本文摘自(zì)中國(guó)食品藥品監管雜(zá)志
【摘要(yào)】吸入給藥是防治哮喘、慢(màn)性阻塞性肺疾病等呼吸道(dào)疾病的首選給藥方式。常見(jiàn)的吸入給藥制劑包括：定量吸入氣霧劑（metered dose inhaler，MDI，又分為(wèi)口腔氣霧劑、鼻腔氣霧劑）、吸入粉霧劑（dry powder inhaler，DPI，又稱幹粉吸入劑）、吸入溶液和(hé)水溶性鼻腔氣霧劑等。仿制藥吸入給藥的生物(wù)等效性研究一(yī)般難度較大。本文介紹了(le)FDA對幹粉吸入劑的生物(wù)等效性研究方面的建議(yì)，分析了(le)吸入制劑的特點、FDA推薦的研究方法等，為(wèi)我國(guó)幹粉吸入劑的研發和(hé)監管提供思考。

【關鍵詞】吸入粉霧劑；生物(wù)等效性研究

吸入給藥是指一(yī)種或一(yī)種以上(shàng)的藥物(wù)經特殊給藥裝置，進入呼吸道(dào)深處的肺部，發揮局部或全身作(zuò)用的給藥方式。其作(zuò)用部位為(wèi)肺部，由于肺部的特殊生理結構使之與其他(tā)途徑相比，在藥物(wù)吸收上(shàng)擁有明(míng)顯的優勢。肺部吸收表面積大、毛細血管網豐富，而且肺泡上(shàng)皮細胞層薄，從(cóng)而使得物(wù)質交換距離短、速度快(kuài)；肺部的生物(wù)代謝(xiè)酶分布集中，生物(wù)活性低(dī)從(cóng)而減少(shǎo)對蛋白質的水解，使得蛋白質和(hé)多肽易通(tōng)過肺泡表面被快(kuài)速吸收，并且肺部給藥可(kě)以避免肝髒首過效應。近年(nián)來，随着呼吸系統疾病發病率增加，以及吸入給藥在治療局部或全身性疾病的上(shàng)述優勢，吸入治療被多國(guó)推薦為(wèi)防治哮喘、慢(màn)性阻塞性肺疾病等呼吸道(dào)疾病的首選給藥方式。吸入給藥的顯著特點為(wèi)吸入藥物(wù)的肺部沉積量遠小于藥物(wù)标示量。其原因多為(wèi)以下(xià)幾方面：小部分藥物(wù)殘留于給藥裝置或消散在空氣中；一(yī)部分沉積在其他(tā)部位如(rú)口腔、鼻腔未起到療效；還有一(yī)部分沉積在咽部，被吞咽進入胃腸道(dào)，然後經過肝髒代謝(xiè)後進入血循環。因此實際上(shàng)的肺部的沉積量隻有設定标示劑量的10%~30%，更由于裝置的差異及吸入方法的不同，吸入藥物(wù)的肺部沉積量會産生很(hěn)大的差異。而且由于其為(wèi)局部起效，系統暴露量與藥效無直接相關性，難以用常規的方法來評價其與原研制劑的生物(wù)等效性（Bioequivalence，BE），至今國(guó)內(nèi)尚未有完整的評價體系。本文根據吸入制劑的劑型分類及特點，結合美國(guó)食品藥品監督管理局（U.S.Food&Drug Adminstration，FDA）近年(nián)發布的相關指南[1-5]，介紹了(le)FDA對幹粉吸入制劑提出的生物(wù)等效性研究方法的推薦意見(jiàn)。

