唐婉,尹菁,張圓,石蓓佳,李攀,3,陸益紅,樊夏雷
(1.徐州醫(yī)科大學(xué)藥物分析教研室,徐州 221004;2.江蘇省食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,南京 210009;3.中國藥科大學(xué),南京 210009)
仿制藥質(zhì)量差異直接影響藥物安全性和有效性。2017年2月,國務(wù)院正式發(fā)布《“十三五”國家藥品安全規(guī)劃》,將一致性評(píng)價(jià)列入產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)工程,其重要性已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面[1]。臨床推廣使用仿制藥的前提,是仿制藥必須與指定的參比制劑藥學(xué)等效(pharmaceutical equivalence,PE)和生物等效(bioequivalence,BE),以避免仿制過程中的質(zhì)量誤差。仿制藥和原研藥在多種不同pH值溶出介質(zhì)中溶出行為相似性是評(píng)價(jià)固體口服制劑PE的重要組成部分,也是對(duì)口服固體制劑內(nèi)在質(zhì)量評(píng)價(jià)的最主要方法[2-3]。體外溶出曲線的擬合可幫助仿制藥企業(yè)對(duì)處方工藝進(jìn)行篩選與優(yōu)化[4]。GastroPlusTM軟件[5]是一種基于機(jī)制性生理模型的藥動(dòng)學(xué)、藥效學(xué)(physiologically based pharmaeokineties/pharmacodynanfics,PBPK/PD)模擬軟件,目前已在美國食品藥品管理局(FDA)、國家藥品監(jiān)督管理局(National Medical Products Administration)、歐洲藥品管理局(European Medicines Agency,EMA)以及全球頂尖制藥公司中得到廣泛應(yīng)用,被譽(yù)為同類軟件中的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。萘普生 (naproxen)為苯丙酸類非甾體解熱鎮(zhèn)痛藥,臨床主要用于治療風(fēng)濕性疾病、痛風(fēng)及術(shù)后疼痛等[6],屬于生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)(biopharmaceutics classification system,BCS)II類(低溶解性、高滲透性)藥物?!吨腥A人民共和國藥典》2015年版[7]、《英國藥典》(British Pharmacopoeia,BP2017)[8]、《美國藥典》(United States Pharmacopoeia,USP40)[9]及日本橙皮書[10]均有收載。其中2015年版《中華人民共和國藥典》溶出度項(xiàng)下溶出介質(zhì)pH值、溶出裝置、取樣時(shí)間、檢測(cè)波長及限值與日本橙皮書收載方法均有較大差異。筆者對(duì)這兩種方法進(jìn)行比較,以便進(jìn)一步完善現(xiàn)有檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。采用GastroPlusTM軟件構(gòu)建萘普生片體內(nèi)外PK模型,結(jié)合體外溶出結(jié)果,對(duì)各仿制藥進(jìn)行評(píng)價(jià)研究,為開展仿制藥質(zhì)量和療效一致性評(píng)價(jià)提供可以借鑒的思路。
1.1儀器 自動(dòng)溶出儀(采用針式取樣方式,瑞士SOTAX公司),UV-2550型紫外檢測(cè)器(日本島津公司),真空脫氣機(jī)(天大天發(fā)科技有限公司)。
