01、藥物吸收建模:

使用GastroPlus軟件PBPK模型對(duì)口服給藥的克拉霉素500mg速釋片進(jìn)行建模，部分建模參數(shù)如表2，其他參數(shù)為軟件默認(rèn)。模型預(yù)測(cè)參數(shù)與觀測(cè)值詳見(jiàn)表3，經(jīng)比較，預(yù)測(cè)值與觀測(cè)值誤差不超過(guò)10%，表明此次建模具有較好的預(yù)測(cè)性。由于食物減慢了胃排空速率，餐后給藥Tmax延長(zhǎng)。同時(shí)，模擬結(jié)果表明食物對(duì)Cmax和AUC無(wú)顯著性影響。
 

表2 建模輸入?yún)?shù)

表3 PK參數(shù)的建模預(yù)測(cè)值與觀測(cè)值

 

研究藥物的酸降解對(duì)克拉霉素口服生物利用度的影響發(fā)現(xiàn)，考慮酸降解時(shí)Cmax和AUC減小?？死顾卦谖改c道吸收快速，且模型預(yù)測(cè)空腹條件下克拉霉素吸收分?jǐn)?shù)為91.6%，餐后條件下吸收100%。考慮原因?yàn)榭死顾卦谖竝H環(huán)境中不穩(wěn)定，降低了藥物的吸收?？崭?fàn)顟B(tài)下克拉霉素67.1%吸收分布在十二指腸，27.1%的劑量在空腸。餐后狀態(tài)下，克拉霉素吸收完全，由于膽汁再攝取增強(qiáng)，73.7%劑量比例吸收分布在十二指腸，22.1%分布在空腸。
 

圖3 a：空腹和餐后試驗(yàn)下克拉霉素模擬和觀測(cè)血漿濃度；b：空腹和餐后試驗(yàn)下克拉霉素的吸收分布

? 敏感性分析：選擇參數(shù)溶解性、滲透性、胃排空速率、胃腸pH、胃排空時(shí)間、總清除率、肝腸首過(guò)效應(yīng)（FPE）對(duì)空腹及餐后試驗(yàn)條件下克拉霉素的吸收進(jìn)行敏感性分析。根據(jù)結(jié)果，清除率、肝臟首過(guò)效應(yīng)和腸道首過(guò)效應(yīng)對(duì)克拉霉素的Cmax及AUC具有顯著影響。然而，溶解性、滲透性、胃腸pH對(duì)克拉霉素的吸收無(wú)影響。餐后試驗(yàn)條件下，Cmax受胃排空速率影響，Cmax隨胃滯留時(shí)間延長(zhǎng)而降低。經(jīng)敏感性分析發(fā)現(xiàn)，廣泛的肝臟代謝和腸道首過(guò)效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致PK參數(shù)大幅度的下降，給藥后肝血流量增加也會(huì)降低肝提取率并增大藥物生物利用度。

02、虛擬BE模擬
 

虛擬BE模擬結(jié)果表明，食物對(duì)克拉霉素生物利用度無(wú)顯著影響。克拉霉素片在空腹和餐后狀態(tài)下的平均血漿濃度-時(shí)間曲線均落在90%置信區(qū)間內(nèi)。虛擬人群試驗(yàn)表明，食物不會(huì)顯著改變克拉霉素片的Cmax和AUC，空腹與餐后的Cmax和AUC的90%置信區(qū)間均在生物等效性限值內(nèi)。
 

表4 克拉霉素的虛擬食物影響研究

 

采用去卷積方法，利用機(jī)械吸收模型，將空腹和餐后狀態(tài)下的體外溶出數(shù)據(jù)和相應(yīng)的體內(nèi)血漿濃度關(guān)聯(lián)起來(lái)，建立體內(nèi)外相關(guān)性。在磷酸鹽緩沖液、醋酸鹽和禁食狀態(tài)腸液介質(zhì)中成功建立了IVIVR關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(r₂)值接近于1。但是，在HCl介質(zhì)中體內(nèi)外相關(guān)性較差（r₂=0.3），餐后狀態(tài)下不同介質(zhì)的體外溶出與體內(nèi)相關(guān)性均不佳。
 

表5 IVIVR統(tǒng)計(jì)參數(shù)

 

我司擁有國(guó)內(nèi)首個(gè)體內(nèi)外橋接（IVIVR）研發(fā)平臺(tái)，不僅擁有Gastroplus軟件，而且完成了克拉霉素片仿制藥的申報(bào)。小編這里運(yùn)用GastroPlus軟件的PBPK模型對(duì)克拉霉素片進(jìn)行模型驗(yàn)證。將我司獲得的餐后狀態(tài)下的體內(nèi)PK數(shù)據(jù)輸入該模型中，模擬結(jié)果見(jiàn)表6。根據(jù)結(jié)果可知，我司取得的餐后PK數(shù)據(jù)與模型觀測(cè)值擬合度極高，誤差小于10%，二者血漿濃度藥時(shí)曲線也幾乎完全吻合，標(biāo)明該模型具有良好的預(yù)測(cè)性。

表6 研發(fā)中克拉霉素片與模型擬合結(jié)果



圖5 克拉霉素片在餐后狀態(tài)下與模型血漿濃度藥時(shí)曲線擬合圖
 

四、 討論
 

本研究采用GastroPlus建模和體外試驗(yàn)，研究了食物對(duì)克拉霉素口服生物利用度的影響機(jī)制，pH值、膽酸鹽和食物對(duì)克拉霉素的口服吸收均具有顯著影響。
 

空腹條件下，短暫的胃滯留時(shí)間和較長(zhǎng)的片劑崩解時(shí)間減少了藥物的釋放，但在進(jìn)入腸腔后，克拉霉素穩(wěn)定性改善、片劑崩解快速以及藥物溶出均會(huì)促進(jìn)藥物的吸收。另一方面，食物攝入后胃內(nèi)pH升高，克拉霉素穩(wěn)定性增強(qiáng)，清除率降低，胃滯留時(shí)間延長(zhǎng)，這些也會(huì)延長(zhǎng)藥物的溶解時(shí)間。與空腹相比，進(jìn)食會(huì)降低肝腸首過(guò)效應(yīng)和克拉霉素總清除率，這有助于增大藥物的口服生物利用度。然而，小腸中膽汁鹽濃度的增加會(huì)減慢克拉霉素的溶解速率，使得克拉霉素在餐后條件下不完全吸收。從生理學(xué)角度看，克拉霉素在磷酸鹽緩沖液、醋酸鹽和禁食狀態(tài)腸液介質(zhì)中均具有較強(qiáng)的體內(nèi)外相關(guān)性。

GastroPlus軟件模擬的濃度-時(shí)間曲線與體內(nèi)觀測(cè)數(shù)據(jù)吻合良好，該模型具有較好的預(yù)測(cè)性。小編運(yùn)用實(shí)際PK數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗(yàn)證，也表明該模型預(yù)測(cè)性良好。這些發(fā)現(xiàn)表明，體外和PBPK方法可作為預(yù)測(cè)口服藥物食物效應(yīng)的可靠工具，在開(kāi)發(fā)仿制藥過(guò)程中，可無(wú)需過(guò)多的耗時(shí)和進(jìn)行昂貴的臨床研究。
 

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