施文佳,居文政,王来通,王文俊,陈 娇,樊宇彤,张 钰,阮小庶*
1 南京百益恒安生物科技有限公司,南京 210000;2 江苏省中医院,南京 210029
皮肤主要分为表皮、真皮和皮下组织3 个组成部分,其中,根据表皮细胞的发展阶段,可将表皮分为基底层、棘细胞层、颗粒层、透明层和角质等5 层[1](皮肤结构见图1)。外用制剂的给药部位为皮肤表面,药物通过皮肤的表皮、毛囊和/或细胞间吸收发挥疗效,可分为传统的外用制剂和透皮贴剂(片)类药物[2]。传统的外用制剂通常通过局部、区域吸收发挥疗效,在某些情况下全身性吸收,常用的制剂包括乳膏、软膏、凝胶、霜剂、乳液、溶液等;透皮贴剂(片)类药物为新型载药技术,通过局部给药后全身吸收发挥药效,其制剂工艺更加复杂,等效性评价方式也与传统外用制剂有所不同。
图1 皮肤的基本结构
对于外用制剂仿制药生物等效性(BE)评价的方法,各个国家或地区均发布了相应的法规及指导文件,评价的总体思路基本相同。其中,美国食品药品监督管理局(FDA)所接受的生物等效性研究方法,按照精确度、灵敏度和可重复性排序,依次为:体内药代动力学研究、体内药效学研究、严格合规的临床试验、体外研究以及其他FDA 认可的方法[3]。
大部分皮肤局部用药品不发生全身性吸收,即使发生了全身性吸收,其体内药物浓度通常不可测量,测定的体液内药物浓度随时间变化的函数通常不可行或者不适用[3]。全身药物浓度与临床疗效之间通常没有明显的关联,仅能推测和衡量可能发生的不良反应事件。
根据中国、美国、日本、欧盟已发布的外用制剂生物等效性研究相关指导原则,仅在少数根据情况需要进行全身性PK 分析,例如对于利丙双卡因乳膏,美国通用药品开发指南推荐采用单剂量、双交叉、体内研究进行生物等效性评价。
根据国家药监局药品审评中心(CDE)2018 年7 月发布的《新注册分类的皮肤外用仿制药的技术评价要求》[4](仅针对新注册分类4 及5.2 类的局部作用、局部起效的皮肤外用制剂)规定:(1)对药物的作用部位在角质层内或角质层下方或两者兼具,药效或者作用部位浓度与药代动力学呈良好相关性时,可进行与参比制剂的人体PK 试验;(2)对局部作用的药物可能导致全身暴露(重点关注大面积使用的局部外用制剂),且存在一定的全身不良反应风险时(如皮质类固醇激素类等),建议与参比制剂进行人体PK 对比试验研究。
日本药品和医疗器械评价中心(PMDA)2003 年发布的《外用仿制药生物等效性研究指导原则》[5]指出,当药物的活性位点是角质层和/或以下,且活性位点的临床疗效或药物浓度与药代动力学参数相关时,该试验是有用的,通常使用AUC(药物浓度-时间曲线下面积)或Css(稳态药物浓度)作为评估生物等效性的参数。欧盟人用医药产品委员会(CHMP)于2010 年发布的《Guideline on The Investigation of Bioequivalence》[6]规定,当局部作用药品进入全身血液循环系统存在全身不良反应风险时,应测量体循环中的血药浓度。
常规口服制剂药动学研究是通过测定服药后体液中药物浓度数据计算其药动学参数。DPK 相当于将血、血浆、尿的药动学方法运用于角质层,是在局部用药及去除药物后的特定时间内,采用胶带连续剥离角质层,从而获得药物在角质层中的浓度数据,通过构建两种制剂处方角质层药—时曲线,以计算Cmax、Tmax和AUC,判断药物是否等效。
目前中国与欧盟均无DPK 研究相关指南。美国FDA 于1998 年发布了《皮肤局部用药品新药申请和仿制药品申请的体内生物利用度、生物等效性、体外释放和相关研究》[7],该指南中推荐DPK 方法用于皮肤外用制剂的生物等效性评价;但该方法由于人体皮肤角质层的个体差异大、实验室重现性差及渗透机制差异大等原因,美国已于2002 年5 月撤回[8]。目前,仅日本《外用仿制药生物等效性研究指导原则》[5]中仍将DPK 用于作用部位为角质层本身或更深的外用药物的等效性评价方法。中国外用制剂仿制药上市研究不推荐使用DPK 方法进行生物等效性评价。
