作者简介
李冰，北京医科大学化学学士，美国威斯康星大学药剂学博士。现任美国FDA仿制药审评部生物等效性审评组负责人，在药物靶向运送，药物剂型设计和开发，仿制药的生物等效性研究方面有着丰富的经验。　美国财政部报告表达了对中国汇改速度的不满。参议院金融委员会主席包克斯联合三名议员提出一项“惩罚”草案

余煊强（Lawrence X. Yu）博士 （FDA华人，美国FDA仿制药审评部主管科学政策的部长。在美国致力于仿制药新审评政策的研究，并且是质量源于设计（QbD）理念的发起者、倡导者和执行者。兼任美国药学科学家协会（AAPS）物理药学和生物药剂学分会的主席，AAPS杂志副主编等职）

在生物等效性评价不仅仅用于仿制药批准的过程中，同时在新药开发、新药生产工艺和剂型变换的过程中，也发挥着非常重要的作用。在美国，任何仿制药品上市，都必须经由美国食品药品监督管理局（FDA）批准。仿制药生产厂家须出示数据证明受试药品（仿制药品）与参比药品（原研药品）具有药学和生物等效性。生物等效性是指在相同的试验条件下，给予相同剂量的两种药学等效制剂，其活性成分吸收程度和速度无显著差异。在前几期的“FDA华人系列”专栏里，我们讨论了美国FDA仿制药药品的法规和审批程序及质量审评。本文将着重讨论美国仿制药的生物等效性评价。

生物等效性评价的价值和重要性

在仿制药申请的过程中，生物等效性评价占据着极其重要的地位。生物等效性评价可证明受试药品与参比药品以同样的速度和程度被人体吸收。两个药学等效的药品制剂，只有在生物等效试验中被确认为生物等效时，这两种药品方可被认定在临床上的疗效是等效的。对于仿制药品来讲，如果与原研药品临床等效，且在服用过程中遵循原研药品的服药规则，则应与原研药品具有相同的有效性和安全性。由此可见，生物等效性评价是仿制药审评和服用的基础。

生物等效性评价不仅仅用于仿制药批准的过程中，同时在新药开发、新药生产工艺和剂型变换的过程中，也发挥着非常重要的作用。例如，新药开发的过程中，拟上市药品在剂型和生产工艺上，都有可能与临床试验用药品有所区别。这种区别可能源于生产厂家在由小批量生产扩大到大批量生产的过程中，对药物剂型和生产工艺进行了相应修改；或是新药产品被批准上市后，生产厂家对其生产设备、生产工艺、药物剂型、原料质量标准、原料来源、原料药的生产方法等等，进行相应的改进，在这个过程中，变更前产品必须与变更后产品生物等效，以确保变更后产品的安全性和有效性。

生物等效性评价的试验方法

FDA推荐的生物等效性试验方法包括体内和体外的方法。按方法的优先考虑程度从高到低排列如下：

（1）（i）药代动力学法：测量生物样本（如全血，血浆，血清，或其他生物样本） 中药物的活性成份，或其代谢产物的浓度与时间的关系；（ii）体外法：此种方法具有已确立好的体内外相关关系，可用于预测人体生物利用度的相关数据；（2）人体体内法：测量尿样样本中药物的活性成份，或其代谢产物的浓度与时间的关系；（3）药效法：测量药物的活性成份，或其代谢产物的即时药效与时间的关系。应用此种方法，药物效果必须能够被准确地、精确地、重复性地测出；（4）临床试验法：通过设计良好的临床比较试验，以综合的疗效终点指标来确立生物等效性。这种方法在准确性、敏感性和重复性上，较之其它方法有欠缺；（5）体外方法（通常为体外溶出度测定法）：能够确保体内生物利用度；（6）FDA认可的任何其它用于测量生物利用度和生物等效性的方法。

对于全身作用类药物，其治疗效果是药物是进入血液循环后产生的，作用部位的药物浓度和血液中药物浓度存在一定的比例关系，因此可以通过测定血液循环中的药物浓度来获得反映药物体内吸收速度和程度的主要药代动力学参数，间接预测药物制剂的临床治疗效果，以评价制剂的质量。药代动力学法是目前公认的最佳方法。一般认为，此法在准确度、精确度、 重复度上最为良好。

