生物药剂学与药动学

　　一、基本概念

　　（一）生物利用度

　　生物利用度是指活性物质从药物制剂中释放并被吸收后，在作用部位可利用的速度和程度，通常用血浆浓度-时间曲线来评估。根据参比标准的不同，生物利用度可分为绝对生物利用度和相对生物利用度。

　　（1）绝对生物利用度：以同一药物的静脉注射剂为参比制剂，试验制剂与参比制剂的血药浓度-时间曲线下面积之比称为绝对生物利用度。

　　（2）相对生物利用度：以同一药物的非血管内给药制剂为参比制剂，试验制剂与参比制剂的血药浓度-时间曲线下面积之比称为相对生物利用度。

　　（二）生物等效性

　　如果含有相同活性物质的两种药品药剂学等效或药剂学可替代，并且它们在相同的摩尔剂量下给药后，生物利用度（速度和程度）落在预定的可接受限度内，则被认为生物等效。设置这些限度以保证不同制剂中药物的体内行为相当，即两种制剂具有相似的安全性和有效性。

　　在生物等效性试验中，一般通过比较受试药品和参比药品的相对生物利用度，根据选定的药动学参数和预设的接受限，对两者的生物等效性作出判定。血浆浓度-时间曲线下面积AUC反映暴露的程度，最大血浆浓度Cmax以及达到最大血浆浓度的时间tmax是受到吸收速度影响的参数。

　　（三）药学等效性

　　两制剂含等量的相同活性成分，具有相同的剂型，符合同样的或可比较的质量标准，则互为药学等效。具有药学等效性的药物制剂间互称为药学等效剂。

　　（四）主要的生物用度参数

　　1.tmax即达峰时间，指血管外给药后达到最高血药浓度所对应的时间。tmax可以作为药物吸收速度的近似指标，当药物吸收速度增大时，tmax值减小。

　　2.Cmax即达峰浓度，系指血管外给药后达到的最高血药浓度。对于许多药物，其药理作用和血药浓度之间存在一定的关系，Cmax是药物吸收能否产生疗效的指标，也是评判出现药物中毒的指标。

　　3.AUC即血药浓度-时间曲线下面积，是药物生物利用度高低的指标，反映活性药物进入体循环的总量。

　　二、普通剂型生物等效性试验的设计、实施和评价

　　（一）范围

　　规定了对全身作用的普通剂型生物等效性试验的设计、实施和评价的要求。

　　1.建立生物等效性的目的 生物等效性是仿制药品申请的基础。建立生物等效性的目的是证明仿制药品和一个参比药品生物等效，以桥接与参比药品相关的临床前实验和临床试验。

　　2.适用范围 本法的应用范围仅限于化学药物，不适用于活性组分没有被明确定义的中药。对于比较生物药物和参比药品的推荐方法参见《中国药典》2015年版生物药品的指导原则。在不能用药物浓度证明生物等效性的情况下，少数例外可能需要药效动力学或临床终点试验，这种情况可参照治疗领域的专门指南。

　　（二）试验设计

　　试验的数目和试验设计依赖于药物的物理化学特性、药动学性质和组成的比例，因此必须说明相应的理由。特别是可能需要说明线性药动学、需要进行餐后和空腹状态试验、需要进行对映体选择性分析以及对额外剂量的生物豁免。设计试验的方式应该能够从其他影响因素中区分出制剂的影响。

　　1.标准设计 如果比较两种制剂，则推荐随机、双周期、双顺序的单剂量交叉试验。应通过洗净期来分开给药周期，洗净期应足以确保在所有受试者第二周期开始时药物浓度低于生物分析定量的下限。通常为达到这一要求至少需要7个消除半衰期。

　　2.备选设计 在某些情况下，只要试验设计和统计分析足够完善，可以考虑备选的良好试验设计，例如对于半衰期非常长的药物采用平行试验，以及对药动学性质高度变异的药物采用多次给药试验。当由于耐受性原因不能在健康受试者中进行单剂量试验，并且对患者不适于进行单剂量试验时，可以接受对患者进行多剂量试验。

