基于抗菌药物PK/PD特性的头孢克洛仿制药质量与疗效一致性评价

胡显飞，马攀，熊丽蓉，戴青，冯伟，陈勇川（陆军军医大学第一附属医院药剂科，重庆 400038）

仿制药是一种与原研药具有相同活性成分、剂型、给药途径和治疗作用的仿制品，在通过了质量与疗效一致性评价（以下简称一致性评价）前提下，可认为两者治疗等效，临床可相互替代使用[1]。一致性评价主要包括对原辅料、药物溶出等药学质量属性的等效研究以及考察体内疗效的生物等效性研究。以生物利用度为研究基础的体内生物等效性（BE）试验是证明仿制药与原研药生物等效的金标准[2]，BE 研究以PK 参数为终点评价指标，包括Cmax、tmax、AUC0～t/AUC0～∞、t1/2等，一般情况下，当仿制药与原研药的上述参数几何均值比值的90%置信区间数值落在80.00%～125.00%时，可认为两者生物等效[3]。

抗菌药物的主要作用靶点是感染病灶内的病原微生物，病原学疗效是评价抗菌仿制药临床疗效的重要内容之一。PK/PD 理论应用于抗菌药物临床使用，可获得最大杀菌活性和最佳临床疗效[4]，根据PK/PD 特性可将抗菌药物分为时间依赖性、浓度依赖性、时间依赖性且抗菌作用时间长这三大类，其关键PK/PD 参数分别为T＞MIC，Cmax/MIC或AUC0～24h/MIC，AUC0～24h/MIC。常规体内生物等效性评价比较仿制药在体内的主要药动学参数的一致性，未对影响抗菌药物药效发挥的PK/PD 关键参数进行等效评价。

头孢克洛为二代头孢菌素类抗菌药物，抗菌作用具有时间依赖性，临床上广泛用于治疗由肺炎链球菌、流感嗜血杆菌等敏感菌引起的呼吸系统、泌尿系统、皮肤及软组织感染[5]，特别是流感嗜血杆菌引发的小儿中耳炎[6]。现国内市场上头孢克洛仿制药众多，但截至2020年11月，仅7 个仿制药通过一致性评价[7]。本研究基于仿制药的生物等效评价，通过测定制剂含量及最低抑菌浓度、分析PK/PD 临床疗效靶值f%T＞MIC，比较头孢克洛仿制制剂与原研制剂的抗菌活性及PK/PD 特性，探讨抗菌仿制药的等效性评价新方法。

1 材料

1.1 菌株来源

从本院收集各临床科室患者送检标本中分离的葡萄球菌属细菌186 株、大肠埃希菌89 株、肺炎链球菌53 株和流感嗜血杆菌55 株，剔除同一患者相同部位的重复菌株。质控菌株金黄色葡萄球菌ATCC 29213、大肠埃希菌ATCC 25922、肺炎链球菌ATCC 49619 和流感嗜血杆菌ATCC 49247 均由本院检验科提供。

1.2 试药及仪器

1.2.1 试药 2 个头孢克洛原研制剂和5 个国产仿制制剂均购于市场上信誉良好的药店，另一仿制胶囊剂（Cef-C4）选用内容物原料药进行试验，并保证在有效期前使用，具体信息见表1。头孢克洛对照品（R）（批号：130481-201606，含量：94.4%，中国食品药品检定研究院）。M-H 琼脂、CAMHB 培养基、HTM 培养基和10%无菌脱纤维羊血（北京索莱宝科技有限公司）。

表1 8 个头孢克洛制剂的基本信息Tab 1 Basic information of 8 cefaclor preparations

1.2.2 仪器 Sartorius BP211D 电子天平（德国赛多利斯公司）；Vitek2 Compact 全自动微生物分析仪（法国生物梅里埃公司）；MIT-P 型细菌多点接种仪（日本Sakuma 公司）。

2 方法

2.1 制剂含量测定

取受试头孢克洛制剂同批次单剂量包装（n＝10），参照2020年版《中国药典》二部头孢克洛制剂项下方法测定各头孢克洛（以C15H14ClN3O4S 计）含量及内容物装量。

2.2 药敏试验

参照美国临床和实验室标准协会（CLSI，2018）推荐方法[8]，采用琼脂倍比稀释法测定药物对葡萄球菌属细菌、大肠埃希菌及肺炎链球菌的MIC值，HTM 肉汤倍比稀释法测定药物对流感嗜血杆菌的MIC值。每次实验均设立质控菌株。MIC终点判读依据CLSI 文件M100-S28 的执行标准进行。

2.3 PK/PD 分析

头孢克洛属时间依赖性抗菌药物，其抗菌效果与体内游离药物浓度超过MIC的时间密切相关，重要PK/PD 参数为血药浓度大于MIC的时间与给药间隔之比f%T＞MIC，其公式为：f%T＞MIC＝ln[（Dose·f）/（Vd·MIC）]·[t1/2/（0.693·τ）]·100%，其中Dose 为24 h 给药剂量；f为游离药物百分数，头孢克洛为75%；Vd为表观分布容积；t1/2为生物半衰期；τ为给药间隔。

对已有药动学参数的6 个头孢克洛制剂进行PK/PD 分析，数据来源于已发表文献的健康人体生物等效性研究[9-12]，见表2。对于头孢菌素类时间依赖性抗菌药物，最佳PK/PD 指数f%T＞MIC需达到临床疗效靶值45%以上，以实现最优抗菌效果、减少耐药发生[13]，基于头孢克洛说明书推荐的临床给药方案（250 mg q8 h）采用单点法计算各制剂在不同MIC水平下的f%T＞MIC，结合对不同菌属的MIC分布情况进行PK/PD 靶值分析。

