药物制剂生物利用度及生物等效性评价-2

1、药物制剂生物利用度及生物等效性评价 一、生物利用度与生物等效性概念一、生物利用度与生物等效性概念Bioavailability, BA:速率速率程度程度1. 定义定义衡量药物制剂中主药成分进入血液循环速率和衡量药物制剂中主药成分进入血液循环速率和程度的一种量度程度的一种量度BA广义广义狭义狭义程度程度具体数值具体数值A时间浓度BC最小中毒浓度最小有效浓度治疗窗基于与已有上市的相应的同种类型制剂的比较。基于与已有上市的相应的同种类型制剂的比较。是指两个不同的制剂（但其成分、制剂的类型是指两个不同的制剂（但其成分、制剂的类型相同）的吸收速率和程度统计学上的比较。仿相同）的吸收速率和程度统计学上的比

2、较。仿制与被仿制制与被仿制在一定的概率水平上，仿制制剂与被仿制的制剂在一定的概率水平上，仿制制剂与被仿制的制剂相应的药代动力学参数的差异是否在规定的允许相应的药代动力学参数的差异是否在规定的允许范围内范围内。生物等效性：生物等效性：Bioequivalence，BE药物制剂生物等效性评价：目的：替代药物制剂生物等效性评价：目的：替代临床风险评价临床风险评价药物必须经过吸收后进入血液循环到达作用部位，药物必须经过吸收后进入血液循环到达作用部位，则如果两制剂血药浓度（暴露）等效，疗效和不则如果两制剂血药浓度（暴露）等效，疗效和不良反应亦等效良反应亦等效 理论基础：理论基础： 药物疗效，毒性与药物浓

3、度相关药物疗效，毒性与药物浓度相关3. 主要参数主要参数血药浓度血药浓度-时间曲线下面积时间曲线下面积 （area under the curve, AUC）血药浓度达峰时间血药浓度达峰时间（Time to reach peak , Tmax）血浆药物峰浓度血浆药物峰浓度（peak concentration, Cmax） Exposure parameters AUCCmax生生物物利利用用度度 绝对生物利用度绝对生物利用度 相对生物利用度相对生物利用度绝对生物利用度是指吸绝对生物利用度是指吸收进入体内循环的药量收进入体内循环的药量占总给药剂量的分数。占总给药剂量的分数。相生物利用度是一种受

4、试制相生物利用度是一种受试制剂与已知的参比制剂的吸收剂与已知的参比制剂的吸收分数的比较。分数的比较。3. 生物利用度分类生物利用度分类测测定定方方法法在同一受试者中不同的时期进在同一受试者中不同的时期进行静脉注射和血管外途径给药，行静脉注射和血管外途径给药，测定血药浓度，计算测定血药浓度，计算AUC。以。以静脉注射给药为静脉注射给药为100%，比较，比较两种给药途径的两种给药途径的AUC 即得绝即得绝对生物利用度对生物利用度F 在同一受试者中不同的时期分在同一受试者中不同的时期分别两种制剂后，测定血药浓度，别两种制剂后，测定血药浓度，计算计算AUC。受试制剂和参比制。受试制剂和参比制剂的剂的A

5、UC的比即为相对生物利的比即为相对生物利用度用度F测定原理两种给药途径，药物的分布和消除性质不变测定原理两种给药途径，药物的分布和消除性质不变 绝对生物利用度绝对生物利用度相对生物利用度相对生物利用度%100exeivivexeDAUCDAUCF%100TRRTDAUCDAUCF4. 影响生物利用度的因素影响生物利用度的因素 生理因素生理因素 制剂因素制剂因素 药物因素药物因素药物药物-肠道相互作用肠道相互作用Biopharmaceutics Classification SystemBCSBiopharmaceutics Classification System ：BCSIntestina

6、l Permeability Pe Gastrointestinal solubilityHigh PeHigh solubilityHigh Pe: High Pe: a fraction absorbed (fa) following oral administration 0.9 or 0.85( depending on regulatory agency)The highest clinical dose is dissolved in 250mL buffer or other aqueous media at pH 1 to 7.5.High solubility:Biophar

7、maceutics Classification System :BCS130 compounds categorized by BCS class The BCS requires the test drug product to show in-vitro dissolution profile similarity versus the comparator in three dissolution media. For immediate-release Class I drug products, dissolution in HCl-solution or simulated ga

