基于生物藥劑學(xué)系統(tǒng)分類（BCS）的生物豁免已在國際監(jiān)管機構(gòu)廣為使用。我國也在2016年發(fā)布了針對仿制藥一致性評價的《人體生物等效性豁免指導(dǎo)原則》，并在2018年5月推出了《可豁免或簡化人體生物等效性試驗（BE）品種名單》，提出了部分可按照BCS1類或3類豁免的品種。本文根據(jù)各國生物豁免的指南要求，分析了在國內(nèi)申請BCS豁免應(yīng)考慮的問題，為企業(yè)提供參考，減少不必要的BE研究和加速高質(zhì)量藥品的研發(fā)。

目前，體內(nèi)生物等效性試驗（BE）是證明受試藥與參比藥治療等效的最常用方法。但對于一些吸收良好的藥物，藥物溶出或胃排空（溶出速率非常快時）是這類藥物的限速步驟。溶出非常迅速時，胃排空是藥物吸收的限速步驟，溶出速率與藥物吸收速率沒有相關(guān)性。此時，體內(nèi)血藥濃度-時間曲線并不能反映制劑之間的差異，而是反映了受試者胃排空的差異。這類藥物進(jìn)行體內(nèi)生物等效性試驗的必要性較小，在保證受試藥與參比藥體外溶出一致的情況下，藥物的吸收速度和程度僅取決于活性藥物成分（API）的特性。

國際上包括美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）、歐洲藥品管理局（EMA）、世界衛(wèi)生組織（WHO）等監(jiān)管機構(gòu)分別出臺了基于生物藥劑學(xué)系統(tǒng)分類（BCS）豁免的指導(dǎo)原則。我國也于2016年發(fā)布了《人體生物等效性試驗豁免指導(dǎo)原則》（以下簡稱豁免指導(dǎo)原則）。本文將從生物藥劑學(xué)原理、人體生物等效性試驗豁免指導(dǎo)原則內(nèi)容和申請豁免時需要注意的問題等幾個方面，討論BCS分類在豁免體內(nèi)BE時應(yīng)注意的問題。

01、生物藥劑學(xué)原理

生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)中主要有3個因素影響常釋口服制劑在體內(nèi)的吸收速度和程度，即溶出度、溶解度和腸道內(nèi)的滲透性。根據(jù)溶解度和滲透性將藥物分為4類，即BCS1類，高溶解性-高滲透性；BCS2類，低溶解性-高滲透性；BCS3類，高溶解性-低滲透性；BCS4類，低溶解性-低滲透性。此外，一些口服常釋制劑還可按溶出速率分為快速溶出和非常快速溶出兩類。在這一體系內(nèi)，當(dāng)滿足某些條件時，BCS分類可以作為是否可以豁免體內(nèi)生物等效性試驗的判斷工具。

由于滲透性和溶解性是決定藥物吸收的基本參數(shù)，可將藥物分為高/低溶解性-滲透性類別。根據(jù)這一分類，表1匯總了體內(nèi)-體外關(guān)聯(lián)性的預(yù)測，并在后文對每一分類進(jìn)行具體說明。

表1：口服常釋制劑基于生物藥劑學(xué)分類的體內(nèi)-體外相關(guān)性預(yù)測

BCS1類高溶解性-高滲透性藥物  

這類藥物吸收良好（盡管某些藥物的生物利用度可能會因為首過消除/代謝而降低），藥物溶出或胃排空（若藥物的溶出速率非常快）是這類藥物的限速步驟。這類藥物須具有合適的溶出曲線并且溶出曲線具有可重復(fù)性來保證生物利用度。對于溶出非常迅速的口服常釋制劑，胃排空是藥物吸收的限速步驟，其溶出速率與藥物吸收速率沒有相關(guān)性。有研究表明，在空腹?fàn)顟B(tài)下，胃排空速率依賴于胃容積和胃動力，胃排空一半的時間（T50）約為5~22 min，在胃容積分別為50 mL和200 mL情況下，總體平均T50為12 min和22 min。這表明常釋制劑在15 min內(nèi)溶出85%可能能夠保證兩者生物等效。因此，對于快速溶出藥物，在保證溶出曲線一致的前提下，藥物吸收的速度和程度取決于胃排空速率而非制劑因素。

