制劑生物等效的基本原則是20世紀90年代初確定的,即受試制劑和參比制劑主要藥動(dòng)學(xué)參數(AUC和Cmax)幾何均值比的90%置信區間應落在80%~125%之間。
美國、日本、歐盟、加拿大和南非等國相繼制定了各自的指導原則?!吨腥A人民共和國藥典》2000年版首次制訂了《藥物制劑人體生物利用度和生物等效性試驗指導原則》,國家食品藥品監督管理總局藥品審評中心也在2005年3月推出了《化學(xué)制劑人體生物利用度和生物等效性研究技術(shù)指導原則》。
歐盟于1992年6月頒布了首個(gè)生物利用度(BA)和生物等效性(BE)研究指導原則,2001年7月頒布了《對生物利用度和生物等效性研究的說(shuō)明》。
2010年1月歐洲藥品管理局(EMA)頒布了《生物利用度和生物等效性研究指導原則》,對既往指導原則做了修訂。
該指導原則僅適用于仿制化學(xué)藥品的普通制劑,不包括調釋制劑、透皮制劑、經(jīng)口吸入制劑以及無(wú)法用藥物濃度證明生物等效性,需要藥效動(dòng)力學(xué)或臨床終點(diǎn)試驗證明等效的藥物制劑。
美國食品藥品監督管理局(FDA)于2003年頒布了《口服制劑生物利用度/生物等效性BA/BE)研究的總體考慮》,并且針對具體藥物,FDA均給出了具體的指導意見(jiàn)。
2007年FDA又頒布了《食物對生物利用度的影響以及餐后生物等效性研究技術(shù)指導原則》,作為對上一個(gè)指導原則的補充。
2013年12月FDA頒布了《以藥動(dòng)學(xué)為終點(diǎn)評價(jià)指標的仿制藥生物等效性研究指導原則(草案)》,該指導原則修訂并擬替代前兩個(gè)指導原則中有關(guān)仿制藥BE研究的內容。該指導原則也適用于緩控釋制劑的BE試驗。
相對于EMA的指導原則,FDA的指導原則更加細致、具體和嚴格。
本文通過(guò)對EMA和FDA指導原則的要點(diǎn)進(jìn)行比較,介紹國外對口服制劑生物等效性研究的新規定和觀(guān)點(diǎn),以及對我國相應領(lǐng)域的啟示。
EMA和FDA生物等效性試驗
指導原則要點(diǎn)
1.生物等效性試驗設計
EMA和FDA指導原則中,標準的設計都是2×2的雙周期交叉試驗設計。對于長(cháng)半衰期藥物,也可以接受平行設計,但不同治療組別的人口學(xué)基線(xiàn)值應該相當,如年齡、體重、性別、種族、吸煙情況和代謝能力等。
因此在平行試驗設計中,有必要篩查受試者特定藥物代謝酶的基因型或表型,對受試者合理分組。對于高變異藥物,推薦使用重復交叉試驗設計,以準確評價(jià)制劑的個(gè)體內變異情況。
一般認為單次給藥能更敏感地比較藥物釋放進(jìn)入系統循環(huán)的制劑間差異,所以指導原則建議采用單次給藥試驗。
在EMA指導原則中,有2種情況可接受多次給藥的BE試驗,
一是由于安全性/耐受性原因,只能對患者進(jìn)行研究,而患者無(wú)法停止用藥;
二是由于分析方法檢測靈敏度不夠,需要多次給藥達到較高的濃度。
在后一種情況下,如果沒(méi)有溶解度和安全性的限制,也可單次給予高于臨床的劑量進(jìn)行BE試驗。
而FDA指導原則規定,只有在第1種情況時(shí)可接受多次給藥的BE試驗。
2.選擇受試者
EMA和FDA均建議優(yōu)先選擇健康志愿者為受試者,但由于安全性原因,也可選擇患者進(jìn)行生物等效性研究。EMA和FDA均要求有足夠的受試者例數,以保證試驗的把握度。
EMA對受試者例數的要求是不少于12例,并認為在大多數情況下,健康志愿者體內模型足以檢測制劑的差別,并允許將結果外推到參比藥品被批準治療的群體(如老年、兒童、腎或肝功能受損患者等)。
