你所不知道的日本口服固体制剂生物等效性试验的控制策略

转自：药事纵横

导读

随着仿制药一致性评价研究工作的进一步发展，到2018年大多数仿制药产品面临进行生物等效性研究，不防来看看日本、美国、欧盟对BE试验的设计与接收标准有何差异，日本在BE研究方面的控制策略，质量源于设计，深入了解产品的性质，才能完善试验设计，祝大家顺顺利利完成BE试验，2018年顺顺顺！

摘 要

生物等效性（BE）研究用于推断仿制与原研药品在全球的治疗等效性。在BE研究中，应比较2者间的生物利用度（BA），BA定义为从药品中活性药物成分的吸收或其代谢产物进入体循环的速率和程度。

对于仿制药开发期间进行的大多数BE研究，在单剂量研究中进行BA的比较。在日本，卫生，劳动和保障部门于2012年提供并修订的“通用产品生物等效性研究指南”，目前仿制药的开发依据该指南开展。同样，在美国食品药品监督管理局和欧洲药品管理局也发布了关于仿制药开发的指导原则。

本文介绍了日本口服固体制剂BE研究的指导原则，以及原研药和仿制药的相似性、等效性评价的溶出度测试。另外，本文还讨论了日本、美国和欧盟在指导原则方面的相似性与差异。

介 绍

生物等效性（BE）的确定是建立治疗等效性的最重要的方面，但也是仿制药产品开发的最困难的方面。BE研究应该使用准确，灵敏，可重复的方法来评估每种药物，BE研究的目标是推断仿制药品与原研药品的治疗等效性。这些研究必须比较仿制药产品与原研产品的生物利用度（BA），BA定义为活性药物成分（API）或产品中活性代谢产物吸收进入体循环的速度和程度。吸收的速率和程度表示为血浆浓度（C最大）和药物血浆浓度对时间下的面积（曲线下的面积[AUC]）。

虽然仿制药原料药的质量和数量与原研药品相同；然而，产品性质，例如赋形剂的组成和制造方法在产品之间可能存在差异。为了确定不同产品的临床等效性，在仿制药产品批准之前需要进行BE研究。口服药物崩解溶解后，药物主要从小肠吸收进入体循环发挥其治疗作用。如果仿制药产品的血浆药物浓度与原研药品的血浆药物浓度相同，则作用部位的有效药物浓度被认为是等同的，因此预期这两种产品在治疗上是等效的。

因此，作为仿制药的BE评估的一部分，需要使用血浆药物浓度进行人体BE研究。日本仿制药产品BE研究批准申请中主要包含了药代动力学（PK）的终点。如果PK终点不能成为治疗效果的指标，应进行支持治疗效果（药效学研究）或治疗效果（临床研究）的药理作用研究。FDA和EMA的指导原则中同样采用该方法。

在美国，除了关于一般药品的BE指导原则之外，还有特定产品的指导原则，并且仿制药开发者也应该了解BE对特定产品的要求。3在日本，卫生，劳动和福利部于2012年提出修订后的“通用产品生物等效性研究指南”。4根据这一指导方针，医药和医疗器械局（PMDA）的仿制药公司对仿制药进行审查。5在本文中，我们介绍了口服固体剂型所需的BE研究，这些剂型代表了日本通用产品应用的最高数量。我们还讨论日本，美国和欧盟（EU）在BE研究要求方面的差异。

