摘要：長效微球制劑作為特殊注射劑的一種，工藝復(fù)雜，有較高的技術(shù)壁壘，目前國產(chǎn)化品種僅有注射用醋酸亮丙瑞林微球和注射用利培酮微球。微球制劑具有能延長藥物作用時(shí)間、提高藥效、減輕不良反應(yīng)、提高患者順應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大。本研究基于國家藥品監(jiān)督管理局已出臺(tái)的仿制藥一致性評(píng)價(jià)指導(dǎo)原則，結(jié)合劑型特點(diǎn)，從參比制劑選擇、處方研究、制備工藝、質(zhì)量研究、穩(wěn)定性考察、非臨床研究和臨床研究等方面，探討多肽類藥物長效微球制劑仿制藥研發(fā)及評(píng)價(jià)應(yīng)重點(diǎn)考慮的事項(xiàng)。
以長效微球制劑為代表的特殊注射劑 ( 微球、溫敏凝膠、脂質(zhì)體、乳劑等 ) 是一種誕生于 20 世紀(jì)末的藥物新劑型 [1]，在過去 30 年中誕生了多個(gè)“重磅炸彈”產(chǎn)品。我國長效微球制劑的基礎(chǔ)研發(fā)雖緊跟國際步伐，但因較高的技術(shù)壁壘，如制備過程中關(guān)鍵輔料的篩選，工藝不能線性放大，產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)估時(shí)存在突釋效應(yīng)大、批間差異大、體內(nèi)外釋藥模型相關(guān)性差等，也因研發(fā)及生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)設(shè)備受制于進(jìn)口等情況，鮮有產(chǎn)品上市，關(guān)鍵技術(shù)依然掌握在歐美日等發(fā)達(dá)國家手中。現(xiàn)今，我國醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)處于轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程中，我國藥品審評(píng)步入新階段，法規(guī)政策頻出 —— 新注冊(cè)分類改革、仿制藥一致性評(píng)價(jià)生物等效性 (BE) 試驗(yàn)備案制、臨床60 個(gè)工作日默許制、我國藥品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提升且與國際接軌、國家?guī)Я坎少彽龋瑤淼氖欠轮扑幰恢滦栽u(píng)價(jià)研發(fā)成本大幅提高而價(jià)格大幅度下滑。此背景下，高技術(shù)門檻、高附加值的長效微球制劑對(duì)于有實(shí)力的藥企而言，既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。
《中華人民共和國藥典》2020 年版 (ChP 2020)四部通則 0102 中定義注射劑是原料藥或與適宜輔料制成的供注入體內(nèi)的無菌制劑。注射劑通過直接注射進(jìn)入血管、組織或器官，不通過人體固有的屏障而直接發(fā)揮作用，因而風(fēng)險(xiǎn)高 [2]。而特殊注射劑( 如微球、脂質(zhì)體、靜脈乳、混懸型注射劑、油溶液、膠束等 [3]) 因體內(nèi)行為受處方和工藝的影響較大，與普通注射劑相比更應(yīng)關(guān)注制劑在體內(nèi)的安全性和有效性。本研究主要結(jié)合已出臺(tái)的政策法規(guī)，特別是已發(fā)布的特殊注射劑 —— 鹽酸多柔比星脂質(zhì)體注射液和注射用紫衫醇 ( 白蛋白結(jié)合型 ) 仿制藥的指導(dǎo)原則，探討長效微球制劑仿制藥研發(fā)及評(píng)價(jià)應(yīng)重點(diǎn)考慮的事項(xiàng)。
1 已發(fā)布的關(guān)于一致性評(píng)價(jià)的法規(guī)政策
2 參比制劑的選擇
3 已進(jìn)行仿制藥一致性評(píng)價(jià)的微球制劑品種
國產(chǎn)化的微球制劑品種有注射用醋酸亮丙瑞林微球和注射用利培酮微球Ⅱ。其中，山東綠葉制藥有限公司的注射用利培酮微球Ⅱ?yàn)?2021 年 1 月 12日批準(zhǔn)上市的 2.2 類化藥品種。而注射用醋酸亮丙瑞林微球?yàn)閲鴥?nèi)首個(gè)上市的微球制劑品種，生產(chǎn)廠家為上海麗珠制藥有限公司和北京博恩特藥業(yè)有限公司，按原注冊(cè)分類中的化藥 6 類于 2009 年被批準(zhǔn)上市。目前，這 2 個(gè)品種均在開展一致性評(píng)價(jià)研究。CDE 藥物臨床試驗(yàn)登記與信息公示平臺(tái)顯示，上海麗珠制藥有限公司已完成注射用醋酸亮丙瑞林微球的人體生物等效性研究，已于 2020 年 10 月 15日提交補(bǔ)充申請(qǐng) ( 仿制藥一致性評(píng)價(jià) ) ；北京博恩特藥業(yè)有限公司正在開在該品種的人體生物等效性研究。