1.2試藥 磷酸二氫鉀(批號(hào):20171209)、磷酸氫二鈉(批號(hào):20170306)、冰醋酸(批號(hào):20180118)、氫氧化鈉(批號(hào):20160720)以及鹽酸(批號(hào):20171214)均為分析純,均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;萘普生對(duì)照品(中國食品藥品檢定研究院,批號(hào):100198-201205,純度:99.9%)。參比制劑萘普生片[日本田邊三菱(Mitsubishi Tanabe Pharma Corporation)公司,批號(hào):B041A,規(guī)格:0.1 g];仿制制劑分別為A企業(yè)樣品(批號(hào):160908),B企業(yè)樣品(批號(hào):170301),C企業(yè)樣品(批號(hào):160501),D企業(yè)樣品(批號(hào):160802),E企業(yè)樣品(批號(hào):150108),F(xiàn)企業(yè)樣品(批號(hào):160703),G企業(yè)樣品(批號(hào):170204),H企業(yè)樣品(批號(hào):009150502)。8家國產(chǎn)制劑規(guī)格均為0.1 g。
2.1溶出度測(cè)定方法的選擇
2.1.12015年版《中華人民共和國藥典》與日本橙皮書收載溶出度方法比較 將參比制劑分別按照日本橙皮書 (漿法,轉(zhuǎn)速:50 r·min-1,pH值6.8磷酸鹽緩沖液為溶出介質(zhì),體積900 mL,檢測(cè)波長272 nm)和2015年版《中華人民共和國藥典》(籃法,轉(zhuǎn)速:100 r·min-1,pH值7.4磷酸鹽緩沖液作為溶出介質(zhì),體積900 mL,檢測(cè)波長331 nm)中的溶出度檢查方法,測(cè)定0,5,10,15,30,45和60 min累積溶出量,以確定更適宜的溶出方法用于本研究,結(jié)果見表1。由表1可知,2015年版《中華人民共和國藥典》溶出條件較劇烈,在5 min時(shí)累積溶出量已達(dá)90.81%。日本橙皮書中收載方法更符合藥物在體內(nèi)釋放過程[11]。將同一溶出樣品分別于272和331 nm波長處測(cè)定吸光度值,計(jì)算溶出量,采用SPSS16版統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行t檢驗(yàn)分析。結(jié)果表明,兩波長下檢測(cè)結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.992,>0.05)。272 nm波長處檢測(cè)時(shí),需對(duì)樣品進(jìn)行第二步稀釋,該操作可能造成一定誤差,為減少操作誤差、減輕工作負(fù)擔(dān),本研究推薦331 nm為檢測(cè)波長。
表1 兩種溶出方法累積溶出量測(cè)定結(jié)果
Tab.1Resultsofcumulativedissolutionwithtwodissolutionmethods
%
2.1.2pH值-溶解度曲線的測(cè)定 取過量萘普生原料藥,加入37 ℃溶出介質(zhì)中振蕩過夜,取適量適宜倍數(shù)稀釋,采用HPLC法[7]測(cè)定峰面積,按外標(biāo)法計(jì)算振蕩過夜后溶液中萘普生含量,推算萘普生在不同pH值溶出介質(zhì)中的溶解度(表2)。一般釋放介質(zhì)的體積為藥物飽和溶液所需介質(zhì)體積的至少3倍量時(shí)認(rèn)為滿足漏槽條件[2],表2中以3倍計(jì),根據(jù)飽和所需介質(zhì)體積是否小于釋放介質(zhì)體積900/3=300 mL來判斷是否滿足漏槽條件。
表2結(jié)果顯示,pH值5.5處于漏槽條件的邊緣,隨著pH值增高,萘普生溶解度上升顯著。pH值6.8、pH值7.4溶出介質(zhì)滿足漏槽條件,萘普生在相同pH值緩沖液中,依磷酸鹽、枸櫞酸鹽、醋酸鹽順序溶解度逐漸增大。
2.1.3溶出曲線測(cè)定方法的確定 根據(jù)“2.1.1”項(xiàng)溶出度方法比較結(jié)果,以及pH值-溶解度曲線測(cè)定結(jié)果,確定溶出曲線測(cè)定方法為漿法,轉(zhuǎn)速50 r·min-1,體積900 mL,檢測(cè)波長331 nm。同時(shí)依據(jù)pH值-溶解度曲線測(cè)定結(jié)果,以及萘普生在體內(nèi)主要吸收部位,選擇以下溶出介質(zhì)[12]:①pH值6.8磷酸鹽緩沖液(取磷酸二氫鉀1.70 g和磷酸氫二鈉1.775 g,用水溶解并稀釋至1000 mL);②pH值6.0磷酸鹽緩沖液(0.2 mol·L-1氫氧化鈉溶液28 mL,加磷酸二氫鉀6.80 g,水溶解并稀釋至1000 mL);③pH值5.5醋酸鹽緩沖液(2 mol·L-1醋酸溶液3.0 mL,加醋酸鈉5.98 g,水溶解并稀釋至1000 mL);④pH值1.2鹽酸溶液(鹽酸7.65 mL,加水稀釋至1000 mL);⑤水。
