通过体外溶出度曲线判断药品质量的方法学探讨.docx

摘要随着近几年经济的快速发展，我国已然赶超日本跃居世界第二大经济体，在 此同时，与经济发展相适应的便是我国药品质量的大幅度提升,但依然落后于国 际标准。为了进一步提升药品质量，2012年,药品质量一致性评价工程在我国拉开了 序幕。该“仿制药一致性评价”方法将借鉴日本1998年成功进行的“药品品质再 评价工程”，其评价仿制药药品质量的主要手段是通过比较多个溶出介质中仿制 药与参照药品的溶出曲线。评价仿制药质量通常所采取的方法是通过生物等效试验进行，但由于我国特 殊的市场环境及现状，这一评价方法将会耗费大量的时间、人力、物力，财力以 及社会资源，是我国民众、企业和政府都难以承受的，在执行上难度较大。因而，采用溶出度曲线比较来评价药品质量的一致性，可以相对有效地避免 上述问题。但任何事情都有其两方面，以溶出度曲线为尺度来评价药品质量的一 致性也像是一面双刃剑，在以上优势的同时，相应的也会带来一系列问题，如体 外溶出度结果是否能准确反映体内行为或对于某些药物甚至会发生误判。本文根据几个实例，探讨了几个在溶出曲线的比较中可能遇到的困难，尽管 无法覆盖实际过程中遇到所有问题将，但以此为鉴，有效地解决这些困难，提高 我国药品质量，使企业生产出价廉质优的放心药，是所有人的心愿。关键词：体外溶出度试验；生物等效；药品质量一致性评价The methodology discussion of drug quality evaluation by comparing dissolution profileWith the economic development and the progress of society，China is overtaking Japan to become the worlds second largest economy. Meanwhile, although the drug quality in China isalso made significant improvement, but still fall behind of international standard.To further improve this situation, China has launched the “Drug Quality Conformity Evaluation” program in 2012. The program take Japans “Drug Reevaluation Program” of 1998 as reference, of which the major measures were comparing the dissolution profile in different pH condition between the generic drug and the reference drug to determine their quality.Normally, the quality of generic drug is evaluated by bioequivalence studies in comparison with the referenced drugs. However, based on Chinas current situation, the cost of manpower, material resources and financial resources of carrying out bioequivalence studies would be too high to be acceptable.Thus, comparing dissolution profile to evaluate drug quality is an effective alternative to avoid the problems mentioned above. But on the other hand, using only the in-vitro dissolution methods for evaluation will inevitably come with some concerns, i.e., can the in-vitro results accurately reflect the real in-vivo behavior, or, there might be possibility of wrong judgment end up for some drugs.Based on a few real case studies, the article has discussed several issues which may occurred in the dissolution profile comparison, although impossible