8、stric fluid (SGF), pH 4.5 buffer, and pH 6.8 buffer or simulated intestinal fluid (SIF) must be complete (85%) within 30min. Elimination pathway differences for Class 1 and Class 2 drugs versus Class 3 and Class 4 drugs, combined with the inherent difficulty in quantifying the percent of drug absorb

9、ed in humans at a level of 90%, Biopharmaceutics Drug Disposition Classification System (BDDCS)Biopharmaceutics Drug Disposition Classification System (BDDCS)“extensive metabolism” defined as 70%metabolism of an oral dose in vivo in humans “poor metabolism” be defined as 50% of the dose be excreted

10、unchanged168 compounds categorized by BDDCS class二、二、 生物利用度及生物等效性试验原则和方法生物利用度及生物等效性试验原则和方法1. 受试者的选择受试者的选择 入选标准入选标准排除标准排除标准 知情同意知情同意医学伦理医学伦理通常健康男性通常健康男性特殊人群特殊人群2。受试者的例数。受试者的例数 一般要求一般要求18-24例例 对于个体差异大的制剂，受试者的例数应相应增加对于个体差异大的制剂，受试者的例数应相应增加 例数取决于受试制剂与参比制剂的参数均数值例数取决于受试制剂与参比制剂的参数均数值（=( T- R)/ R 100%），随机误差的

11、变异），随机误差的变异CV(=SQRT(MSe)/ R 100%, MSe为误差的均方为误差的均方)和等效限和等效限 以及功效（以及功效（1- ）和显著性水平）和显著性水平 大小大小 生物等效性评价的双交叉试验样本例数要求，生物等效性评价的双交叉试验样本例数要求， =5%， = 20% R 3. 参比制剂选择参比制剂选择 绝对生物利用度：静脉注射剂为参比制剂绝对生物利用度：静脉注射剂为参比制剂 相对生物利用度相对生物利用度生物等效性评价生物等效性评价被仿制制剂被仿制制剂4、试验设计、试验设计受试者分组受试者分组 自身对照？自身对照？ 双交叉双交叉two-period crossover 清洗期

12、清洗期, wash-out 时间间隔时间间隔5取样点的设计取样点的设计 原则：反映完整的的血药浓度原则：反映完整的的血药浓度-时间曲线应：吸时间曲线应：吸收相、平衡相和消除相收相、平衡相和消除相 合理布点合理布点吸收相吸收相平衡相平衡相消除相消除相 2-3个取样点个取样点 2-3个取样点个取样点 4-5个取样点个取样点 10-11个取样点个取样点 ？最后点时间最后点时间3个半衰个半衰期或峰浓度期或峰浓度1/106.服服药方药方式式空腹空腹/禁食？禁食？饮水量饮水量进食时间进食时间/饮食标准饮食标准饮料？饮料？体位体位特殊要求特殊要求饮食影响饮食影响7. 临床观察临床观察 I期临床观察室期临床观

13、察室临床试验规范临床试验规范 Good Clinical Procedure，GCP 1997年年7月月23日正式颁布了日正式颁布了药物临床试验管理规范药物临床试验管理规范 知情同意原则、尊重原则、有利原则、公正原则知情同意原则、尊重原则、有利原则、公正原则和保密原则和保密原则 临床医生的监护之下，随时观察和记录受试者的耐临床医生的监护之下，随时观察和记录受试者的耐受性和药物不良反应发生情况受性和药物不良反应发生情况GCP规定凡涉及到与人相关的试验包括药物规定凡涉及到与人相关的试验包括药物在人体中药物代谢动力学研究均必须严格按在人体中药物代谢动力学研究均必须严格按照照GCP规定执行，以确保试验

14、在科学和伦理规定执行，以确保试验在科学和伦理方面均符合要求方面均符合要求 1.确保受试者的权益和隐私不受损害确保受试者的权益和隐私不受损害 2.确保研究结果精确、可信。确保研究结果精确、可信。 目目的的 赫尔辛基宣言赫尔辛基宣言 人体生物医学研究的国际性道德指南人体生物医学研究的国际性道德指南 1)赫尔辛基宣言与中国药物临床试验管理规范赫尔辛基宣言与中国药物临床试验管理规范赫尔辛基宣言在第赫尔辛基宣言在第18届世界医学协会联合大会（赫尔辛基，芬兰，届世界医学协会联合大会（赫尔辛基，芬兰，1964年年6月）采用，并在下列联合大会中进行了修订：第月）采用，并在下列联合大会中进行了修订：第29届世界