表2 6 种头孢克洛制剂的药动学参数Tab 2 Pharmacokinetic parameters of 6 cefaclor preparations

2.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差（±s），计数资料以率（%）表示。制剂含量及PK/PD 参数采用t检验分析，P＜0.05 表示差异有统计学意义。

3 结果

3.1 制剂含量

各制剂（除Cef-C4 外）含量及装量测定结果显示，在干混悬剂及颗粒剂中，原研制剂的平均内容物头孢克洛含量最高（133 mg），胶囊剂中原研制剂的平均内容物头孢克洛含量最高（271 mg），仿制制剂的内容物含量均低于相应原研制剂。计算头孢克洛含量与规格的比值范围，结果见表3。

表3 单剂量头孢克洛含量Tab 3 Content of single dose cefaclor

3.2 药敏试验

临床分离株葡萄球菌属细菌、大肠埃希菌、肺炎链球菌和流感嗜血杆菌对头孢克洛的敏感性如表4所示，各头孢克洛制剂的MIC50相同，MIC90有差异。原研制剂Cef-S1 和Cef-C1 的MIC90较其他制剂（除Cef-C2 外）降低一个倍比浓度，对于大肠埃希菌和流感嗜血杆菌，Cef-C2 的MIC90与两原研制剂相同（分别为4 μg·mL－1和16 μg·mL－1）；Cef-S1 和Cef-C1 的MIC几 何 均值与对照品R 接近，较其他制剂的MIC几何均值小，其中Cef-C4 的MIC几何均值最大。将各制剂的MIC值与对照品R 的MIC值作比后进行分布计数，结果如图1所示。对于所有菌属，原研制剂Cef-S1 和Cef-C1 的MIC比值大于1 的比例均低于其他制剂，且仅在对葡萄球菌属细菌，Cef-S1 和Cef-C1 的MIC比值为4 的百分率分别为0.5%和1.1%，其余菌属细菌未见MIC比值为4。

表4 头孢克洛对照品R 及制剂对临床菌株的MIC (μg·mL－1)Tab 4 MIC of cefaclor reference substance R and preparations for clinical strains (μg·mL－1)

图1 头孢克洛制剂与对照品R 对4 种细菌的MIC 比值的分布率（%）Fig 1 Percentage of MIC ratio（%）of 4 bacteria in cefaclor preparations and reference R

3.3 PK/PD 分析

6 种头孢克洛制剂的f%T＞MIC结果见表5。在不同MIC水平，各制剂的f%T＞MIC有差异：当MIC≤0.5 μg·mL－1时，各制剂f%T＞MIC均＞45%；MIC为1 μg·mL－1时，仅干混悬剂Cef-S1和Cef-S3 达标，其余制剂f%T＞MIC均小于45%；MIC≤2 μg·mL－1时，所有制剂f%T＞MIC均不达标。在各MIC水平下，Cef-S3 的f%T＞MIC高于Cef-S1 和Cef-G，Cef-C1 的f%T＞MIC高于Cef-C3 和Cef-C4。

表5 各制剂在不同MIC 水平下的f%T ＞MIC (%)Tab 5 f%T＞MIC of cefaclor preparations at different MIC levels (%)

4 讨论

对383 株临床分离株的体外药敏试验结果表明，头孢克洛原研制剂的抗菌活性优于仿制制剂，MIC90较其降低一个倍比浓度。分析制剂含量显示原研制剂的平均内容物含量分别在干混悬剂（包括颗粒剂）、胶囊剂中最高且变化范围最小。有研究表明抗菌药物含量或效价当量的差异，可能引起药物对病原菌的抗菌效果不同。研究分析了万古霉素仿制药的药效当量[14]，发现仿制药的效价当量低于原研药，效价差异符合美国药典等规定的范围（－10%～＋15%），但效价降低10%，引起10%菌株的MIC增加，对仿制药临床抗菌效果不佳引发担忧。制剂辅料对药物药效的发挥可能也存在影响，装量分析表明原研制剂的头孢克洛绝对重量占比较仿制制剂更低，提示在原研制剂中辅料的占比更大，现行一致性评价对于仿制药的辅料成分与比例没有规定需与原研药一致，这种差异是否对药物疗效产生影响尚待考察[15]。

体内药物浓度是持续变化的，体外静态抑菌作用不能完全预测体内的疗效[16]，PK/PD 特性是影响抗菌药物体内疗效的重要因素之一[17]。有研究表明，阿莫西林仿制药的血清Cmax达到与原研药的生物等效标准，但AUC0～t和AUC0～∞的上限和下限的几何均数比率均低于等效标准，且T＞MIC值显著低于原研药，可能导致其临床杀菌效果不佳[18]。还有研究验证了庆大霉素仿制药（GNTRecipe）与原研药（GNT-S Plough）具有药学等效性，但前者防止细菌在肺部播散的效果不如后者，两者体内疗效不等效[19]。抗菌仿制药存在体内外的抗菌活性非等效的问题多有报道[20-23]，现有仿制药的等效性研究，可能难以获得充分的数据证明其在体内药效方面与原研药能完全一致，药学等效和体外药效等效并不意味着体内治疗等效[24]。

本研究基于时间依赖性抗菌药物作用特点，分析头孢克洛仿制制剂与原研制剂的关键PK/PD 参数f%T＞MIC靶值，结果显示两者f%T＞MIC不一致，仿制制剂的获得值显著低于原研制剂，或可导致临床疗效不一致，提示临床应慎重使用，严格审查其质量与疗效同原研药的一致性，以减少治疗失败带来的负面影响[25-26]。鉴于抗菌药物的PK/PD 特性与抗菌效应和临床疗效的关系密切，建议对其重要的PK/PD 参数进行等效性考察，以期质量与疗效更接近真实的一致性。