to include all the possible issues that might occur, but worthwhile to draw a lesson.Keywords: in-vitro dissolution, bioequivalence, drug quality conformity evaluation目 录摘要i第一章 背景11.1 我国药品行业现状11.2 研究的意义2第二章 基本概念介绍42.1 仿制药42.2 生物等效实验52.3 体外溶出度试验62.4 日本“药品品质再评价”工程82.5 我国药品一致性评价工作方案102.5.1 药品一致性评价的可行性和必要性102.5.2 药品一致性评价的工作流程112.5.3 评价方法12第三章 药品研发中溶出度方法的开发143.1 化学药物的生物学分类143.2 缓释产品溶出度方法的开发153.3 速释产品的溶出度开发203.4 分析23第四章 溶出曲线比较的实际应用254.1 以药物 A 的药物溶出度曲线比较及分析为例254.1.1 药物 A 介绍254.1.2 两种已在美国上市的药品溶出曲线比较264.1.3 分析294.2 以药物 B 的药物溶出度曲线比较及分析为例294.2.1 药物 B 介绍294.2.2 溶出曲线比较304.2.3 分析404.3 以药物 C 的药物溶出度曲线比较及分析为例404.3.1 药物 C 介绍414.3.2 溶出曲线比较414.3.3 分析494.4 一个缓释片剂的溶出线比较与分析504.4.1 产品 D 介绍504.4.2 溶出曲线比较514.4.3 分析56第五章 结论58第六章 讨论59参考文献60致 谢61第一章 背景1.1 我国药品行业现状医药行业多年来在我国国民经济中占有举足轻重的地位，被誉为众多战略新兴 产业的培育摇篮。改革开放以来，随着人民生活水平的提高，逐渐要求更加全面的 医疗保健服务，使得我国医药行业成为公众和政府瞩目的焦点。特别是十一五期间， 医药行业保持了良好的发展态势，取得了十分显著的成绩：产业的整体规模保持高 速增长，医药企业的综合实力明显增强，药品生产的国际化水平进一步提高。正是 在国家对医疗保障和医药创新的不断投入与支持下，我国医药行业得以长期保持稳 定、持续、高速的发展。就药品消费情况而言，受人口数量增长、人口老龄化加快、医保体系逐步健全 等因素的影响，我国药品消费逐年递增，增速之快在全球位居前列并逐渐趋近于美 国，预测表明，2020 年以前我国将有可能超越美国成为全球最大药品消费市场。受 益于政府政策和消费市场的双重驱动，中国医药市场蕴含着巨大的发展潜力。我国医药行业和药品消费市场的发展促进了仿制药的研发与制造，而仿制药对 维护公众健康发挥了重要作用，但是随着医疗卫生改革工作日益深入的开展和公众 对医药产品质量要求的不断增高，我国仿制药中存在的一系列潜在问题不断暴露出9来，例如有些仿制药的质量和被仿制药之间存在较大差距，致使临床疗效在一定程 度上受到影响；以及近年来在我国制药行业中部分仿制药品频频发生的质量问题， 不禁引发业内人士深思：我国的制药行业究竟该采取何种有效手段才能进一步确保 并提升药品质量。此外，由于进口药品质优良，我国每年所进口的药品数量有所增 加，众所周知，尽管进口药在品质方面优于同种国产药，但是价格却高出国产药十 几倍，甚至几十倍，公众在选择时不惜高价也宁可选择品质优良的进口药，如此一 来国内企业面临的竞争压力变得日趋严重。在这种情况下，国内药企只能通过价格 战来占领市场，一味地压缩各类成本，更无力在技术上开展对药品质量提升的研究， 最终导致药品质量下降，造成国产药品劣于进口药这一现状。1.2 研究的意义如上节所述，虽然我国现阶段药品质量与之前相比有了极大的提升，但依然存 在许多问题有待解决，因此，进一步全面提高药品质量，走出低价竞争的恶性循环 成为我国医药行业迫在眉睫的任务。为了尽快解决问题、完成任务，国务院特在国家药品安全十二五规划中明 确提出：“要提高仿制药质量，全面提高仿制药质量水平”，同时药监局在仿制药 质量一致性评价工作方案中明确了具体的工作方法，以期借鉴日本药品品质再评 价工程成功实施的案例，用经济的低成本手段促使我国药品质量向国际水平看齐。 我国药品一致性评价的方法与日本大致相同，都是对比药品在不同溶出介质中的溶 出曲线是否与原研药一致来作为判断药品的质量的手段。药物溶出度实验自上世纪 70 年代以来逐渐被国内外所重视，并确立了其重要地 位。通过近几十年的不断发展，已经开发出转篮法，桨法，往复筒法，流池法，桨 碟法，转筒法，往复架法和小杯法等数种实验装置，其在药品质量控制中有着广泛 使用：如在研发过程中用溶出度实验预测体内与原研药的生物等效，在放大、转移、 变更中用于比较产品的一致性，在生产过程中用于产品的放行，在随后的过程中用 于监测产品的稳定性，可以说溶出度实验贯穿于药品的整个生命周期。鉴于具有广 阔的应用范围，溶出度检测装置在我国各大研发、生产单位及检测机构已普遍使用。