吸入制劑的特點

經肺給藥（吸入劑）裝置主要(yào)有霧化吸入器、定量吸入器和(hé)幹粉吸入器。幹粉吸入劑又稱為(wèi)吸入粉霧劑（dry powder inhalation，DPI），系指微(wēi)粉化藥物(wù)或載體以膠囊、泡囊或多劑量儲庫形式，采用特制的幹粉吸入裝置，由患者主動吸入霧化藥物(wù)至肺部的制劑。目前，按設計可(kě)分為(wèi)預混型和(hé)儲庫型DPI，兩者都(dōu)可(kě)以在患者單獨操作(zuò)下(xià)或在某種設備的助力下(xià)吸入使用。預混型DPI預先将一(yī)定劑量的藥物(wù)或部分劑量的藥物(wù)置于某種裝置單元中（單個或多個劑量裝于泡罩、膠囊或其他(tā)腔體內(nèi)），在患者使用前插入遞送裝置，然後相應劑量的藥物(wù)可(kě)由患者将制劑從(cóng)預先計量好的單元吸出，或轉移到計量室進一(yī)步使用。儲庫型DPI內(nèi)置一(yī)個可(kě)容納藥物(wù)供多次使用的儲藏器，患者使用過程中通(tōng)過裝置進行(xíng)計量。DPI的設計廣泛，很(hěn)多産品具有獨特的設計特征，在開(kāi)發支持申報資料的內(nèi)容方面将面臨一(yī)個挑戰。無論DPI如(rú)何設計，最關鍵的屬性是劑量的重現性和(hé)粒度分布，在整個有效期內(nèi)保持這(zhè)些方面的質量和(hé)在患者使用下(xià)保障裝置在整個壽命中的功能(néng)将是一(yī)個艱巨的挑戰。

DPI與傳統藥物(wù)相比存在很(hěn)多差異，尤其是處方、生産、儲藥器和(hé)密封體系、裝置及中間(jiān)體與終産品的控制。吸入裝置及其所有部件，包括所有保護性包裝（如(rú)鋁箔袋）連同處方一(yī)起共同構成了(le)藥品，其劑量、裝置的性能(néng)及後續的臨床療效可(kě)能(néng)直接取決于吸入裝置的設計。患者吸入處方的部分，由控制在一(yī)定合适的粒度範圍且分布均勻的藥物(wù)（如(rú)微(wēi)粉化或噴霧幹燥）或藥物(wù)混合輔料載體組成。

DPI不使用抛射劑，避免了(le)抛射劑對大氣層臭氧層的破壞；不使用壓力容器使得裝置簡單易用；并且粉末制劑适合蛋白質和(hé)多肽，不受藥物(wù)溶解度的影響，但(dàn)應特别注意防止藥物(wù)吸潮。DPI給藥的關鍵是藥物(wù)的微(wēi)粉化。吸入給藥治療肺部疾病的制劑，其有效性取決于藥物(wù)肺部沉積量。藥物(wù)能(néng)否到達肺部與藥物(wù)粒徑密切相關，一(yī)般認為(wèi)空氣動力學粒徑＜6.5μm的粒子是可(kě)在呼吸道(dào)深部和(hé)肺部沉積的有效粒子。

研究方法

由于吸入制劑對粒徑和(hé)吸入方式的要(yào)求較高，每次吸入的量較難一(yī)緻。藥物(wù)到達起效部位并不是主要(yào)發生在體循環吸收後，藥物(wù)粒子處置發生在局部，然後才被吸收并在局部起效。雖然局部起效的藥物(wù)也有可(kě)能(néng)産生全身作(zuò)用，但(dàn)血漿濃度并不能(néng)反映到達局部起效的藥物(wù)的量。吸入制劑給藥後的系統暴露量來自(zì)于兩部分：肺部吸收進入體循環和(hé)吞咽進入胃腸道(dào)吸收進入體循環。因此采用常規的以藥代動力學為(wèi)終點指标的生物(wù)等效性評價方法不足以評價兩種吸入劑的生物(wù)等效性，吸入制劑一(yī)般需要(yào)考慮局部作(zuò)用部位藥物(wù)的等效和(hé)系統暴露量（吸收量）的等效。FDA推薦采用體外(wài)和(hé)體內(nèi)研究相結合的方法建立受試制劑與參比制劑的生物(wù)等效性。FDA除發布了(le)一(yī)般性的行(xíng)業指南“局部作(zuò)用的鼻氣霧劑和(hé)鼻噴霧劑生物(wù)利用度和(hé)生物(wù)等效性研究指南（2013年(nián)）”外(wài)[1]，還發布了(le)一(yī)系列針對個别藥物(wù)的指南，其中粉霧劑包括布地(dì)奈德和(hé)噻托溴铵[4-5]。本文根據這(zhè)些指南的精神，介紹FDA對粉物(wù)劑生物(wù)等效性的要(yào)求。