对于某些药物来说，如对它们的物理、化学及生物性质对其生物利用度的影响已有足够的了解，证明已无必要进行生物等效性的评估，这类药物则可被豁免其人体生物等效性试验。

生物等效性评价：
药代动力学法

最常规的生物等效性评价设计方法采用单剂量，交叉设计。在某些特殊情况下，平行设计和重复设计也可被采用。一般情况下，选用的受试者应为具有代表性的健康人群。测量的对象是血液或尿液中的药物成分。图1所示的是一个典型的血药浓度曲线，通过此曲线可以获得以下参数:

·Cmax（峰浓度）：血药浓度曲线中最高浓度点；

·AUC0-t：药物浓度与时间曲线下的面积，可用梯形法计算；

·Tmax：达到达峰浓度的时间；

·AUC∞：药物浓度与时间曲线被无限延伸所得的面积。AUC∞= AUC0-t ＋ Clast/ke。 （t为最后一次可实测血药浓度的采样时间；Clast为末次可测定样本药物浓度；ke。为对数浓度-时间曲线末端直线部分求得的末端消除速率常数）

达峰浓度通常与药物吸收速度相关，而AUC则反映药物吸收的程度。因此，这两个参数与药物的安全性及有效性密切相关，而它们也由此被作为生物等效性评价的关键参数。

1.试验设计

在标准化的、交叉设计的生物等效性评价的试验过程中，受试对象被随机分为几组，按一定顺序处理，一组受试者先服用单剂量受试制剂，然后服用单剂量参比制剂；另一组反之。两种制剂的服用需间隔足够长的清洗期。清洗期的时间长度一般定为药物活性成分的5个以上的消除半衰期长度。有时有些药物或其代谢物的消除半衰期很长，难以按此设计方法实施，在此情况下可以考虑按平行设计进行，但此法需要增加样本量。一般情况下，给药方法推荐单剂量给药法，原因是较之于多次给药，单剂量给药对于药物进入人体吸收的过程更为敏感。

2.给药剂量

在生物等效性评价的研究中，如药物有多种剂量，一般选用最高剂量药物来做生物等效性评价的研究。绝大部分药物的药代动力学具有良好的吸收，分布和消除曲线，药物吸收速率的增长与服用剂量的增长呈线性关系。因此，对一个剂量的生物等效性研究的结论，同样可以适用于其它剂量。但如果选用最高剂量药物作为生物等效性评价的试验会对人体安全性产生影响，FDA则会推荐低剂量给药。

对于吸收速率与服用剂量呈非线性关系的药物，应选择最敏感的剂量给药，以便区分产品剂型上的区别。呈非线性药代动力学最常见的原因是代谢饱和，即代谢达到最高饱和点，不再依赖药物浓度的变化而变化。另外一种非线性药代动力学可能的原因是药物的溶解度限制了药物的吸收，或是体内细胞运输受体达到饱和状态。

3.受试者

由于生物等效性评价参数是与统计相关的参数，因此，应选择足够受试者人数来确保试验成功。一般来讲，大多数药物评估采用24～36例即可，也有选用12例（最低限度）。等效性评价研究应选择健康受试者，其主要原因有二：其一，病人做受试者会有很大的变异性，这种大的变异性直接影响到生物等效性评价的灵敏度；其二，病人必须得到持续性的治疗，而清洗期的插入会中断治疗的持续性。因此，只有当药物对健康受试者的安全产生危害的情况下，才会选用病人作为受试者。

一般来讲，固体药物吸收的过程对健康受试者和病人来说是相同的。同时，生物等效性评估的是两种制剂吸收程度和速度的相对比较，所以，从健康受试者身上得到的结论同样适用于病人。对于某些药物来说，病人与健康者对其生物吸收度并不相同，即便对于这类药物， 如上结论基本上同样成立。

4.生物等效性评价的统计分析

由于个体的变异性，药代动力学参数，AUC和Cmax，应经由统计分析而得到。这种个体变异性，当同一受试者在不同情形下服用同样的药物时可能被观察到，例如，不同的血药浓度曲线；同样由于个体的变异性，同一受试者如在不同的情形下服用两种不同的药物，也有可能显示不同的药代动力学参数。在这种情形下，研究者难以区分这种差异究竟是因为药物的不同所带来的，还是由于个体本身的变异性而引起。因此，FDA建议申请厂家采用统计学方法来更精确地评估两种不同的药物剂型所产生的差别。因此，在分析生物等效性评价的数据结果时，务必要了解研究中采用的是哪种统计学方法，和FDA对于此种统计学方法分析生物等效性评价的要求。