血管收缩试验(VCA),又称皮肤变白试验,是FDA 接受的唯一一种体内药动学研究方法。此法操作简单,纳入病例数较少(包括预试验和正式试验,正式试验不低于12 例),已被各国广泛采纳用于临床终点的BE 研究的替代方法[9]。
中国外用制剂仿制药指南中规定:对于含皮质类固醇激素的制剂,可选用经初筛合格的健康受试者进行人体皮肤变白试验,以替代在体皮肤吸收试验及以临床指标为终点的生物等效性研究。欧盟发布的《Clinical Investigation of Corticosteroids Intended for Use on The Skin》[10]规定,如果外用皮质类固醇被认为是对现有产品的微小修改,则通常有可能依靠与后一种产品的比较作为参考,至少通过充分的血管收缩试验证明其与参比制剂具有相似疗效。2006 年发布的《Questions and Answer on Guideline Title:Clinical Investigation of Corticosteroids Intended for Use on The Skin》[11]指出,对于外用皮质类固醇制剂,当仿制药与参比制剂在定性(Q1)和定量(Q2)上相同或相似时,允许使用VCA 研究、进行两种制剂的生物等效评价。美国FDA 1995 年发布的《Topical Dermatologic Corticosteroids:in Vivo Bioequivalence》[12]提供了VCA 研究的详细指南,需要进行初步研究和关键BE 研究。目前中国、欧盟均遵循该行业指南开展VCA 研究。日本《外用仿制药生物等效性研究指导原则》[5]也对VCA 进行了较为详细的描述,其设计方法与FDA 指南推荐方法相似。
具有临床终点的BE 研究,是国际监管机构和组织对外用药品进行BE 评估最常用的方法[12,13],该方法适用于任何治疗类药物,临床研究往往是建立生物等效性的“首选方法”[9]。此类研究常采用随机、双盲、平行对照设计,并纳入安慰剂组以确定试验制剂、参比制剂与安慰剂之间存在治疗反应和可检测的治疗差异。对于有多个适应症的外用制剂,应选择对药物作用最敏感的适应症。具有临床终点BE 研究的临床终点类型不同,其等效的标准也不尽相同。当等效评价指标为连续性终点(如患者治愈时间)时,试验制剂与参比制剂几何均值比的90%置信区间必须为[0.80,1.25];当等效评价指标为二分类终点(如治愈/未治愈患者比例)时,试验制剂与参比制剂的差异的90%置信区间为[-0.20,0.20]。由于具有临床终点的BE 研究的复杂性,通常需要纳入大量的患者(500~600 例),此类研究成本昂贵、耗时较长,且该方法证明生物等效性的准确、灵敏度和重现性均较差[14]。
中国《新注册分类的皮肤外用仿制药的技术评价要求》[4]指出,体外释放对比和透皮吸收对比试验、非临床对比研究不能确定仿制药与参比制剂的生物等效性时,建议开展对比研究;处方中有新增的渗透促进成分,建议进行临床终点的生物等效性研究。欧盟《Clinical Requirements for Locally Applied,Locally Acting Products,Containing Known Constituents》[15]称:为了证明治疗等效性,原则上有必要进行临床试验,但可以使用和开发其他模型;对于仿制药,当药效学研究或局部有效性研究、体外研究等方法不适用时,需要开展临床研究。美国通用药品开发指南中,有大量皮肤外用制剂建议开展临床终点的BE 研究,作为等效性评价方式,如双氯芬酸凝胶、复合氟轻松/氢醌/维甲酸乳霜、盐酸萘替芬乳膏等,阿昔洛韦乳膏、甲硝唑乳膏等,可选择开展临床终点的BE 研究或其他类型研究,以证明其生物等效性。日本《外用仿制药生物等效性研究指导原则》[5]中规定,当其他研究不可行或不适用时,应使用统计学上足够数量的患者开展临床终点的BE 研究。应考虑每种药物的临床特征,制定可接受的等效性标准。