FDA新的指導原則要求生物等效性試驗的受試人群具有代表性,要考慮年齡、性別和種族等因素,如果試驗藥物的適用人群包括不同性別,則受試人群應有相似的男女比例;如果試驗藥物主要用于老年患者,則建議盡可能多的入選60歲以上的老年志愿者。
對于高變異藥物采用比例標化的平均生物等效性試驗時(shí),FDA要求例數不少于24例。
3.選擇參比藥品
按照EMA要求,參比制劑應該是在歐盟已經(jīng)獲得上市授權的藥品,并具有全面的藥效和安全性資料。因此原研產(chǎn)品的最初批準劑型應該是首選。
FDA對于參比制劑的選擇很明確,在處方藥及非處方藥的目錄中,FDA規定了參比藥品目錄,以此來(lái)避免由于參比制劑使用的不同而可能導致的各仿制品之間發(fā)生顯著(zhù)的差異。每個(gè)品種的參比藥品都非常明確,并給出了特定藥廠(chǎng)和特定規格。
EMA和FDA都要求受試制劑藥物含量與參比制劑藥物含量差值小于5%,對于BE試驗中的藥品,FDA要求要保存足量的留存樣品。
4.選擇空腹或餐后服藥
EMA認為空腹條件在評價(jià)制劑差別時(shí)最敏感,一般只要求空腹給藥下的試驗。但如果參比制劑注明餐后給藥,則一般在餐后條件下進(jìn)行BE試驗。
如果餐后給藥僅僅是為了避免患者長(cháng)期用藥出現耐受性問(wèn)題,則也可以接受空腹條件的BE試驗;如果是基于藥動(dòng)學(xué)原因導致藥物暴露量顯著(zhù)不同而采用餐后給藥方式時(shí),則只能進(jìn)行餐后給藥的BE試驗。
對于特殊劑型特征的藥品(如微乳和固體分散體),生物等效性試驗需要既在空腹也在餐后條件進(jìn)行,除非藥品必須僅在空腹或僅在餐后服用。
FDA新的指導原則整合了餐后BE研究的相關(guān)內容。要求除空腹給藥外,還要進(jìn)行餐后給藥的BE試驗,除非參比藥品說(shuō)明書(shū)明確規定空腹給藥。
對于只能餐后給藥的立即釋放制劑,除餐后給藥外,只要沒(méi)有嚴重不良事件的風(fēng)險,也要做空腹給藥BE試驗。
因此,按照FDA的要求,大部分藥物均需要進(jìn)行空腹和餐后2種條件下的BE試驗。而對于緩釋制劑,均要求在空腹和餐后2種條件下進(jìn)行單次給藥的BE試驗。
在FDA新的指導原則中,對于食物組成與EMA要求相似,只規定食物的熱量和脂肪含量,以及試驗用餐中,蛋白、糖類(lèi)和脂肪的熱量比例。
不再推薦相應的食譜,因此可以根據試驗地點(diǎn)的飲食習慣選擇食物組成。
5.選擇檢測物質(zhì)
5.1原形或代謝物
原則上,評價(jià)生物等效性應該基于母體化合物的測得濃度,即便是非活性前藥,這已得到共識。
按照EMA的要求,如果已經(jīng)測了母體藥物,則不需要檢測活性代謝物。但FDA要求,當主要代謝物由系統前代謝形成(如首過(guò)效應、腸壁或腸腔代謝)且對藥物安全性或療效有顯著(zhù)影響時(shí),需要檢測該代謝物,但僅對原形藥物進(jìn)行生物等效性評價(jià),代謝物只作為支持數據。
特殊情況下,如非活性前藥血漿濃度很低,并且快速清除,導致難于證明母體化合物的生物等效性時(shí),或者試驗研究藥物母體化合物的分析方法不能改進(jìn)時(shí)(即使在高劑量下),可考慮用活性代謝物或主要代謝物進(jìn)行BE評價(jià)。
5.2對映體或外消旋體
通常推薦用非手性的方法進(jìn)行生物等效性研究。按照FDA的要求,同時(shí)滿(mǎn)足以下4種情況時(shí)才需要對映體選擇性分析:
?、賰蓪τ钞悩嬻w藥效不同。
?、趦蓪τ钞悩嬻w藥動(dòng)學(xué)不同。
?、蹆蓪τ钞悩嬻w中占少數的異構體發(fā)揮主要療效。
?、苤辽儆幸粋€(gè)對映異構體吸收過(guò)程呈現非線(xiàn)性(隨著(zhù)藥物吸收速率的變化,兩對映異構體濃度比例發(fā)生改變)。
6.內源性物質(zhì)的生物等效性試驗