BCS3類高溶解性-低滲透性藥物  

滲透性是這類藥物吸收的限速步驟。除了建立良好的溶出曲線外，BCS1類的溶出情況也適用于胃排空速率為限速步驟的的常釋制劑。藥物的吸收速率和吸收程度在這類藥物中變異性較大，但如果藥物溶出十分迅速，例如在15 min內(nèi)溶出85%，那么變異性的來源便是胃腸轉(zhuǎn)運、腸內(nèi)容物以及膜滲透性，而非藥物制劑因素。因此在保證溶出曲線一致的前提下，這類藥物的吸收速度和程度取決于與胃腸轉(zhuǎn)運、腸內(nèi)容物、膜滲透性相關(guān)的API特性和輔料。

02、生物豁免應(yīng)注意的問題

根據(jù)我國《人體生物等效性試驗豁免指導(dǎo)原則》，BCS1類和BCS3類的藥品需滿足不同的條件，見表2。

表2：生物藥劑學(xué)系統(tǒng)分類（BCS）1類和3類藥物豁免生物等效性的條件

不難看出，BCS3類藥物生物豁免的難點在于處方Q1與Q2一致；BCS1類藥物生物豁免的難點在于證明其高滲透性。有別于溶解性和溶出數(shù)據(jù)的簡單易獲取，滲透性數(shù)據(jù)的提供并不容易，有些滲透性試驗的成本甚至超過了體內(nèi)生物等效性試驗的成本。下文從溶解度、滲透性、溶出、輔料4個方面闡述BCS豁免應(yīng)注意的問題。

溶解性

溶解性一般要求采用原料藥進(jìn)行研究。文獻(xiàn)數(shù)據(jù)往往由于數(shù)據(jù)不充分而難以評價。溶解度應(yīng)在（37±1）℃、pH值1~6.8內(nèi)的水介質(zhì)中測定。通常包括pH=pKa，pH=pKa+1，pH=pKa-1，以及pH=1和6.8這幾個條件。若pKa不在pH值1.0~6.8內(nèi)，也應(yīng)選擇充足的pH點評價pH-溶解度曲線。

測定溶解度時每個pH條件至少要進(jìn)行3次平行測定。原料藥加入緩沖液之后，緩沖液的pH值需要再次測定。上述方法測得的溶解度最低值可用于判定藥物分類。藥物在緩沖介質(zhì)中溶解后，應(yīng)使用經(jīng)過驗證的含量測定方法測定API的濃度，而非目測判斷其是否溶解。若觀察到原料藥的降解是緩沖液成分或者pH值造成的，則也應(yīng)該提交胃腸道穩(wěn)定性研究部分的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。根據(jù)測量在pH值1.0~6.8內(nèi)水溶性緩沖介質(zhì)中藥物溶解的最高劑量來確定藥物的溶解度類別。當(dāng)某種藥物的最大劑量能在pH值1.0~6.8內(nèi)、完全溶解在小于250 mL的水溶性緩沖介質(zhì)中，可認(rèn)為該藥物是高溶解性的。

滲透性

我國、WHO、EMA和FDA都支持采用人體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)支持高滲透性。我國指導(dǎo)原則允許使用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)證明高滲透性。對于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的認(rèn)可，一般來說，原研說明書、審評報告等資料中的人體藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)是可接受的。也可以通過開展與靜脈注射劑比較的生物利用度試驗或質(zhì)量平衡研究獲得。不論文獻(xiàn)數(shù)據(jù)還是試驗數(shù)據(jù)，都應(yīng)有足夠充分的受試者為吸收程度的可靠提供支持。