15、医学协会联届世界医学协会联合大会（东京，日本，合大会（东京，日本，1975年年10月），第月），第35届世界医学协会联合大会届世界医学协会联合大会（威尼斯，意大利，（威尼斯，意大利，1983年年10月），第月），第41届世界医学协会联合大会（香届世界医学协会联合大会（香港，中国，港，中国，1989年年9月），第月），第48届世界医学协会联合大会（西索莫塞特，届世界医学协会联合大会（西索莫塞特，南非，南非，1996年年10月），月）， 第第52届世界医学协会联合大会（爱丁堡，苏格兰，届世界医学协会联合大会（爱丁堡，苏格兰，2000年年10月），第月），第53届世界医学协会联合大会（华盛顿，美国，

16、届世界医学协会联合大会（华盛顿，美国，2002年），第年），第55届世界医学协会联合大会（东京，日本，届世界医学协会联合大会（东京，日本，2004年），第年），第59届届世界医学协会联合大会（首尔，韩国，世界医学协会联合大会（首尔，韩国，2008年年10月）和第月）和第64届世界医学届世界医学协会联合大会（福塔莱萨，巴西，协会联合大会（福塔莱萨，巴西，2013年年10月）。现今的赫尔辛基宣言月）。现今的赫尔辛基宣言有有37条。条。赫尔辛基宣言赫尔辛基宣言应作整体解读，它的每条款均存在一定的关应作整体解读，它的每条款均存在一定的关联。联。前言前言1世界医学会制订了世界医学会制订了赫尔辛基宣言赫尔

17、辛基宣言，作为涉，作为涉及人的医学研究伦理原则。涉及人医学研究包括及人的医学研究伦理原则。涉及人医学研究包括利用可鉴定人体材料和数据所进行的研究。利用可鉴定人体材料和数据所进行的研究。2. 虽然宣言主要以医生为对象，但世界医学会鼓励虽然宣言主要以医生为对象，但世界医学会鼓励参与涉及人类受试者的医学研究的其他人遵守这参与涉及人类受试者的医学研究的其他人遵守这些原则。些原则。 2) 临床药物代谢动力学研究；临床试验范畴，必须遵守赫尔辛临床药物代谢动力学研究；临床试验范畴，必须遵守赫尔辛基宣言中道德规范要求。基宣言中道德规范要求。中国药物临床试验管理规范中国药物临床试验管理规范（即（即中国的中国的G

18、CP）共十三章，六十六条。人为对象的研究必须符合）共十三章，六十六条。人为对象的研究必须符合赫尔辛基宣言赫尔辛基宣言的道德原则，即公正、尊重人格、力求使受的道德原则，即公正、尊重人格、力求使受试者最大程度受益和尽可能避免伤害。参加临床试验的各方都试者最大程度受益和尽可能避免伤害。参加临床试验的各方都必须充分了解和遵循这些原则必须充分了解和遵循这些原则, 并遵守中国有关药品管理的法并遵守中国有关药品管理的法律法规。着重强调了对受试者的权益保护，如必须有专业人员律法规。着重强调了对受试者的权益保护，如必须有专业人员和非专业人员组成的伦理委员会对试验方案进行审阅和批复，和非专业人员组成的伦理委员会对

19、试验方案进行审阅和批复，保证试验参加人员，试验方案，受试者的选用及报酬保证试验参加人员，试验方案，受试者的选用及报酬/补偿的合补偿的合理性；受试者在试验前必须签订知情同意书等。对试验研究者理性；受试者在试验前必须签订知情同意书等。对试验研究者的职责与资质、申办者的职责、监视员、数据记录、处理、临的职责与资质、申办者的职责、监视员、数据记录、处理、临床试验的质量保证等均作了具体要求。床试验的质量保证等均作了具体要求。中国中国GCP(1) 知情同意与知情同意书知情同意与知情同意书 临床药物代谢动力学涉及到人体实验，所有受试者临床药物代谢动力学涉及到人体实验，所有受试者必须对参与试验的内容、目的、可

