摘要

　　盡管生物等效性豁免的政策已成為各監(jiān)管機構(gòu)法律體制的一部分，但既沒有就非高溶高滲型藥物BE豁免的尺度達成共識，也沒有就BDDCS達成一致性的官方文件（Biopharmaceuticsdrugdispositionclassificationsystem）。為了更好地理解BE豁免的適用性，我們開展一項現(xiàn)況調(diào)查，我們從巴西衛(wèi)生監(jiān)督機構(gòu)的數(shù)據(jù)庫中隨機抽取500個藥物的BE研究數(shù)據(jù)。旨在于評論在BCS分類或BDDCS分類下，如何表征藥物本身和藥物劑型對生物等效性的影響。樣本數(shù)據(jù)中，試驗藥物按照BCS和BDDCS類別分類，以評價藥物特性和劑型是如何影響B(tài)E試驗的結(jié)果。結(jié)果顯示：BCS或BDDCSⅡ類藥的BE不等效風(fēng)險是Ⅰ類或Ⅲ類藥的4倍。因此，溶解度可能對BE試驗的結(jié)果起到至關(guān)重要的作用，而腸道滲透性或代謝程度對其影響不大。

　　關(guān)鍵詞：生物等效性豁免；BCS；BDDCS；生物等效性；溶出度；滲透性；溶解度

　　簡介

　　1995年,Amidon等提出了生物藥劑分類系統(tǒng)（BCS）的概念。根據(jù)藥物吸收模型研究的結(jié)果表明，口服藥物吸收主要受控于藥物的兩個特征，即生理條件下的溶解度和腸道滲透性，以及藥物劑型的溶出速率?；贐CS系統(tǒng)，可按溶解性和腸道滲透性將藥物分為4個類別，以此預(yù)測藥物吸收的限速步驟：胃排空時間或腸道滲透性（高溶解藥物屬于BCSⅠ類或Ⅲ類）、體內(nèi)溶出和/或溶解性（BCSⅡ類），或所有變量混合（BCSⅣ類）。同年，美國FDA開始采用BCS分類指導(dǎo)放大生產(chǎn)和批準(zhǔn)上市后變更，并規(guī)不同級別的變更所需開展的試驗。2000年，F(xiàn)DA首次將BCS分類理論用于新仿制藥申報時的體內(nèi)生物等效性豁免。通常，F(xiàn)DA規(guī)定生物等效性（BioequavalenceBE）豁免僅適用于高溶解、高滲透的口服固體速釋制劑。該政策被一些專家認(rèn)為過于保守，建議將BE豁免范圍放寬其他BCS類型藥物。目前，不同審評機構(gòu)尚未達成一致性的觀點，因為一些審批官認(rèn)為BE豁免不僅僅適用于一個BCS類別，還應(yīng)適用于按溶解性或滲透性界定的其它類別。而Potthast和Zheng已對這些共識和分歧做了總結(jié)和討論。

　　歐洲藥品管理局（EMA）將BCS分類藥物的BE豁免尺度延伸至高溶解、低滲透的藥物（如BCSⅢ類），但前提是該藥物為速釋劑型，其處方組成與參比制劑相同，用量與參比制劑相似。設(shè)定該前提條件是為了避免的膜轉(zhuǎn)運蛋白作用帶來的不可預(yù)料的影響。該指南與其他將BE豁免尺度放寬到BCSⅢ類的報告觀點一致。然而，這種需要更嚴(yán)格的體外溶出標(biāo)準(zhǔn)以保證口服藥物吸收僅受限于腸道滲透性的觀點仍缺乏共識。

　　相反，WHO提出一個更靈活的方法，因為這不僅涵蓋FDA和EMA推薦的基于BCS分類的生物等效性豁免范圍，還延伸到BCSⅡ類的部分藥物。WHO認(rèn)為，在PH6.8的條件下，具有高溶解、高滲透的弱酸性藥物也可申請生物等效性豁免。這是因為小腸是該類藥物的主要吸收部位，與BCSⅠ類相似。但是，這種豁免模式在業(yè)界并未得到認(rèn)同，盡管一些專家表示支持，仍受到很多質(zhì)疑。

