在口服药物研发的广阔领域中,生理药代动力学(Physiologically Based Pharmacokinetic,PBPK)模型犹如一颗闪耀的新星,逐渐崭露头角。然而,这颗新星在发光的过程中却遇到了重重阻碍。当前,在利用 PBPK 模型制定以患者为中心的溶出质量标准时困难重重,尤其是在考虑食物影响或不同疾病状态时,现有的模型难以准确模拟体内药物释放情况。而且,对于胃肠道(Gastrointestinal,GI)局部作用的药物产品,由于缺乏胃肠道不同部位的局部药物浓度测量数据,使得 PBPK 模型在局部生物利用度的验证方面举步维艰。
为了解决这些棘手的问题,美国食品药品监督管理局(FDA)和复杂仿制药研究中心(CRCG)携手举办了一场意义非凡的研讨会。众多来自 FDA、品牌和仿制药行业、咨询机构、学术界以及其他相关领域的专家齐聚一堂,共同围绕 “Advances in PBPK Modeling and its Regulatory Utility for Oral Drug Product Development” 这一主题展开深入研究。
研究人员通过一系列研究得出了诸多重要结论。在药物研发过程中,PBPK 模型展现出了多方面的实用价值。例如,在评估体外酒精剂量倾泻(ADD)对药物生物等效性(Bioequivalence,BE)的影响时,PBPK 模型能够结合不同 pH 条件下的溶出数据,准确预测药物的全身暴露情况。在评估阿托伐他汀片性别对 BE 评估的影响时,通过优化 PBPK 模型,可以有效预测不同性别患者的药物暴露趋势,为 BE 研究设计提供有力支持。
对于以患者为中心的溶出质量标准的制定,研究发现结合不同 pH 范围的多个溶出研究,能够更全面地模拟体内复杂的生理环境,有助于开发出更符合患者需求的溶出规范。同时,PBPK / 基于生理的生物药剂学模型(Physiologically Based Biopharmaceutics Modeling,PBBM)与参数敏感性分析(Parameter Sensitivity Analysis,PSA)相结合,能够深入剖析制剂的关键质量属性,为优化制剂和溶出方法提供科学依据。
在胃肠道局部作用药物产品的研究方面,虽然 PBPK 模型在局部生物利用度的验证上存在困难,但它可以通过整合生理和药物特性知识,预测虚拟人群中的潜在药代动力学差异,为 BE 评估提供重要参考。例如,在美沙拉嗪延迟释放片的案例中,通过建立 PBPK 模型,结合多阶段溶出数据和生理参数优化,能够有效评估受试产品在作用部位(结肠)的生物等效性风险。
此外,研究还强调了全球协调在口服药物研发中的重要性。国际人用药品注册技术协调会(International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use,ICH)等组织在推动全球协调方面发挥着关键作用。通过共享知识和经验,制定统一的标准和指南,能够促进 PBPK 模型在全球范围内的广泛应用,提高药物研发的效率和质量。
该研究成果发表在《Pharmaceutical Research》上,为口服药物研发和监管提供了重要的理论依据和实践指导,对推动整个行业的发展具有深远意义。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:首先是 PBPK 建模技术,通过构建模型来模拟药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程;其次是体外溶出实验技术,获取不同 pH 条件下药物的溶出数据,为 PBPK 模型提供关键输入参数;另外,还运用了虚拟生物等效性(VBE)模拟技术,评估不同药物产品在虚拟人群中的生物等效性,辅助药物研发和监管决策。
研究结果具体如下:
- PBPK 模型在药物研发中的应用:通过多个案例研究,展示了 PBPK 模型在评估体外 ADD 对 BE 影响、性别对 BE 评估影响等方面的应用,为药物质量开发、溶出或粒径分布规格设定等提供支持。
- 以患者为中心的溶出质量标准制定:结合不同 pH 范围的溶出研究,可辅助制定更符合患者需求的溶出规范,PBPK/PBBM 与 PSA 结合有助于优化制剂和溶出方法。
- 胃肠道局部作用药物产品的研究:以美沙拉嗪延迟释放片为例,PBPK 模型可评估其在作用部位的生物等效性风险,为该类药物的研发和监管提供参考。
- 全球协调的机遇与挑战:探讨了利用 PBPK 模型实现口服药物产品全球协调的机遇,强调了数据和经验共享、沟通协作在推动全球协调中的重要性。
研究结论和讨论部分再次强调,PBPK 模型在口服药物研发和监管中具有重要价值,但仍面临一些挑战。未来,需要进一步加强全球合作与研究,共享知识和经验,不断完善 PBPK 模型,推动其在药物研发和监管领域的广泛应用,为提高药物质量、保障患者用药安全和促进全球医药行业的发展贡献力量。