背景
portant; letter-spacing: 1px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">受試者服用溶液劑后,藥物在體內(nèi)沒有釋放過程,會被快速吸收,并分布及代謝和消除。所獲得的血藥濃度-時間曲線,如圖1所示。溶液劑不涉及藥物溶出過程,在體內(nèi)的吸收系數(shù)、分布體積、消除系數(shù)均與原料藥本身的藥動學參數(shù)相關(guān),藥物在體內(nèi)的濃度可用指數(shù)方程C= C0e-ktportant; letter-spacing: 1px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">來描述。
portant; letter-spacing: 1px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">portant; letter-spacing: 1px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">當受試者服用固體制劑后,藥物首先在胃腸道中溶解,形成溶液后再吸收,然后分布,代謝及消除。所獲得的血藥濃度—時間曲線,如圖2所示。固體和液體制劑的藥動學曲線不同,是由于服用固體制劑后,藥物在體內(nèi)會有緩慢釋放過程,而液體制劑沒有釋放過程。
由溶液制劑的藥動學曲線可知,藥物形成溶液后,在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運,僅與原料藥自身的藥動學參數(shù)有關(guān)。固體制劑的藥動學曲線,則與藥物在體內(nèi)的溶解過程和藥物的本身屬性相關(guān)。而藥物在體內(nèi)的溶解過程,可以用藥物的溶出曲線來表示,這也是體內(nèi)外相關(guān)性模型建立的基礎。
一般來說,藥品的溶出不會改變藥物的藥代動力學,即藥物的藥動學參數(shù),不會由于溶出的變化而變化。但不同的藥品的溶出曲線,能影響藥物在體內(nèi)的溶解釋放速度,從而影響血液濃度—時間曲線。由此可知,藥代動力學為藥物的基本屬性,溶出則是藥品劑型的屬性。
IVIVR模型
portant; letter-spacing: 1px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">體內(nèi)外相關(guān)性模型,用IVIVR(in-vitro and in-vivo relationship)來表示,即將藥品的體外特性(主要為溶出曲線)和體內(nèi)特性(藥動學)建立相關(guān)性。根據(jù)體外溶出數(shù)據(jù),預測藥物的在體內(nèi)的藥動學曲線,該方法為卷積法。相反,利用藥物的吸收曲線,可預測藥物在體內(nèi)的溶出,該方法為反卷積法,如下圖所示:
portant; letter-spacing: 1px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">
portant; letter-spacing: 1px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">IVIVR模型類型較多,常用體內(nèi)外模型[2]portant; letter-spacing: 0px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">的公式為:
Fa:t時刻,藥物吸收的總量,
fa:t 時刻,藥物吸收的百分比,
α :一級滲透率常數(shù)(kpaap)與一級溶解率常數(shù)(kd)
Fd:t 時刻,藥物溶解的百分數(shù)。
IVIVR模型在仿制藥開發(fā)過程中,已有廣泛的應用,文獻報道[3,4],美托洛爾、吡羅昔康和雷尼替丁等項目,已成功利用該技術(shù),進行處方工藝的開發(fā)。國內(nèi)也應用IVIVR模型技術(shù)[5],建立不同劑型模型,實現(xiàn)了膠囊劑和分散片的生物等效性。
IVIVR應用案例
portant; letter-spacing: 1px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">我司利用IVIVR模型,成功開發(fā)了鹽酸曲美他嗪片。曲美他嗪片臨床適用癥為抗心絞痛藥物,主要抑制游離脂肪酸代謝物,提高氧利用度,已緩解心肌缺血癥狀。體內(nèi)外相關(guān)性模型中,輸入的藥物理化性質(zhì)和藥動學參數(shù)如下:
藥物理化性質(zhì)
a. 曲美他嗪BCS III類,極易溶于水
b. pKa 4.45和 9.14 ,log P 1.04
c. 溶出曲線:
藥動學性質(zhì)
a. 口服后,快速吸收,達峰時間少于兩小時
b. 單次口服20毫克,達峰濃度約為55ng/ml
c. 連續(xù)給藥在24至36小時達到穩(wěn)態(tài),體內(nèi)穩(wěn)定性好
d. 表觀分布容積為4.8 L/ kg,具有良好的組織分布特性
e. 蛋白結(jié)合率低:其體外測量值為16%
f. 消除主要在尿液中,主要以原型藥形態(tài),平均消除半衰期為6小時
參考文獻[6]“In vitro dissolution and in vivo bioequivalence evaluation of two brands of trimetazidine tables”,鹽酸曲美他嗪片的藥動學曲線如下:
、
portant; letter-spacing: 0px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">嘗試將曲美他嗪體外溶出行為和體內(nèi)吸收建立相關(guān)性,利用卷積計算方法,預測藥物在體內(nèi)吸收。并將預測結(jié)果與文獻數(shù)據(jù)進行對比,判斷預測的準確性。文獻值與預測值對比:
portant; letter-spacing: 0px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">文獻值和預測值的PK曲線:
上述數(shù)據(jù)表明,曲美他嗪體內(nèi)外模型相關(guān)性較好,PK參數(shù)預測值與文獻報道值預測誤差低于5%。該模型可成功預測體內(nèi)吸收。
我方在完成注冊三批樣品后,溶出曲線如圖4所示,根據(jù)已建立好模型,對其體內(nèi)進行預測,所獲得數(shù)據(jù)較好。因此本品種未進行預BE試驗研究,直接進行BE試驗,空腹條件下,所獲得結(jié)果如下表:
portant; letter-spacing: 0px; background-color: rgb(255,255,255); text-indent: 0px; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; -webkit-text-stroke-width: 0px">從溶出曲線可知,鹽酸曲美他嗪片自制品和參比制劑的溶出能夠擬合,體內(nèi)外相關(guān)性模型,較容易建立。但在仿制藥開發(fā)過程中,我們通常會遇到自制品很難與參比制劑在各個介質(zhì)中擬合;不同批次參比的溶出差異較大;由于原料藥溶解性較好,不能找到具有區(qū)分力介質(zhì)等等問題,后續(xù)也會針對上述情況,進行系列模型建立的分享。
IVIVR未來應用
IVIVR模型是將溶出曲線和體內(nèi)藥動學行為進行結(jié)合,如何確保模型的穩(wěn)健性,則需要對制劑工藝具有深入的了解及研究,同時也要考慮藥動學參數(shù)的影響,如藥物的滲透性、體內(nèi)的降解等。
IVIVR模型應用逐漸廣泛,不僅可以指導仿制制劑開發(fā),對于新藥開發(fā)也具有指導意義,如新藥研發(fā)過程中,人體初始劑量的選擇、藥物之間的相互作用等。
參考文獻:
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USP 23-NF 18; United States Pharmacopeial Convention, Inc., Rockville, MD, 1994.
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E. Galia, E. Nicolaides, D. Horter, R. Lobenberg, C. Reppas, and Dressman JB, evaluation of various dissolution media for predicting in vivo performance of class I and II drugs. Pharm Res. 15, 698-705 (1998).
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J.E. Polli, G.S. Rekhi, L.L. Augsburger, and V.P. Shah, Methods to compare dissolution profiles and a rationale for wide dissolution specifications for metoprolol tartrate tablets, J. Pharm. Sci. 86, 690-700 (1997).
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Candy wang, IVIVR在劑型設計中應用,新領先藥訊.
-
Sally A. Helmy and Noha O. Mansour. In vitro dissolution and in vivo bioequivalence evaluation of two brands of trimetazidine tables, Clinical Pharmacology in Drug Development. 3(2)139-143.
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