表2 萘普生原料藥在不同溶出介質(zhì)中的溶解度
Tab.2Solubilityofnaproxenindifferentdissolutionmedia
介質(zhì)溶解度/(mg· mL-1) 飽和所需體積/mL是否符合漏槽條件pH值1.2鹽酸溶液0.02853514否pH值4.0醋酸鹽緩沖液0.04522214否水0.04662146否pH值4.5磷酸鹽緩沖液0.04852062否pH值4.5枸櫞酸緩沖鹽0.06151626否pH值4.5醋酸鹽緩沖液0.1040962否pH值5.0枸櫞酸緩沖鹽0.1270787否pH值5.5磷酸鹽緩沖液0.2890346否pH值5.5枸櫞酸緩沖鹽0.3150318否pH值5.5醋酸鹽緩沖液0.4000250是pH值6.8磷酸鹽緩沖液2.720037是pH值7.4磷酸鹽緩沖液5.120020是
2.2溶出度測(cè)定方法的驗(yàn)證
2.2.1穩(wěn)定性考察 取萘普生原料藥,置溶出杯中,在上述溶出度測(cè)定條件下,分別加入上述5種溶出介質(zhì)(37 ℃),于30,45,60,90,120,240 min取樣測(cè)定331 nm波長處吸光度,結(jié)果表明萘普生在240 min內(nèi)穩(wěn)定。
2.2.2線性關(guān)系考察 取萘普生原料藥105.66 mg,精密稱定,置100 mL量瓶,用pH值6.8溶出介質(zhì)溶解并定容,精密吸取適量,用溶出介質(zhì)稀釋,得21.13,42.26,63.40,84.53,105.66,126.79,149.50 μg·mL-1系列溶液,測(cè)定波長331 nm處各濃度溶液的吸光度值,分別為0.1468,0.2904,0.4352,0.5821,0.7165,0.8625,1.0218。線性方程為:Y=0.0068X+0.0037,r2=0.9999。
2.2.3回收率實(shí)驗(yàn) 取相當(dāng)于萘普生片1片的輔料,按比例精密稱定,置100 mL量瓶,分別加入適量萘普生對(duì)照品,用pH值6.8溶出介質(zhì)溶解并定容,精密吸取適量,用溶出介質(zhì)稀釋,制成相當(dāng)于濃度水平為80%,100%,120%的溶液,測(cè)定波長331 nm處吸光度,計(jì)算回收率?;厥章?%)=測(cè)得量/稱樣量×100%。結(jié)果見表3,平均回收率99.46%,RSD=0.41%。
2.3溶出曲線的繪制 對(duì)8種仿制制劑和參比制劑各取1批,按“2.1.3”項(xiàng)確定的溶出介質(zhì)和方法進(jìn)行溶出曲線的繪制。pH值5.5、pH值6.0、pH值6.8介質(zhì)在5,10,15,30,45,60 min時(shí)取樣,pH值1.2介質(zhì)與水中取樣點(diǎn)分別延長至120和240 min,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取樣10 mL,及時(shí)補(bǔ)液10 mL,計(jì)算不同時(shí)間點(diǎn)累積溶出量,結(jié)果見圖1。
表3 pH值6.8溶出介質(zhì)中萘普生片回收率測(cè)定結(jié)果
Tab.3ResultsofrecoverytestsonnaproxentabletsindissolutionmediaatpH6.8
n=9
結(jié)果表明,參比制劑和仿制制劑在pH值1.2溶出介質(zhì)和水中盡管均溶出不完全,但溶出速率、累積溶出量仍存在較大差異。參比制劑在pH值5.5、pH值6.0、pH值6.8溶出介質(zhì)中,10 min時(shí)平均溶出率均>85%;8種仿制制劑在pH值5.5、pH值6.0溶出介質(zhì)中,10 min時(shí)平均累積溶出量均<85%;在pH值6.8溶出介質(zhì)中,僅C廠家制劑在10 min時(shí)平均累積溶出量>85%。綜合以上結(jié)果,8種仿制萘普生片在5種溶出介質(zhì)中與參比制劑的累積溶出量均存在較大差異。
