通過參數(shù)敏感性分析（parametric sensitivity analysis，PSA）來識(shí)別關(guān)鍵參數(shù)和假設(shè)的影響[34]。應(yīng)對(duì)那些不確定性高、或?qū)敵鼋Y(jié)果影響顯著的參數(shù)，例如代謝酶活性或溶解度參數(shù)等進(jìn)行PSA評(píng)估。待測試的參數(shù)取值范圍應(yīng)事先指定，并應(yīng)基于科學(xué)依據(jù)、已發(fā)表的數(shù)據(jù)或已知估計(jì)的變異性進(jìn)行合理說明，可采用“最壞情況”方法，例如將CYP代謝酶活性范圍設(shè)定為10倍以充分評(píng)估其影響。分析應(yīng)涵蓋局部敏感性（單參數(shù)變化）和全局敏感性（多參數(shù)同時(shí)變化），以評(píng)估參數(shù)間的相互作用與模型整體穩(wěn)健性。對(duì)于吸收過程至關(guān)重要的PBPK模型，其可能影響藥物吸收的參數(shù)均應(yīng)當(dāng)作為關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行PSA，如胃腸道pH、制劑粒徑以及其他不確定或無法測量的參數(shù)，例如腸細(xì)胞中的游離濃度。

2.4 模型的適用范圍與局限性

EMA和FDA指導(dǎo)文件均強(qiáng)調(diào)，模型的適用性并非通用，必須緊密結(jié)合其既定目的和具體應(yīng)用場景進(jìn)行嚴(yán)格界定。EMA明確提出了基于監(jiān)管影響的分級(jí)理念，將模型應(yīng)用分為高、中、低3個(gè)等級(jí)，其中高級(jí)別影響的應(yīng)用通常涉及關(guān)鍵標(biāo)簽信息變更或豁免研究，通常要求更廣泛、更獨(dú)立的驗(yàn)證數(shù)據(jù)集來支持適用范圍的界定。FDA指南則從基于風(fēng)險(xiǎn)的角度提供了類似的考量框架，提出模型的適用性很大程度上取決于被模擬制劑的復(fù)雜程度以及API的體內(nèi)吸收特性。例如，模型對(duì)于BCSⅡ類（溶出限制）和Ⅳ類（溶出與滲透雙限制）藥物輔料變更的吸收影響預(yù)測通常最為敏感和可靠，因?yàn)檫@些藥物的吸收過程受制劑因素的高度影響。需要注意的是，模型的適用范圍受限于用于開發(fā)和驗(yàn)證模型的體外和臨床數(shù)據(jù)的類型與數(shù)量，對(duì)于針對(duì)特定輔料類型變更開發(fā)和驗(yàn)證的模型，不能直接用于預(yù)測完全不同機(jī)制的輔料變更，如變更涉及全新的、作用機(jī)制不明的功能性輔料；模型預(yù)測同樣不能完全取代在某些極端情況下的體內(nèi)研究，如目標(biāo)人群存在特殊生理狀態(tài)（如嚴(yán)重胃腸疾病患者）。

3 基于PBPK的方法針對(duì)仿制藥輔料變更背景下的應(yīng)用

當(dāng)前，PBPK模型已被廣泛應(yīng)用于評(píng)估口服制劑變更的BE風(fēng)險(xiǎn)[8]，并用于支持生物等效豁免，為企業(yè)和監(jiān)管部門降低經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本發(fā)揮了重要作用，見圖2。