如果試驗藥物和內源性物質(zhì)結構相同,則應該用基線(xiàn)校正來(lái)計算藥動(dòng)學(xué)參數,以使藥動(dòng)學(xué)參數計算反映給藥后增加的濃度。
而對于基線(xiàn)校正的方法,用的最多的校正方法是給藥后測得濃度減去基線(xiàn)濃度,而基線(xiàn)濃度一般為給藥前3個(gè)以上濃度的均值。
EMA推薦標準縮減基線(xiàn)校正法,即減去個(gè)體的內源性物質(zhì)給藥前濃度的均值,或者減去個(gè)體給藥前內源性AUC。
也有人用內源性物質(zhì)基線(xiàn)水平的對數值進(jìn)行校正。
比較成熟的方法是在給藥前檢測不同時(shí)間點(diǎn)內源性物質(zhì)水平,以獲得有晝夜節律的基線(xiàn)值,給藥后濃度用相應時(shí)間點(diǎn)的校正值。
這個(gè)方法與FDA推薦的方法相似,即對于由機體產(chǎn)生的內源性物質(zhì),建議給藥前根據藥動(dòng)學(xué)特征多點(diǎn)測定基線(xiàn)值,從給藥后的血藥濃度中減去相應的基_線(xiàn)值。
若經(jīng)過(guò)基線(xiàn)校正后血藥濃度出現負值,則以零計。
校正前和校正后的數據應分別進(jìn)行藥動(dòng)學(xué)參數計算和統計分析。
采用校正后的數據進(jìn)行生物等效性評價(jià)。
FDA強調對來(lái)源于食物的內源性物質(zhì),試驗中控制飲食的必要性。EMA建議考慮超治療劑量給藥,只要該劑量能被很好耐受,使給藥后增加的超過(guò)基線(xiàn)的濃度能被可靠測定。不管何種校正方法,都應該在試驗前規定。
7.關(guān)于高變異藥物
高變異藥物和高變異藥物制劑分別指生物等效性試驗中AUC和Cmax的個(gè)體內變異系數≥30%的藥物和藥物制劑。
個(gè)體內變異的來(lái)源包括影響生物利用度的生理學(xué)因素、藥物的內在性質(zhì)、物理化學(xué)性質(zhì)、制劑因素及其他。
據統計,2003-2005年在FDA做上市評價(jià)的仿制藥制劑中,有約20%為高變異藥物制劑。進(jìn)行高變異藥物BE試驗時(shí),需要更多的受試者才能達到足夠的把握度。
但是,擴大受試者例數既會(huì )帶來(lái)倫理學(xué)問(wèn)題,也會(huì )增加申辦者的經(jīng)濟負擔。
因此,對于高變異藥物的生物等效性評價(jià)問(wèn)題,一直以來(lái)是各國研究人員和藥政管理部門(mén)所關(guān)心的問(wèn)題。
關(guān)于高變異藥物的BE研究,一些專(zhuān)家和機構提出的解決辦法有:
?、僭黾訕颖玖?。
?、谥貜徒徊嬖O計或多劑量試驗設計。
?、鄯艑挼刃耘袛嗟南拗?,這種方式又包括靜態(tài)放寬、固定樣本量放寬和比例標化的平均生物等效性。
比例標化的平均生物等效性方法是目前FDA推薦的方法,即根據參比制劑的個(gè)體內變異程度放寬生物等效性判斷的標準。
為了判斷是否為高變異藥物,需要采用重復交叉試驗設計以評估藥物的個(gè)體內變異程度。
可采用部分重復的交叉試驗設計(3周期)或完全重復的交叉試驗設計(4周期),其核心均強調參比制劑要重復給藥1次。
目前FDA推薦比例標化的平均生物等效性方法,對于高變異藥物,AUC和Cmax的等效性判斷標準為:上限/下限=exp[±ln(1.25)·(SWR/SWO)]。
SWR表示參比制劑的個(gè)體內變異,SWO是預先設定好的常數0.25(對應的個(gè)體內變異系數CV=25.4%)。
參比制劑個(gè)體內變異SWR的界值定為0.294(對應的個(gè)體內變異系數CV=30%),當SWR≥0.294時(shí),FDA允許根據參比制劑的個(gè)體內變異程度放寬等效性判斷接受的標準。