下列情況任意一項可作為高滲透性的依據(jù)：①絕對生物利用度≥85%；②原型藥尿排泄率≥85%或其他質(zhì)量平衡數(shù)據(jù)證明吸收≥85%，且藥物在胃腸道中穩(wěn)定。絕對生物利用度和原型藥尿排泄率一般比較容易從說明書中獲得具體數(shù)值，對于質(zhì)量平衡數(shù)據(jù)往往難以界定。EMA對此作了更詳細(xì)的闡述，采用質(zhì)量平衡研究證明藥物吸收程度時，納入吸收份額的代謝物應(yīng)確保是在吸收后代謝產(chǎn)生的。因此，當(dāng)計算尿中排泄的放射性量時，應(yīng)確保藥物在胃腸道中沒有降解或代謝。Ⅰ型氧化+Ⅱ型結(jié)合代謝物只能發(fā)生在吸收后，不可能在胃腸道中產(chǎn)生。因此，如果原型藥尿回收量、尿與糞便中的Ⅰ型氧化和Ⅱ型結(jié)合代謝物的總和≥85%，質(zhì)量平衡研究的數(shù)據(jù)可支持完全吸收。FDA和我國指南未明確要求代謝產(chǎn)物的類型，但采用質(zhì)量平衡研究數(shù)據(jù)時，應(yīng)證明藥物在胃腸道中穩(wěn)定。一般情況下，不能將糞便中的原型藥物歸屬于被吸收范圍內(nèi)，因為糞便中的原型藥物很可能來自于胃腸道未被吸收的部分。除非有數(shù)據(jù)支持糞便中的原型藥物來自膽汁排泄、腸分泌，或者某些不穩(wěn)定的代謝產(chǎn)物通過微生物的作用轉(zhuǎn)回了原型。

如果無法采用上述人體數(shù)據(jù)證明高滲透性，也可以采用其他方法證明。我國指南、WHO和FDA指南都允許采用腸道通透性數(shù)據(jù)證明高滲透性。EMA指南未提及是否可采用其他方法證明高滲透性。腸道通透性測定方法包括人體體內(nèi)腸道灌注研究、合適的動物模型進(jìn)行的體內(nèi)或原位腸道灌注研究、離體人或動物腸道組織的體外滲透性研究以及單層人工培養(yǎng)上皮細(xì)胞的離體滲透性研究。其中，Caco-2方法由于成本低廉而較常使用。但該方法只適用于被動轉(zhuǎn)運的藥物（藥物的外排率應(yīng)小于2）。判斷藥物被動轉(zhuǎn)運的依據(jù)：①藥物在人體內(nèi)呈線性藥代，如AUC、Cmax與相關(guān)臨床劑量之間呈線性。②表達(dá)已知外排轉(zhuǎn)運體的適當(dāng)檢測系統(tǒng)證實無主動轉(zhuǎn)運機制，比如證實滲透性不隨藥物起始濃度變化或與轉(zhuǎn)運方向無關(guān)。

藥物不同起始濃度一般采用最高劑量溶解于250 mL水中的藥物濃度的0.01，0.1和1.0倍測定體外滲透性。體外滲透性與轉(zhuǎn)運方向的關(guān)系通過外排比衡量，如在給定的藥物濃度中，細(xì)胞膜基底側(cè)端-頂端方向和頂端-基底側(cè)方向的表觀滲透率（Papp）<2。外排轉(zhuǎn)運體的功能性表達(dá)應(yīng)采用雙向轉(zhuǎn)運研究證明所選擇外排轉(zhuǎn)運底物的非對稱滲透性。外排轉(zhuǎn)運底物包括地高辛、長春堿等表3中的底物。