日本口服固体剂型研究

口服固体剂型（立即释放

[IR]，延迟释放[DR]和延长释放[ER]药物产品）的BE研究主要采用随机，双周期，2序列，2治疗组，单剂量交叉设计研究。多剂量研究更适用于需要大量样本的高变异药物。使用足够数量的健康成人志愿者作为评估BE的研究对象（通常≥20名受试者）。受试者空腹≥10小时后用100-200毫升（通常150毫升）的水服用药物。除非在空腹状态下的BA非常差或者预期严重不良事件的发生率高，一般来说，在禁食状态下以最高剂量进行研究。至少设计7个采血时间点，包括0时间点，C最大前1个点，C最大附近2个点和消除阶段3个点，取样应持续到AUC（o-t）相当于AUC（0-∞）的80％以上。一般来说，应该检测母体化合物，因为母体化合物的浓度时间比检测产物之间的差异更敏感。如果主要活性代谢物是合理的（例如，母体化合物水平太低而不能进行可靠的分析测量），则可以检测主要活性代谢物而不是母体化合物，类似地，推荐前药用于评估，因为在前药中BA的差异通常比在活性代谢物中更容易检测。对映体应单独检测，对主要药理作用贡献最大的对映体应视为待测物质。如果API的对映异构体之间没有PK差异，则一起测量对映异构体作为母体化合物是可以接受的，因为对映异构体之间BE结论存在差异的可能性非常低。

参比制剂要求为在日本上市的原研药品。应选用3批原研制剂中的选择中间溶出的批次作为参比制剂。对于3批原研产品，每批数量≥6个，桨法50rpm进行初步研究，预实验，正式试验和增加受试者试验用于BE的评估。如图所示图1。

此外，这个概念在正式研究或增加受试者研究中是可以接受的，但在预实验研究中则不能。在增加受试者研究的情况下，正式试验研究和增加受试者研究中的受试者总数必须≥30例。

在使用90％置信区间的评估中，不满足BA要求但通过BE研究的低质量仿制药产品的概率（消费者风险水平）不超过5％。如果使用90%置信区间以外的评估方法，消费者的风险也必须保持在<5％。当使用该方法评估时，由于研究样本量不变，那么风险水平取决于变异性，所以，该评估方法不适用于高变异药物的BE研究。

在本指南中，使用50或75转/分钟的桨法或100转/分钟的篮式法来比较自制制剂与参比制剂之间的溶出特性。这些方法对制剂具有轻微的破坏性，并能高度区分溶出特性的差异。采用这些方法，IR和DR药物应≥3种溶出介质，ER药物产品应≥5种溶出介质进行溶出度测试。此外，还比较不同转速，测试。在所有这些条件下表现出相似或相同溶解特性的药物产品出现体内不等效的概率性非常低。因此，使用溶出度测试和人体研究相结合的评估方法，预计消费者风险的实际水平保持≤5％。

表1 基于各类药物和产品特性的溶出度测试条件

表2 延长释放药品的溶出度测试条件

产品相似性和等价性评估的溶出度试验

PMDA采用日本药典桨使装置评估产品的溶出情况; 基本条件为：介质体积：900ml，溶出液温度为37±0.5℃。溶出度测试在≥12个溶出杯中进行，每个溶出杯条件如表1和表2所示，表1和2.4在pH1.2下进行2小时，在其他介质中进行6小时。相比之下，ER制剂需要进行24小时，但在pH=1.2的溶出介质中，可以在2小时后结束（当ER制剂的参比制剂平均溶出达到80%时，可以停止试验）。

由于药物本身和产品的不同和属性（见表1和表2），相似性和等效性的评价需要参考多个溶出试验条件。由于DR药物产品主要在小肠而不在胃中释放API。所以IR和DR制剂需要不同的溶出试验条件。DR药物被设计用于抵抗酸性溶液（pH1.2）并且溶解于中性溶液（pH6-7）中。相反，IR药物产品在胃肠道，从胃到肠中遇到的所有pH值下溶解。

另一方面，ER药物产品旨在控制API在胃肠道中特定部位的释放速率和释放期。因此，在尽可能多的条件下评估它们的溶出速率是最重要的，因为ER药物产品通常含有比IR药物产品更高的剂量，并且其释放性能通过特殊释放控制机制来保证。考虑到胃肠运动的变异性，需要在适当的pH值下测试不同的搅拌速度（例如桨法50,100和200rpm）。由于ER产物或基质通常含有疏水性赋形剂，预计在胃肠道释放的胆汁酸会显着影响API的释放。因此，溶出测试溶液必须含有表面活性剂聚山梨酯80（1.0％w/v）以模拟评估这种效应。篮式方法或崩解试验必须结合桨法进行，以考虑胃肠道机械应力的变化。两种方法施加的机械应力均优于桨法。图2a提出了必须满足的验收标准，以确定产品溶出度的相似性。例如，