2.4溶出曲線相似性評(píng)價(jià) 采用FDA推薦的相似因子(f2)法,分別對(duì)pH值6.8、pH值6.0、pH值5.5溶出介質(zhì)中仿制制劑與參比制劑的溶出曲線進(jìn)行相似性評(píng)價(jià)。f2計(jì)算公式如下[13]:f2=50*lg { [1+1/n*∑(Rt-Tt)2]-1/2*100}
其中,n為溶出度試驗(yàn)取樣點(diǎn)個(gè)數(shù);Rt與Tt分別為參比制劑與仿制制劑t時(shí)間平均累積溶出量(%)。當(dāng)兩條曲線f2值>50時(shí),可認(rèn)為溶出曲線相似,且值越大相似度越高。結(jié)果見表4。
結(jié)果顯示,在pH值5.5、pH值6.0溶出介質(zhì)中8種仿制萘普生片與參比制劑溶出曲線相似因子f2值均<50;在pH值6.8溶出介質(zhì)中僅有C廠家生產(chǎn)的萘普生片f2值>50。即國內(nèi)8種萘普生片體外溶出曲線與參比制劑基本不一致。
A.pH值6.8緩沖液;B.pH值6.0緩沖液;C.pH值5.5緩沖液;D.pH值1.2溶液;E.水
表4 不同溶出介質(zhì)中萘普生片溶出曲線相似性分析結(jié)果(f2值)
Tab.4Similarityanalysisofdissolutionofnaproxentabletsindifferentmedia(f2)
廠家pH值6.8pH值6.0pH值5.5A25.616.816.3B30.618.614.3C58.743.139.2D23.215.113.9E31.619.417.7F39.324.121.9G26.013.411.7H33.621.225.4
2.5GastroPlusTM軟件建立萘普生片體內(nèi)外相關(guān)性模擬的研究 收集文獻(xiàn)報(bào)道的不同給藥途徑、給藥劑量的藥動(dòng)學(xué)曲線,以及GastroPlusTM軟件基于萘普生化學(xué)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的理化參數(shù)。主要參數(shù)有:logP[14]為3.18,pKa[14]為4.15,溶解度(pH值3.96)為0.0649 mg·mL-1,擴(kuò)散系數(shù)為0.87×105cm2·s-1,粒子密度為1.2 g·mL-1,滲透性為1.461×104cm·s-1,半衰期為12.8 h,血漿清除率為1.249 16 L·h-1,表觀分布容積為0.048 94 L·kg-1。
2.5.1萘普生驗(yàn)證性PK模型的構(gòu)建 在軟件吸收和處置模型中加載相應(yīng)理化參數(shù)和靜脈注射藥-時(shí)曲線數(shù)據(jù)[15],模擬藥物體內(nèi)消除過程,對(duì)比預(yù)測(cè)值與文獻(xiàn)收載實(shí)測(cè)值差異,評(píng)估模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,通常模型預(yù)測(cè)的Cmax和AUC值與實(shí)際值誤差≤2倍、擬合度>0.7即可證明建立的模型較準(zhǔn)確[16],擬合度 (R2)越高,模型預(yù)測(cè)越準(zhǔn)確。結(jié)果見圖2。
圖2顯示,預(yù)測(cè)曲線與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)基本重合,PK模型R2達(dá)0.976;表明初步建立的PK模型能夠較好地反映萘普生給藥后在人體內(nèi)的清除和分布特征。
圖2 靜脈給藥PK曲線模擬(曲線)與實(shí)測(cè)結(jié)果(方格)
Fig.2SimulativePKmodel(line)andclinicaldata(squares)ofintravenousadministration
2.5.2口服萘普生500 mg的PK模型驗(yàn)證 由于口服藥物在人體胃腸道存在溶出和吸收過程,且處置過程較靜脈給藥復(fù)雜,故用文獻(xiàn)收載的萘普生片實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)[17]對(duì)GastroPlus軟件預(yù)測(cè)理化參數(shù)和藥動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證,評(píng)估GastroPlus軟件模型對(duì)口服萘普生給藥后預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性(圖3)。模型預(yù)測(cè)參數(shù)與實(shí)測(cè)參數(shù)基本吻合,R2達(dá)0.980,表明模型溶解、溶出過程的公式以及所應(yīng)用的相關(guān)參數(shù)較合理地描述了萘普生相應(yīng)特征,建立的PK模型可行。
