王茜,姜红,周茜,刘晨曦,赵亚萍
(1.湖北中医药大学药学院,武汉 430065;2.湖北省药品监督检验研究院,武汉 430075;3.湖北省药品质量检测与控制工程技术研究中心,武汉 430075)
我国仿制药一致性评价工作自2016年正式展开[1]。作为仿制药生产大国,我国仿制药企业占全部药品生产企业90%以上,仿制药在已有批号的药品中超过95%[2-3],因此对已上市仿制药品开展一致性评价,是我国当前及今后一段时间的研究热点。生物等效性实验是评价口服仿制药物治疗效果一致性的理想方法,但传统的生物等效性实验耗资过大。目前为止,基于生物药剂学分类系统(biopharmaceutics classification system,BCS)分类的体外溶出实验是最能替代药物体内生物等效性研究的体外实验方法[4]。Gastro plusTM软件在建立药物的体内外相关性、进行虚拟生物等效性实验方面使用较为广泛[5-9]。该软件基于药物的理化性质和人体胃肠道的生理特性,模拟药物在体内的吸收情况,进而评价药物的生物等效性和仿制药工艺改进的有效性等。
盐酸文拉法辛化学名为1-[2-( 二甲胺基 )-1-(4- 甲氧基苯基 ) 乙基 ]环已醇盐酸盐,是一种通过抑制5-羟色胺和去甲肾上腺素的再摄取而达到抗抑郁作用的抗重度抑郁药[10-12]。本研究利用计算机模拟技术建立预测盐酸文拉法辛缓释胶囊体内外相关性模型,通过对其体外溶出特性的全面认识,结合盐酸文拉法辛的BCS特性,探讨在体外溶出度实验中具有不同溶出行为的制剂在体内的药动学参数(PK参数),进而评价国产盐酸文拉法辛缓释胶囊的生物等效性,同时也为其他仿制药的一致性评价提供工作思路和参考。
1.1药品与试剂 受试制剂:盐酸文拉法辛缓释胶囊(批号:企业1:31811008,企业2:a46926a,规格:每粒75 mg);参比制剂:盐酸文拉法辛缓释胶囊(商品名:怡诺思,Pfizer,规格:每粒75 mg,批号:AG6343);盐酸文拉法辛对照品(中国食品药品检定研究院,批号:100543-201602,含量:99.9%);乙腈(色谱纯,Merck KGaA);盐酸、醋酸钠、醋酸、磷酸二氢钾、氢氧化钠(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);实验用水为超纯水(Milli-Q 制备)。
1.2仪器 高效液相色谱仪(型号:Waters e2695,沃特世科技上海有限公司),电子天平(型号:XP205,梅特勒-托利多仪器公司,感量:0.01 mg) ,溶出仪(型号:AT-7,SOTAX公司),真空脱气仪(型号:ZKT-7F,天大天发科技有限公司); pH 计(Sevencompact,梅特勒-托利多仪器公司) ; 纯水仪(型号:Milli-Q,Merck Millipore公司);Gastro plusTM软件(Version 9.6,美国Simulations Plus Inc,包括PBPK模型、PK Plus、Group simulation等模块)。
1.3溶出度实验方法 取盐酸文拉法辛缓释胶囊的参比制剂和受试制剂,参考文献[13],采用篮法,分别以水、pH值1.2缓冲溶液、pH值4.5醋酸盐缓冲溶液、pH值6.8磷酸盐缓冲溶液为溶出介质,转速100 r·min-1,在2,4,6,8,12,16,24 h时取续滤液作为供试品溶液。另精密称取盐酸文拉法辛对照品10.46 mg,配置成104.6 μg·mL-1对照品溶液。按照高效液相色谱法测定,以Inertsil C8-3色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以0.1 mol·L-1磷酸二氢钾溶液-乙腈(70:30)为流动相,检测波长:225 nm,流速:1.0 mL·min-1,柱温:40 ℃。精密量取对照品溶液和供试品溶液10 μL,分别注入液相色谱仪,以外标法计算各自溶出量。
1.4虚拟生物等效性研究方法 采用Gastro plusTM软件,依据盐酸文拉法辛的理化与生物药剂学性质参数,结合文献报道或临床实验的人体静脉给药、口服缓释制剂给药后的药动学数据作为参照,建立盐酸文拉法辛的PBPK模型(生理药动学模型),建模基本参数如下:相对分子质量277.41,lgP=2.8,pKa=8.94[4],溶解度641.48 mg·mL-1(pH值6.8) ,渗透性2.268×10-4cm·s-1,扩散系数0.75×105( cm2)-1·s-1,颗粒密度1.2 g·mL-1,粒径 25 μm,全血/血浆药物浓度比为1,Fup=73%[4]。采用Gastro plusTM软件中的群体模拟,将各制剂体外溶出曲线预测的药时曲线均进行3次正交模拟,模拟的峰浓度(Cmax)与AUC平均值90%置信区间落在参比值80%~125%即认为两者等效[15]。
2.1体外溶出曲线 分别考察盐酸文拉法辛缓释胶囊2家国产仿制制剂和参比制剂在模拟人体消化道体内环境的4种溶出介质(pH 值1.2,4.5,6.8,水)中溶出行为,结果见图1。