20、能存在的风险等必须对参与试验的内容、目的、可能存在的风险等有知情，并在自愿的前提下签约知情同意书。有知情，并在自愿的前提下签约知情同意书。 临临床试验中保证受试者权益的主要措施之一就是知情床试验中保证受试者权益的主要措施之一就是知情同意。知情同意书（同意。知情同意书（informed consent form）是）是每位受试者表示自愿参加某一试验的文件证明每位受试者表示自愿参加某一试验的文件证明。 3)文件文件知知情情同同意意书书内内容容 试验目的试验目的 试验的过程试验的过程 可能的收益和可能发生的风险可能的收益和可能发生的风险 参加试验应是自愿的参加试验应是自愿的 个人资料个人资料/隐私的

21、保密隐私的保密 损害的治疗和保险赔付等补偿损害的治疗和保险赔付等补偿 签署知情同意书须注意的原则签署知情同意书须注意的原则 (1)知情同意书的语言和文字知情同意书的语言和文字 原则上必须用受试者原则上必须用受试者的母语，并以深入浅出、通俗易懂的文字书写，尽的母语，并以深入浅出、通俗易懂的文字书写，尽量避免使用专业术语，使受试者真正确实量避免使用专业术语，使受试者真正确实知情知情 (2)知情同意书的签署知情同意书的签署 绝大多数情况下应由受试者绝大多数情况下应由受试者本人签字，或由其合法监护人签字本人签字，或由其合法监护人签字 (3) 知情同意书的修改知情同意书的修改 研究者及申办者均无权修研究

22、者及申办者均无权修改已经伦理委员会审核批准的知情同意书，如必须改已经伦理委员会审核批准的知情同意书，如必须作修改，则应再次报请伦理委员会审批作修改，则应再次报请伦理委员会审批 医学伦理委员会及批准医学伦理委员会及批准5人以上，医学专家、非医人士、外单位人人以上，医学专家、非医人士、外单位人员、法律人员，性别比例合适员、法律人员，性别比例合适 ，经过培训，经过培训任务：审查研究方案，研究者和申办者的资质，任务：审查研究方案，研究者和申办者的资质，研究方案是否体现科学合理，风险是否降到最研究方案是否体现科学合理，风险是否降到最低，受试者的利益是否达到保证等，是否存在低，受试者的利益是否达到保证等，

23、是否存在违背医学伦理问题。监督试验过程违背医学伦理问题。监督试验过程 8. 数据分析数据分析 药代动力学参数求算药代动力学参数求算 9. 生物利用度比生物利用度比较方法较方法和和生物等生物等效评价效评价血药浓度数据血药浓度数据尿药浓度数据尿药浓度数据 代谢产物数据代谢产物数据 药理效应法药理效应法 三、生物等效性评价的统计学方法三、生物等效性评价的统计学方法药物制剂的生物等效性评价实际上是一个药物制剂的生物等效性评价实际上是一个统计学概念。受试制剂在多大的程度上可统计学概念。受试制剂在多大的程度上可以代替参比制剂，受试制剂与参比制剂存以代替参比制剂，受试制剂与参比制剂存在一定的差异，但确保安全

24、性和有效性相在一定的差异，但确保安全性和有效性相当的可接受最大允许范围是多少当的可接受最大允许范围是多少 临临床床有有关关新新药药评评价价术术语语非劣效性检验（非劣效性检验（noninferiority) 优效性优效性(superiority) 等效性等效性(equivalence) 非劣效性试验非劣效性试验noninferiority ) 指主要研究目的是显示对试验药的反应指主要研究目的是显示对试验药的反应,在临床意义在临床意义上不差于上不差于(非劣于非劣于 )对照药的试验对照药的试验优效性检验优效性检验(superiority) 优效性试验指主要研究目的是显示所研究的药物优效性试验指主要研

25、究目的是显示所研究的药物反应优于对比制剂的试验。反应优于对比制剂的试验。等效性检验等效性检验(equivalence) 2种处理的反应间差异的大小种处理的反应间差异的大小,在临床上并无重要在临床上并无重要性的试验性的试验, 真正的差异是在临床上可以接受的等真正的差异是在临床上可以接受的等效的范围内效的范围内。 T：试验治疗组：试验治疗组 , 指试验组效应参数的均数或率指试验组效应参数的均数或率S：标准治疗组：标准治疗组, 指对照组效应参数的均数或率指对照组效应参数的均数或率 = 临界值。临界值。检验假设检验假设无效假设（无效假设（H0）和备选假设）和备选假设 H1 检验水准检验水准 非劣效性试