　　（三）参比药品与受试药品的要求

　　1.参比药品 必须引用参比药品的资料，该药品已经在中国获得上市授权或特别批准进口，具有全面的资料。申请者应该对参比药品的选择说明理由。对于仿制药品申请，受试药品通常与可从市场上获得的参比药品相应的剂型比较。该药品已有多个上市剂型时，如果能在市场上获得，推荐使用该药品最初批准的剂型（它被用于临床药效学和安全性试验）作为参比药品。选择用于生物等效性试验的参比药品应该基于含量分析和溶出度数据，这是申请者的责任。除非另外说明理由，用于受试药品的批号的测得含量不应与使用的参比药品相差5%以上。

　　2.受试药品

　　（1）试验用的受试药品应具有对将上市药品的代表性。例如对于全身作用的口服固剂应具备以下条件：①受试药品应来自于一个不少于生产规模1/10的批次，或100 000单位，两者中选更多的，除非另外说明理由。②使用的生产批次应该确实保证产品和过程在工业规模可行。在生产的批次规模＜100 000单位时，需要整个生产批次的样品供抽样用。

　　③对于受试批号药品，应该建立其关键性质量属性的特点和说明，如溶出度。④为支持申请，应该从额外的预备性试验或整个生产批次的产品中取样，与生物等效性试验的受试批次的样品比较，并在采用合适的溶出度检验条件时应显示相似的体外溶出曲线。

　　（2）对其他全身作用的普通药物剂型，应该类似地论证受试药品批次的代表性。

　　（3）试验药品的包装：应该对每位受试者和每个周期分别包装参比药品和受试药品，在它们被运往试验地点之前或在试验地点进行包装。包装（包括标签）应按照GMP规定进行。应当能够清楚地鉴别对每位受试者在每个试验周期给予的药品。

　　（四）受试者

　　1.受试者数目 应该根据适当的样本量计算法，确定包括在试验中的受试者数目。在一项生物等效性试验中，可评价的受试者数目不应少于18名。2.受试者选择 应该根据能够检测药品间差异的目标，选择用于生物等效性试验的受试者群体。为了减少与药品间差异无关的变异，试验通常应在健康志愿者中进行，除非药物对健康人有安全性担忧，使试验存在伦理学问题。健康志愿者体内模型在大多数情况下足以检测制剂的差别，并允许将结果外推到参比药品被批准治疗的群体（老年人、儿童、肾或肝功能受损患者等）。

　　（1）应在试验计划中清楚地列出入选和排除标准。受试者不应＜18岁，体重指数一般在19～26kg/m2。

　　（2）应该通过临床实验室检查、病史和体检筛查受试者。根据药物的治疗类别和安全模式，可能在试验开始之前、过程中和完成后进行特殊的医学检查和预防。受试者可以是任何性别，但应该考虑可能怀孕的妇女的风险。受试者最好为非吸烟者，无酗酒和药物滥用史。出于安全性和药动学理由，可以考虑受试者的酶表型或基因型。

　　（3）在平行试验设计中，用药组之间在所有已知可能影响活性物质药动学的因素方面都应该具有可比性（如年龄、体重、性别、种族、吸烟、快/慢代谢类型）。这是此类试验给出有效结果的基本前提。

　　（4）如果考察的活性物质已知有副作用，且认为药理学效应或风险对健康志愿者不可接受，则须用患者取代，并在适当的预防和监护下进行。

　　（五）试验的实施

　　1.标准化 应该将检查条件标准化，除受试药品外涉及的其他因素的变异最小。因此，推荐标准化的餐食、液体摄入和运动。

　　2.实验过程中的注意事项

　　（1）应该规定试验日的给药时间。受试者在给药前应禁食至少8小时。

　　（2）由于摄入液体可能影响口服剂型的胃排空，所以受试和参比药品应该用标准体积（一般为200ml）的液体服用。

　　（3）推荐除给药前1小时至给药后1小时外，任意饮水，并且给药后至少4小时不进食。给药后用餐在组成和时间上应该标准化，并且持续足够长的时间（如12小时）。

　　（4）在餐后条件下进行试验时，应根据药品说明书的规定进餐。推荐受试者在给药前30分钟开始进餐，在30分钟内进餐完毕。

　　（5）受试者在试验开始前的一段适当时间以及试验期间，应该远离可能与血液循环、胃肠道、肝肾功能相互作用的饮食。

　　（6）受试者在试验开始前的一段适当时间以及试验期间不应服用其他药物，包括中草药。

　　（7）在内源性物质的生物等效性试验中，应尽可能控制可能影响内源性基线水平的因素，如严格控制摄入的饮食。

　　3.釆样时间 应该采集数目足够多的样品，以充分描述血浆浓度-时间曲线。采样方案应该在预计的tmax附近包括密集的采样点，以可靠地估计暴露峰值。采样方案应该特别计划，避免Cmax成为浓度-时间曲线上的第1个点。采样方案也应覆盖血浆浓度-时间曲线足够长的时间，以可靠地估计暴露程度，为达此目的，需要AUC0→t至少覆盖AUC0→∞的80%。但对于任何普通剂型的生物等效性试验，无论药物的半衰期多长，采样周期都不必长于72小时。