4 研究內(nèi)容
聚乙交酯 - 丙交酯共聚物(poly lactic-coglycolic acid，PLGA) 無毒、無刺激性、無免疫原性和無致癌作用，生物相容性好，可生物降解且降解徹底，是目前應(yīng)用最廣泛的注射用微球緩釋骨架材料 [15—16]。PLGA 作為長效微球制劑常用的關(guān)鍵輔料，可影響微球制劑的體內(nèi)溶蝕效果，因此應(yīng)研究該輔料的結(jié)構(gòu) ( 如線形、星形等 )、摩爾比、相對(duì)分子質(zhì)量等質(zhì)量屬性對(duì)微球釋放的影響。如輔料用量相同時(shí)，星形 PLGA 的載藥量較線形 PLGA 高，更適合制備高載藥量品種 ；PLGA 的降解速度隨著共聚物中羥基乙酸比例的增高而加快，不同相對(duì)分子質(zhì)量和摩爾比的 PLGA 在體內(nèi)的降解速度不同，進(jìn)而影響微球的體內(nèi)釋放情況。PLGA 作為羧基封端的聚合物，具有極性高、親水性強(qiáng)的特點(diǎn)，在制備多肽蛋白類藥物微球時(shí)，多肽蛋白類分子的堿性氨基酸陽離子基團(tuán)可與 PLGA 的羧基發(fā)生相互作用，顯著降低藥物的突釋及釋放速度。因此，應(yīng)通過考察不同類型 PLGA 制備的微球的成球情況、釋放情況，選擇與參比制劑相同或相似的輔料。
此外，微球在制備過程中用到但最終被去除的有機(jī)溶劑，如與參比制劑存在差異，應(yīng)闡述理由，并研究證明上述不同不會(huì)影響仿制藥的安全性和有效性。
微球制備目前常用乳化 - 溶劑揮發(fā)法、相分離法、噴霧干燥法和膜乳化法 [17]。因制劑工藝復(fù)雜，不同的制備工藝參數(shù)可導(dǎo)致產(chǎn)品體內(nèi)外釋放行為不同，且同工藝也存在較大的批間差異。在多肽蛋白類藥物微球仿制制劑的制備過程中，應(yīng)根據(jù)文獻(xiàn)資料采用與參比制劑相同制備原理的工藝。以乳化 -溶劑揮發(fā)法制備多肽類藥物微球制劑為例，在工藝過程中重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn) ：①乳化過程中剪切速率的控制，該步驟直接對(duì)微球粒徑產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響微球的釋放時(shí)間 ；②內(nèi)水相 - 油相的濃度和體積比，該步驟直接對(duì)微球的成球性及包封率產(chǎn)生影響；③固化階段溫度和真空度的控制，該步驟直接影響球表面的孔隙，進(jìn)而影響制劑的突釋行為 ；④由于制劑工藝復(fù)雜且關(guān)鍵輔料 PLGA 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低，在微球制備過程中應(yīng)全程采用無菌工藝 ；⑤由于生產(chǎn)工藝和批量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量可控性的影響較大，注冊(cè)批和商業(yè)批的生產(chǎn)工藝與批量原則上應(yīng)保持一致。
微球粒度分布直接影響藥物的釋放行為，對(duì)含量均勻度、通針性等有較大的影響，是本品的重要質(zhì)控指標(biāo)。可按粒度和粒度分布測(cè)定法 (ChP 2020四部通則 0982 第三法 ) 測(cè)定，通過采用群體生物等效性分析法對(duì)粒度分布 [ d( 0.1)、d( 0.5)、d(0.9)] 進(jìn)行對(duì)比，仿制藥應(yīng)與參比制劑一致。
根據(jù) ChP 2020 四部通則 9014 微粒制劑指導(dǎo)原則，微球制劑應(yīng)對(duì)載藥量進(jìn)行測(cè)定。通過樣品預(yù)處理，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行微球中、微球表面的藥物含量測(cè)定，再計(jì)算仿制藥的載藥量 ( 載藥量 = 微球中所含藥物量 / 微球的總量 ×100％ )，應(yīng)與參比制劑一致。
微球制劑的制備過程中會(huì)用到有機(jī)溶劑，如二氯甲烷、正庚烷等，因此需對(duì)工藝中用到的有機(jī)溶劑殘留量進(jìn)行控制。有機(jī)溶劑殘留量的測(cè)定應(yīng)依據(jù)ChP 2020 四部通則 0861 殘留溶劑測(cè)定法，如未規(guī)定限度者，可參考人用藥品技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)理事會(huì) (ICH) 的相關(guān)指導(dǎo)原則，否則應(yīng)制定有害有機(jī)溶劑殘留量的測(cè)定方法與限度。