 1)当参比制剂在15分钟内平均溶出达到85％（ADR15M≥85％）：自制制剂在15分钟内平均溶出也要达到85％（ADT15M≥85％），或者15分钟达到参比制剂的±15％（ADT在ADR的±15％内）。

2) 当参比制剂的平均溶出度在15-30分钟（ADR30M≥85％）之间达到85％时：自制制剂的平均溶出必须在参比制剂溶出约为60％和85％两个时间点达到参比制剂的±15％（ADT在ADR的±15％内）或者相似因子（f2）值≥42（比较时间点为15、30和 45分钟）。

（b）缓释药物产品溶出度相似性的接受标准。

（c）缓释药物产品溶出度等同的接受标准。

AD，平均溶出率; ST，指定时间; R，参比制剂; T，仿制药; Ta，参考产品的平均溶解度达到约85％的特定时间点。

1）当在指定的溶解时间参比制剂的平均溶出不到10％时，仿制药在指定的测试时间内的平均溶出度为参比制剂的±9％内。

2）当在指定的溶解时间参比制剂的平均溶出不到10％时，仿制药在指定的测试时间内的平均溶出度为参比制剂的±6％内。

下式为f2计算公式，在某一时间点（i）考察仿制品和参比制剂的平均溶出速率的差(Ti-Ri)，其中 n为取样时间点的个数。

1）参比制剂在15～30分钟内平均溶出率达85%（缓控释制剂为80%）以上时,比较15、30和45分钟三个时间点。

2）参比制剂在30分钟后、但在规定的时间内平均溶出率达85%以上时（缓控释制剂80%以上，以参比制剂平均溶出率达85%（缓控释制剂为80％）的时间点为Ta，比较Ta/4、2Ta/4、3Ta/4和Ta四个时间点的两者平均溶出率。

3）参比制剂在规定时间内平均溶出率达不到85%时（缓控释制剂达不到80%），以参比制剂在规定结束时间点平均溶出率的85%的时间点作为Ta，比较Ta/4、2Ta/4、3Ta/4和Ta四个时间点。

如果比较时间点小于15min，可以使用15min的比较时间点来评估溶出度。另外，如果参比制剂或仿制药的溶出具有滞后现象，溶解曲线可以根据溶出滞后时间进行调整。通常将溶出率达标示量的5%时所需的时间称为“延迟时间”，但是，当溶解曲线校正时，参比与仿制药的平均溶出滞后时间之差不得超过10分钟。当所有这些溶出度测试条件都满足这些标准时，参比和仿制药的溶解行为被判断为相似或等同。

作为判断溶出行为是否相似的条件：参比制剂的平均溶出速率应在指定的测试时间内和至少一种测试条件下达到85％。

包含难溶性的药物的产品是当以50rpm进行测试时，在指定测试时间内参比制剂的平均溶解速率在任何溶出介质中均无法达到85％；如含有酸性药物、中性或碱性药物制剂、和包衣制剂。因此，含有难溶性药物的产品不能采用第二种标准。

另一方面，在ER药品的情况下，仿制药品的尺寸，形状，比重和释放机制应与原研药品相比没有明显差异。具有不同尺寸，形状，特定重力和释放机制的制剂的BA倾向于根据受试者和给药条件而变化，因为这些制剂的性质易受消化道中不同的生理因素影响。此外，开展BE研究的前提是ER仿制药的溶出度产品与原研药物产品相一致，不同于IR药物产品（图2b），因为即使在不同的生理条件下，具有相似释放机制的制剂预期在运动和释放胃肠道中的性能方面也表现出相似性。如果ER药品采用第二种标准，则溶出度标准比IR药品严格（图2c）。要求更严格的标准的原因是ER药物产品通常包含比IR药物产品更大量的API，因为它们具有更长的剂量间隔并且可能在胃肠道中保持更长时间。另外，ER药物产品具有控制API释放的功能。

