☆ 溶出方法：pH6.5 空腹?fàn)顟B(tài)下的人工胃液（FaSSIF）介質(zhì)、槳法、1000ml、75rpm。 晶型（參比制劑）溶解度為0.07mg/ml；兩種原料藥在FeSSIF介質(zhì)中的溶解度分別為0.019mg/ml和0.011mg/ml

圖1 不同晶型原料藥理化性質(zhì)和藥動(dòng)學(xué)參數(shù)
 

將原料藥內(nèi)部、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)、處方性質(zhì)（圖1），以及體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)參數(shù)（參考參比制劑空腹時(shí)的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)）等數(shù)據(jù)輸入至GastroPlusTM軟件中，并調(diào)整小腸和結(jié)腸的流體體積，優(yōu)化模型。建立模型也經(jīng)過了內(nèi)部驗(yàn)證（參比制劑結(jié)果）和外部驗(yàn)證（仿制藥結(jié)果）。
 

圖2 模型建立的流程
 

該模型建立流程為：

軟件中體外溶出采用Z-factor模型；PK模塊的參數(shù)設(shè)定，參考空腹參比制劑的PK模型，模擬結(jié)果為三房室模型擬合結(jié)果較好，生物利用度40%；采用已確定的肝臟清除率、全血血漿比例、肝臟血流速度，計(jì)算首過效應(yīng)?？崭?fàn)顟B(tài)下肝臟首過效應(yīng)為2.0%，餐后狀態(tài)下肝臟首過效應(yīng)為1.5%。
 

對(duì)于軟件中構(gòu)建的人體生理模型，小腸和空腸體液體積，將小腸中的默認(rèn)值由40%優(yōu)化為10%，將空腸的體液體積由23%優(yōu)化為0.5%。當(dāng)模擬餐后狀態(tài)，采用軟件中默認(rèn)的餐后模型（Human-Physiology-Fed, Opt logD Model SA/V 6.1 ASF model）。

☆ 單劑量空腹模擬結(jié)果：
 

圖3 空腹?fàn)顟B(tài)下單劑量觀測(cè)值和預(yù)測(cè)值對(duì)比
 

采用參比制劑的PK和體外數(shù)據(jù)，建立模型，并采用該模型，進(jìn)行內(nèi)部驗(yàn)證，PE小于10%，符合FDA的指導(dǎo)原則。根據(jù)該原則，可以建立IVIVC。采用IVIVC模型，模擬每個(gè)處方，要求模擬的結(jié)果和實(shí)測(cè)值的PE不超過15%，該模型可以用于模擬仿制藥的血藥濃度。
 

仿制藥和參比制劑，因Z-factor值不同，模擬出在體內(nèi)的溶出速率也不同。采用該模型進(jìn)行虛擬BE，結(jié)果表明仿制藥和參比制劑在空腹?fàn)顟B(tài)下生物等效，Cmax的90%置信區(qū)間為91.262%-122.35%，AUC的90%置信區(qū)間為91.086%-119.68%。 

☆ 餐后模擬結(jié)果： 
 

圖4  餐后狀態(tài)下單劑量觀測(cè)值和預(yù)測(cè)值對(duì)比
 

上述開發(fā)的模型用于預(yù)測(cè)仿制藥和參比制劑在餐后狀態(tài)下的平均血藥濃度，預(yù)測(cè)的Cmax和AUC均比空腹條件下偏高，原因?yàn)樵隗w內(nèi)溶出速率提高，由于胃腸道轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間提高及胃的流體體積增加。因藥物的溶解性不存在pH依賴性，不同的pH不影響溶出速率。 

采用上述模型，32例受試者進(jìn)行虛擬BE試驗(yàn)，仿制藥和參比制劑的Cmax和AUC均為80.00%-125.00%范圍內(nèi)，兩者具有生物等效性。外部驗(yàn)證的模型PE值小于10%。
 

☆ 餐后模擬結(jié)果：
 

Gastroplus軟件采用PBPK模型預(yù)測(cè)藥物在體內(nèi)的ADME（吸收、分布、代謝、消除）過程。該模型根據(jù)體外的數(shù)據(jù)，用于處方早期開發(fā)，基于不同處方的體外的性質(zhì)，預(yù)測(cè)藥物在體內(nèi)的血藥濃度，為優(yōu)化處方做決策；比較仿制藥和參比制劑的差異，通過參數(shù)敏感性分析和確定關(guān)鍵參數(shù)，建立IVIVC（體內(nèi)外相關(guān)性），判斷溶出標(biāo)準(zhǔn)，申請(qǐng)豁免，進(jìn)行虛擬BE試驗(yàn)等。
 

建立模型過程中，相應(yīng)進(jìn)行了假設(shè)，如假設(shè)參比制劑原料藥為微粉化，仿制藥的無定型原料藥在儲(chǔ)存過程中無變化，兩個(gè)原料藥的水溶解性一致。在模型中加入原料藥和制劑在生物相關(guān)性介質(zhì)中的粒度和溶解度差異，將生物相關(guān)性介質(zhì)FaSSIF輸入模型中，仿制藥因?yàn)槿艹鲚^高，具有較高的Z-factor值。 

該模型不能預(yù)測(cè)仿制藥在空腹?fàn)顟B(tài)下具有較短的Tmax（1h），可能由于一些個(gè)吸收較快導(dǎo)致?？傮w來說，觀測(cè)值Tmax為范圍，仿制藥和參比制劑的Tmax觀測(cè)值分別為0.5-6.0h和0.75-5.0h，預(yù)測(cè)值分別為4.4h和4.3h。仿制藥和參比制劑的觀測(cè)值Tmax的平均值分別為2.27h和2.41h。表明仿制藥和參比制劑觀測(cè)值和預(yù)測(cè)值，兩個(gè)制劑趨勢(shì)一致。 