溶出度检测仪器的普遍存在使得通过比较溶出曲线确定药品质量具有极大的可 实施性，并具有成本低，时间短，可靠性高等特点，这些特点对于我国药品生产企 业多，药品文号多，质量参差不齐，监管难度大这一复杂现状来说，可以用最小的 代价，得到最大的成果，具有十分现实的意义。虽然如上所述，溶出度检测作为质量控制手段的优点十分明显，但如果作为证 明体内生物等效，却是有一定局限性。口服固体制剂的体内生物等效性实验是证明 仿制药与原研药治疗等效的直接证据，是各国仿制药的申报资料中必不可少的支撑 数据。其中只有少数具有高溶解度、高渗透性的药物，可以用体外溶出度取代生物 等效性试验。这也说明了溶出度曲线相同并不能完全代表体内的生物等效。本文通过对美国 FDA 所发布的 Quality by Design for ANDAs 中溶出度方法开发 的部分进行研究，并对实际药品开发中出现的问题进行分析，提出使用药物溶出度 曲线判断药品质量时可能存在的缺陷，并结合日本“药品品质再评价”工程的实施细 节，探讨有效地避免发生错误判断的方法。第二章 基本概念介绍2.1 仿制药化学制药产业可分为原研药和仿制药两种，前者规模庞大，年销售额可达几十 亿至几百亿美元，但其研发成本及其高昂，具有投资大、风险大、难度大和周期长 的特点，根据经验和统计数据表明，经过筛选的 5000 种可能成药的新的先导化合物 开始，最终只有一种能通过批准并推向市场，其过程往往耗资数十亿美元，耗时十 年左右时间，远非一般制药企业力所能及，因此，仿制药的研发成为中小企业的首 选。仿制药是指与原创药在活性成分、剂型、剂量、给药途径、质量、安全性和效 力、以及适应症完全相同的一种仿制品。因此与被仿制药具有相同的、治疗作用， 成 为价廉物美替代药品。美国仿制药的快速发展得益于 Hatch-Waxman 法案的实施，Hatch-Waxman 法案 又叫做药品价格竞争与专利期补偿法，由美国国会议员 Senator Hatch 和 Rep.Waxman 于 1984 年联合提出，其对美国乃至世界制药产业产生了深远的影响。 在法案实施之前，仿制药与原研药的审批程序之间并没有明显的区别，也需要通过临床试验来证明药品的安全性和有效性，而这一过程是药品研发中花费最多的一部分。由于仿制药必须以同样昂贵的临床成本和非专利保护的药品市场竞争，使 得制药厂商积极性不高。无仿制药竞争，原研药的价格则居高不下，医疗费用成为 政府和民众的巨大负担。美国 Hatch-Waxman 法案的目的是通过加快仿制药上市来鼓 励药品的价格竞争。它极大的简化了仿制药的审批程序，减免了仿制药的临床前动 物试验以及临床试验环节。取而代之的是与原创药体内生物利用度的比较，即证明 生物等效性间接证明其相同的安全性与疗效，由此产生了简化的仿制药上市程序 ANDA。 即除申报与原创药同样的化学生产控制资料外，固体口服制剂的仿制药上 市申请还需有生物等效性研究资料，证明其体内表现等同。这样极大地节省了仿制 药的研发成本并缩短了仿制药的研发和审批时间。同时，该法案允许原研药厂延长药品的专利保护期，以弥补药品研发过程中花 费的时间，保护其产品专利不受侵犯，以使仿制药厂商和原研药厂商获得各自的利 益和市场的平衡，提高了研发的积极性，有效地平衡了原研药厂家和仿制药厂家及 公众三者之间的利益。目前，全球发达国家以及包括中国在内的发展中国家的仿制药上市申报和审批， 都遵循与美国类似的原则和标准。综上所述，鼓励仿制药的目的是使仿制药企能够使用极少于原研药的研发成本， 达到在较短时间内研发生产出与原研药具有相同质量和治疗效果的仿制品。患者用 药可以在原研药与仿制药之间选择替换，而不会产生安全性和有效性影响。而证明 仿制药与原创药之间的生物等效，经常也不是一件很容易的事， 也需花费几十万到 几百万美金不等。因此，生物等效性成为仿制药研发成本的重中之重。2.2 生物等效实验当两个含有相同活性成分的药物在药学上相等或具有药学可替换性并且在服用 相同剂量后的生物利用度不超出可接受的预定限度时，可以证明两者生物等效。所 设定的限度是为了确保其在体内行为是类似的，如在有效期内的安全性和有效性。 在生物等效试验中，血药浓度和时间关系的曲线通常用来评估药物的吸收速度和程 度。对生物利用度和生物等效的研究是在仿制药审评过程中需要的重要的依据。生 物利用度研究致力于药物在体内从制剂中释放后，并转运到作用部位的过程，通过 检测体循环中药物或其代谢物的浓度与时间的关系，可以获得其主要药代动力学参 数。生物等效实验的研究，是通过比较受试制剂和参照药品在体内的吸收曲线，若 两者要达到一致，受试制剂中的活性成分必须与参照药品在体内有相同的吸收速度。目前推荐的生物等效性研究方法包括体内和体外的方法，包括：（1）人体药代 动力学研究方法、(2)体外溶出度实验方法、(3)动物药代动力学研究方法、(4)测定人 体排泄尿液方法、（5）药效动力学研究方法、（6）临床比较试验方法。其中各种方 法的可靠程度从上到下递减，应用最普遍的是第一种药代动力学和第二位的体外溶出度实验方法。 在实际应用中，药代动力学研究方法是口服固体制剂生物等效性实验的首选方案。