图3 日本，美国和欧盟之间速释药物产品生物等效性研究设计的比较

图3显示了日本，美国和欧盟之间用于IR药物产品的BE研究的比较。1-4BE研究设计相似，BE研究采用随机2周期2序列2治疗单侧交叉设计进行。一般来说，健康志愿者受试于BE研究，受试者的年龄，性别和种族在美国指导下进行，药物产品是使用240ml的水一起给药，美国的指导和欧盟指导方针中规定的标准量（至少150毫升）。一般来说，BE研究是按照日本，美国和欧盟的指导原则进行，在单制剂中以最高的剂量进行的。然而，在欧盟，当非线性PK的特征在于随着剂量增加、饱和、吸收，AUC的比例增加不成比例时，BE研究应当分以最高强度和最低强度进行。对于BE验收范围，仿制药和原研药品相比：90％置信区间必须在80.00％-125.00％之内。

空腹给药和餐后给药的BE研究

在FDA的指导原则下，禁食和喂食研究都被推荐用于IR药物产品，除非参比制剂的说明书的剂量和给药部分指出产品只应在空腹服用图4).2,6另一方面，BE研究一般在欧盟指导原则规定的禁食条件下进行，除了产品特性，建议仅在进食状态下服用的产品。此外，在禁食和喂食条件下进行研究的欧盟指南种类对于具有特定配方特征的红外药物产品（例如微乳和固体分散体）是必需的，除非产品必须仅在禁食状态或只在进食状态。

在日本的指南中，对于DR药物产品，BE研究一般在IR药物产品等禁食条件下进行，而对于ER药物，推荐禁食和进食状态BE研究。

另一方面，在FDA指南和欧盟指南，对于DR和ER药物产品，建议进行禁食和进餐的BE研究。

治疗窗狭窄药品的BE接受范围

最近，美国狭窄治疗指数药物（NTID）产品的BE评估方法已经公布，其中使用了参比制剂平均生物等效性（RSABE）方法来将BE限制调整为受试者内变异性参考产品。7-11接受范围取决于受试者内部的可变性，并且仅限于a最大为80.00％-125.00％。

NTID产品的90％置信区间的接受范围在欧盟范围内缩小至90.00％-111.11％。但是，药物分类为NTID的标准不能定义，必须根据具体的临床考虑逐案确定。另一方面，日本准则中的NTID产品目前没有规定BE的接受范围;然而，日本和美国已经公布了NTID产品清单。12,13目前，NTID被定义为“在血液中的最低毒性浓度和最低有效浓度之间的差异小于2倍，并且在日本准则中将特定药物治疗控制费作为治疗报酬批准的那些”。14

高变异的药品的BE验收范围

高度可变药物（HVD）产品被定义为其中参数的对象内变异性>30％的产品。1,2,15确定HVD产品的BE是具有挑战性的，因为可能需要在研究中招募大量的受试者以提供足够的成功率。欧盟仅对C最大采用RSABE方法，并且将参比制剂至少给药两次以确定研究中的受试者内变异性。 C最大的接受范围根据参比制剂的主体内变化进行缩放，并扩大到最大69.84％-143.19％。在另一方面，美国接受对AUC和Cmax使用RSABE方法。美国和欧盟在受试者内部变异性>50％时的接受范围是不同的，而且美国的限制继续随着变化而扩大，而欧盟的限制范围扩大到最高的69.84％-143.19％。此外，美国和欧盟之间的HVD产品的GMR点估计值应该在80.00％-125.00％之间。在日本的指导方针中，本文采用了不同的方法，使得HVD产品的参数的GMR在90％-111％之内。

