生物利用度与生物等效性在新药研究中的应用,一、生物利用度（Bioavailability）,定义：生物利用度（bioavailability, BA）是指药物吸收进入大循环的速度与程度。 意义： 是药物制剂质量的重要指标 是新药开发与研究的基本内容,生物利用度可分绝对生物利用度（absolute bioavailability, F）与相对生物利用度（relative bioavailability, Fr） 绝对生物利用度是以静脉注射制剂为参比标准，通常用于原料药及新剂型的研究。 相对生物利用度则一般是以吸收最好的剂型或制剂为参比标准。是剂型之间或同种剂型不同制剂之间的比较研究。,研究药物的生物利用度(或生物等效性)，应考虑AUC、Tmax、Cmax 药物吸收的程度：AUC（药物血药浓度时间曲线下的面积）与药物吸收总量成正比。 峰浓度Cmax与药物吸收数量有关。 是与治疗效果及毒性水平有关的参数，Cmax太大，超过最小毒性浓度（MTC），则能导致中毒。 达峰时Tmax表示吸收的速度。,两种制剂血药浓度时间曲线比较,两种制剂血药浓度时间曲线比较,二、生物等效性 （Bioequivalency, Bioequevalence (BE）,生物等效性是指一种药物的不同制剂在相同实验条件下，给予相同剂量，其吸收速度与程度没有明显的差异。 当吸收速度的差别没有临床上的意义时，某些药物制剂其吸收程度相同而速度不同，也可认为生物等效。 药剂等效性是指同一药物相同剂量制成同一剂型，但非活性成分不一定相同，在含量、纯度、含量均匀度、崩解时间、溶出速率符合同一规定标准的制剂。,要求进行生物利用度或生物等效性的药物： 新开发的药物产品，特别是口服制剂； 改变剂型的产品； 改变处方与工艺的产品及生产已有国家标准的产品。,以下几类药物，进行生物利用度研究更有必要 预防与治疗严重疾病的药物 治疗指数窄的药物 水溶性低的药物 溶解速度慢的药物 有胃肠道中生物转化或在胃肠中不稳定的药物 有特殊理化性质的药物 赋形剂比例高的产品,以下三类药物免做生物等效性试验： 有些国家市售非处方药物，其中包括维生素类的保健用品； 经有关主管部门批准免作临床试验的新的非处方复方制剂； 长期使用后安全系数大的处方药物转变为非处方药物,三、评价（测定）生物利用度的方法 （Methods of assessing bioavailability）,（一）血药浓度（Plasma drug concentration）,（二）尿药浓度数据（Urinary drug concentration data）,四、生物样品分析方法的建立和验证 （Establishment and validation of analytical method of biological specimen）,建立专属性强、灵敏、准确、精密的生物样品分析方法，是保证生物利用度与生物等效性结果可靠性的必要条件。 生物样品分析方法常用的有HPLC、GC、GC-MS、LC-MS等,五、单剂量（单次）给药，生物等效性与生物利用度研究的设计,研究对象（受试者） （Subjects） 正常、健康的自愿受试者 ，年龄一般1840岁，男性，体重为标准体重 ，一般要求在标准体重10%范围内 标准体重 = 身高(cm)800.7(kg) 标准体重 = 身高(cm)1700.6+62(kg) 受试者例数（Number of subjects） 受试者数量应符合统计学要求，按有关规定，为1824例。必要时，可增加受试者人数。,试验制剂与参比制剂（Test product and reference product） 试验制剂： 应提供制剂的理化性质，如溶出度（12片），含量或效价含量均匀度（小剂量片）等有关数据，个别药物尚需提供多晶型及光学异构体资料。 样品必须在符合药品生产质量管理规范条件的车间制备，并有一定的生产规模，产品质量符合制订的质量标准。 参比制剂 参比制剂也需进行溶出度（12片）、含量、含量均匀度的测定。并应提供有效的按质量标准检验的全面质量检验报告。 绝对生物利用度研究，需选择上市的同类药物静脉注射剂作为标准参比制剂； 相对生物利用度或生物等效性的研究，可选用已批准上市的、质量优良的、相同药物相同剂型主导产品为参比制剂。必要时，也可选用同种药物的相关剂型上市主导产品作为参比制剂。 试验制剂与参比制剂的含量差别不得大于5%，完成后应留样五年，样品数量不得少于200个剂量单位（如片剂为200片）。,给药方法（Drug administration ） 如试验制剂与参比制剂两种进行比较，则采用双制剂（two preparations）双周期（two period）随机交叉试验设计，以抵消实验周期和个体差异对结果的影响。 若两种试验制剂（T，B），一种参比制剂（R），可以采用3制剂、3周期交叉试验设计，以18名受试者为例，给药计划表如表2-14-2所示。 洗净期（washout period）：两周期的间隔时间，一般相当药物10个半衰期，通常一周或两周。半衰期长的药物，需要更长的洗净期。 给药剂量：一般临床治疗剂量一致，且试验制剂与参比制剂总剂量应相等。如非临床治疗剂量，应提供剂量设置的足够依据。若剂量不等应说明原因。在受试药物符合线性药物动力学特征时，可以剂量校正计算生物利用度，对非线性动力学的药物要用两个不同剂量进行试验。 服药方法：受试者禁食10h后，早晨空腹时以200ml水将药吞服，服药2h后方可饮水，服药后4h时统一食谱的标准餐。,表2-14-1 生物等效性（生物利用度）交叉实验设计,2-14-2 三种制剂交叉试验设计表,给药方法（Drug administration ） 采样安排：根据预试验结果进行，一个完整的口服血C-t曲线，应包括吸收相、平衡相与消除相。