体外终点BE 研究常用来支持其他体内研究和/或豁免BE 研究的申请。专为外用产品定制的体外渗透测试(IVPT)和体外释放研究(IVRS)与固体剂型的溶出方法具有相同的科学原理[16]。直至2014 年,FDA 仅接受阿昔洛韦乳膏这一种制剂通过IVPT 和IVRS 证明生物等效性[13]。近年来,FDA 正逐渐接受其作为局部仿制药生物等效性评估的临床试验替代试验,陆续发布了甲硝唑乳膏、二十二醇乳膏、克林霉素磷酸酯凝胶等外用制剂仿制药开发指导原则(草案),允许仿制药与参比制剂在定性(Q1)、定量(Q2)一致的基础上,通过体外释放试验(IVRT)证明两制剂的生物等效性。
在中国外用制剂仿制药评价要求中,当外用溶液剂的药品配方发生变化,影响渗透性时,需要根据情况开展相应的体外和体内对比研究;对于半固体制剂,在主要质量特性一致的基础上,可通过体外释放对比和透皮吸收对比试验,来评价仿制药与参比制剂的质量和疗效的一致性;皮肤外用制剂仅作用于皮肤角质层外、难以透过皮肤屏障时,可在药学定性(Q1)、定量(Q2)和微观结构(Q3)一致的基础上,开展体外释放对比研究,证明仿制药与参比制剂的生物等效性;对作用部位在角质层内的外用制剂,可在Q1、Q2、Q3 一致的基础上,开展体外释放和体外透皮吸收对比试验,评价仿制药与参比制剂的生物等效性。在欧盟,如果使用的所有研究均经过充分验证,允许使用适当情况下的动物或体外研究证明仿制药与参比制剂的生物等效性。日本《外用制剂仿制药生物等效性研究指导原则》中无IVPT/IVRS 的生物等效性研究,体外释放试验通常作为皮肤局部外用制剂BE 评估的支持性研究[13]。该指导原则中允许仅在皮肤表面发挥药效的外用制剂通过体外效力试验或动物试验证明其等效性。
多数国家或地区的药监局均可豁免外用水溶液的体内BE 研究要求,此类药物通常以理化性质等即可证明生物等效性。中国《外用制剂仿制药技术评价要求》中规定,对于外用溶液剂,仿制药与参比制剂的辅料在定性(Q1)和定量(Q2)上应相同,辅料的浓度差异不应超过±5%且在关键质量属性一致的情况下,可不要求进行人体等效性试验;若仿制药与参比制剂辅料不一致,申请人需明确上述差异并证明该差异不会对药物的安全性和有效性产生影响。《化学药品非处方药上市注册技术指导原则(征求意见稿)》[17]中规定,对于外用局部起效的非处方仿制药,在确保药品质量和局部安全性与参比制剂基本一致的前提下,可以豁免生物等效性研究。
美国联邦法规21 CFR 320.22(b)(3)中规定:①用于皮肤的溶液、口服液、酏剂、糖浆、酊剂、喷雾或雾化的溶液、鼻用溶液或其他类似溶液;②活性成分与已上市的创新药或仿制药具有相同的浓度和剂型;③与已上市新药或仿制药相比,非活性成分或配方的改变不影响药物活性成分的吸收、吸收进入人体的活性成分的组成,或不会显著影响药品对人体/局部作用的有效性。FDA 发布的《通用药品开发指南》中也豁免了此类外用制剂人体生物等效性研究,如维氟醌乳膏可通过理化性质研究确定仿制药与参比制剂的生物等效性。
欧盟也允许豁免皮肤外用溶液制剂的生物等效性研究。如果供试品是相同类型的溶液(水或油性),且含有与当前获批药品相同浓度的相同活性物质,则在溶液情况下,如滴眼液、鼻喷雾剂、皮肤溶液,可以豁免提供等效性数据的要求[6]。