生物药剂学分类系统（BCS）为基础的生物豁免

如Amidon等人提出的，BCS通过溶解度和渗透性来分类4种药物类别。16与药物溶出结合使用时，BCS考虑了3个主要因素（溶出度，溶解度和渗透性），这些因素决定了IR药物吸收药物的速度和程度。该方法用于避免仿制药开发过程中的BE研究，被称为基于BCS的生物豁免。目前，美国和欧盟将考虑批准BCSI类和III类药物的生物制剂，2,17但在美国和欧盟之间有一些不同点（例如，接受体外渗透性方法，溶出测试等）。BCS和基于BCS的生物豁免目前在日本尚未实施。另一方面，一个研究小组由卫生部，劳工部和美国卫生部共同建立以调研2014年日本BE准则的未来趋势。其中一个主要议题是修改日本准则的可能性，以包括国外BE准则中广泛接受的概念，例如基于BCS的生物豁免。这个的目的研究组不是修改指导方针，而是了解外交政策并评估其在日本的适用性。因此，研究小组建议基于BCS的生物豁免应授予用于IR药物产品的BCSI类和III类药物。研究小组评估了基于BCS的生物豁免在日本的适用性，为指南研究会议今后关于此主题的讨论提供了坚实的论据。

图4.日本，美国和欧盟在禁食状态和进食状态下生物等效性研究的比较

○指示的数据是必需的。 x指示的数据不是必需的。*当仿制药和参比产品快速溶解，溶出类似，并且含有高溶解度和高渗透性的药物（BCSI级）时，建议只进行空腹BE研究。

图5.日本，美国和欧盟之间用于改性释放药物产品的生物等效性研究设计比较

BE对于缓释药物产品的研究

图5显示了日本，美国和欧盟之间用于缓释（MR）药物产品的BE研究的比较。1,4,18在欧盟指南中，MR药品主要分为DR，ER和多相释放药品3种药品。对于MR药品，推荐禁食和进食BE研究。此外，欧盟要求通过进行最高强度的单项研究来对ER药物产品进行累积评估。因此，如果它第一剂量之后证明平均AUC0-t覆盖<仿制药和参比制剂的平均AUC0-∞的90％，多剂量的BE研究（有累积）。在多重研究中积累的情况下，应使用AUC0-t,ss，CMAX，SS和Ct，ss作为BE评估的参数。在没有积累的情况下，除了AUC0-t，AUC0-∞和Cmax之外，欧盟还需要局部AUC（例如，早期和末期局部AUCs）单剂量研究。应该评估多相释放药物产品的药物积累情况，如果有累积，则需要进行多项研究。此外，对于多相释放药物产品，与ER药物产品不同，Cmax和局部AUC在所有阶段都需要在单剂量研究中评估有无积累。美国建议对DR和ER药物进行禁食和补充BE研究，并采用相同的设计和接受标准。此外，对于多相释放药物产品，美国公布了唑吡坦和盐酸哌甲酯的指南草案，19,20美国也在单剂量研究中采用局部AUCs。

结 论

在本文中，介绍了日本关于口服固体剂型BE研究的指导原则，原研产品和通用产品之间相似性和等价性评估的溶出度测试，并讨论了日本、美国和欧盟之间相似性和差异性。日本已采用与美国和欧盟类似的标准，原研药和仿制药AUCo-t和Cmax的GMRs的90％置信区间要求可接受范围内为：80％-125％。另一方面，当某些条件满足时，我们接受基于GMR点估计的BE评估作为不同点。另外，以下几点可能需要今后的讨论以及对日本准则的潜在变化。

● 考虑BE研究纳入进食状态以及禁食状态的要求

● 考虑对表现出非线性PK的药物的BE研究的剂量强度的选择

● 考虑NTID产品的BE评估方法

● 考虑多相释放药物产品的BE评估方法

PMDA仿制药办公室将积极推荐日本BE评估方法和要求。本文阐述了在日本支持的仿制药批准BE研究的要求。

参考文献：略