具体方法为测量服药后不同时间点的生物样本中药物或其代谢物的浓度，获得浓度和时间的关系曲线，从而反映出药物的活性成分在体内从制剂中释放，并被吸 收进入体循环的动态过程。在我国进行生物等效试验，一般情况下需要选取 18-24 例年龄为 18-40 岁的男性 健康受试者进行药代动力学研究。通过合理的实验设计取得的原始数据通过计算得 出受试制剂与参照药品的药代动力学参数（如曲线下面积、达峰浓度、达峰时间等）， 通过统计学比较以上参数，判断受试制剂是否与参照药品生物等效，其标准是当前 者的曲线下面积和达峰浓度 90%的置信区间落在参照制剂的 80%-125%之间时，可认 为两者生物等效。影响生物利用度和生物等效性的因素很多，如受试者本身和食物 影响，但最可控的却是药品制剂本身， 如药物的物理化学特性、制剂配方用料和生 产工艺的变异都会影响对药品体内生物利用度。我国本土制药企业起步较晚，早期的生物等效性要求也与国外发达国家相比有 一定差距， 再加上实验操作不严格甚至作弊等原因， 使市场上相当大的一部份产 品号称同质同量却生物不等效。表现在临床上，就是同种药品与原创药的体内行为 差异， 不具有相互替代性，给医师和患者带来了极大的问题。这是此次仿制药一致 性评价的主要目标。但是，由于生物等效性实验成本高，时间长，要求所有口服固 体制剂都重新进行生物等效性实验不具经济可行性。决策者和业界把仿制药一致性 评价的目光转向了方法学之二的体外溶出度实验上。2.3 体外溶出度试验仿制药申报即使省去了临床试验，但每次生物等效性试验依然会耗费数十万到 数百万美元不等。为了进一步降低研发成本，仿制药的研发往往会在进行生物等效 性试验之前进行无数次的体外溶出度实验来预测体内生物等效性的结果，以此来提 高生物等效实验的成功率。大多数口服制剂在给药后必须经过吸收才能进入体循环，经过不断地吸收药物在体内达到一定浓度后才能起到治疗作用，而口服固体制剂中的活性成分必须要经 过溶解才能被吸收，这一溶解的过程在生物药剂学中称作溶出，溶出度是指溶出的 速度和程度。为了在体外模拟这一溶解过程，将药物从固体制剂在规定的溶出介质 和装置下溶解，并检测其每个时间点的溶出度，我们称之为体外溶出度实验。体外 溶出度实验的结果与所使用的方法有直接关系，例如溶出介质的 pH 值，添加表面活 性剂的种类，用量和装置的运行速度等等。前面提到过，药物在溶解后才能被吸收进入体循环。而在口服固体制剂中，药 物在溶解前必须要经过崩解，如片剂在体内先崩解成细小的颗粒，颗粒再经过崩解 变味微小的粉末，随后才能被溶解，因此当药品的崩解缓慢，导致药物无法从制剂 中释放出来或释放缓慢，则会造成药物在体内的血药浓度发生改变。而对于缓释控 释药品，其设计理念是应在体内缓慢释放，若其制剂在体内释放的速度过快，则会 导致血药浓度过高，而出现不良反应甚至毒性，同时药效维持的时间也会缩短，达 不到应有的治疗效果。因此，使用体外溶出度实验的方法，虽然不能完全模拟体内 行为，但可以在某种程度上避免上述情况的发生。通常情况下，在制剂过程中活性成分的粒径，晶形和制剂中使用的辅料是控制 药物释放的主要因素，溶出度实验处上述作用外，还可针对这几种因素的不同，考 察其在制剂中的影响，如晶形的改变，粒径的范围和辅料的种类及用量。而在药物制剂的稳定性考察过程中，溶出度实验还可用于发现药物制剂在储存 过程中可能会发生的溶出度变化。由此而见，体外溶出度试验主要有两个作用：一是作为药品质量控制手段，二 是在一定程度上预测体内生物表现。药物溶出度的不同可以严重影响药物的生物利 用度，因此溶出度试验一直被各国药典列为质量控制的重要内容，作为评价口服固 体制剂的质量及考察剂型、工艺、辅料的合理性的一个客观指标。根据目的不同，美国 FDA 把溶出度试验分为如下三类：A. 单媒介、单点：一般用于固体制剂的合格放行指标B. 单媒介、多点(3-5) 溶出曲线：一般用于制剂上市后各种重大变更前后的比较C. 多媒介、多点溶出曲线：一般用于比较两配方的一致性， 预测生物等效 性试验成功率日本 1998 年的“药品品质再评价”工程就是采用类似于美国 FDA Case C 的溶出 度评价方法。2.4 日本“药品品质再评价”工程上世纪八十年代日本医药行业与我国现状极为相似，日本厚生省药品管理部门 为解决这一状况，在 1998 年展开了“药品品质再评价”工程，目的是令患者在服用不 同厂家仿制药时，治疗效果与原研药相同。“药品品质再评价”采用对体外溶出度进行深入的研究用以替代体内生物利用度 研究，从而提高仿制药的门槛，迫使仿制药厂家对产品质量进行提升。为此日本药 审部门成立了专家组，确定了具体的实施方案和待评价的药品目录，并将每一个品 种的溶出度检测要求与结果汇编成册，收载在药品品质情报集中。在情报集 中对活性成分、剂型、规格、参照药品和溶出度实验参数及四条不同 pH 介质中的溶 出曲线及质量标准进行了规定。其中参照药品的公布，是为了防止在再评价过程中 发生各个厂家使用不同的药品作为参照药品，从而导致标准的混乱。溶出实验参数包括了，实验装置、转速、介质、表面活性剂用量，目的是模拟 人体胃肠道的环境。