采用Caco-2等體外模型進(jìn)行滲透性研究時，應(yīng)進(jìn)行充分的方法學(xué)驗證，并提交方法學(xué)驗證數(shù)據(jù)。推薦使用滲透性為0、低（<50%）、中（50%~84%）和高（≥85%））的模型藥物建立試驗滲透性數(shù)據(jù)與人體內(nèi)藥物吸收程度的順序關(guān)系，方法學(xué)驗證中應(yīng)使用足夠數(shù)量的模型藥物表征全滲透范圍（推薦每個滲透類別高、中、低至少5個模型藥物）。模型藥物可選用指導(dǎo)原則附錄中提到的藥物，見表3。而且，每個檢測樣本應(yīng)至少平行3份，以提供可靠的藥物滲透性估值。建立的方法應(yīng)對低和高滲透性藥物具有區(qū)分力。在試驗前和試驗后應(yīng)通過合適的指標(biāo)來確保Caco-2細(xì)胞單層的完整性，并額外通過滲透性為零的藥物證明。

表3：滲透性試驗適用性的推薦藥物

對于人體藥代動力學(xué)方法，一般來說單一的研究已足夠充分。若單一的滲透性研究不足以充分說明藥物的滲透性類別，建議采用兩種不同的研究方法。當(dāng)不同試驗類型的研究結(jié)果存在矛盾時，應(yīng)考慮用人體數(shù)據(jù)替代體外或動物數(shù)據(jù)。

體外溶出

批次要求  

使用BCS豁免方法時，一般要求選擇商業(yè)生產(chǎn)批的代表批次（要求同BE批，除另有規(guī)定外，不少于10萬片或1/10生產(chǎn)量，二者取其多者）。應(yīng)采用藥典規(guī)定器材和步驟進(jìn)行方法學(xué)驗證。

介質(zhì)要求  

一般情況下，使用溶出介質(zhì)500 mL：①0.1 mol/L HCl或者不含酶的模擬胃液；②pH 4.5緩沖液；③pH 6.8緩沖液或者不含酶的模擬腸液。有明膠包衣的膠囊和片劑，則可以采用含酶的人工胃液和腸液。如果最低pH-溶解度與上述條件不同，還應(yīng)增加額外研究，或采用純水。不應(yīng)添加有機溶劑和表面活性劑。

變異  

需要至少12個單位制劑進(jìn)行溶出曲線的測定，變異系數(shù)在早期溶出的點（如10 min）時不應(yīng)超過20%，在其他時間點不應(yīng)超過10%。變異系數(shù)太高時，f2因子的計算不準(zhǔn)確，不能得出溶出相似的結(jié)論。溶出度測定應(yīng)進(jìn)行方法學(xué)驗證并提交相應(yīng)方法學(xué)驗證數(shù)據(jù)。

溶出曲線相似性比較 

極快速溶出（受試制劑與參比制劑在15 min內(nèi)溶出均超過85%）或快速溶出且f2因子≥50。比較相似因子時，應(yīng)至少包括3個非零點；兩制劑之間的采樣點相同；每個時間點取12個單位的均值；存在多個規(guī)格的品種申請BCS豁免時，應(yīng)比較每一規(guī)格的受試制劑與相應(yīng)參比制劑的溶出曲線。

處方要求

對于所有的BE豁免，應(yīng)評估受試制劑和參比制劑之間輔料的差異對體內(nèi)吸收潛在的影響，應(yīng)考慮藥物性質(zhì)和輔料效應(yīng)。應(yīng)考慮輔料對吸收的影響如對溶解度、胃腸動力、駐留時間和腸滲透性方面的影響。可能影響吸收的輔料包括糖醇類（如山梨醇、甘露醇）和表面活性劑（如吐溫80、月桂醇硫酸鈉）。輔料對吸收的影響應(yīng)從輔料用量、輔料對吸收影響的原理、藥物吸收性質(zhì)3個方面評估。輔料的量對吸收影響的證據(jù)可以援引文獻(xiàn)、普遍認(rèn)知或已完成的BE研究。

對于BCS1類藥物，應(yīng)重點關(guān)注可能會降低吸收速度和程度的輔料。吸收較慢但完全的藥物，也應(yīng)考慮輔料增加吸收速度的情況。對于影響藥物吸收的輔料，應(yīng)保持與參比制劑對應(yīng)輔料Q1相同，Q2相似。對于Q2相似的判定，建議與參比制劑對應(yīng)輔料相比偏差在±10%以內(nèi)。當(dāng)使用新的輔料，或者常用輔料用量遠(yuǎn)超過常用量時，要補充提交該輔料的使用是否影響制劑生物利用度的證明資料。采用與口服溶液劑進(jìn)行相對生物利用度比較，證明輔料對吸收的影響是其中一種途徑。也可采用其他數(shù)據(jù)證明輔料對吸收的影響。