Karnati等[8]以BCSⅡ類（pH依賴性溶解）藥物DRL SM2速釋片為例，通過構(gòu)建VBE模擬替代體內(nèi)研究，探討仿制藥獲批上市后輔料用量變更的生物等效豁免合理性。該研究利用GastroPlusTM構(gòu)建PBPK模型，整合藥物理化性質(zhì)、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)及歷史BE研究參數(shù)（Vd/F、CL/F），通過Z-factor模型擬合溶出曲線，并使用內(nèi)部BE研究中提供的相同人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了人群模擬（禁食組n=43，進(jìn)食組n=30）。此外，該研究采用PSA驗(yàn)證模型可靠性，模擬顯示變更后制劑與參比制劑的cmax/AUC比值（T/R）在空腹/餐后條件下均符合BE標(biāo)準(zhǔn)（80%~125%），排除風(fēng)險(xiǎn)并成功豁免體內(nèi)研究。該案例為基于VBE模擬對(duì)獲批上市后輔料變更的BE評(píng)估提供了典型參考。輔料變更是影響制劑CQAs的關(guān)鍵因素之一，Li等[35]的研究通過建立華法林鈉片的PBPK模型，結(jié)合VBE研究為橋接藥物的體外CQAs與體內(nèi)PK提供了關(guān)鍵方法學(xué)支持。研究者利用模型推演出，華法林鈉片在pH值6.8溶出介質(zhì)中30min的溶出度（Q30min）必須≥80%，且藥物含量需維持在標(biāo)示量的95%~105%，方能確保BE。該要求實(shí)質(zhì)上為輔料變更設(shè)定了明確的BE安全空間和溶出度標(biāo)準(zhǔn)：即變更后的溶出度和藥物含量只要不超出此范圍或偏離該區(qū)間，便不會(huì)顯著影響藥物在體內(nèi)的吸收速度與程度，提示生物不等效的臨床風(fēng)險(xiǎn)較低。Kollipara等[36]的研究則通過2個(gè)案例對(duì)此進(jìn)行了闡釋。案例1針對(duì)一種在生理pH范圍內(nèi)水溶性較差的BCSⅡ類藥物，以生物相關(guān)的溶出方法（300mLSGF；隨后900mLFaSSIF，pH值6.5）建立體外溶出曲線作為關(guān)鍵模型參數(shù)，通過調(diào)整Tlag-Weibull參數(shù)的變異性以匹配體內(nèi)Tmax變異性，最終通過PBPK建立VBE模擬成功復(fù)現(xiàn)了臨床BE結(jié)果并確定了BE范圍，所有預(yù)測誤差均<15%。案例2則聚焦于一種具有高溶解性的BCSⅠ類藥物的緩釋制劑，研究利用VBE成功證明了超出常規(guī)監(jiān)管誤差范圍（±10%）的溶出度的合理性，拓寬了BE的溶出安全范圍，為支持輔料變更后判斷制劑是否能保證BE結(jié)果具有重要意義。

相較于傳統(tǒng)溶出方法，生物相關(guān)的溶出方法能更精準(zhǔn)地模擬體內(nèi)溶出過程，在與PBPK模型結(jié)合時(shí)能發(fā)揮出雙方更大的優(yōu)勢，這對(duì)體內(nèi)溶出吸收過程變化敏感、把控難度較大的藥物的BE難題解決能起到重要作用。例如，BCSⅣ類藥物因其低溶解性和低滲透性特征，在輔料變更過程中其體內(nèi)溶出與吸收易受多種因素影響，建立IVIVC的難度較大，傳統(tǒng)溶出度試驗(yàn)的體內(nèi)預(yù)測能力有限。Gonzalez-Alvarez等[37]在研究中發(fā)現(xiàn)，纈沙坦（BCSⅣ類）/氫氯噻嗪的兩種復(fù)方仿制制劑與參比制劑（Co-Diovan®）在BE研究中呈現(xiàn)差異化結(jié)果。通過整合生物相關(guān)的溶出方法（胃腸道模擬裝置）、膜滲透性參數(shù)及轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力學(xué)建立PBPK模型，發(fā)現(xiàn)輔料山梨醇和SLS的差異會(huì)通過改變藥物在胃腸道中的滲透性和轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間從而影響藥物PK，揭示了輔料差異對(duì)BCSⅣ類藥物BE產(chǎn)生的關(guān)鍵影響，解決了該復(fù)方制劑BE評(píng)估的難題。輔料變更所產(chǎn)生的差異不僅對(duì)BCSⅣ類低溶低滲藥物能產(chǎn)生復(fù)雜影響，同時(shí)也是在藥典傳統(tǒng)溶出度試驗(yàn)中阻礙BCSⅠ/Ⅲ類高溶解性藥物獲得生物等效豁免的重要原因之一。Hofsäss等[38]在研究中發(fā)現(xiàn)，存在輔料變更的幾種阿莫西林和多西環(huán)素（BCSⅠ類）仿制制劑，其溶出度試驗(yàn)所得結(jié)果并非都能滿足生物等效豁免的體外溶出條件，而這與實(shí)際批準(zhǔn)上市的情況（基于體內(nèi)BE結(jié)果）存在差異。為探討出現(xiàn)上述差異的原因，研究進(jìn)一步使用生物相關(guān)的溶出介質(zhì)（FaSSIF）和改進(jìn)溶出裝置（Peak VesselsTM），并基于PBPK模型建立VBE模擬，結(jié)果證明該方法能有效彌合體內(nèi)外評(píng)估的差距，并有助于驗(yàn)證和建立BE的溶出度標(biāo)準(zhǔn)。