　　在多剂量试验中，零时样品应该在给药前即刻采样（5分钟之内），整个周期的最后一个采样点推荐在标示时间的10分钟之内，以保证准确测得AUC0→t。

　　如果尿样被用作生物采样液体，则正常的采尿时间应覆盖不少于3倍的消除半衰期。与血浆采样的情况相似，尿样采集不必超过72小时。如果要测定排泄速率，则在吸收相的采样间隔需要尽可能短。

　　对于内源性物质，采样方案应该能够对每个受试者在每个周期表征内源性基线。通常从2～3个给药前的样品中测得基线。在其他情况下，可能需要给药前的1～2天周期性采样，以获得时辰节律造成的内源性基线波动。

　　4.空腹或餐后条件 生物等效性试验一般应在空腹条件下进行，这是检测制剂间潜在差别的最敏感的条件。如果药品说明书中推荐参比药品空腹服用或者不考虑饮食服用，那么生物等效性试验应在禁食条件下进行。对于参比药品说明书中推荐仅在餐后服用的药品，生物等效性试验一般应在餐后条件下进行。

　　但是对于特殊剂型特征的药品（如微乳、固体分散体），生物等效性试验需要既在禁食也在餐后条件下进行，除非药品规定仅在禁食或仅在餐后服用。

　　在需要空腹和餐后两种条件的信息时，可以接受进行两项单独的双交叉试验，或者一项四交叉试验。在餐后给药试验中，推荐根据原药品的产品特征概述来确定食谱。如果其中没有特别推荐，则应采用高脂餐和高热量餐。

　　（六）考察指标

　　1.药动学参数 应该使用采样的实际时间来估计药动学参数。在测定单剂量给药后的生物等效性试验中，应当测定AUC0→t、AUC0→∞、剩余面积、Cmax和tmax。在采样周期72小时的试验中，并且在72小时浓度仍可被定量时，不必报告AUC0→∞和剩余面积。可以额外报告的参数包括终端消除速率常数λz和t1/2。

　　在稳态下测定普通制剂的生物等效性的试验中，应该测定AUC0→t、Cmax.ss和tmax.ss。

　　当使用尿药数据时，应该测定Ae（0→t），如果适用时测定Rmax。

　　在生物等效性试验中采用非房室方法估计参数。

　　2.母体药物或代谢物

　　（1）一般性原则：母体化合物的Cmax通常对检测剂型间吸收速率的差异比代谢物的Cmax更敏感，因此，评价生物等效性应该基于母体化合物的浓度。而对于生物利用度试验，如果分析方法可行，则推荐既测定母体药物，也测定其主要活性代谢物。

　　（2）非活性前药：即使是非活性前药，也推荐证明母体化合物的生物等效性，不必测量活性代谢物。但是某些前药可能血浆浓度很低，并且快速清除，导致难于证明母体化合物的生物等效性。在此情形下，可以接受用主要活性代物来证明生物等效性，而不测量母体化合物。

　　（3）使用代谢物的数据代替活性母体化合物：只有在例外的情况下才会考虑以一个代谢物代替活性母体化合物。当使用代谢物的数据代替活性母体药物的浓度时，申请者应提交任何可得到的数据，以支持代谢物的暴露将反映母体药物的吸收，且该代谢物的生成在治疗剂量下不饱和。

　　（4）对映异构体：一般可以接受使用非手性生物分析方法评价生物等效性。但是当如下条件全部满足或未知时，则应该测定单一对映体：对映异构体的药动学有差异；对映异构体的药效学差异显著；对映异构体的暴露（AUC）比值在不同的吸收速率下发生变化。