體外釋放試驗(yàn)方法有直接釋藥法、透析膜擴(kuò)散法和流通池法等 [18]。直接釋藥法將微球分散于介質(zhì)中并于不同時(shí)間點(diǎn)取樣，采用超速離心或過濾進(jìn)行分離，然后分析測(cè)定藥物的釋放量。該法的缺點(diǎn)為長時(shí)間高速離心可能會(huì)破壞給藥系統(tǒng)，進(jìn)而改變藥物釋放機(jī)制。透析法是將混懸態(tài)的微球置于透析袋中，藥物可通過半透膜擴(kuò)散至接受池中，然后檢測(cè)接受池中的藥物濃度。該方法的缺點(diǎn)如下 ：首先是缺乏攪動(dòng)，分散的微球可能聚集 ；其次是當(dāng)藥物從微球中的釋放速率大于藥物經(jīng)半透膜的擴(kuò)散速率時(shí)，可能不滿足漏槽條件。流通池法將微球置于流通池中而又與介質(zhì)隔離，從接受池中取樣進(jìn)行檢測(cè)。該法的優(yōu)點(diǎn)如下 ：首先是解決了微球與溶出介質(zhì)分離的問題 ；其次由于微球與接受介質(zhì)相互隔離，可對(duì)藥物的釋放情況進(jìn)行原位監(jiān)測(cè)，從而進(jìn)行多點(diǎn)分析并描述整個(gè)釋放曲線的特征 ；再次，采用流通池法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，便于更換釋放介質(zhì)，不存在低溶解性藥物不符合漏槽條件的問題。綜上所述，在緩釋微球的釋放研究中首推流通池法。
體外釋放介質(zhì)中通常加入表面活性劑助溶或防止微球粘連，釋放介質(zhì)的 pH 值一般選擇與體液接近的 pH 7.4，或基于微球進(jìn)入人體后會(huì)引起一定程度炎癥反應(yīng)的考慮，選用模擬體內(nèi)炎癥的偏酸性環(huán)境，如 pH 3 ～ 7 的緩沖液 [19]。由于微球緩釋制劑的釋放時(shí)間長 ( 如緩釋 1 個(gè)月、3 個(gè)月和 6 個(gè)月等 )、藥物含量高，藥物的突釋可能會(huì)帶來安全隱患，一般要在第一個(gè)釋放時(shí)間點(diǎn)嚴(yán)格控制藥物突釋量。此外，由于釋放介質(zhì)中表面活性劑的使用，可能導(dǎo)致藥物提前釋放，從而低估突釋量。
由于長效微球制劑釋藥周期通常持續(xù)數(shù)周，因而用加速釋藥試驗(yàn)預(yù)測(cè)微球的釋藥速率，對(duì)微球制劑的質(zhì)量控制具有重要意義。通常，通過調(diào)節(jié)釋放介質(zhì) ( 如緩沖液組成成分、pH 值、表面活性劑種類和濃度等 )、試驗(yàn)條件 ( 溫度、攪拌速度、釋放更換頻率 ) 等因素建立加速釋藥模型，采用非模型依賴法中的差異因子法和相似因子法進(jìn)行釋放結(jié)果曲線比較，建立長期釋放結(jié)果與加速釋放結(jié)果的相關(guān)性。但加速試驗(yàn)可能會(huì)改變藥物釋放機(jī)制，如提高釋放溫度可能會(huì)導(dǎo)致微球中藥物的釋放行為從受降解機(jī)制控制變?yōu)槭軘U(kuò)散機(jī)制控制。
目前，由于微球制劑的體內(nèi)釋放環(huán)境很難在體外釋放介質(zhì)中得以模擬，上市的微球制劑品種均未在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中建立 IVIVC，僅有少數(shù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。例如，SHEN 等基于美國藥典 (USP) 裝置Ⅳ ( 流通池法 ) 開發(fā)的利培酮微球體外釋放度方法，其測(cè)定結(jié)果與體內(nèi)吸收的 IVIVC 可達(dá) A 級(jí)相關(guān) [20]。通過體外釋放度與體內(nèi)吸收建立相關(guān)性聯(lián)系，可更有效地指導(dǎo)處方工藝開發(fā)、縮短質(zhì)量評(píng)價(jià)周期、快速識(shí)別及評(píng)判產(chǎn)品質(zhì)量。
應(yīng)參照 NMPA《關(guān)于發(fā)布化學(xué)藥物 ( 原料藥和制劑 ) 穩(wěn)定性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》的通告 (2015 年第 3 號(hào) ) [21]，并結(jié)合產(chǎn)品說明書開展常規(guī)的穩(wěn)定性考察�？疾熘笜�(biāo)除普通注射劑的質(zhì)量屬性外，還應(yīng)包括與微球相關(guān)的質(zhì)量屬性 ( 如粒徑和粒度分布、載藥量、溶劑殘留、釋放度等 )。