1. 體外(wài)方法

對于吸入制劑，一(yī)般建議(yì)仿制藥與對照藥的處方種類和(hé)用量（Q1/Q2）一(yī)緻，即輔料種類與對照藥相同，輔料用量與對照藥基本一(yī)緻（±5%範圍內(nèi)）[1-3]。Q1和(hé)Q2一(yī)緻、容器裝置和(hé)密封系統一(yī)緻、體外(wài)等效性将保證藥物(wù)有效運輸至呼吸道(dào)和(hé)胃腸道(dào)。推薦采用單噴含量和(hé)空氣動力學粒徑分布的群體生物(wù)等效性分析評價受試制劑和(hé)參比制劑的體外(wài)生物(wù)等效性。要(yào)求至少(shǎo)使用三個批次受試制劑和(hé)參比制劑，每批次不少(shǎo)于10個單位。受試制劑的3批應該至少(shǎo)由3批不同的原料藥、輔料和(hé)容器系統生産得到。DPI在最佳測試條件下(xià)經過噴嘴的遞送劑量均勻度測試，氣流量和(hé)總吸收體積都(dōu)應進行(xíng)徹底地(dì)評估，以獲得最佳測試條件，建議(yì)通(tōng)過裝置的氣體體積為(wèi)2L。檢驗标準和(hé)測定項目可(kě)以同時(shí)應用于儲庫型和(hé)預混型（如(rú)泡罩、膠囊）DPI，對于儲庫型DPI，應确立和(hé)檢測首吸劑量、劑量中位數(shù)和(hé)标示末吸劑量的遞送劑量均勻度。此外(wài)，預混型DPI的遞送劑量均勻度應使用單獨的測試和(hé)檢驗标準進行(xíng)控制[3]。

1.1 單噴含量（single actuation content，SAC）

根據産品标示的噴數(shù)，在産品開(kāi)啓後首次吸入、标示噴數(shù)的50%階段和(hé)标示噴數(shù)末次吸入階段開(kāi)展單噴含量研究，按照30L/min，60L/min和(hé)90L/min流速，采用經過驗證的檢測方法和(hé)适當的器材測定單噴含量。每次檢測噴數(shù)應為(wèi)1次。通(tōng)過運輸系統的空氣抽吸體積應為(wèi)2L。采用單噴含量的群體生物(wù)等效性分析評價生物(wù)等效性。

1.2 空氣動力學粒徑分布（aerodynamic particle size distribution，APSD）

與傳統制劑相比，遞送出制劑的粒度分布對于吸入制劑來說是更為(wèi)重要(yào)的控制方式，具體參數(shù)取決于處方、閥門和(hé)噴嘴。制劑的空氣動力學粒徑分布往往受産品的噴霧特性和(hé)其他(tā)因素影響，而非單獨測定各懸浮顆粒的最初粒徑。空氣動力學粒徑分布測試應在産品首噴和(hé)末噴時(shí)采用28.3L/min或30L/min、60L/min和(hé)90L/min的流速進行(xíng)，采用經過驗證的檢測方法測定空氣動力學。每個單位的空氣動力學粒徑分布測定應采用根據驗證方法靈敏度判斷的最小吸入次數(shù)進行(xíng)。通(tōng)過輸送系統的空氣抽吸體積應為(wèi)4L。

生物(wù)等效性評價依據：基于沖擊式采樣器藥物(wù)沉降量的群體生物(wù)等效性，同時(shí)将代表串級沖擊式采樣器中藥物(wù)處置的串級沖擊式采樣曲線，與質量中位空氣動力學直徑（mass median aerodynamic diameter，MMAD）、幾何标準差（geometric standard deviation，GSD）和(hé)微(wēi)粒質量（fine particle mass，FPM）作(zuò)為(wèi)等同于空氣動力學粒徑分布的支持性證據。

1.3 群體生物(wù)等效性評價方法[3-4]