服药前采样一次，曲线峰前部至少采样4次，峰后部分采样68次以上，总数不少于12次。对个别药物，若采样次数较少，应说明理由。整个采样时间至少35个半衰期。如果药物半衰期未知，采样需持续至血药浓度为峰浓度的1/101/20。血样应立即冷冻备测。 注意事项：生物等效性或生物利用度试验应在有条件的试验室进行，受试者应避免剧烈活动并得到医护人员的监护，受试期间发生任何不良的反应，均应及时处理与记录，必要时应停止试验。,药物动力学数据处理（Pharmacokinetic analysis of data） 生物利用度有关参数AUC，Cmax，Tmax，T1/2的计算（calculation of bioavailability parameter, AUC, Cmax，Tmax，T1/2） 列出试验制剂与标准参比制剂每一个受试的C-t的原始数据，同时计算平均值与标准差，列表并作图。 计算每受试者生物利用度或生物等效性有关参数，并求出平均值与标准差，列表，C-t曲线下的面积用梯形法计算。,生物利用度的计算（calculation of bioavailability） 一些前体药物，由于药物在体内代谢极快，无法测定血中原型药物，此时可采用相应的活性代谢物进行生物利用度研究,为主,为参考,六、多剂量（多次）给药，生物等效性与生物利用度研究设计（Multiple-dosage regimen, Design of bioequivalency and bioavailability studies） 在下列情况下，可考虑多次给药达稳态后，用稳态血药浓度计算生物利用度：生物利用度个体差异较大；单剂给药后原药或代谢产物浓度很低，不能用相应的分析方法精密测定；缓、控释制剂。 给药方法（Drug administration ） 多次给药，经等间隔给药至稳态后，在某一个给药间隔时间内多次采集样本，得出稳态时的C-t曲线。然后进行结果处理。,药物动力学数据处理（pharmacokinetic analysis of data） 实验数据整理与单剂量试验相同。然后计算每一个受试者生物利用度或生物等效性有关参数，并求出平均值与标准差，列表。 稳态时峰浓度与Tmax从最后一次给药测得的C-t的数据直接求得。稳态时每个剂量间隔末时间的谷浓度，可用最后一次给药零时间与时间的血药浓度的平均值求得。,*缓释、控释制剂多剂量生物等效性研究,研究多次给药达稳态的程度与速度以及稳态血药浓度的波动情况 实验设计及过程： 采用随机交叉实验设计，多次服用受试制剂与参比制剂。 对于受试制剂，用拟定的用药剂量与方案给药，每日一次的制剂，受试者应在空腹10h以后晨间服药，服药后继续禁食24h后，方可饮水。 以普通制剂为参比制剂时，按常规用药剂量与方法给药，但每天总剂量应与受试缓释、控释剂量相等。洗净期为一周或二周。,*缓释、控释制剂多剂量生物等效性研究,取样点的设计 每种制剂连续服药时间至少经过7个消除半衰期后（通常34天），连续测定三天的谷浓度，以确定血药浓度是否达到稳态。取样点最好安排在不同天的同一时间（一般清晨），以抵消时辰对药物动力学的影响，且便于比较。 达稳态后在最后一个剂量间隔内或一天内，参照单次给药时间点设计，采取足够血样点，测定该间隔内稳态血药浓度时间数据，计算有关药物动力学参数如 ， ，Tmax，Cav和稳态时血药浓度时间曲线下的面积 等。,*缓释、控释制剂多剂量生物等效性研究,结果处理 写出各受试者的血药浓度时间数据，血药浓度平均值与标准差，列表并作图。 求出各受试者的 、 、Tmax、Cav、 ，其中一般 按最后一剂量间隔服药前（零时间）与 时间实测各浓度的平均值计算。同时计算出Cav、波动度百分数DF%及Fr（剂量相等）,七、生物等效性判断标准 （Bioequivalency criteria） 对药物动力学主要参数（如AUC，Cmax）应进行统计分析，作出生物等效性评价，先将AUC与Cmax进行对数转换，然后进行方差分析与双单侧t检验（two one sided tests）处理，若受试制剂AUC的90%可信限落在参比制剂80%125%范围内，Cmax的90%可信限落在参比制剂70%143%范围内，则可认为受试制剂与参比制剂生物等效。Tmax可用非参数法进行检验（具体检验方法见第二节实例）。,*缓释、控释制剂生物等效性评价,应对多次给药与单次给药的数据均进行评价，考虑到稳态时测定结果更加准确，故多次给药所得参数更有代表性，特别是生物利用度Fr的数据，Tmax多次给药与单次给药可能不同，但统计分析主要比较试验制剂与参比制剂，有关参数是否有显著差异。 若受试缓释、控释制剂与参比缓释、控释制剂比较，AUC、Cmax或 符合生物等效性要求，Tmax统计上无显著差异（用非参数法分析），则认为两种制剂生物等效。 波动度百分数试验制剂DF/值不大于参比制剂DF/值的143%。也要作比较分析。 若受试缓释、控释制剂与普通制剂比较，Cmax或 有所降低，Tmax有所延长，表明受试制剂具有缓释或控释的特征。理想的情况，缓释、控释制剂的DF/应显著小于普通制剂。,八、异常值的考虑（Outlier consideration） 九、药物动力学数据统计分析（略） （Statistical analysis of pharmacokinetic data） 十、影响生物利用度的因素 （Factors affecting drug bioavailability） 剂型的影响 药物在胃肠道内的代谢分解 肝脏首过作用 受试者本身变异的影响,