A.水;B.pH值1.2;C.pH值4.5;D.pH值6.8。
我国现有仿制盐酸文拉法辛缓释胶囊生产企业2家,其中企业1为国产仿制生产企业,企业2为原研地产化生产企业,比较两家企业与参比制剂在不同溶出介质中的溶出曲线发现,企业2产品与参比制剂在四种溶出介质中的溶出曲线一致,企业1产品的溶出曲线与参比制剂略有区别,表现为前8 h溶出速率较参比缓慢,8 h后溶出曲线与参比基本一致,两企业生产的仿制制剂与参比制剂溶出曲线f2相似因子值见表1。
表1 不同仿制制剂与参比制剂f2相似因子值
盐酸文拉法辛作为BCSⅠ类药物,在不同pH溶液中进行溶解度测定,发现溶解度无pH依赖性,均达到600 mg·mL-1。故盐酸文拉法辛缓释胶囊在各溶出介质中的良好溶出主要由活性成分的溶解特性决定,不能反映各仿制企业制剂生产水平的高低,仅用f2因子法无法判定与参比制剂溶出行为是否一致,故采用计算机模拟的方式对其生物等效性进行评价。
2.2PBPK模型的搭建 将理化参数与文献报道不同给药方式PK数据输入Gastro plusTM软件。采用PK PlusTM模块计算建立盐酸文拉法辛缓释胶囊的体内吸收与处置模型,进行药物浓度-时间曲线的预测,并对比预测与文献[14]报道实测药物浓度-时间曲线之间吻合程度,结果见图2。模拟结果显示,主要PK参数的预测值与实测值基本一致,预测的Cmax、AUC值分别为57.15 ng·mL-1、1 108.8 ng·h-1·mL-1,实测的Cmax、AUC值分别为59.79 ng·mL-1、1 338.5 ng·h-1·mL-1[14]。满足模型预测Cmax、AUC值与实测值的误差在2倍以内则认为模型预测较为准确的要求[15]。拟合曲线显示,缓释胶囊实测数据与预测曲线的点基本重合,表明基于Gastro plusTM软件,采用文献中药动学参数建立的模型能够较准确地反映盐酸文拉法辛缓释胶囊在体内的吸收、分布、清除过程,可用于接下来的体内外相关性模型的搭建和生物等效性研究。
2.3体内外相关性建立 “2.1”项下的溶出曲线表明,4种介质对盐酸文拉法辛缓释胶囊几乎无区分性。通过Gastro PlusTM软件,比较盐酸文拉法辛缓释胶囊参比制剂在水、pH值1.2、pH值4.5、pH值6.8的体内外相关性。首先通过Weibull 方程将体外释放数据看做为体内释放并预测PK,再根据预测PK拟合得到药物体内释放曲线,将此曲线与体外释放曲线比较并建立相关性。由于盐酸文拉法辛缓释胶囊体外释放行为各pH条件均一致,故选择pH值6.8条件下的释放曲线分析。预测结果见图3,4所示,在各pH条件下的体外释放均比体内释放慢,若直接将缓释胶囊体外释放假设为体内释放,会低估药物的体内吸收。
A.单剂量给药;B.多剂量给药。
A.体外释放;B.体内拟合释放。
图4 不同溶出介质中体外释放曲线与体内释放曲线
为更好将体外释放差异反映体内释放情况,将体外释放和体内释放进行了数据相关性分析,得到相关方程为:Y=1.163 9X+1.077 8,R2=0.998 9,后续可利用获得的体内外相关性方程,评估体外释放变化对体内PK和生物等效性(BE)的影响。
2.4文拉法辛缓释胶囊仿制制剂虚拟生物等效性预测 本研究考察两家企业盐酸文拉法辛缓释胶囊仿制制剂,采用Gastro PlusTM软件中群体模拟实验进行虚拟生物等效性研究,群体模拟结果见表2。模拟结果显示,以Cmax和AUC为指标,企业1制剂结果统计中,文拉法辛Cmax均值90%CI超出原研制剂Cmax均值的80%~125%,说明企业1生产的盐酸文拉法辛缓释胶囊与原研缓释胶囊是生物不等效的; 企业2制剂结果统计中,文拉法辛Cmax和AUC均值90%CI的值均完全在参比均值80%~125%,说明企业2生产的盐酸文拉法辛缓释胶囊与原研缓释胶囊是生物等效的。
表2 溶出曲线模拟PK评估原研制剂与国产制剂生物等效性效果
生物等效性实验是评价固体口服仿制制剂治疗效果一致性的理想方法,但是传统的生物等效性实验存在诸多限制。而近年来研究认为,基于BCS理论的体外溶出实验是最能替代药物生物等效性研究的体外实验方法。盐酸文拉法辛作为BCSⅠ类药物,具有高溶解性,本研究表明仅通过体外溶出实验及f2相似因子值无法准确判断仿制制剂与参比制剂是否生物等效。
本研究中,采用溶出度实验结合计算机模拟软件Gastro PlusTM对仿制制剂进行虚拟生物等效性研究,Gastro PlusTM被誉为同类软件中 “黄金标准”。
当前,国内盐酸文拉法辛缓释胶囊仿制制剂生产企业有两家,其中企业1制剂为仿制制剂,而企业2的制剂为原研地产化制剂。从虚拟生物等效性的结果来看,企业1制剂与参比制剂不等效,企业2制剂与参比制剂等效,在验证该模拟软件准确性的同时,还提示当前国产盐酸文拉法辛缓释胶囊与参比制剂间尚存在一定的差异,提示企业应进一步改进制剂工艺以确保国产仿制盐酸文拉法辛与参比制剂质量疗效的一致性。研究对我国仿制制剂一致性评价工作的展开提供了新的思路,具有一定的理论及实践意义。