通過建立PBPK模型闡明輔料影響藥物BA/BE的關(guān)鍵因素和機(jī)制，為基于機(jī)制的BE風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、監(jiān)管決策提供方法論框架。Chow等[39]利用PBPK模型，對(duì)不同BCS（涵蓋Ⅰ~Ⅲ類）藥物的溶解度、滲透性、腸道代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)行了PSA，以評(píng)估輔料對(duì)口服藥物吸收的潛在影響。研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于BCSⅠ類和Ⅲ類藥物，因輔料導(dǎo)致的溶解度變化對(duì)BA（cmax和AUC0-t）影響較?。粚?duì)于BCSⅠ類藥物，輔料所致的被動(dòng)滲透性變化對(duì)cmax的影響大于對(duì)AUC0-t的影響，但對(duì)于BCSⅡ類和Ⅲ類藥物，這種影響需要針對(duì)具體的藥物而定。此外，腸道代謝活性的變化可能影響B(tài)CSⅠ類和Ⅱ類藥物的BA，而轉(zhuǎn)運(yùn)體活性的變化則可能顯著影響B(tài)CSⅡ類和Ⅲ類藥物的BA。該研究證明了PBPK模型可以基于理化和生理因素用于解決因輔料所致的BA敏感性問題。Basu等[40]以美托洛爾為例開發(fā)并驗(yàn)證了一個(gè)PBPK模型，并通過VBE模擬，系統(tǒng)地研究了制劑處方中輔料相關(guān)特性對(duì)緩釋制劑口服吸收和BE的影響。研究表明，HPMC作為美托洛爾緩釋制劑的關(guān)鍵輔料，其類型等級(jí)、分子量、釋放機(jī)制和速率是影響藥物溶出度和BE（cmax）結(jié)果的重要因素。即使輔料種類相同，變更過程產(chǎn)生的微小差異（如等級(jí)與相對(duì)分子質(zhì)量的改變）也可能對(duì)BE影響顯著。該研究排除了藥物本身對(duì)BE試驗(yàn)的干擾，為輔料種類和規(guī)格的選擇及變更提供了指導(dǎo)。

4 討論與展望

因輔料本身的變異性、對(duì)藥物溶出吸收的影響和與胃腸道生理相互作用的復(fù)雜過程，其變更對(duì)口服仿制藥BE的影響不容忽視。PBPK模型已被廣泛用于解決口服制劑的BE風(fēng)險(xiǎn)問題。然而，PBPK模型并不能完全取代傳統(tǒng)的BE試驗(yàn)，其應(yīng)用效果很大程度上取決于輸入?yún)?shù)的質(zhì)量、對(duì)相關(guān)生理過程的理解深度以及模型的驗(yàn)證。首先，輸入?yún)?shù)的質(zhì)量是制約PBPK模型預(yù)測準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。輔料對(duì)藥物溶出吸收的復(fù)雜影響機(jī)制目前尚未得到徹底的研究，疊加輔料生產(chǎn)制造過程中的變異性，這在很大程度上增加了建模過程中輸入?yún)?shù)質(zhì)量的不確定性。其次，雖然生物相關(guān)的溶出方法從生理相關(guān)性出發(fā)提升了溶出數(shù)據(jù)的可靠性，但目前利用該方法專門以輔料變更為目的建立IVIVC或進(jìn)行相關(guān)的臨床BE對(duì)比研究的數(shù)據(jù)仍然很缺乏。再者，隨著制劑復(fù)雜性和影響因素的增加，輔料與藥物和輔料內(nèi)部之間的相互作用也呈指數(shù)級(jí)增加，而這可能加劇輔料變更過程中的BE風(fēng)險(xiǎn)問題[37，41]。因此，充足且高質(zhì)量的數(shù)據(jù)獲取已迫在眉睫，建議未來建立一個(gè)完善的關(guān)于輔料對(duì)藥物BA/BE影響情況的公共數(shù)據(jù)庫，從數(shù)據(jù)層面為PBPK模型的建立和驗(yàn)證提供充分助力，同時(shí)推進(jìn)對(duì)輔料相關(guān)生理過程影響的深入理解，以及制藥行業(yè)對(duì)輔料風(fēng)險(xiǎn)難題的解決[42]。隨著監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)MIDD的推動(dòng)，PBPK模型在藥物開發(fā)中的需求和應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大[43]。當(dāng)前，監(jiān)管機(jī)構(gòu)和藥物研發(fā)人員正面臨著減少人體試驗(yàn)的壓力，同時(shí)需確保提供安全有效的藥物并以合理的價(jià)格供應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)上述的平衡，監(jiān)管機(jī)構(gòu)現(xiàn)在鼓勵(lì)藥企盡可能地采用基于建模的方法[8]。因此，基于PBPK模型的方法會(huì)因其實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性在未來仿制藥輔料變更背景下獲得更廣闊的應(yīng)用前景。