26、验非劣效性试验H0：T-S- H1： T-S- 若若 p- H20: T-S ; H2a: T-S 若若p1 /2, p2 /2 同时成立同时成立,则两个无效假设则两个无效假设均被拒绝均被拒绝 ,可推论可推论T 与与S 具有等效性。具有等效性。优效性检验优效性检验H0: T-S ;H1: T-S 若若 p ,则则 H0被拒绝被拒绝 , 可可推论推论T 优效于优效于S检验统计量检验统计量记记d 为为T 组样本效应值减去组样本效应值减去S 组样本效应值的差组样本效应值的差值值 ,Sd为为d的标准误，的标准误，Z为统计量为统计量1RT2RT21RT药物制剂的生物等效性评价药物制剂的生物等效性评价1。

27、 双单侧双单侧 t 检验（检验（ two one-side t test) 或或H1 H0 1和和 2由主管部门规定，通常取由主管部门规定，通常取 1=-0.2 R, 2=0.2 R 用用xT和和xR近似代替近似代替 T和和 R 。统计量统计量 t nsxxRTt/28 . 01nsxxTRt/22 . 12则接受两制剂生物等效的假设则接受两制剂生物等效的假设 tt11( )tt21( )s为误差项的均方平方根为误差项的均方平方根 MSes =0.05 权威规定权威规定同时发生同时发生t1和和t2服从自由度为服从自由度为 （ =n-2）的）的t分布，临界值为分布，临界值为t1- ( )MSe?

28、 ?试验：交叉试验设计试验：交叉试验设计的方差分析的方差分析药间差异药间差异个体间差异个体间差异周期间周期间误差项误差项AUC非正态性非正态性Cmax对数转换对数转换x=ln(X)等效界定等效界定AUC和和Cmax 有所不同有所不同 1=-0.2 RAUC 2=0.25 RCmax 1=-0.3 R 2=0.43 RnsxxRTt/2)8 . 0(ln(1nsxxTRt/2)25. 1ln(2AUCCmaxnsxxtTRT/2)70. 0(ln(1nsxxtTR/2)43. 1ln(2实例实例 受试者单剂量口服受试者单剂量口服200 mg 氟康唑后主要的药物代谢动力学氟康唑后主要的药物代谢动力

29、学参数参数 AUC 0-自然对数转换后方差分析自然对数转换后方差分析 方差分析显示，两制剂间、周期间无显著差异，但个体间存在显著差方差分析显示，两制剂间、周期间无显著差异，但个体间存在显著差异（异（p0.01） 0640. 5Tx0379. 5Rx, 08786. 00.00772 sn=2097. 820/2*08786. 0)0379. 5ln0.8(0640. 5/2)8 . 0(ln(1nsxxRTt09. 710/208786. 00640. 50379. 525.ln1/2)25. 1ln(2nsxxTRtt1-0.05(18)=1.73 =18t1-0.05(18)=1.73Cm

30、ax4841. 1Tx5431. 1Rx1533. 00235. 0s14. 620/2153. 0)5431. 1)7 . 0(ln(4841. 1/2)70. 0(ln(1nsxxtTRT60. 810/21533. 04841. 1543. 1)43. 1 (ln/2)43. 1ln(2nsxxtTR同时大于同时大于t1-0.05(18)=1.73 Cmax 生物等效生物等效2. ( 1-2)%置信区间法置信区间法 =0.05 /2)(,/2)(1211nstxrnstxrRR/ 2)(25. 1ln,/ 2)(8 . 0ln11nstxnstxRR/2)(43. 1ln,/2)(7 .