該模型也假設(shè)胃中無吸收，對(duì)于大多數(shù)的化合物，胃中的吸收可以忽略，但并不包含在GastroplusTM默認(rèn)模型中。模型開發(fā)過程中，增加了胃吸收，但Tmax仍沒有提高。說明藥物進(jìn)入十二指腸后，依然存在藥物的溶解過程，因?yàn)槿艹鍪蔷徛⑶沂遣煌耆?，限制了藥物的吸收，?dāng)藥物最大程度上溶解，會(huì)得到最高的血藥濃度。該過程發(fā)生在4h，而體內(nèi)，在一些個(gè)體中，溶解性會(huì)更快，Tmax較短。 

藥動(dòng)學(xué)參數(shù)采用空腹的BE數(shù)據(jù)，PK-PlusTM模塊，擬合3房室模型，選擇3房室模型為PK藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。因BCSII類藥物，無IV（靜脈）數(shù)據(jù)，并且無溶液在體內(nèi)的吸收數(shù)據(jù)，也沒有絕對(duì)生物利用度。因無未溶解藥物的總量、無首過效應(yīng)數(shù)據(jù)和藥物肝腸循環(huán)數(shù)據(jù)?；谫|(zhì)量平衡研究，藥物服用后，36%劑量在尿液中檢測(cè)到，61%劑量在糞便中檢測(cè)到?；谠摂?shù)據(jù)，假設(shè)生物利用度至少為40%?？紤]到較低的生物利用度，模型對(duì)于溶出更為敏感。 

優(yōu)化模型后，小腸和空腸的體液體積從40%和10%，優(yōu)化為23%和0.5%，使觀測(cè)值和預(yù)測(cè)值相擬合。上述參數(shù)也用在餐后狀態(tài)下。

對(duì)于不同晶型食物的影響

對(duì)于預(yù)測(cè)不同晶型的藥動(dòng)，需要將不同晶型的數(shù)據(jù)納入至模型中去，如水溶性、FaSSIF和FeSSIF的溶解性和溶出曲線、粒徑等。當(dāng)然我們也有不知道的數(shù)據(jù)，如參比制劑的粒徑的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)均有可能會(huì)影響藥物在體內(nèi)的吸收，我們決定采用Z-factor模型用于代表不同晶型的體外溶出模型。 

模型開發(fā)好之后，用軟件中默認(rèn)的餐后狀態(tài)，進(jìn)行不同晶型的模擬。該模型模擬結(jié)果為，食物能夠促進(jìn)藥物吸收，即Cmax和AUC均有所提高，當(dāng)然這也是BCSII類藥物的共性，因?yàn)槭澄锸刮改c道轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間增加，增加了血流提及和藥物的溶解度，更多的藥物被溶解和吸收。 
 

上述研究中，建立PBPK模型預(yù)測(cè)仿制藥和參比制劑食物的影響，并進(jìn)行虛擬BE，因不同晶型原料藥性質(zhì)不同，將不同原料藥性質(zhì)輸入至模型中，如水溶性、粒徑、體外溶出、FaSSIF和FeSSIF溶解性。這些參數(shù)也會(huì)影響餐后的模擬結(jié)果，我們必須要明智選擇這些參數(shù)。

北京新領(lǐng)先醫(yī)藥科技有限公司擁有國(guó)內(nèi)首個(gè)體內(nèi)外橋接（IVIVR）平臺(tái)，以及文中提及的Gastroplus軟件，小編參考該文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行模擬，與文獻(xiàn)對(duì)比值如下：
 

圖5 新領(lǐng)先計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果對(duì)比-空腹?fàn)顟B(tài)


圖6 新領(lǐng)先計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)結(jié)果對(duì)比-餐后狀態(tài)
 

新領(lǐng)先參考文獻(xiàn)值進(jìn)行建模和模擬兩個(gè)制劑的PK參數(shù)，Cmax和AUC采用單位分別為ug/ml和ug*h/ml，而文獻(xiàn)中兩個(gè)參數(shù)采用的單位分別為ng/ml和ng*h/ml，無論空腹和餐后，新領(lǐng)先預(yù)測(cè)Cmax和AUC與文獻(xiàn)值報(bào)道無顯著性差異。 
 

因新領(lǐng)先無文獻(xiàn)中提及的觀測(cè)值，因此無法比較觀測(cè)值和預(yù)測(cè)值的誤差（PE）。文獻(xiàn)中也提及預(yù)測(cè)值Tmax較長(zhǎng)，新領(lǐng)先模擬的結(jié)果也體現(xiàn)出Tmax較長(zhǎng)，該現(xiàn)象可能由于原料藥溶解性較差，藥物進(jìn)入腸道中仍會(huì)有溶解和吸收。 
 

參考文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，仿制藥的Z-factor數(shù)據(jù)為0.131，參比制劑Z-factor值為0.205，模擬經(jīng)驗(yàn)Z-factor值越高，模擬結(jié)果越高，即參比吸收要比仿制藥好，新領(lǐng)先模擬結(jié)果具有該趨勢(shì)?？赡苡捎谀Ｐ椭袛?shù)據(jù)缺乏，我方模擬趨勢(shì)與文獻(xiàn)趨勢(shì)相反。 
 

無論空腹和餐后狀態(tài)，仿制藥和參比制劑虛擬BE試驗(yàn)均生物等效，表明原料藥晶型變更后，雖然原料藥特性有所變化，但均能實(shí)現(xiàn)與仿制藥生物等效。該模擬結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致。
 

-END-