由于人体的胃肠道差异较大，因此选取更加严格的溶出条件， 才能区分出其中的不同。如果设定得宽松，虽能得到与原研药相同的溶出曲线，却 无法对两者进行有效地区分。而溶出条件设定的过于严格，将会导致由于环境或操 作中细微的差别使溶出曲线的变化过大，失去了其可比较性，从而导致这部分工作 失去了其应有的意义，因此，在研究过程中合理的平衡个中要素成为关键。日本药 监部门在意识到上述体外溶出的重要性后，将其用于药品品质再评价过程，极大的 提高了其国内仿制药质量。由于人体内各个部位的 pH 值不同，分别使用 pH1.2， pH4.0， pH6.8 和水以模 拟体内的情况。日 本在进行药品品质再评价过程中，采取了使用四种基本溶出介质涵盖消化道内的体 液的方法，分别是：(1)pH = 1.2 溶液(2)pH = 4.0 醋酸盐缓冲液(3)pH = 6.8 磷酸盐缓冲液(4)水 原研药品生产厂家根据设定的溶出参数对自身产品进行检测，得上述四条不同介质中的溶出曲线，定为“标准溶出度实验条件”，并与专家组进行意见沟通后在，由专家组在网站上予以公布。仿制厂家则根据“标准溶出度实验条件”检测其产品在 以上四种溶出介质中的溶出曲线，报送专家组。专家组对仿制药厂家的结果进行分 析研究后，将其中一个介质确定为 “基本溶出介质”。原研药生产厂家再根据专家组确定的“基本溶出介质”对三批样品进行检测，并 将溶出曲线处于中间的批号定为“标准批号”，再在其他三个溶出介质中，测定“标准 批号”的溶出曲线并报送至专家组。随后专家组将“基本溶出介质”拟定为“标准介质”， 同时公布“标准介质”中的“标准溶出曲线”。 同时将原研药厂家生产的“标准批号”的 样品提供给仿制厂家，要求其在一定期限内完成对产品的改进，使其产品在不同介 质的溶出曲线与公布的一致。药品品质再评价工程的成功，极大地提高了日本的药品质量，使广大民众受益。2.5 我国药品一致性评价工作方案2.5.1 药品一致性评价的可行性和必要性目前我国已上市的药品有 1.6 万种，而相应的药品批准文号 18.7 万个之多。其 中绝大多数为仿制药。客观上讲，我国仿制药水平良莠不齐、与被仿原创药的不一 致性，有其存在的历史根源。改革开放后制药业也同其他行业得到了快速发展，化 学药品也基本上是仿制国外已上市药品，即仿制药。当时对仿制药的生产和管理认 知还相当粗浅，对其上市审评的经验更是不足。1996 年前仿制药品的审批权在省级 卫生部，固体口服制剂并不要求做生物等效性试验，相对容易，因此同一品种就同 时批准和很多家上市。2002 年由地方标准升级为国家标准后，也仅仅是仿标准， 没 有认识到药剂学和体内生物反应的相关性。尽管 2007 年 SFDA 修订了药品注册管 理办法，要求提供生物等效性证据，所批准仿制药水准有所提高， 但由于生物等 效性试验是基于任何已批药品为参照，而没有指定特定参照药，因而使某些品种虽 然也进行了生物等效性试验，但存在乙仿甲，丙仿乙，如此类推越仿越差的现象。 此外，即使仿标准，其管理和控制上也存在其他问题，致使药品含量不均匀，杂质 失控，稳定性无保证等严重质量问题。因而使我国市场上口服固体制剂的疗效差异 极大，使医生师和患者失去了信心。为了进一步落实十二五规划中提高仿制药质量的任务，并充分考虑我国医 药工业发展现状及公众用药需求，SFDA 对药品一致性评价已经给出了详尽计划表。 如何评价仿制药一致性的方法学问题，便是政府、业界和有关人士们关注的焦点。药品质量一致性评价的主要目的是评价物质基础和临床疗效的一致。物质基础 的一致是指制剂产品是否符合既定的质量标准，临床疗效的一致是指制剂产品在体 内是否能达到预期的治疗作用。但由于一致性评价的对象为已上市药品，此类药品 数量巨大，若使用上述方法进行评价，所消耗的人力物力财力及时间极其巨大，是 社会各界都难以承受的。例如我国化学药品批准文号 12.1 万个，其中绝大多数为仿 制药，若全部选择生物等效实验来评估其质量，则需要耗资数百亿人民币，需要受 试者数百万人次，同时需要增加大量的临床机构及其从属人员和检测设备等等，如此巨大的工程，牵涉面之广，耗时之久是难以想象的。因此采用体外溶出度实验成10为优先考虑的评价方法，与此同时对于某些体内外相关性较差的药物，无法用体外 溶出度实验进行评价，允许企业根据自身情况进行临床研究以证明其体内生物等效。 如此，既可以避免上述困难，也可将体外试验用于今后的监管，确保产品质量长期 的一致性。2.5.2 药品一致性评价的工作流程根据计划，仿制药一致性评价将按照如下步骤进行：(1)确定拟评价品种首先，将待评价药品按轻重缓急和难异程度分批分期，药品一致性评价专项办 公室确定每年需要进行评价的品种和负责对各品进行评价方法研究工作的药品 检验机构。(2)确定参照药品及相关检测分析方法专项办公室组织药品检验机构及参照药品生产企业，根据相关要求，拟定各品 种质量一致性评价方法和标准，然后按照相关药品生产企业的意见对其进行完 善，药品检验机构再对参照药品进行质量复核。最后国家局对各品种参照药品 及评价方法和标准进行审核，符合要求的予以公布。