對于BCS3類藥物，要求藥物制劑必須與參比制劑含有相同的輔料組成，輔料的用量應(yīng)與參比制劑相似或相同。對于輔料用量相似的判定，可參考《已上市化學(xué)藥品變更研究的技術(shù)指導(dǎo)原則（一）》中關(guān)于輔料變更中Ⅱ類變更的要求。比如，與參比制劑處方相比， 以參比制劑片重的百分比（w/w）表示，可接受小于或等于以下范圍的輔料變化，如填充劑（±10%），崩解劑[淀粉（±6%），其他（±2%）]，粘合劑[（±1%）]，潤滑劑[硬脂酸鈣或鎂（±0.5%），其他（±2%）]，助流劑[滑石粉（±2%），其他（±0.2%）]，包衣（±2%）；與參比制劑相比，所有輔料改變的總和不應(yīng)超過片重10%。

03、生物豁免時需要注意的問題

數(shù)據(jù)來源

基于BCS分類的生物豁免，原則上，任何關(guān)鍵性數(shù)據(jù)均應(yīng)由研究者開展研究證實。由于文獻(xiàn)報道的數(shù)據(jù)具有某些局限性，不建議研究者采用說明書以外的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)作為關(guān)鍵支持資料。藥品說明書是藥物研發(fā)過程中大量試驗證實的結(jié)果，經(jīng)過了審評部門的審核，是可供參考的可靠文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源。此外，某些情況下還可參考監(jiān)管部門公開發(fā)布的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)內(nèi)容

根據(jù)BCS分類，應(yīng)分別提供溶解性數(shù)據(jù)（1類和3類）、滲透性數(shù)據(jù)（1類）、試驗制劑和參比制劑的溶出數(shù)據(jù)（1類和3類）、試驗制劑和參比制劑之間各輔料用量對比（1類和3類）。

溶解性數(shù)據(jù)

高溶解性支持?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)包括以下信息：試驗方法的描述，包括分析方法和緩沖液的組成；藥物活性成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量、酸堿性質(zhì)（酸、堿、兩性或中性）和解離常數(shù)；按溶劑pH值，藥物溶解度和溶解最大規(guī)格制劑所需溶媒量列表，總結(jié)試驗結(jié)果（平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)）；平均pH-溶解度特性圖等。提供的溶解性數(shù)據(jù)應(yīng)注意：①重復(fù)次數(shù)應(yīng)足以對研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計估計；②提供藥品加入緩沖液后介質(zhì)的pH值是否發(fā)生變化的信息；③提供分析方法的驗證報告及相關(guān)方法的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（SOPs）；④提供報告數(shù)據(jù)的精密度信息；⑤在平衡條件下采集數(shù)據(jù)；⑥含量測定方法應(yīng)經(jīng)過方法學(xué)驗證并能區(qū)分API及其降解產(chǎn)物。所有方法學(xué)驗證數(shù)據(jù)及含量測定數(shù)據(jù)均應(yīng)提交。

滲透性數(shù)據(jù)