均值差别指的是药代动力学参数在一组受试者中观察到的差别的平均值。例如，在某试验中，受试药品的AUC的均值是参比药品均值的99%，那么受试药品的AUC和参比药品的AUC的均值差别则为1%，其均值比为99%。然而，如果同样的实验在另一小组受试者中做，那么第二组的结果就可能会与第一组的不同。因此，FDA采用统计学中的置信区间提供一个估算范围，这个范围几乎包含整个受试者群体的均值比。

FDA采用置信区间（而非均值）来比较两种药物是否生物等效，试验的结果用受试药品和参比药品的比值的置信区间来表达。通过计算得到的置信区间有一个允许范围，以此允许范围来决定两种药物是否生物等效。这个允许范围有高低两个界值。如果计算得到置信区间落入允许范围的高低界值之间，FDA 就会认定两种药物生物等效；如置信区间不能完全落入允许范围的高低界值之间，则认定这个实验没有显示生物等效。FDA的允许范围是一个固定的参数范围，而置信区间则是根据试验结果计算得出。

当两种药品的AUC和Cmax几何均值比的90%置信区间落入80%～125%的范围内时，FDA认为这两种药物是生物等效的。采用80%～125%作为生物等效范围是根据临床医生的建议以及FDA以往的经验，对大多药品来说，不大于20%的药品吸收差别被认为不会产生显著的临床影响。因此，80%～125%的允许范围是根据受试药品和参比药品的药代动力学参数（AUC和Cmax）的几何均值比“区别小于20%”来设定的。应用此生物等效标准，经FDA已批准的上千种药物中，迄今为止，还未曾发现任何一例有临床问题的例证。

FDA发现，应用此统计学方法，受试药品与参比药品均值差别事实上远小于20%。最近，FDA对1996～2007年十年其间的生物等效性评价试验做了一个总结，从2 000多例例证中，又一次证实了受试药品与参比药品AUC的均值差别总平均值小于4%。
图2显示在生物等效性评价研究中，均值比，90%置信区间，FDA的80%～125%生物等效范围之间的关系。长方盒的中心为生物等效性评价研究中的均值比，整个长方盒代表生物等效性评价90%置信区间。因为80%～125%允许范围是用来界定置信区间的，那么能够通过生物等效性评价的均值比就更接近100%。从图2可看出，受试药品与参比药品的实际均值差别比FDA的80%～125%生物等效范围要小得多。

FDA个例药物的生物等效性评估指南

以上我们所讨论的生物等效性评估的试验方法具有一定的普遍性，总体上适应于大多数药物的生物等效性研究。最近几年来，随着众多药物生产厂家对个例具体药品生物等效性评估要求的询问的日趋增多，FDA于2007年5月推出了“个例药物的生物等效性评估指南”。FDA意欲遵循以下几条原则:

·FDA将个例具体药品生物等效性评估的建议和要求公布于FDA CDER指南专页网上，以便于公众对其发表意见和建议；

·公众通过链接www.fda.gov/cder/ogd/index.htm，即可查询FDA对不同的具体药品的生物等效性评估的具体要求；

·最新公布的指南的草案要求以及最终要求都会逐月被公布于FDA CDER指南专页网上；

·每当新的指南被公布，FDA将会在Federal Register（FD）发表通告告知公众，并予以公众一个时段的时间，对此指南发表意见和建议；

·公众对指南发表的意见和建议将会被斟酌采纳，采纳的建议将会被纳入该药物生物等效性评估的最终指南中；

·此生物等效性评估指南将会在适当的时候被修正，以确保公众能够得到指南的最新要求；

迄今为止，FDA在上述网站中已公布了416例个例药物的生物等效性评估要求，目前这个工作仍在进行之中。

生物等效性试验豁免

有一些药物，人们对其物理化学和生物性质，以及这些因素对生物等效性的影响已有足够的了解。对于这些药物来说，就没有必要再进行生物等效性试验。申报单位可以要求对这些药物生物的等效性试验豁免。这类药物包括溶液制剂，某种药物产品中的某一些剂量，和生物药剂学分类系统（BCS）类药物。