此外，應(yīng)參照 CDE 制定的關(guān)于發(fā)布《化學(xué)藥品注射劑包裝系統(tǒng)密封性研究技術(shù)指南 ( 試行 )》和《化學(xué)藥品注射劑生產(chǎn)所用的塑料組件系統(tǒng)相容性研究技術(shù)指南 ( 試行 )》的通告 (2020 年第 33號(hào) )[22]，結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)、穩(wěn)定性、包材相容性和容器密封性等研究結(jié)果來證明包材選擇合理。
目前，已上市微球制劑經(jīng)肌內(nèi)、皮下等途徑注射，注射后在注射部位形成藥物貯庫，通過擴(kuò)散、聚合物的溶蝕降解等機(jī)制緩慢釋放藥物，從而達(dá)到長效的目的。相較于常釋注射劑，微球制劑可消除多次給藥產(chǎn)生的體內(nèi)藥物濃度峰谷現(xiàn)象，獲得長時(shí)間平穩(wěn)的有效濃度。仿制藥與參比制劑處方和工藝的差異可能導(dǎo)致藥物體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)行為發(fā)生改變，從而帶來有效性和安全性的變化。因此，應(yīng)參考 CDE 在 2014 年發(fā)布的《藥物非臨床藥代動(dòng)力學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》[23]，開展仿制藥與參比制劑的藥代動(dòng)力學(xué)研究。微球制劑與相應(yīng)的普通注射液相比，達(dá)峰時(shí)間 (tmax)、平均駐留時(shí)間 (MRT)、生物半衰期 ( t1/2) 均增加，峰濃度 ( cmax) 降低。在仿制藥開發(fā)過程中，通常采用非嚙齒類動(dòng)物進(jìn)行藥代動(dòng)力學(xué)比較研究，采用擬定的臨床劑量和給藥途徑，設(shè)置參比制劑組，測(cè)定血漿藥物濃度 ( 包括負(fù)載藥物和釋放藥物的濃度 )。通過比較 t1/2、cmax、AUC等主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，顯示仿制藥與參比制劑藥代動(dòng)力學(xué)行為的一致性。微球制劑在體內(nèi)的藥代行為可能會(huì)受給藥位點(diǎn)環(huán)境的影響。皮下或肌內(nèi)注射藥品時(shí)，微球由于粒徑原因會(huì)停留在給藥位點(diǎn)，影響其體內(nèi)釋藥的因素主要有以下幾點(diǎn) ：流體的黏度和結(jié)締組織；給藥位點(diǎn)的脂肪量；給藥位點(diǎn)的體液體積；肌肉運(yùn)動(dòng) ；皮下組織細(xì)胞間液的體積、血流速度、滲透壓及血漿蛋白 ；高分子材料的降解 ；炎癥反應(yīng)。必要時(shí)，可進(jìn)行組織分布研究，以顯示仿制藥與參比制劑在藥效器官分布的一致性。
開展藥代動(dòng)力學(xué)終點(diǎn)的生物等效性研究時(shí)，通常采用單次給藥、隨機(jī)、交叉設(shè)計(jì)，試驗(yàn)用樣品采用商業(yè)批樣品。對(duì)于亮丙瑞林、曲普瑞林等促性腺激素釋放激素 (GnRH) 激動(dòng)藥的長效微球制劑，可參考 2020 年 11 月 CDE 制定的關(guān)于發(fā)布《GnRH 激動(dòng)劑用于晚期前列腺癌臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則》的通告 (2020 年第 45 號(hào) )[24]。
5 結(jié)語
市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，在仿制藥一致性評(píng)價(jià)大洗牌及藥品帶量采購導(dǎo)致降價(jià)成為必然的背景下，長效微球制劑的高附加值愈見突顯。2019 年，長效微球制劑的國際市場(chǎng)規(guī)模已逾 60 億美元，國內(nèi)上市微球制劑產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模約 34 億元，且在高速增長中。我國微球制劑研發(fā)緊隨歐美日發(fā)達(dá)國家，但產(chǎn)業(yè)化水平仍有很大差距。近幾年來，隨著藥品上市許可持有人 (marketing authorization holder，MAH) 制度的執(zhí)行，極具創(chuàng)新力的研發(fā)機(jī)構(gòu)與藥品生產(chǎn)企業(yè)的聯(lián)合，將加快國產(chǎn)化長效微球制劑品種的上市步伐。
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