　　2005年，Wu和Benet修訂了BCS的概念，試圖解決滲透性定義上的歧義。他們提出高滲透藥物通常主要通過代謝來消除，并以藥物的溶解性和代謝程度為基礎(chǔ)，提出了BDDCS分類系統(tǒng)。關(guān)于滲透性定義的歧義在其他報告中也有進一步闡述，但仍未解釋清楚。盡管如此，BCS和BDDCS的支持者認(rèn)為，藥物的代謝程度將增加BCS應(yīng)用的價值，因為它能更好地反映藥物吸收情況。藥物的代謝程度，可以用氧化或共軛酶形成的代謝物的量來表示。EMA指南第一個指出將代謝程度作為藥物吸收的指標(biāo)。值得注意的是，根據(jù)BDDCS分類，一些專家指出由于不同群體的基因分布多樣性,藥物代謝相關(guān)的基因多態(tài)性會導(dǎo)致不同分類。

　　鑒于采用BCS/BDDCS分類在BE豁免過程中的應(yīng)用仍缺乏統(tǒng)一性，本文開展了現(xiàn)況調(diào)查，以評估BCS和BDDCS每個等級藥物的BE不等效和BIE（bioinequivalent）風(fēng)險。該項調(diào)查同時評估體外溶出用于預(yù)測兩個分類系統(tǒng)的BE結(jié)果的情況。目的是采用回顧性數(shù)據(jù)來確定生物豁免擴展到Ⅱ和Ⅳ類藥物可行性。

　　試驗

　　該調(diào)查從巴西衛(wèi)生監(jiān)督局（ANVISA）內(nèi)部的BE研究數(shù)據(jù)庫中隨機取樣，該系統(tǒng)電子記錄了從2008年起巴西開展的所有生物等效性研究，包括BE等效、BE不等效和BIE（bioinequivalent）結(jié)果（BIE指statisticpower（統(tǒng)計功效）＞80%的試驗中，點估計值超過0.8-1.25的情況）。考慮到BCS每個類型的BE不等效結(jié)果已有報道，樣本大小按OpenEpi2.3.1版統(tǒng)計，必須達到驗前statisticpower的80%，顯著水平達0.05%。由于BCSⅠ類和Ⅲ類藥物的BE不等效結(jié)果存在較小差異，樣本大小要求絕對拒絕無效的原假設(shè)（H0:relativerisk=1；總樣本為13300個BE試驗）遠遠高于生物等效性和藥學(xué)等效性系統(tǒng)的總數(shù)。所以，樣本大小僅考慮BCSⅠ、Ⅲ、和Ⅳ類與Ⅱ類對比。該算法表明BCS每個類型至少需要進行96項BE試驗。考慮到注冊仿制藥中的BCS不同類別分布情況，我們隨機從生物等效性和藥學(xué)等效性系統(tǒng)中抽取500個樣本藥物的BE試驗數(shù)據(jù)，足以統(tǒng)計評估藥物特性（溶解性、腸道通透性和藥物代謝程度）和劑型（體外溶出度）是如何影響B(tài)E試驗的結(jié)果。所有的試驗取樣均由倫理委員會批準(zhǔn)，由通過GLP和GCP認(rèn)證的醫(yī)藥研發(fā)外包公司（CRO）執(zhí)行，并遵照Helsinki宣言和巴西法律。并收集了經(jīng)藥典或驗證試驗后得出的有參考意義的體外溶出度數(shù)據(jù)。

　　藥物分類

　　藥物按照BDDCS進行分類，詳見前面列表。該列表展示了在PH1.0-7.5范圍內(nèi)藥物溶解度以及計算油水平衡系數(shù)clogP值，并采用clogP值對樣本藥物進行BCS分類。本文選擇美托洛爾作為腸道滲透性的標(biāo)準(zhǔn)藥物，是因為它的絕對生物利用度約為90%。在此基礎(chǔ)上，clogP值高于或等于美托洛爾的藥物均被認(rèn)為是高滲透的藥物。

　　數(shù)據(jù)分析

　　采用卡方檢驗（如適用，或費舍爾精確檢驗）測算生物不等效結(jié)果在BCS或BDDCS所有類型的占比。采用多個2*2列聯(lián)表進行比較BCS或BDDCS每個類型的所有組合，并計算生物不等效或BIE的相關(guān)風(fēng)險，以及它們的95%置信區(qū)間。數(shù)據(jù)分析采用SPSS17版軟件進行統(tǒng)計分析，P<0.05被認(rèn)為是有意義的。

