撰文 / @雷伯开，雷伯开博士，上海智同医药科技有限公司副总经理
在BE开展实战中，没人有100%的成功把握，在面对BE能否开展和BE结果不好时，需要分析和决策成功的概率；能在失败时找到失败的原因，成功时总结成功的理由。在评价BE结果时，首先要了解可能遇到的不良结果，如下表。
一般而言，其中1、4、7、8四种情况相对常见，也较易于分析，其关键可能在于粒径大小、影响溶出或吸收的辅料用量差异。但空腹、餐后同时均可能出现上述情况，在空腹与餐后BE结果方向相反时【如空腹为情况1、餐后为情况4】，结果的分析就相对更难，必须更深入的思考才能找到合理的逻辑，指导调整方向。甚至是在自己脑中形成动画，把自己想象成为药片，模拟药物如何在胃肠道内分散、溶解、吸收、转移，或可发现思维的盲点
如食物影响，食物延缓了胃排空和稀释胃酸导致pH升高，对于肠溶微丸剂型的质子泵抑制剂而言，排空延迟，导致食物与肠溶微丸不断摩擦，可能导致肠溶膜破裂出现药物释放；同时也会存在较早期排空到小肠的微丸，其药物的释放与吸收即有可能抑制胃酸，从而进一步提高胃内pH，使得胃内部分药物继续释放，但由于胃排空延迟，释放的药物被降解的几率则显著增加，或由于微丸的耐酸力不足而被降解，因为即使在pH6.0环境下，拉唑药物稳定性也非常差，这或许是其餐后的吸收要显著低于空腹的关键。
由于人体BE的成本高，也有合作企业要求采用动物预评价的，再推到人体时成功过也失败过。首先，要清楚犬和人的生理特征差异，如犬的肠道较短（结肠），排空与转运时间，且犬胃肠道pH高于人，且变异更高，这些差异导致从犬推到人体pK的预测相关性较差[1]。尽管案例不多，但我们也从中做了一些思考和总结：药物溶解度不存在pH依赖性、且制剂的溶出也不受pH影响，以及不在特定肠道部位吸收时，动物数据推到人体时成功概率可能会较高；但仍有一定不确定性。
每一个人体BE的结果，无论成败，都是我们实践过程中的宝贵财富，更应好好琢磨。
◆ ◆ ◆ 案例1：某速释胶囊
该项目为BCS 4类，规格80mg，API溶解度具有pH依赖性，随着pH增加，溶解度增加，pH4.0以上满足漏槽条件，各介质下溶液稳定性良好。原研处方组成：微晶纤维素、聚维酮、交联聚维酮以及十二烷基硫酸钠、硬脂酸镁，其中API在处方中占比大于50%。原研专利显示采用流化床制粒工艺，我们最初评估了流化床制粒与湿法制粒工艺。
由于实验室批量小，尽管颗粒成形性良好，粒径分布也与原研相似，但体外溶出明显慢于原研，主要是由于实验室批量小，流化床制粒堆密度低，需要压缩才能充填到同等大小的胶囊中；而湿法制粒工艺科制备出与原研堆密度相近的颗粒，且体外溶出相似。
在上述工作对比之后，我们评估了药物在一定的粒径范围内，体外溶出主要受到颗粒堆密度及其分布、以及充填胶囊的压缩程度有关，如做到处方相似，溶出行为相似，体内BE风险较低。此外，也在FDA审评综述中找到了原研胶囊与片剂曾做过BE且近乎等效，pH4.5介质的体外溶出相似因子在51，文献见下图。
文献调研信息结果
因此选择湿法制粒工艺，并在研发小试到生产放大过程中保持了相近的颗粒堆密度和粒径分布；在区分力较好的4.5介质中与原研的相似因子在50 -65之间，人体BE也顺利通过了。本项目虽然制备工艺不同，关键在处方相似前提下，颗粒堆密度与粒径分布相似；以及文献调研所得信息也给了我们足够的信心。
◆ ◆ ◆ 案例2：某速释片
基本信息： BCS 3类，4类仿制药，规格为5mg，各个介质下溶解度大于1mg/ml，各介质下溶液稳定性良好。处方组成：微晶纤维素、一水乳糖、交联羧甲基纤维素钠、硬脂酸镁、HPMC型包衣粉；API占比约2.5%。FDA溶出采用100rpm篮法，0.1N盐酸介质900ml，但经考察，篮法100rpm时5min溶出即达到100%；进一步考察50rpm，10min溶出大于85%；故其他介质均采用50rpm篮法，且10min均大于85%，表明本品为快速溶出。
pK参数： 绝对生物利用度约70%，Tmax为0.5~1h，高脂饮食导致Cmax降低26%，AUC不受影响。
文献与研究： 根据EMA审评综述，原研采用干法制粒制备颗粒后，总混压片，包衣；但根据临床综述可见，早期临床的处方与商业化处方不同，后期进行了BE桥接。因此，考虑了处方组成无影响吸收的辅料、快速的溶出、BE风险、生产效率等因素，采用了直接压片工艺；开发阶段主要考察了原料粒径、填充剂型号与其比例对流动性和含量均匀度的影响，溶出曲线均为快速溶出。但在盐酸介质中自制5min溶出达到80-90%，较原研的50-60%高约30%；而其他介质下，5min溶出均为约80%。