但是這種方法對受試制劑和參比制劑幾何均值比(GMR)的差別缺乏敏感性,有時(shí)會(huì )出現結果顯示兩個(gè)制劑是等效的,但兩制劑GMR的點(diǎn)估計值卻落在80%~125%之外的情況。
而B(niǎo)E試驗模擬結果也表明,當個(gè)體內變異超過(guò)50%~60%時(shí),對GMR的點(diǎn)估計值的限制則成為主導標準。
因此,FDA還要求兩制劑GMR的點(diǎn)估計值應在80%~125%范圍內。FDA推薦的高變異藥物的生物等效性評價(jià)具體算法見(jiàn)孕酮膠囊生物等效性的指導意見(jiàn)。
2010年版EMA指導原則采用的方法與FDA相似,但也有一些不同。
EMA只接受對Cmax放寬接受標準,同時(shí)設定了最大的限度至69.84%~143.19%(CV=50%),對AUC仍然采用80%~125%的標準。
對于高變異藥物,EMA的接受范圍按下式計算:上限/下限=exp(±k·SWR)。k是一個(gè)為0.760的常數,與比例標化的起點(diǎn)變異度(CV=30%)相對應,這樣比例標化和非比例標化之間可平滑過(guò)度,以避免在個(gè)體變異略高于30%時(shí),過(guò)度放寬標準。
而FDA采用的比例標化常數有更大的自由度(更寬的標準)。FDA和EMA對置信區間的放寬標準如圖1所示。
圖1FDA(a)和EMA(b)生物等效性標準比較。
無(wú)論何種算法,采用比例標化的平均生物等效性方法,均可大大減少試驗受試者的例數,并增加試驗的把握度。
以阿侖膦酸鈉為例,它屬于高變異藥物,AUC和Cmax的個(gè)體內變異約50%,1項24例受試者的雙周期交叉試驗把握度只有50%,盡管受試制劑和參比制劑參數的幾何均值比為95%,其90%置信區間仍未落在80%~125%之間,要獲得80%的把握度,至少需要106例受試者。
如果采用3周期重復交叉設計、比例標化的方法進(jìn)行評價(jià),31例受試者可得到90%的把握度。該方法已成功用于一項阿侖膦酸鈉制劑的生物等效性研究。
8.關(guān)于窄治療指數藥物
EMA對治療指數窄的藥物比較嚴格,AUC的等效性標準縮窄至90%~111.11%,在Cmax對安全性、藥效或藥物濃度監測特別重要的情況下,同樣適用于上述范圍。
FDA在2012年前對窄治療指數藥物的接受標準仍然是80%~125%。而目前FDA推薦的是比例標化的方法,在等效性限值90%~111%基礎上根據參比制劑的變異度放寬標準。
當參比制劑的個(gè)體內變異CV≤10%時(shí),等效性限值為90%~111%;CV在10%~21%之間時(shí),等效性限值比80%~125%窄;CV>21%時(shí),等效性限值為80%~125%。
另外要求受試制劑和參比制劑的個(gè)體內變異比值SWT/SWR≤2.5?;谶@一要求,只能采用完全重復的交叉試驗設計(4周期)。
FDA推薦的窄治療指數藥物的生物等效性評價(jià)具體算法見(jiàn)華法林片生物等效性的指導意見(jiàn)。
9.其他
EMA的指導原則可以接受2階段試驗設計,但要求必須在試驗方案中預先規定,為減少I(mǎi)類(lèi)錯誤的發(fā)生,要規定調整后顯著(zhù)性水平。
在分析第1階段以及第1和第2階段合并的數據時(shí),使用94.12%置信區間是可以接受的。EMA和FDA都對數據的剔除做了說(shuō)明,如嘔吐和腹瀉、非零基線(xiàn)濃度大于Cmax的5%以及AUC0~t覆蓋AUC0~∞少于80%的數據處理。
新版的FDA指導原則指出:對于半衰期較長(cháng)的(24h以上)藥物,如果藥物分布和清除個(gè)體內變異較大,則不能截取部分AUC來(lái)評價(jià)藥物暴露量。
因為在給藥后短時(shí)間內(5~15min)未采集早期的樣本,導致首個(gè)樣本即為Cmax,則一般不應將該受試者的數據納入統計分析。