　　通過靈敏度（sensitivity）、特異性（specificity）、陽性似然比（LR+：likelihoodratiopositive）、陰性似然比（LR-：likelihoodrationegative）和驗后概率（posttestprobability）等參數(shù)對體外溶出度試驗與生物等效性結(jié)果間的可預(yù)測性進行評估。靈敏度是指假定一個仿制藥是生物等效的，檢測體外溶出曲線相似的條件概率。相反，特異性指假定一個仿制藥是生物不等效的，檢測體外溶出曲線不相似的條件概率。靈敏度和特異性的互補概率分別是假陰性和假陽性概率。LR+指靈敏度和假陽性概率的比值。換而言之，溶出試驗的LR+是指生物等效藥物可能出現(xiàn)相似的體外溶出情況比生物非等效藥物多的倍數(shù)。相反，LR-是特異性和假陰性概率的比值，表示生物等效藥物可能出現(xiàn)不相似的體外溶出曲線比生物非等效藥物少的倍數(shù)。LR+大于1表明相似的體外溶出曲線與生物等效結(jié)果相關(guān)，而LR-小于1表明體內(nèi)不相似的體外溶出曲線與生物非等效結(jié)果相關(guān)。因此，當(dāng)LR的置信區(qū)間為95%和100%時是沒有診斷價值（diagnosisvalue）的。盡管這四個指標(biāo)概述了診斷準(zhǔn)確性，但它們僅僅強調(diào)BE等效（或BE不等效）結(jié)果預(yù)測體外溶出結(jié)果的準(zhǔn)確性，因為它們表明條件概率，即驗前條件是體內(nèi)試驗的結(jié)果（如：給出BE結(jié)果，找到相似的體外溶出概率是多大）。然而，在監(jiān)管領(lǐng)域內(nèi)，人們對體外試驗如何更好地預(yù)測BE結(jié)果更感興趣。這是可以通過驗后概率來評估的，而驗后概率可以通過BE等效和BE不等效結(jié)果的驗前概率和相似然函數(shù)（LR+、LR-）的組合計算出來。根據(jù)貝葉斯定理，這種組合概述了相似或不相似的體外溶出曲線是如何改變獲得BE等效或BE不等效結(jié)果概率的驗前知識。為了應(yīng)用驗后概率，需要用額外的計算方法（詳見后面的參考）將可能性轉(zhuǎn)換為概率。用代數(shù)的方法，這些診斷參數(shù)（diagnosisparameters）的定義參見下方（Table1）：

　　靈敏度=a/(a+c)[Sensitivity=a/(a+c)]

　　特異性=d/(b+d)[Specificity=d/(b+d)]

　　LR+=靈敏度/(1-特異性)[LR+=sensitivity/(1?specificity)]

　　LR-=（1-靈敏度）/特異性[LR?=(1?sensitivity)/specificity]

　　驗后概率BE=驗后比BE/（1+驗后比BE）[PosttestprobabilityBE=posttestoddsBE/(1+posttestoddsBE)]

　　驗后比BE=驗前比BE*LR+[PosttestoddsBE=pretestoddsBE×LR+]

　　驗前比BE=發(fā)生率BE/（1-發(fā)生率BE）[PretestoddsBE=prevalenceBE/(1?prevalenceBE)]

　　發(fā)生率BE=驗前概率BE=（a+c）/(a+b+c+d)[PrevalenceBE=pretestprobabilityBE=(a+c)/(a+b+c+d)]

　　驗后比BE不等效=驗前比BE不等效*（1/LR-）[Posttestoddsnon-BE=pretestoddsnon-BE×(1/LR?)]

　　靈敏度、特異性、LR+、LR-的95%置信區(qū)間（CI）采用上述的方法計算。

　　結(jié)果

　　所有BE試驗樣本藥物均為不在口腔部位吸收的速釋制劑。此外，本次調(diào)查僅包含驗后statisticpower高于80%的BE不等效試驗，因此，點估值在BE試驗界限以外的BE不等效試驗假設(shè)為BIE；換而言之，BE不等效結(jié)果是因為試驗藥物和參比制劑的差異造成的。

　　114個藥物中107種藥物按照BCS和BDDCS分類，代表的95%樣本試驗藥物（475）。Figure1為BCS和BDDCS每個類別的取樣藥物分布。

　　Figure1.DistributionofdrugssampledbetweenBCSandBDDCSclasses.