群體生物(wù)等效性計算可(kě)分為(wèi)以下(xià)幾步進行(xíng)計算：

i. 建立群體生物(wù)等效性标準

群體生物(wù)等效性标準：

對于隻在一(yī)個階段（m=1）采集的數(shù)據請(qǐng)忽略計算過程中E2和(hé)E4s及其相對應的H和(hé)U術(shù)語。對于在多于1個階段(m≥2)采集的數(shù)據，請(qǐng)使用上(shàng)述方程。

置信區(qū)間(jiān)上(shàng)限界值的獲得方法是根據兩個FDA指導原則：①1999年(nián)6月指導原則草案的統計信息和(hé)1999年(nián)8月18日公布的體外(wài)生物(wù)等效性統計[8]，以及工(gōng)業指導原則草案：局部作(zuò)用的鼻氣霧劑和(hé)鼻噴霧劑生物(wù)利用度和(hé)生物(wù)等效性研究（2003年(nián)4月）[1]；②工(gōng)業指導原則：建立生物(wù)等效性的統計方法（2001年(nián)1月）[9]。該概念改編自(zì)使用T分布的兩序列、四周期研究設計方法。

受試制劑等效于參比制劑，下(xià)列條件必須滿足：

線性化标準95% 置信區(qū)間(jiān)上(shàng)限Hη必須≤ 0

當體外(wài)數(shù)據不能(néng)滿足生物(wù)等效性标準時(shí)，鼓勵申請(qǐng)人(rén)調整試驗制劑以符合體外(wài)生物(wù)等效性。體內(nèi)研究的靈敏度可(kě)能(néng)不能(néng)檢測出受試制劑和(hé)參比制劑的潛在差異，因此在體外(wài)研究失敗的情況下(xià)，體內(nèi)研究數(shù)據不足以支持等效性結論。

2. 體內(nèi)藥代動力學研究

在空腹狀态下(xià)進行(xíng)受試制劑和(hé)參比制劑的單劑量、兩周期、雙交叉的生物(wù)等效性研究。給藥劑量應采用靈敏分析方法能(néng)充分表征PK曲線的最小吸入次數(shù)。受試人(rén)群采用健康男(nán)性和(hé)非孕女(nǚ)性人(rén)群。在每次給藥前，應對納入的受試者采用表征的方法進行(xíng)吸入幹粉劑的使用培訓，以确保吸入流速的一(yī)緻性和(hé)吸入時(shí)程的一(yī)緻性。受試者應按照說明(míng)書(shū)如(rú)下(xià)操作(zuò)：每次給藥後漱口并将漱口水吐出，不得吞咽漱口水。其他(tā)常規試驗要(yào)求參見(jiàn)《以藥代動力學參數(shù)為(wèi)終點指标的生物(wù)等效性研究》[9]指導原則。

生物(wù)等效性判斷依據為(wèi)受試制劑和(hé)參比制劑的藥時(shí)曲線下(xià)面積（area under curve，AUC）和(hé)峰濃度（peak of concentration，Cmax）幾何均值比值的90%的置信區(qū)間(jiān)落在80%~125%範圍內(nèi)。

3. 比較性臨床終點生物(wù)等效性研究

推薦采用受試制劑和(hé)參比制劑最低(dī)規格的臨床終點生物(wù)等效性研究。進行(xíng)随機、多劑量、安慰劑對照、平行(xíng)組設計，至少(shǎo)包括兩周安慰劑導入期和(hé)四周安慰劑、受試制劑和(hé)參比制劑的治療周期。

研究開(kāi)始前應至少(shǎo)進行(xíng)兩周的安慰劑導入期，用以洗脫皮質類固醇類和(hé)/或長(cháng)效支氣管擴張劑等基礎用藥帶來的影響，建立第一(yī)秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in the first second，FEV1）基線值。BE研究終點：四周治療期最後一(yī)天吸入給藥前的早上(shàng)進行(xíng)FEV1測定值。主要(yào)終點應進行(xíng)基線校正（與基線相比的變化）。FEV1基線測定結果為(wèi)四周治療期第一(yī)天早晨給藥前至少(shǎo)兩次測定的FEV1均值。樣品采集時(shí)間(jiān)推薦與四周治療期最後一(yī)天采集時(shí)間(jiān)相對應的相同時(shí)間(jiān)點。