(3)药品生产企业开展质量一致性评价研究相关药企按照国家局公布的评价方法和标准，以参照药品为对照药品，对自身 产品进行一致性评估。完成后将相关研究资料及样品提交到所在省局。(4)仿制药质量一致性评价资料的受理和现场检查省局收到药企的研究资料后进行现场检查，并抽取连续生产的 3 批样品，送至 药检机构进行复核，药检机构将复核结果报相关省局，由省局将研究资料及检 验报告提交专项办公室。(5)审查仿制药质量一致性评价资料专项办公室收到一致性评价研究资料后，组织专家委员会对资料进行审查。符 合要求的，报国家局批准，并由国家局对外公布相关信息。不符合要求的，通19知药品生产企业。药企也可根据需要，自行开展对尚未部署品种进行研究工作，在完成评价方法 和标准的起草后，报专项办公室。由专项办公室组织药检所及专家对药品评价 方法和标准进行复核确认后，对外公布，启动相关品种的一致性评价。2.5.3 评价方法对于口服固体制剂，主要借鉴日本采取的方法，即将受试制剂与参照药品在多 种不溶出同介质中的溶出曲线进行比较，以此评价两者是否一致。由于注射剂不存 在药物吸收的问题，因此主要关注安全性指标。对于其他进行，将结合剂型特点， 设定合理的评价方法和标准。第三章 药品研发中溶出度方法的开发3.1 化学药物的生物学分类美国 FDA 根据生物学（BCS）分类系统是根据药物的（水）溶解性和渗透性， 将药物划分成以下四类：第一类药物：高溶解性 高渗透性 第二类药物：低溶解性 高渗透性 第三类药物：高溶解性 低渗透性 第四类药物：低溶解性 低渗透性高溶解性药物是指最高剂量规格的制剂能在 pH 值 1.08.0 的 250ml 或更少体积 的水溶液中溶解的药物。高渗透性药物是指绝对生物利用度超过 85%的药物。当根据质量平衡测定方法 或者与静脉对照剂量相比，药物的人体吸收程度为 85%或更高时，被认为具有高渗 透性。对于生物学分类为一类的药物，由于其高溶解度和高渗透性，药品在服用后迅 速溶解并被吸收，因此被普遍认为在体内不受溶解速率和吸收速率影响，因此该类 药物极易通过生物等效性试验，制剂过程难度较低。二类药物，由于其低溶解度和高渗透性，血药浓度受制于制剂在体内的释放溶 解，被普遍认为该类药物在体内不受吸收速率的影响，溶出速度是影响生物等效的 关键。因此，用此类药物的溶出度曲线，预测体内效果，有一定的相关性。而制剂 过程中难点在于如何提高该药物的溶出速度。三类药物，由于其高溶解度和低渗透性，被普遍认为该类药物在体内的吸收不 受溶出速度的影响，即制剂在体内迅速溶解，但胃肠道对其药物的吸收速度缓慢， 其 血药浓度不受制于溶出速率。因此，该类药物使用溶出度曲线来预测体内效果成功 率不高。制剂过程中的难点在于辅料的选择，以提高药物的体内吸收速率。四类药物，由于其低溶解度和低渗透性的特点，一般不建议用于固体口服制剂。 但市场上也有固体口服制剂为生物学四类的，此类药物的特点是在体内变异较大， 生物等效性试验中需要更多的受试者，以提供具有统计意义的数据。3.2 缓释产品溶出度方法的开发在美国 FDA 发布的质量源于设计理念应用于 ANDA 申报：以一个缓控释制 剂产品为例中，研究人员首先对一个缓释产品进行了 12 例健康受试者中比较原型 制剂和参照药品的随机、单剂量、双向交叉的生物等效研究，通过其特征，将原型 制剂用于开发预测性溶出方法。研究人员针对原型制剂和参照药，进行了溶出度曲线研究，开发一个预测性的 溶出方法，系统性地评估溶出介质 pH（溶出介质包括水、0.1N 盐酸溶液、pH4.5 磷 酸缓冲液和 pH6.8 磷酸缓冲液）、转速（25 转和 50 转），或每分钟沉浮数（5 和 10），以及溶出介质体积（分别用 900mL、500mL 和 250mLpH6.8 磷酸缓冲液）的影响。 由于可使用标准的 USP 缓冲液进行预测性方法开发，其中考虑到溶出介质的离子强 度但未作评估。经过多次溶出度试验后发现 USP 仪器 3（往复圆筒法）5 dpm，250 mL pH 6.8 磷酸盐缓冲液或 USP 仪器 3（往复圆筒法）10dpm，250 mL pH 6.8 磷酸盐缓冲液二 者都有可能合理预测体内行为。将原型制剂 F-1 的药代动力学曲线去卷积，得到体内药物释放分数。采用美国药 典仪器 3 在 5 dpm 和 10 dpm 条件下获得体外药物释放分数，将体内药物释放分数对 体外药物释放分数作图。在 5 pdm 条件下测定的溶出度能预测原型制剂 F-1 的体内性能。体外药物释放 分数总是低于体内药物释放分数，这表明溶出度条件过度识别。决定系数（R2）值 为 0.65，这也表明对相互关系的预测能力差。在 10 dpm 条件下，体内和体外药物释放分数之间合理的良好相互关系，R2 值 为 0.85。基于原型制剂 F-1 失败的生物等效性研究结果，开发了预测性的溶出度试验方 法，即采用美国药典仪器 3 在 10 dpm 条件下、250 mL pH 6.8 磷酸盐缓冲液中，并建 立了体内体外相互关系。