　　強代謝型藥物是指代謝率高于70%的藥物，而弱代謝型藥物是指代謝率低于臨界值的藥物。親油性藥物中，66個強代謝型藥物代謝率高于美托洛爾，23個弱代謝型藥物代謝率低于美托洛爾。相反，有9種藥物表現(xiàn)出良好的親油性，代謝率高于70%，但其clogP低于美托洛爾，因此也被分為弱代謝型藥物。多位專家指出，產(chǎn)生這種不一一對應(yīng)原因，主要是肝細(xì)胞內(nèi)代謝酶的差異或基于轉(zhuǎn)運或載體轉(zhuǎn)運的藥物吸收機制優(yōu)勢造成的

　　在兩種分類系統(tǒng)的所有類類別，Cmax和AUC0–t均出現(xiàn)BE不等效結(jié)果。BE不等效發(fā)生率為10%（Ⅲ類）-40%（Ⅱ類）。BCS和BDDCS所有分類中都出現(xiàn)BIE結(jié)果。（詳見Table2）

　　Table3為BCS或BDDCS每個類別出現(xiàn)BE不等效或BIE風(fēng)險的比較（兩兩比較）。總結(jié)，不管根據(jù)BCS還是BDDCS分類，Ⅱ類藥物出現(xiàn)BE不等效風(fēng)險是高溶解藥物的2.5-4倍。在所有比較中，statisticpower均高于99%（以O(shè)penEpi2.3.1.版計算）。但是，此次調(diào)查無法保證Ⅰ類和Ⅲ類藥物比較和包含Ⅳ類藥物的任何比較均具有足夠的statisticpower（主要是因為在本次取樣中BCSⅣ類藥物較少，僅為2.8%）。由于涉及BCS或BDDCSⅣ類藥物的比較不具備statisticpower，涉及此類藥物的試驗將排除在以下分析之外。

　　對于所有BCS和BDDCS每個類別藥物，在單一試驗條件下，采用藥典或已驗證的方法進行體外溶出曲線的測定，并評估的BE結(jié)果對體外溶出曲線的預(yù)測性。抽取的475個樣本藥物中29個體外溶出曲線的對比數(shù)據(jù)；因此，靈敏度、特異性、LR+、LR-和驗后概率等診斷參數(shù)分別以432個BCS和417個BDDCS的Ⅰ-Ⅲ類藥物作統(tǒng)計（詳見table4和table5）

　　在BCS或BDDCSⅠ類仿制藥中，體外溶出曲線相似的藥物BE等效可能性大概是BE不等效1.7倍，而且當(dāng)試驗藥品的體外溶出曲線與參比藥物相似時，BE等效成功率會增加到90。同時，高溶解藥物進行體外溶出試驗后，BE不等效的結(jié)果可預(yù)測性也會明顯提高。體外溶出曲線不相似，BCSⅠ或Ⅲ類藥物non-BE結(jié)果的驗后概率比相對驗前概率高4.5或2.5倍。

　　相反，Ⅱ類藥物的體外溶出試驗對判斷BE等效或BE不等效結(jié)果沒有任何價值,因為LR+和LR-無顯著性差異。

　　討論

　　BCS和BDDCS分類中的BE不等效結(jié)果分布：2類最高

　　BE不等效結(jié)果在BCS類型的發(fā)生率（詳見Figure1和Table2）與之前的報告相似。BE不等效結(jié)果發(fā)生率最高的是低溶解、高滲透藥物。該結(jié)果屬預(yù)料之中，因為根據(jù)BCS理論，Ⅱ類藥物的吸收是由體內(nèi)藥物溶解或其溶解度（如高劑量藥物灰黃霉素的例子）限制的，這意味著是藥物性質(zhì)而非胃排空時間或腸道滲透性決定藥物的吸收。

　　BCS/BDDCS每個類別的BE不等效占比很相似，即使這兩個系統(tǒng)采用不同的臨界值區(qū)分藥物吸收程度：BCS為吸收大于90%，BDCCS為大于70%。實際上，在某些情況下藥物的代謝率甚至低于給藥劑量的70%，因為BDCCS的代謝標(biāo)準(zhǔn)沒有把代謝過程限制為氧化酶（第1階段）和聚合酶（第2階段）的催化反應(yīng)，這些反應(yīng)只是發(fā)生在藥物吸收后，而很多藥物可被細(xì)菌酶系代謝，發(fā)生首過效應(yīng)。

　　BCS和BDDCS每個類別的BE不等效風(fēng)險：1,3類相當(dāng)