研究方案應預先規定哮喘惡化的定義；考慮到病人(rén)的安全性應預先規定排除标準；方案應預先規定受試者的依從(cóng)性（比如(rú)服用至少(shǎo)75%和(hé)不超過125%的研究劑量），并規定如(rú)何證實依從(cóng)性，如(rú)患者日志；為(wèi)了(le)确保研究的靈敏性，受試制劑和(hé)參比制劑BE研究的主要(yào)終點指标均應優于安慰劑（P<0.05）；申辦方應确保入選充分數(shù)量的受試者，來證明(míng)受試制劑和(hé)參比制劑的生物(wù)等效性；應在數(shù)據集中提供合并用藥的開(kāi)始日期和(hé)結束日期，并注明(míng)用藥原因，應明(míng)确解釋合并用藥是否在基線訪問(wèn)期前、研究期間(jiān)或二者都(dōu)有；不論是否與治療有關，所有不良反應（adverse event，AE）均應報告，每個AE須包括起始日期，AE描述、嚴重程度，與研究藥物(wù)的相關性、所采取的措施、結果和(hé)解決日期。

主要(yào)終點指标：四周治療期最後一(yī)天早上(shàng)吸入制劑給藥前的FEV1。

生物(wù)等效性依據：主要(yào)終點指标的T/R 比值的90% 的置信區(qū)間(jiān)應落在80%~125% 限度之間(jiān)。

4. 吸入劑仿制藥的注意事項

劑型：推薦受試制劑與參比制劑有相同的Q1（輔料種類與對照藥相同）和(hé)Q2（輔料用量與對照藥基本一(yī)緻，差異不超過±5%）。

如(rú)果申辦方使用的受試制劑的Q2不同，應解釋為(wèi)何不使用與參比制劑Q2相同的輔料用量。另外(wài)，申辦方應提供制劑研究數(shù)據，包括多種藥物(wù)與輔料比例的體外(wài)實驗，T和(hé)R制劑所有比例的上(shàng)下(xià)組合。

裝置：推薦受試制劑具有如(rú)下(xià)特征：①被動（呼吸啓動）裝置；②多劑量形式的計量裝置；③與參比制劑相同的劑量；④與參比制劑類似的外(wài)部操作(zuò)程序；⑤與參比制劑大小和(hé)形狀類似；⑥與參比制劑的裝置阻力有可(kě)比性；⑦劑量指示器或計數(shù)器。另外(wài)，應進行(xíng)體外(wài)和(hé)使用研究支持受試制劑的功能(néng)準确性和(hé)堅固性。

結語

吸入制劑由于給藥裝置的特殊性和(hé)遞藥部位的特殊性，決定了(le)其生物(wù)等效性評價的複雜(zá)性。不同于普通(tōng)口服制劑體內(nèi)暴露量一(yī)緻即可(kě)判斷生物(wù)等效，吸入制劑需結合體外(wài)研究、體內(nèi)暴露量研究和(hé)藥效研究加權評估，才能(néng)夠确保仿制藥和(hé)原研藥的生物(wù)等效性。因此，吸入制劑仿制藥的開(kāi)發難度大，技術(shù)要(yào)求也比較複雜(zá)。國(guó)際上(shàng)不同監管機構的要(yào)求也不盡一(yī)緻。目前，我國(guó)尚未形成對仿制藥吸入制劑的統一(yī)認識，在仿制藥評價時(shí)，建議(yì)借鑒歐盟[6-7]、美國(guó)等發達國(guó)家和(hé)地(dì)區(qū)的先進經驗[1-5]，提高我國(guó)吸入制劑的水平。相信随着我國(guó)指導原則體系的不斷完善和(hé)工(gōng)業界對吸入制劑認識水平的提高，我國(guó)吸入制劑的質量和(hé)療效也會不斷提升。

注：本文僅就學術(shù)層面進行(xíng)探讨，不作(zuò)為(wèi)藥品注冊申報的依據。

 

來源：賀銳銳，李麗(lì)，楊進波.FDA對吸入粉霧劑的體內(nèi)外(wài)生物(wù)等效性研究介紹[J].中國(guó)食品藥品監管.2019,06（185）：22-29.