再对配方进行了进一步修改，开发了两个新的原型制剂，F-2 和 F-3，并使 用具有预测性的美国药典仪器 3 的溶出度试验方法，生成了原型制剂 F-2 和 F-3 的体 外药物释放曲线使用所建立的体内体外相互关系（y = 1.1114x - 0.1382）对原型制剂 F-2 和 F-3 的药物释放数据进行卷积，以预测平均血药浓度-时间曲线。在进行下一项生物等效 性研究之前，为了评估药代动力学参数的变异性，进行了虚拟的试验模拟。对于虚 拟的试验模拟，对以前固定的模型参数预先定义每个参数的分布。在每个模拟中， 从预先定义的分布中生成一个随机数，用作模型参数。因此，在一个虚拟的人群中， 对 F-2 和 F-3 的体内性能进行了评估。原型制剂 F-2 的平均血药浓度-时间曲线以及 平均血药浓度的 90%置信区间。这些虚拟的模拟试验为原型制剂 F-2 与 RLD 参照药 品极有可能具有等效性提供了把握。将原型制剂 F-2 和 F-3 与 RLD 参照药品进行比较，进行了另一项初步生物等效 性研究。这项研究是一项对 12 名健康受试者进行的随机、单剂量、三交叉研究。原型制剂 F-1 和 F-3 的 Cmax 比值不符合生物等效性限度（0.81.25），而原型制 剂 F-2 的所有比值均可接受。利用在这两项生物等效性研究中所获得的这三种原型制剂 F-1、F-2 和 F-3 的药 代动力学数据以及使用预测性溶出度试验方法所获得的体外药物释放数据，建立了 最终的体内体外相互关系。3.3 速释产品的溶出度开发在另一个美国 FDA 发布的质量源于设计理念应用于 ANDA 申报：以一个速 释制剂产品为例中，针对一个生物学分类为二类的药物，研究人员先用多个原型 制剂在 FDA 推荐的溶出度方法中进行试验（在加入了 2%十二烷基硫酸钠的 900ml 0.1 N HCl 中使用美国药典中桨法 75 转），结果显示溶出曲线均与原研药相似，无 法有效地区别出处方的优劣，给处方筛选带来了困难。因此，研究人员根据速释制剂的特点，选取了 0.1N HCL 作为基本介质，再通过 对比药物在加入不同量的表面活性剂介质中的溶解度和在生物相关介质中的溶解 度，最终决定在溶出介质中加入 1%十二烷基硫酸钠。通常情况下，生物学分类为二类药物粒径会影响到体内的吸收，因此，根据这 一特点，研究人员分别选取了 D90 为 20 微米，30 微米和 45 微米三个不同粒径的原 料药用相同的处方和工艺，进行了生物等效性实验。结果如下所示：20从以上结果可以看出，所用原料药 D90 为 20 微米的批次，虽然 Cmax 和 AUC 均大于原研药，但范围仍落在 80%-125%之间，是生物等效的。所用原料药 D90 为 30 微米的批次与原研药体内表现相似，也是生物等效的，而使用原料药 D90 为 45 微米的批次结果明显低于原研药，生物等效实验失败。因此，可以得出结论，原料 药 D90 小于 30 微米时，在体内与原研药一致。为了进一步了解本产品体内体外相关性，研究人员对以上批次进行溶出度实验， 分别采用了 FDA 推荐的方法（2%十二烷基硫酸钠溶液）和内部研发的方法（1%十 二烷基硫酸钠溶液）进行对比，以此判断哪种方法更具有区别力。29根据以上结果可以看出，在 FDA 推荐的溶出方法下，三个批次均与原研药相同， 说明当原料药的粒径发生变化时，此溶出度方法没有预测体内行为的能力，无法对 研发过程做出有效地指导。而使用内部研发的溶出度方法时，结果有效地区分了三 个批次的不同，30 分钟时取样点的溶出度与体内生物等效结果一致，是有区别力的 方法。因此，研究人员基于原料药 D90 为 30 微米的批次在 30 分钟时溶出 80.8%的结果，将标准定为在加入 1.0%十二烷基硫酸钠的 0.1N 盐酸介质中，30 分钟时溶出 度不少于 80%，作为对今后研发时的指导。3.4 分析对于缓控释制剂产品，处方的组成是药物的释放速度主要影响因素，研发的过 程中侧重点应集中于处方研发，防止药物释放的过快或过慢，导致生物等效性实验 失败，因此研究人员选取了三个不同处方的产品分别与原研药进行对比，并结合生 物等效试验的结果，尝试了许多种不同的溶出度方法，最终找到了具有区别力的一 种。另一方面，按 FDA 的缓释制剂放大与批准后变更指南中规定，产品的非控 释成分，控释成分，生产场地和制备工艺中之一发生重大变更时，需要重新进行生 物等效试验，如建立了体内体外相关性可以通过溶出曲线的比较而豁免。以上两点 说明缓控释制剂体内体外相关性的建立比较复杂，需要通过大量的实验来进行，而 且产品的变更极易引起体内表现的变化，因此，通过比较不同 pH 下溶出度曲线的方 法判断药品质量，具有一定的风险。对于速释制剂产品，尤其是生物学分类为二类的药物，原料药的粒径是药物释 放速度的关键，而产品的处方相对次要，因此研究人员选取了三个使用不同原料药 粒径的批次与原研药对比，并结合生物等效试验的结果，简单的改动 FDA 推荐的溶 出度方法，使得新的溶出度方法具有预测体内表现的能力。另一方面，按 FDA 的速 释制剂放大与批准后变更指南中规定，仅在处方或工艺发生重大变更的时候才会 要求重做生物等效试验，同样如建立了体内体外相关性可以通过溶出曲线的比较而 豁免。