BE考虑： 本项目关键在于改变了原研采用的干法制粒工艺，崩解形成的颗粒有一定的颗粒分布，而自制品直接压片未经制粒，崩解后原料直接溶解，颗粒性质的差异可能导致BE风险；此外，盐酸介质中5min溶出差异也可能导致自制Cmax较高。
但经过分析评估：原研微晶纤维素用量为乳糖的2倍，体外崩解后颗粒分散速度快【崩解时限仅为60s】，使得药物能够快速溶出；而且口服给药时喝水240ml，会进一步提高胃内pH，即使胃内初始pH1.0，也会由于水的稀释而提高，降低自制与原研的溶出差异；因此自制尽管无颗粒崩散阶段，体内BE风险可控，最终BE也是顺利通过。
◆ ◆ ◆ 案例3：某速释片
基本信息： BCS 2类，规格为10mg，溶解度无pH依赖性，但在未添加表面活性剂下pH1-7中均小于5ug/ml，且酸中不稳定（2h降解约30%）；处方组成：乳糖、微晶纤维素、预胶化淀粉、硬脂酸镁、欧巴代包衣粉等，其中API占比约10% 。
pK参数：日本IF文件显示Tmax约为3h，首过代谢明显（90%以上），半衰期约3h，变异系数大于30%。
文献与研究： 我们比较了日本仿制药BE数据，发现相比参比，溶出曲线有快有慢，但仿制药均体内BE等效。如下图为日本某一仿制药溶出曲线，各介质均添加0.3%吐温80，可见各个介质下溶出均较快，15min已超过85%或已达到平台，表明该溶出方法并不适于处方开发。
日本某一仿制药溶出曲线图
因此我们考察了FDA推荐的表面活性剂SDS，并筛选出0.1%SDS较有区分力。但由于原辅料来源不同，且原研工艺未知，最初开发的溶出曲线均快于原研。故购买了日本仿制药，与自制、参比一起对比了溶出曲线，以期找到原因；但经过比较，日本仿制药的溶出比原研更快，如下图。
可见，自制溶出慢于日本仿制药，介于原研与日本仿制药之间，但与原研的f2仍小于50。因此，我们再次评估药物溶解性和体内PK参数，结合日本BE数据，制定开发策略时的重点不在于溶出曲线一定要相似，而着重关注药物的粒径大小，以及通过处方工艺调整使得自制与原研崩解后颗粒状态相似。对于关键的粒径分别选择D90 :10~20um、5~10um的原料，以相同处方工艺制备的样品，通过显微镜观察，如下图。
自制片显微镜图（10-20um）自制片显微镜图（5-10um）
原研片显微镜图 日本仿制药显微镜图
可见，原研与日本仿制药大部分分布在10-20um，自制两种粒径制备的样品在显微镜下仍可清晰的区分，也表明制粒压片工艺并未导致原料压碎变小。此外对比了崩解时间，自制3-5min、原研6-8min、日本仿制药2-3min，与溶出曲线的结果一致。
BE考虑： 因药物为BCS 2类，渗透性好，药物溶出是吸收限速步骤；尽管在0.1%SDS的介质下自制与原研溶出不相似，但考虑
1）未加SDS时，自制与原研在盐酸介质2h溶出均低于25%，并无明显差异；
2）自制与原研在各个介质下30min均已达到溶出平台，相对于3h的达峰时间，前期的溶出差异影响体内Cmax的风险并不高，且日本的仿制药溶出更快，BE仍等效；
3）肝脏首过代谢90%，即使溶出差异导致肠道吸收出现差异，经过90%首过代谢后，进入循环系统的药物浓度差异也将会缩小；
4）处方组成相同且辅料不干扰吸收，虽然崩解时间差异，但后颗粒状态相似；
5）自制与原研以及日本仿制药粒径范围接近。所以，综合考虑后推进了预BE，结果AUC均值比为99%，Cmax为94%，与预期相同。
◆ ◆ ◆ 案例4：某速释片
基本信息： BCS 3类 ，规格为200mg，在pH1-8的溶液中，溶解度大于2mg/ml，且各介质下稳定性良好。辅料为：甘露醇、微晶纤维素、交联羧甲基纤维素钠、硬脂酸镁、胶态二氧化硅；黄色包衣粉；API在处方中占比约30%。
pK参数： Tmax约1小时，经肝脏代谢为活性代谢物，原形药物半衰期约0.5~1h，活性代谢物半衰期约为24h，吸收变异系数大于30%；与人血浆蛋白结合率约70%，血药浓度范围为1~20 µg/mL时，结合率与药物浓度无关；标准高脂肪餐减低Cmax约20%，但提高AUC约80%【说明了胃排空延迟能够增加吸收，可以推测肠道对药物的代谢作用较强；从文献中也可发现空腹时活性代谢物的Cmax要高于主药，也证明了药物在肠道或肝脏代谢后进入循环系统】；药物主要通过肾脏排泄，C14标记研究显示肾脏排泄占给药剂量80%【但不能代表药物的吸收为80%，因药物本身肠道存在代谢和肝脏首过代谢，即存在部分代谢物的形式进入了循环系统，主药的吸收低于80%】。