圖3 口服萘普生片500 mg PK曲線模擬(曲線)與實(shí)測(cè)結(jié)果(方格)
Fig.3SimulativePKmodel(line)andclinicaldata(squares)oforaladministrationofnaproxenat500mg
2.5.2以pH值6.8為溶出條件預(yù)測(cè)體內(nèi)PK曲線 在已驗(yàn)證的模型基礎(chǔ)上,將參比制劑及8家萘普生片仿制制劑在pH值6.8溶出介質(zhì)下的體外溶出數(shù)據(jù)加載到GastroPlusTM軟件,將Dissolution Model設(shè)置為Z-factor,軟件通過體外溶出曲線計(jì)算萘普生Z-factor值,并將溶出曲線轉(zhuǎn)換成體內(nèi)PK曲線,同實(shí)測(cè)的體內(nèi)藥時(shí)曲線進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見圖4。
結(jié)果表明,除參比制劑外,8家萘普生片仿制制劑的PK模擬曲線同實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)均存在較大差異,說明8種萘普生片仿制制劑與參比制劑體內(nèi)過程基本不一致。
2.5.3模擬PK參數(shù)比較 結(jié)合溶出曲線等信息,利用所建立的PK模型,對(duì)不同企業(yè)樣品以及參比制劑的體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè),計(jì)算與文獻(xiàn)實(shí)測(cè)曲線的擬合度。
結(jié)果表明,除參比制劑所得參數(shù)同文獻(xiàn)參數(shù)基本一致,R2為0.979。8家仿制制劑Cmax、tmax同文獻(xiàn)記載參數(shù)均存在較大差異,R2均低于0.7。故8家仿制萘普生片與參比制劑PE和BE基本不一致。
萘普生片的原研制劑為FDA認(rèn)可的0.5 g規(guī)格的“Naprosyn”(ATHNAHS PHARMA US LTD),但目前已停產(chǎn)。日本橙皮書公布的萘普生參比制劑為MITSUBISHI Tanabe Pharmaceutical Co.Ltd.(田邊三菱公司)“NAIXIN”0.1 g 規(guī)格,且與國內(nèi)多數(shù)仿制制劑規(guī)格相同,故本研究采用其為參比制劑。目前,已發(fā)表的文獻(xiàn)中,考察萘普生在多種溶出介質(zhì)中的溶出行為的研究筆者較少見到,且尚未見探究萘普生片體內(nèi)外相關(guān)性的報(bào)道,故本研究可為我國仿制藥質(zhì)量的提升及質(zhì)量和療效一致性評(píng)價(jià)提供可以借鑒的思路。
本研究中,由于參比制劑與8家仿制制劑在pH值1.2和水兩種溶出介質(zhì)中溶出率較低,因此僅對(duì)pH值6.8、pH值6.0、pH值5.5三種溶出介質(zhì)中萘普生片的溶出度數(shù)據(jù)進(jìn)行f2計(jì)算。由體外溶出曲線可看出,與參比制劑相比,8種仿制制劑溶出速率均較慢,溶出過程中崩散也較慢,故推測(cè)其不一致可能由輔料差異和壓片工藝造成。
因無法獲得參比制劑的體內(nèi)實(shí)測(cè)數(shù)值,故將參比制劑和8家仿制制劑體外溶出數(shù)據(jù)在已驗(yàn)證模型基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)的體內(nèi)參數(shù)同文獻(xiàn)實(shí)測(cè)參數(shù)[16]進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)參比制劑所得參數(shù)同文獻(xiàn)報(bào)道參數(shù)基本一致,而8家仿制制劑所得參數(shù)與文獻(xiàn)報(bào)道的存在一定差異,主要表現(xiàn)為Cmax較低,而Tmax較大,考慮是由于輔料的差異導(dǎo)致藥物延遲時(shí)間存在差異,故影響體內(nèi)藥物的吸收速度和程度。