以上两点简单验证了生物学二类的药物具有良好的体内体外相关性的结论。 但是，即便如此，在 FDA 的生物等效试验指南中，对于各种此类速释制剂，依然不 能通过简单的比较不同 pH 下溶出曲线来获得豁免。根据这两个案例可以得出结论，建立一个具有预测体内行为的溶出度方法，需 要花费大量的时间进行方法的筛选，并且需要至少三批的体内生物等效试验数据的 支持，即使是体内体外相关性较好的生物学分类为二类的药物，也需要有体内的数 据，溶出度比较才会显示出其应有的意义，并非简单的比较不同 pH 下溶出度曲线所能胜任的。具有体内体外相关性的溶出度方法，意义更多的是在于同一药物发生变 更时，用于自身的比较从而获得生物等效试验的豁免。同样的方法用于比较不同企 业的产品时，由于处方工艺或设备的变化，可能会失去预测的能力，从而导致对产 品质量错误的判断。第四章 溶出曲线比较的实际应用由于生物等效的成本昂贵，而体外溶出度实验以其成本低，耗时短，操作方便 的优势，成为首选，因此我国借鉴日本的经验将溶出度比较作为评价药品质量的重 要手段是经济可行的。但是，众所周知多数药品的体内体外相关性是未知的，也很 难以有限的实验来确定。那么仅靠溶出度试验是否能客观反映出仿制药品在体内的 实际效果，即这样的评价方法是否会有“漏网”和“错杀”的可能？哪类药品可能产生此 类问题，以及体内体外相关性的建立能否在我国仿制药企业中具有可实施性，在后 面的实例中将根据药品的分类逐一进行讨论。4.1 以药物 A 的药物溶出度曲线比较及分析为例4.1.1 药物 A 介绍该产品属于生物学一类的药物，速释片剂，水中溶解度大于 300mg/ml，其最高 规格可溶解于 250ml 水中。由上表可以看出，虽然该药物属于生物学第一分类，生物等效试验成功率较高， 但美国 FDA 依然要求做空腹与进食两个实验。一般说来，此类口服固体制剂的生物 等效性试验很容易通过指标。4.1.2 两种已在美国上市的药品溶出曲线比较我们首先对原研药在不同 pH 下的溶出曲线做了检测，以考察该产品是否有 pH 依赖的性质，另外由于该化合物的高溶解性，我们在各个 pH 条件的介质中均未加入 表面活性剂。在实验过程中发现该产品在酸性条件下十分不稳定，发生在溶出仪中 边溶出边降解的现象，给检测造成极大的不便，因此没有将 pH1.2 的条件作为对比。三种溶出条件分别是：水：桨法，50 转，900ml pH4.5：桨法，50 转，900ml pH6.8：桨法，50 转，900ml上图显示出原研药的释放曲线为非 pH 依赖型药物，考虑到其高溶解度的特性， 而且原研药所使用的辅料中也没有发现 pH 依赖型辅料，因此这一结果在意料之中。为了更深一步了解该药物的溶出度曲线与生物等效之间的关系，我们另外购买 了在美国已上市的仿制药与原研药作为对比，因为该产品在不同 pH 中的溶出曲线一 致，所以只采用在美国药典中记载的溶出介质中比较，不再进行在其他 pH 介质中的 比较。由上图可以直观看出原研药与仿制药均符合美国药典标准，但仿制药仿制药不 能在 15 分钟时达到 85%的释放度，两者的溶出曲线相差较多，为了更具体的比较 其差别，我们使用了在 FDA 推荐常用的相似因子（F2 值）以量化其差别。计算结果 显示其 F2 值为 36.27，远不能达到通常所要求的 50，因此可以断定这两个已在美国 上市的产品在 USP 要求的溶出条件下，溶出曲线并不相似。为了进一步了解造成其 差异的原因，我们对比了两个产品的崩解时间，原研药的崩解时间为 3 分 50 秒，仿制药的崩解时间为 7 分钟，与溶出曲线的趋势基本吻合，因此可以断定，在此溶出 条件下药品的溶出度曲线是受药品崩解时间影响的。4.1.3 分析虽然该药品属于生物学分类一类，美国 FDA 不仅要求做空腹的生物等效试验， 还要求做进食后的生物等效试验，要求十分严格，而用于对比的仿制药能够在美国 上市，说明其通过了生物等效试验的要求，证明了在治疗效果上与原研药相等。但通过上述的溶出曲线比较，我们知道这两者之间的曲线差异较大，无法通过 常用的相似因子对比要求，同时这类药物的溶解度极高，介质中未加入表面活性剂， 不能再通过降低溶解度的方法进行区分，桨法 50 转的设定已经严格也不能再进一步 降低转速，调整的手段十分有限，很难再找到更好的溶出方法。但可以得出结论， 对于此类生物学一类的速释制剂产品，在体内无论是溶解或是吸收，都不会成为限 速的步骤，溶出度方法会变得过于具有区分力，不仅可以区分出两个不同产品之间 的区别，而且还能将不影响生物等效性的微小变化进行放大，从而发生错误的引导。因此，如果在我国药品一致性评价的过程中，用溶出度曲线来比较此类药品的 质量，未免会错杀一部分产品，从而使厂家花费不必要的人力物力和大量时间去改 良一个合格的产品，造成极大的浪费。所以，用 F2 因子来比较此类药品并不适用， 具体在我国的一致性评价的应用中，可选取市场上反应临床效果较好的同类产品， 进行溶出度曲线比较，并将其中溶出速度最低的一个在不同 pH 介