　　當(dāng)比較BCS或BDDCSⅠ和Ⅲ類藥物時，出現(xiàn)BE不等效和BIE的結(jié)果的風(fēng)險幾乎一致。然而，值得一提的是，由于無法得足夠的樣本量，本次分析的二類誤差相對較高（近70%，H0:μclass1=μclass3）。相反，與高溶解藥物相比，低溶解、高吸收藥物出現(xiàn)BE不等效或BIE風(fēng)險高出將近4倍（詳見Table3）。由于兩組對照藥物（兩個系統(tǒng)的Ⅰ或Ⅲ類vsⅡ類）的預(yù)計風(fēng)險相似，所以溶解度比吸收程度對BE結(jié)果的影響更大。以上結(jié)果有助于評估生物等效豁免的范圍不限于BCSⅠ類藥物，正如Polli等人的建議。

　　然而，上述分析的潛在缺點在于BCS分類基于以假定值作為滲透性的測定方法。假定值作為滲透性分類并未被任何生物等效豁免指導(dǎo)原則作為滲透性分類的標(biāo)準(zhǔn)或甚至為支持條件。所以暫時基于溶解度和假定值的BCS分類可能會大致假陰性結(jié)果（如滲透性評估相關(guān)的藥物底物吸收案例）。相反，親油性和腸道滲透性有相當(dāng)緊密的關(guān)聯(lián)，至少對于主要通過被動吸收的藥物。

　　體外溶出試驗對BE結(jié)果可預(yù)測性-高溶解藥物的診斷參數(shù)

　　考慮到體外溶出曲線和BE試驗的對比結(jié)果有差異，可能需要在2*2列聯(lián)表中進行比較。試驗表現(xiàn)指標(biāo)源于評估體外試驗和體內(nèi)試驗結(jié)果可預(yù)測性的表格（Table1和Table5）。

　　在體外溶出實驗中，單個類別的靈敏度明顯高于所有BCS或BDDCS類型，75%-96%的BE藥物的體外溶出曲線與其參比藥物相似，然而BCS和BDDCSⅠ和Ⅲ類藥物的特異性在統(tǒng)計數(shù)據(jù)上并不顯著。換而言之，50%的BE不等效藥物的體外溶出曲線不相似，而另外50%的體外結(jié)果相似。然而，基于BCS的生物等效需要的是不止一條而是一組三條在PH與上消化道相似的條件下得出的體外溶出曲線，這可以被理解為一系列分析試驗，因為第一個結(jié)果決定第二個試驗是否進行。例如：如果體外溶出曲線在PH1.2時相似，那么第二個體外溶出試驗就在PH4.5的條件下進行，如果也相似，第三個試驗就在PH6.8的條件下進行。根據(jù)生物等效豁免過程，只有三個體外溶出曲線都相似，藥物才能被批準(zhǔn)，否則判定無效。這種多重檢驗結(jié)合可能會導(dǎo)致整體特異性比單個體外試驗更高?？紤]到本次調(diào)研的診斷參數(shù)以單個體外試驗結(jié)果計算，溶出試驗在藥典或生產(chǎn)驗證的條件下評估質(zhì)量控制，當(dāng)進行支持生物等效豁免的整套體外溶出曲線試驗時，試驗準(zhǔn)確性越高似乎越安全。

　　BCSⅢ類藥物的吸收比Ⅰ類藥物更復(fù)雜，因為它的吸收部分依賴于小腸，并由攝取性運載體傳遞。因此，Ⅲ類藥物的吸收更受部分輔料影響，與胃腸蠕動相互作用，降低腸轉(zhuǎn)送時間，還可能與攝取性運載體相互作用。由于巴西法律不要求仿制藥和參比制劑的處方質(zhì)與量的相似，因此仿制藥的輔料和用量一般有差異。由于500個樣本藥物的處方與參比制劑處方未做比較，我們無法排除仿制藥不同輔料影響膜載體或腸胃蠕動的可能，導(dǎo)致體外溶出試驗無法預(yù)測的BE不等效結(jié)果。這可能解釋了Ⅲ類藥物的預(yù)后概率低于Ⅰ類藥物（27%vs71%）。這個觀點需要更多的試驗來進一步證明。然而，由于Ⅲ類藥物出現(xiàn)BE不等效結(jié)果的風(fēng)險較低，因此，根據(jù)EMA指南，在輔料成分與參比制劑相同的情況下，BE豁免范圍放寬至高溶解、低吸收仿制藥是相對安全的。

　　BSCⅢ類藥物生物等效豁免的快速溶出vs非?？焖偃艹?/strong>