剖析各家制劑處方工藝,由于萘普生為難溶性藥物,參比制劑選用了聚維酮改進(jìn)活性藥物成分(active pharmaceutical ingredient,API)的溶出度,而仿制制劑處方中大多未見增溶輔料。結(jié)合一致性評(píng)價(jià)結(jié)果,仿制制劑處方工藝有必要進(jìn)一步優(yōu)化,以達(dá)到質(zhì)量和療效與參比制劑一致。
通過GastroPlusTM軟件建立萘普生片的吸收和處置模型,建立仿制藥和原研藥體外溶出曲線與體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)曲線之間的相關(guān)性模型是一致性評(píng)價(jià)工作一種有益的嘗試。若藥物的體外溶出與體內(nèi)吸收之間能建立良好的相關(guān)性,則可通過體外溶出數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)藥物的體內(nèi)吸收過程,從而減少BE試驗(yàn)帶來的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),并且縮短藥物的研發(fā)周期,降低制劑生物不等效風(fēng)險(xiǎn)。
A.A企業(yè)樣品;B.B企業(yè)樣品;C.C企業(yè)樣品;D.D企業(yè)樣品;E.E企業(yè)樣品;F.F企業(yè)樣品;G.G企業(yè)樣品;H.H企業(yè)樣品;I.參比制劑
圖4 參比制劑與8種國產(chǎn)萘普生片PK曲線模擬(曲線)與實(shí)測(cè)結(jié)果
A.sample A;B.sample B;C.sample C;D.sample D;E.sample E;F.sample F;G.sample G;H.sample H;I.reference
Fig.4SimulativePKmodel(line)andclinicaldete(squares)ofreferencelisteddruganddomesticnaproxentabletsfromeightcompanies
表5 參比制劑與8種仿制制劑體內(nèi)PK參數(shù)模擬及擬合度比較
Tab.5ComparisonofinvivoparametersimulationandR-squaredamonggenericdrugsfromeightpharmaceuticalcompaniesandreferencelisteddrug
樣品Cmax/(ng· mL-1)tmax/hAUC0-infAUC0-t(μg·h· mL-1)預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)曲線擬合度 (R2)文獻(xiàn)[16]115.002.6201960.61834.2參比制劑114.002.4931974.41931.40.979A63.128.6371716.11668.50.371B61.219.2951692.21644.60.363C100.303.5901923.21878.10.617D56.4610.8301621.31573.60.346E65.777.6801744.51697.10.383
續(xù)表5 參比制劑與8家仿制制劑體內(nèi)PK參數(shù)模擬及擬合度比較
Tab.5ComparisonofinvivoparametersimulationandR-squaredamonggenericdrugsfromeightpharmaceuticalcompaniesandreferencelisteddrug
樣品Cmax/(ng· mL-1)tmax/hAUC0-infAUC0-t(μg·h· mL-1)預(yù)測(cè)與實(shí)測(cè)曲線擬合度 (R2)F83.714.7081856.81810.50.473G66.707.3801753.21705.80.387H71.136.1441787.71740.60.407