高滲透性支持?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)包含對試驗方法的描述，對于人體藥代動力學(xué)研究，研究方案設(shè)計和使用方法信息應(yīng)與藥代動力學(xué)數(shù)據(jù)同時提交；對于直接滲透性研究方法，需要說明方法的適用性。Caco-2方法的方法學(xué)驗證報告應(yīng)包括所選擇模型藥物列表及其人體吸收程度數(shù)據(jù)、模型藥物的滲透性數(shù)值（包括均值、偏差、變異）、模型藥物的滲透性類別以及吸收程度-滲透性擬合圖，并標(biāo)記有低/高滲透性界值和所選內(nèi)標(biāo)。同時應(yīng)描述研究方法、供給測藥物濃度、分析方法、滲透性計算方法、外排轉(zhuǎn)運信息。滲透性研究中的藥物濃度應(yīng)合理。Caco-2方法應(yīng)包括中、高滲透性模型藥物作為內(nèi)標(biāo)以證明方法的一致性（與被測藥物一起構(gòu)成灌注液或供給液）。內(nèi)標(biāo)物的選擇應(yīng)考慮與被測物的相容性，如不能表現(xiàn)出明顯的理化或滲透相互作用。當(dāng)無法在被測藥物的滲透性評估中加入內(nèi)標(biāo)時，內(nèi)標(biāo)應(yīng)在評價被測藥物相同的單層細(xì)胞中測定。內(nèi)標(biāo)物的滲透性應(yīng)在不同試驗中一致，包括方法學(xué)驗證。試驗結(jié)束后應(yīng)評估藥物的平均濃度和內(nèi)標(biāo)回收率。回收率<80%，應(yīng)評估質(zhì)量平衡包括細(xì)胞膜上的殘留藥物。一般選擇介于中-高滲透性界值的高滲透性藥物作為內(nèi)標(biāo)，以確定試驗藥物的BCS分類。當(dāng)試驗藥物的滲透性等于或大于高滲透性內(nèi)標(biāo)時，可證實其為高滲透性藥物。

體外溶出

溶出數(shù)據(jù)應(yīng)包含檢測方法的信息，包括分析方法和緩沖液組成。常釋制劑溶出試驗的簡要描述包括批號、批量、有效期、規(guī)格和片重等；列表呈現(xiàn)溶出數(shù)據(jù)的平均溶出量、溶出范圍和變異系數(shù)，圖示表示不同介質(zhì)中兩種制劑的平均溶出特性；提供兩種制劑在不同介質(zhì)中的溶出特性相似性的支持性數(shù)據(jù)等。溶出度研究數(shù)據(jù)中應(yīng)詳細(xì)描述溶出方法參數(shù)，例如體積、速度、以及設(shè)備型號等，并提供分析方法的驗證報告及相關(guān)方法的SOP等。

對于前體藥物，應(yīng)該考慮轉(zhuǎn)化部位是在腸道吸收之前還是之后，研究者可能需要提供活性代謝產(chǎn)物的體外滲透性試驗。前體藥物和活性藥物的溶解性數(shù)據(jù)也可能是相關(guān)的。對于BCS1類藥品，在獲得其滲透性數(shù)據(jù)的同時，還應(yīng)提供藥物的胃腸道內(nèi)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。

不能基于BCS分類豁免的情況

非普通常釋劑型  

基于BCS分類豁免僅適用于固體口服常釋制劑，緩控釋制劑等調(diào)釋制劑即使?jié)M足相關(guān)要求也不能豁免體內(nèi)生物等效性。

治療窗窄的藥物  

治療窗窄的藥物不能豁免體內(nèi)生物等效性，如茶堿、卡馬西平、米諾地爾、苯妥英鈉、丙戊酸鈉等雖屬于高溶高滲的BCS1類，但由于治療指數(shù)小，仍需要進(jìn)行體內(nèi)生物等效性試驗。

口腔吸收制劑  

BCS分類是基于胃腸粘膜的滲透和吸收，因此不適用于口腔吸收制劑，如舌下片、頰下片等。

需要注意的是，雖然化合物的滲透性一般針對化合物游離態(tài)而言，不同的成鹽形式可能會改變化合物的溶解度、溶出度和胃腸道穩(wěn)定性。化合物的成鹽形式發(fā)生了改變，則溶解性、滲透性、溶出度和胃腸道穩(wěn)定性數(shù)據(jù)應(yīng)重新進(jìn)行考察。

總之，基于BCS的生物豁免應(yīng)慎重評價各項指標(biāo)。本文內(nèi)容僅從學(xué)術(shù)角度討論生物豁免評價的關(guān)注點，不作為注冊申報的依據(jù)。