另外,特殊問(wèn)題點(diǎn)則考慮到了酒精對非常釋制劑可能的影響。
對我國生物等效性試驗的啟示
經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展,我國的生物等效性試驗水平有了較大的提高,并且日趨與國際接軌。
1.指導原則的修訂
在2000年版《中華人民共和國藥典》中,對制劑生物等效性的接受限度規定為AUC幾何均值比在80%~125%,Cmax幾何均值比在70%~143%。
顯然,此處明顯放寬了Cmax的接受范圍。
在2010年版《中華人民共和國藥典》中,Cmax幾何均值比的接受范圍縮窄為75%~135%。在即將發(fā)布的2015年版《中華人民共和國藥典》中,該范圍進(jìn)一步縮窄為80%~125%。
上述變化反映了我國制劑工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,以及與國際先進(jìn)標準逐步接軌的過(guò)程。
在《中華人民共和國藥典》2015年版修訂的指導原則中,還明確了對參比藥品、受試藥品以及試驗藥品包裝的規定;對受試者和試驗標準化也有新的規定;對代謝物、對映異構體、內源性物質(zhì)BE試驗也有具體規定。
此外,規定生物等效性試驗每周期采樣一般不超過(guò)72h。此次修訂還引入了對窄治療指數藥物生物等效性試驗的規定、對高變異藥物生物等效性試驗的規定、生物等效性試驗相關(guān)的體外溶出度檢查以及基于藥劑學(xué)分類(lèi)系統的生物豁免概念。
2.固體制劑質(zhì)量一致性評價(jià)與生物等效性評價(jià)
在制劑生物等效性評價(jià)中,發(fā)現的問(wèn)題有:
?、偎幬镏苿w外一致性評價(jià)不充分,很多藥廠(chǎng)在開(kāi)展體內BE試驗前未進(jìn)行系統的溶出度試驗考察,BE試驗失敗后,再進(jìn)行體外溶出度的比較試驗尋找原因。
?、谟捎谑茉囌呃龜挡粔驅е聼o(wú)法判斷制劑是否等效,有些藥廠(chǎng)無(wú)法接受由于受試者例數增加所帶來(lái)的支出。
?、蹍⒈戎苿┻x擇的困難,有些原研藥品雖然獲得了進(jìn)口許可,但無(wú)法在市場(chǎng)買(mǎi)到。
對于問(wèn)題①,建議采用多條溶出曲線(xiàn)進(jìn)行受試制劑和參比制劑一致性評價(jià),體外溶出度試驗比較得越充分,就越能發(fā)現問(wèn)題,及早改進(jìn)。
對于問(wèn)題②,可以參考本文前面敘述的比例標化試驗設計,降低受試者例數。
對于問(wèn)題③,建議研發(fā)人員和申辦方應及時(shí)了解國內外研究動(dòng)態(tài),盡可能多與相關(guān)管理部門(mén)和藥物審評部門(mén)的專(zhuān)家溝通,改進(jìn)國內生物等效性試驗的質(zhì)量,進(jìn)而提高國內仿制藥的研發(fā)水平。
展望
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展和制藥工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,人們期待著(zhù)更高質(zhì)量的藥品。目前,我國生物等效性試驗指導原則正在全面接軌國際先進(jìn)水平。
隨著(zhù)固體制劑質(zhì)量一致性評價(jià)等項目的廣泛開(kāi)展,實(shí)現上市藥品生物等效的技術(shù)保障將日趨完備。
我們要繼續關(guān)注國際上制劑生物等效性研究和法規的新進(jìn)展,借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗,為確保仿制藥品的安全、有效和質(zhì)量可控而不斷努力。