1.溶液制剂

对于某些药物来说，如皮肤外用溶液、鼻腔外用溶液、口服液、各类糖浆以及其它各类溶液型制剂，本身就已经证明是生物等效的，因此，可以免做生物等效性试验。
此类豁免的根据是药物的活性成分从剂型中完全释出（溶液），并且溶液中不含任何对药物的活性成分吸收有影响的辅料。如果仿制药品采用了不同的辅料同时有可能会影响到其生物等效性的话，FDA将不予批准其生物等效性试验豁免的申请。比如，山梨（糖）醇、甘露醇和木糖醇均为药品中常用的辅料。食品工业中也常用之作为人工加甜剂。这些辅料在胃肠道中的吸收度较差，可增加肠道的渗透压，影响胃肠道中水份的输送和肠道的运药时间，从而影响药物的吸收。

当肠道的运药时间降低的时候，药物分子在水溶液中被吸收的时间就会被降低，药物的吸收总量进而会减少。造影学图象显示，具有渗透影响作用的成分对于上肠道的停留时间影响较小，而对下肠道的停留时间具有显著的影响。渗透压的改变不仅会改变药物在肠道中的停留时间，还有可能影响到药物跨肠壁吸收的速度，进而导致穿透率较低的药物的吸收。

2.低剂量药物

如果某种药物有多种剂量，且其中某种剂量的药物已通过体内的生物等效性试验，如其另外不同剂量的药物符合如下三个条件，则这些其它剂量的药物在体内的生物等效性试验可被予以豁免：（1）这些药物属同种剂型中的不同剂量；（2）与已通过体内的生物等效性试验的药物相比较，其它不同剂量的药物在活性成分及辅料成分上，都与已通过体内的生物等效性研究的药物成相似比例；（3）这些不同剂量的药物的体外溶出与已通过体内的生物等效性试验的体外溶出相类似。

3.生物药剂分类系统

生物药剂分类系统（BCS）是基于药物本身的水溶性和通透性，对其进行科学分类的一种系统。分类系统中的溶解度是根据速释药物最高剂量的溶解性来确定。如果一个药物的最高剂量量能够溶解于250 毫升，或少于250 毫升pH在 1.0～7.5范围的溶液中，则此药物被认为是具有高溶解性；反之，则被认为是低溶解性。

药物通透性的分类是根据药物在人体内的透肠吸收来决定的。BCS认为，如果某药物在胃肠道内不呈现不稳定的迹象，并且此药物在胃肠道内的吸收超过90%以上（此数据由物质平衡方法测定，或与静脉注射相比较而得），则此药物被认为具有高通透性。生物药剂分类系统指导原则同时认为，如采用合适的高，低通透性标记药物为参照标准，亦可采用体外细胞药物通透性试验来辨别高通透性药物。

根据其本身的水溶性和通透性，BCS将药物分为以下四类:BCS Class 1：高水溶性和高通透性药；BCS Class 2：低水溶性和高通透性药；BCS Class 3：高水溶性和低通透性药；BCS Class 4：低水溶性和低通透性药。
如果一个速释药物能够满足“30分钟内，在900 毫升（或小于900 毫升体积）的下列的几种溶剂中，其溶出量大于或等于药物标量的85%（试验条件：第一法装置100 rpm或二法装置50 rpm）”，则此药物可被归纳入“快速溶出药物”类。列出的溶剂有以下几种: （1）酸性溶剂，如0.1 N HCl，或符合药典规定的无酶人工胃液；（2）pH 4.5缓冲试剂；（3）pH 6.8 缓冲试剂，或符合药典规定的无酶人工肠液。

FDA BCS指导原则中指出，如一个口服性固体速释药物具有高水溶性和高通透性，且它在体外快速溶出，并与参比药品的体外溶出相似，那么此种药物可以申请生物等效性试验豁免。除此而外，药品还需要满足其他的一些条件：a）此药物必须在胃肠道内稳定：b）添加的辅料对药物活性成分的吸收无影响；c）此药不属于窄治疗指数药物；d）此药不属于经由口腔壁吸收类药物。

结论

运用药代动力学评估仿制药品的生物等效性的方法已日趋完善。目前，一些特殊的药物，如内源性物质，或高变异性药物，仍要求一些新型研究方法和新型统计分析方法。随着人们对口服性药物产品的生产设计、剂型研究以及药物的体外表现越来越多的了解，FDA日益确信，在某些条件下，仅体外实验就可以为生物等效性提供充足的科学依据。生物等效性研究豁免为众多的制药公司节约了大量资金投入。在不远的将来，科学地扩大生物等效性豁免的界定范围，会使更多药物得以生物等效性试验豁免。