　　如果一个对映体是药理活性的，另一个是非活性的或对活性的贡献很小，则用活性对映体就足以证明生物等效性。对于生物利用度试验，一般应该测定单一对映体。

　　（5）内源性物质：对于内源性药物的生物等效性试验，可以考虑超治疗剂量给药，只要该剂量能被很好耐受，使给药后增加的超过基线的浓度能被可靠测定，药动学参数计算就能反映给药后增加的浓度。

　　应该在试验计划中预先规定用于基线校正的确切方法并说明理由。一般采用标准缩减线校正法，即减去个体的内源性物质给药前浓度的均值，或者减去个体给药前内源性物质的AUC。如果浓度水平远远高于内源性基线浓度，可以不需要基线校正。

　　（6）尿样数据的使用：如果不可能准确测量母体化合物的血浆浓度-时间曲线，则使用尿排泄数据代替血浆浓度可以被接受来确定暴露的程度。但是，当使用尿药数据估计暴露的峰值时，必须仔细说明理由。

　　（七）试验药品的规格

　　评价的规格取决于活性物质药动学的线性。

　　在非线性药动学情况下（即AUC的增加与剂量增加不成正比），可能不同规格对检测剂型间潜在差异的敏感度不同。根据剂量归一化的AUC差异是否满足±25%来评估线性。

　　如果已经证明在某个或某些规格下的生物等效性试验对检测潜在的药品差异最敏感，则可以豁免其他规格的生物等效性试验。

　　1.线性药动学 生物等效性试验一般应在最高规格下进行。对于线性药动学药物和高度水溶性药物，选择一个较低规格而不选最高规格也可被接受。如果由于健康受试者的安全性和耐受性原因而不能以最高规格给药，则选择一个较低规格也可能是合理的。此外，如果分析方法的灵敏度问题导致不能精确测定最高规格单次给药后的血浆浓度，则可以选择更高剂量（最好使用最高规格多剂）。选择的剂量可能高于最高治疗剂量，只要这一剂量可被健康志愿者耐受，并且没有吸收和溶解度的。

　　2.非线性药动学 对于具有非线性药动学性质的药物，如果在治疗剂量范围内AUC的增加超过剂量增加的比例，则生物等效性试验一般应该在最高规格进行。如果由于安全性或耐受性的原因不能对健康受试者以最高规格给药，则较低的规格也是合理的。

　　对于在治疗剂量范围内AUC的增加低于剂量增加的情况，生物等效性多在最高规格和最低规格（或在线性范围的一个规格）进行，即在此情形下需要两个生物等效性试验。

　　如果存在分析灵敏度的问题，使最低规格不能进行试验，或者对健康受试者存在安全性或耐受性问题而不能使用最高规格，选择其他规格可能是合理的。

　　（八）生物样品分析方法

　　生物样品分析方法的具体要求见生物样品定量分析方法验证指导原则（通则9012）。

　　（九）生物等效性评价

　　在生物等效性试验中，一般不应根据测得的受试和参比批的含量差异校正药动学参数。但是在例外情况下，若无法获得分析含量与受试品相差小于5%的参比批，则可以接受含量校正。如果将采用含量校正，则应该在试验计划中预先规定，并且通过受试和参比药品分析结果，在计划中说明理由。

　　1.受试者的纳入 在理想情况下，所有用药的受试者都应被纳入统计分析。但是不应该包括在交叉试验中不能对受试制剂和参比制剂都提供可评价数据，或在平行组试验中单周期不能提供可评价数据的受试者。

　　2.排除的理由 对随机试验结果的无偏评估需要根据同样的规则观察和对待所有受试者，这些规则应该于给药或结果。所以，从统计分析中排除一个受试者的决定必须在生物分析之前作出。原则上，任何排除理由只有当实验计划中规定，并且在生物分析之前作出排除决定才是有效的。但是应该尽量避免排除数据，因为试验的效力将减小，并且需要至少18名可评价的受试者。在一个特定周期中排除一名受试者结果的理由包括呕吐和腹泻，可能使血浆浓度-时间曲线不可靠。在例外情况下，使用其他药物可能成为排除一名受试者的理由。

　　必须在试验计划中预先规定允许排除的理由。如果发生这些状况之一，应该在试验进行中的病例报告表中注明。应该清楚描述根据这些预先规定的标准而排除的受试者，并在试验报告中列出。不能接受基于统计分析的理由排除数据，或者单纯的药动学理由，因为不能从其他因素中区分影响药动学的制剂因素。对此的例外是，由于受试者未按规定服药，或者清洗期不够，此时可以质疑该试验的有效性。从统计分析中排除的受试者样品仍然需要测定，并列出结果。