31、 0ln11nstxnstxRRTx落在置信区间内，可以认为两制剂生物等效落在置信区间内，可以认为两制剂生物等效 nstR/2)(1RTxxR/如果如果R的的(1-2）%置信区间在规定的范围内，置信区间在规定的范围内，认为生物等效认为生物等效 AUC0.81.25Cmax0.71.43实例实例04818. 020/208786. 073. 12/n)s(t- 1AUC,04818. 00379. 58 . 0ln2128. 5 ,8629. 404818. 00379. 525. 1ln0264. 1)261. 0exp()exp(RTxxR)04818. 0261. 0exp()/2)(ex

32、p(1nstxxRT=0.97781.0768=97.78%107.68%. 在规定的在规定的80%125%之间，两制剂生物等效之间，两制剂生物等效 注意：对数换算问题注意：对数换算问题CmaxTmax 检验检验Tmax 而言，由于分布特性未知，非参数法而言，由于分布特性未知，非参数法（Wilcoxon）方法）方法假设在假设在n 个受试者中，第个受试者中，第i个受试者服用两种制剂后个受试者服用两种制剂后的参数分别为的参数分别为xTi和和xRi,其差值其差值di=xTi-xRi。 1。将。将di按其绝对值大小排列，依次标注按其绝对值大小排列，依次标注1，2，3, 作为序值。作为序值。2。在序值前

33、按差值的正负标上正负好。在序值前按差值的正负标上正负好。3。当差值相同时，取平均序值，差值为。当差值相同时，取平均序值，差值为0 时，时，正负各取正负各取0.5。4。计算正负序值和（。计算正负序值和（S+,S-）, 取较小的序值和，取较小的序值和，记为记为S=min(S+.S-)。根据根据和和n具体值具体值, 查查Wilcoxon表，得到表，得到S, 如果如果S0.05)SS,两制剂间无显著差异两制剂间无显著差异 TmaxWilcoxon方法方法同时满足上述条件同时满足上述条件四、缓控释制剂的生物等效性评价四、缓控释制剂的生物等效性评价缓控释制剂缓控释制剂如何证明缓控释制剂如何证明缓控释制剂研

34、研究究内内容容单剂量单剂量 吸收程度生物等效，缓控释吸收程度生物等效，缓控释多剂量多剂量达到稳态的速率以及稳态血药浓度和波动情况达到稳态的速率以及稳态血药浓度和波动情况 饮食的影响饮食的影响研究过程研究过程参比制剂参比制剂 常释制剂常释制剂缓控释制剂缓控释制剂多剂量给药方案：临床拟定方案多剂量给药方案：临床拟定方案多剂量研究采血：如何证明稳态？多剂量研究采血：如何证明稳态？ 时辰问题？时辰问题？稳态血药浓度稳态血药浓度-时间曲线？时间曲线？评价评价参比制剂为同类型缓控释制剂参比制剂为同类型缓控释制剂生物等效分析包括：吸收程度，吸收速率，达生物等效分析包括：吸收程度，吸收速率，达稳态时间，稳态血

35、药浓度、波动性等稳态时间，稳态血药浓度、波动性等参比制剂为常释制剂参比制剂为常释制剂吸收程度吸收程度 生物等效生物等效缓控释特征缓控释特征吸收速度：峰时间吸收速度：峰时间/峰浓度峰浓度维持时间，波动性，稳态峰浓度，维持时间，波动性，稳态峰浓度，谷浓度等谷浓度等饮食对药物代谢动力学的影响饮食对药物代谢动力学的影响高脂饮食对缓控释制剂吸收程度和速率的影响高脂饮食对缓控释制剂吸收程度和速率的影响目的？目的？三周期、三种处理的交叉实验设计三周期、三种处理的交叉实验设计 处理处理1：进食高脂饮食后服用受试制剂；：进食高脂饮食后服用受试制剂；处理处理2：进食高脂饮食后服用参比制剂；：进食高脂饮食后服用参比制剂；处理处理3：空腹服用受试制剂；：空腹服用受试制剂； 空腹给药与进食后给药的空腹给药与进食后给药的AUC和和Cmax的差异，的差异， 不超过不超过20%， 则食物的效应则食物的效应可以忽略不计。制剂安全性？可以忽略不计。制剂安全性？ 评价评价参比制剂：缓控释制剂参比制剂：缓控释制剂等效性评价：吸收程度，速度，稳态浓等效性评价：吸收程度，速度，稳态浓度，波动性度，波动性参比制剂：常释制剂参比制剂：常释制剂吸收程度生物等效吸收程度生物等效缓控释特征指标缓控释特征指标体内外相关性分析体内外相关性分析吸收曲线吸收曲线 1。Wanger