文献与研究： EMA审评综述显示原研采用干法制粒工艺；FDA溶出方法为桨法、75rpm、900ml pH6.8缓冲液；FDA临床综述显示了干法制粒后，外加辅料包含了微晶纤维素、交联羧甲基纤维素钠及硬脂酸镁；临床期间对两种晶型进行过BE研究，表明Cmax、AUC均值在90~99%之间。首次预BE前，采用桨法50rpm对比体外4种介质均与参比拟合良好。但第一次预BE显示原研Tmax有75%受试者分布在0.5h之前，明显要快于文献；而自制Tmax有50%在0.5h之后， Cmax明显偏低，空腹Cmax均值比约75%，90%置信区间60-90%，AUC均值比90%，90%置信区间为80-100%；餐后Cmax均值比约80%，90%置信区间65-95%，AUC均值比98%，90%置信区间为91-104%。
BE分析与制剂改进： 空腹与餐后Cmax均低于原研，可能与崩解和API粒径有关；但是餐后Cmax与AUC均比空腹要好，表明了延后胃排空能够让制剂间的差异减小。我们首先对比了崩解时间，显示自制的崩解时间明显快于原研（自制约45秒，原研约120秒），也与75rpm篮法盐酸介质中的溶出相一致，自制较原研快20%（也与原研辅料堆积导致有关），调整到100rpm时自制与原研相近。
第一次预BE：自制与原研的溶出曲线图
进一步对粒径进行对比研究发现，自制粒径分布在30-70um间，而原研分布在15-40um间，如下图。
原研的API粒径图 自制的API粒径图
结果： 根据崩解与原研粒径解析制备新的样品，处方未做改变，进一步提高硬度将自制的崩解时间接近原研，体外溶出几乎没有变化，仍保持与原研相似，最终通过BE。
本项目药物为BCS3类，溶解度高且体外各介质溶出均与原研相似，但由于Tmax达峰时间早，体外溶出条件下原料粒径不影响溶出，但是在体内，由于干法制粒形成的颗粒有较大硬度，API在较大粒径下仍有可能导致溶出减慢，因此对于Tmax短的BCS 1/3类药物，也是需要关注粒径。
此外，该项目同时存在肠道的首过代谢，因担心自制溶出过快也可能导致代谢更多使得主药Cmax偏低，崩解时间在快速吸收达峰的药品中也需要关注并尽可能一致。因此，对于吸收和代谢都迅速的药物，除了溶出相似之外，要更多的考虑药品理化性质的一致性。
虽然最终项目通过BE，但一直对于预BE自制崩解快、溶出快反而吸收低不能找到合乎逻辑的解释，因在后期采用较高粘度的溶出介质模拟体内消化液粘度时，仍然是预BE自制批快于原研，至今仍是无解。
◆ ◆ ◆ 其他案例：
某3类药，BCS 3类，各介质溶解度大于100mg/ml，但同样是快速溶出、快速吸收达峰，原研采用干法制粒工艺，我们选择直压工艺，预BE的Cmax和AUC均同等比原研高20%；由于API成本较高，我们提出可以降低给药剂量20%，为将来仿制药成本竞争带来明显优势。
某药物为BCS 2类，企业现有处方工艺下溶出与原研较相似【含表面活性剂介质-水、4.0、6.8介质下f2大约45，但盐酸要快于原研】，而不含表面活性剂时，溶出均低于10%，自制较原研处方【乳糖、聚维酮、羧甲淀粉钠、硬脂酸镁】多了淀粉；咨询我们后，认为Tmax在12h之后，盐酸介质中溶出的差异和处方差异均不会影响吸收，最终在控制粒径相似后，未改变处方工艺，顺利通过了BE。
另一案例，为企业评估为BCS 3类的普通胶囊，Tmax约1h，桨法50rpm盐酸介质前15min比原研偏慢15-20%【原研15min溶出均值为95%】，其他介质均相似；咨询我们能否进行预BE，我们在经过文献检索发现其体内几乎不会代谢，且口服给药12h后肾脏排泄原形药物大于90%，因此将该药物定义为BCS 1类，建议企业可以推进BE，除了餐后Cmax【90%置信区间85-120%】外，其他参数90%置信区间均在90-110%范围内。
综上，在我们所经历过不同案例之间，其成败均有理由，只是我们需要更多复盘，剖析其根本，努力发现其中差异与逻辑，助力今后更多的成功。参考文献：
[1] 固体口服制剂的研发-药学理论与实践，邱怡虹等著，郑梁元、金方等译，p271