　　采样周期短于72小时时，AUC0→t至少应覆盖AUC0→∞的80%；如果覆盖小于80%的受试者超过总数的20%，则需要讨论该试验的有效性。

　　3.应分析的参数及其接受限度 在单剂量给药测定生物等效性的试验中，需要分析的参数是AUC0→t（有时为AUC0→72h）和Cmax。对于这些参数，参比和受试药品几何均值比的90%置信区间应该落在接受范围的80.00%～125.00%之内。为了落在接受范围内，下限舍入后保留两位小数应≥80.00%，上限舍入后保留两位小数应≤125.00%。

　　为了测定普通制剂在稳态下的生物等效性试验，应该采用上述相同的接受范围分析AUC0→t和。

　　4.统计分析 生物等效性的评价是基于受试/参比制剂有关参数的群体几何均值比的90%置信区间。该方法相当于双向单侧检验，其零假设是在5%显著性水平的生物不等效。

　　应采用方差分析法考察药动学参数。在分析前应该对数据作对数转换，从方差分析模型获得对数坐标上制剂间差异的置信区间，然后将这一置信区间转换回去，获得原来坐标上期望的置信区间。

　　应该在试验计划中预先定义用于该分析的精确模型。统计分析应该考虑可以合理假定对相应变量有影响的方差来源。在方差分析中使用的各项通常是序列、序列内的受试者、周期和制剂。

　　5.残留效应 可以通过检查第二周期给药前的血浆浓度，来直接确定残留的可能性。如果任何受试者给药前的血浆浓度大于该受试者在该周期的Cmax的5%，则在统计分析中排除该受试者该周期的数据。

　　6.两阶段试验设计 在证明生物等效性时，可以接受两阶段试验方法。最初的一组受试者给药并分析数据，如果不能证明生物等效，则可以增加招募一组受试者，在最终分析中合并两组的结果。使用两阶段方式的计划必须在试验方案中预先规定，同时规定用于每项分析的调整后的显著性水平。当分析两个阶段合并的数据时，在方差分析模型中应包括阶段项。

　　7.数据提交 所有个体的浓度数据和药动学参数都应该按制剂列出，同时附有汇总统计，如几何均值、中位数、算术均值、标准差、变异系数、最小值和最大值。应该以线性/线性以及对数/线性坐标提供个体的血浆浓度-时间曲线。应当规定从原始数据中导出药动学参数所使用的方法。应当规定用于估计末端速率常数（可靠地估计 AUC∞所必需的）的末端对数线性相的点数。

　　对于进行统计分析的药动学参数，应该提交对受试和参比药品比值的点估计和90%置信区间。应该提交方差分析表，包括对模型中的所有因素进行的适当的统计检验。报告应该足够详细，使药动学和统计分析能被重复，例如应该提供给药后采血的实际数据、药物浓度、每一受试者每一周期的药动学参数值以及随机计划表。应该完整记录受试者的脱落和撤出。如果可以获得，应该在单独列表中提供这些受试者的浓度数据和药动学参数，但不应该被包括在汇总统计中。

　　生物分析报告应该包括所用生物分析方法的简短描述，以及所有校正标样和质控样品的结果。应该提供来自于所有受试者的全部色谱图、这些受试者所在分析批的质控样品和校正标样的色谱图，以及其他原始数据。

　　（十）窄治疗指数药物

　　对于治疗指数窄的药物的特殊情况，AUC的可接受区间应该被缩窄为90.00%～111.11%。在Cmax对安全性、药效或药物浓度监测特别重要的情况下，该参数也应适用于90.00%～111.11%的接受限。应该根据临床考虑和具体情况决定一种活性物质是否为治疗指数窄的药物。

　　（十一）高变异性药品

　　高变异性药品是指药动学参数的个体内变异＞30%的药品。如果申请者怀疑一个药品的吸收速度或程度可能是高变异性的，则可以进行一项重复交叉设计的试验。

　　Cmax的接受范围可以最宽为69.84%～143.19%。

　　根据受试者内变异放宽接受限的可能性不适用于AUC，它的接受限保持在80.00%～125.00%，不管变异如何。

　　在重复试验设计中，采用三或四周期交叉方案都是可以接受的。

　　调释制剂的生物等效性试验设计详见《中国药典》2015版四部通则