淺談同一API不同成鹽藥物一致性評(píng)價(jià)中可能存在的問題

“藥劑替代品的互換性”一直是一個(gè)有爭(zhēng)議的話題，特別是在考慮仿制藥之間的可替換性方面尤為重要，對(duì)監(jiān)管當(dāng)局也是一種挑戰(zhàn)[1]。 “pharmaceutical alternative”這個(gè)術(shù)語(yǔ)在歐盟指南[2]中，用于定義藥品具有相同活性成分，但化學(xué)形式（如酯、鹽等）、劑型、規(guī)格可能不同情況下的互換性。FDA橙皮書中也有相似的治療等效的定義[3]。不同之處在于，F(xiàn)DA強(qiáng)調(diào)，只有治療等效，方可認(rèn)為藥品是可替換的。而EMA認(rèn)為，只要處方中含有的輔料不影響劑型的安全性和有效性，不論是藥學(xué)等同還是藥物替代品，均可被視為治療等效。FDA橙皮書中定義的藥學(xué)等同指藥物含有相同的活性成分、相同的劑型、相同給藥途徑，相同的規(guī)格或濃度。E MA則規(guī)定，為了證明一個(gè)產(chǎn)品與另一個(gè)產(chǎn)品是治療等效的結(jié)論，必須先有受試產(chǎn)品的臨床安全性和有效性證據(jù)，因此含有不同鹽形式的兩種產(chǎn)品之間的生物等效性可能并不足以支持產(chǎn)品之間的可替換性[2]。

一般認(rèn)為，不同的劑型即使活性成分含量相同，其活性物成分的吸收速度（C max）和吸收程度（AUC）即生物利用度也可能存在顯著差異。而FDA[4]要求產(chǎn)品必須同時(shí)具有藥學(xué)等同和生物等效性，才能實(shí)現(xiàn)處方中藥品的互換性。EMA相對(duì)較為開放，生物等效的藥品即認(rèn)為治療等效，而不強(qiáng)求藥學(xué)等同，意味著非藥學(xué)等同品之間是可替換的。因此，建立藥劑替代和治療等效需考慮幾個(gè)因素，例如不同成鹽形式、不同劑型和不同規(guī)格以及不同給藥途徑等相關(guān)問題。

眾所周知，大多數(shù)藥物一般都是弱有機(jī)酸鹽或弱堿鹽形式。同一藥物活性成分（API）可以以許多種不同的鹽基形式存在。雖然它們活性成分相同，每一種成鹽藥物仍應(yīng)看作是不同的化學(xué)實(shí)體，具有其獨(dú)特的化學(xué)和生物學(xué)特性，從而導(dǎo)致這些藥物的化學(xué)療效和安全性差異。將API轉(zhuǎn)換為特定的鹽形式，是適當(dāng)修改和優(yōu)化特定物理化學(xué)性質(zhì)的一種方法。然而，改變鹽基形式也可能改變藥物的生物學(xué)性質(zhì)，并對(duì)藥物產(chǎn)生顯著的安全性和毒性影響[5]。大多數(shù)API合適的成鹽形式應(yīng)在化學(xué)分子開發(fā)早期確定，以便于優(yōu)化處方。據(jù)估計(jì)，治療藥物中半數(shù)API是以成鹽形式給藥，確定候選藥物的成鹽形式已變成藥物開發(fā)中的基本步驟[6]。同一API，不同成鹽形式，其物理化學(xué)性質(zhì)也可能不同，尤其是溶解度、吸濕性、穩(wěn)定性、流動(dòng)性等。另外，與成鹽分子有關(guān)的特定雜質(zhì)的存在，或與該特定鹽的合成路線有關(guān)，或因不穩(wěn)定性和降解產(chǎn)物的形成而產(chǎn)生，可能會(huì)產(chǎn)生毒性和／或不良的生物活性，與預(yù)期藥物臨床使用有很大不同[7]。因此，使用不同成鹽形式的藥物可能導(dǎo)致療效不同，并且?guī)?lái)安全性和／或質(zhì)量方面的負(fù)效應(yīng)。目前，尚沒有可靠的方法預(yù)測(cè)某一特定鹽基對(duì)母體化合物體內(nèi)行為帶來(lái)的影響。本文將從改鹽基產(chǎn)品的法律法規(guī)、制劑特性、生物活性等方面論述改鹽基產(chǎn)品可能存在的問題。

1. 法律法規(guī)

為API選擇適當(dāng)?shù)某甥}形式，不僅對(duì)早期新藥研發(fā)非常重要，對(duì)仿制藥開發(fā)也是關(guān)鍵因素。一個(gè)例子是鈣通道阻滯劑──氨氯地平，輝瑞公司的產(chǎn)品是苯磺酸氨氯地平片，商品名為絡(luò)活喜。其原始專利于2003年到期，為補(bǔ)償FDA 的審查耽誤的專利保護(hù)時(shí)間，該專利延長(zhǎng)至2007年[8]。授予輝瑞公司的原始專利保護(hù)了苯磺酸氨氯地平的化學(xué)結(jié)構(gòu)和一系列其他氨氯地平鹽。隨后印度瑞迪博士實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了氨氯地平的馬來(lái)酸鹽，并證明其與絡(luò)活喜生物等效[9]。瑞迪博士實(shí)驗(yàn)室稱，輝瑞的專利并未覆蓋到氨氯地平的馬來(lái)酸鹽，即馬來(lái)酸氨氯地平。然而，2004年2月27日，美國(guó)聯(lián)邦巡回上訴法院撤銷了新澤西洲地方法院駁回輝瑞公司針對(duì)瑞迪博士實(shí)驗(yàn)室對(duì)絡(luò)活喜仿制藥的專利侵權(quán)訴訟，有效地阻止了氨氯地平仿制藥進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)[10]。對(duì)于一致性評(píng)價(jià)對(duì)象──已上市的大多數(shù)藥品來(lái)說，專利方面的顧慮較少。但對(duì)于還在專利保護(hù)期的API來(lái)說，開發(fā)新藥仿制藥，專利是必須要考慮的一個(gè)要素。

2. 制劑特性

除了專利問題之外，同一API，不同成鹽形式，其物理化學(xué)性質(zhì)也可能不同，尤其是溶解度、吸濕性、穩(wěn)定性、流動(dòng)性、多晶型等。因此，化合物在采用替代鹽基的方式開發(fā)仿制藥時(shí)，還必須解決其他問題，如溶解性、溶出度、生物利用度、毒性、多晶型、處方和生產(chǎn)工藝等方面。溶解性、多晶型等方面可能直接影響藥物的生物利用度，從而改變藥物的體內(nèi)行為。

2.1 溶解性

活性成分從其制劑中釋放后，在胃腸液中的溶出速率主要是關(guān)于API的水溶性函數(shù)。因此，相同活性成分不同鹽基的固體劑型可表現(xiàn)出不同的體內(nèi)溶出特性。根據(jù)生物藥劑學(xué)分類系統(tǒng)（BCS）的基本原理[11]，對(duì)于高滲透性藥物，體內(nèi)溶出速率是限速步驟，在某些情況下還將決定吸收程度。如果藥物具有低滲透性和相對(duì)良好的水溶性，體內(nèi)溶出不會(huì)是吸收過程中的限速步驟，因此水溶性和溶出度的差異不是生物利用度的重要決定因素。

許多文獻(xiàn)報(bào)道表明，相同的API，不同的鹽基可以顯著地改變API的水相溶解度，并且不同鹽基的溶解度可以大不相同。例如，抗抑郁藥曲扎酮，目前市場(chǎng)上以鹽酸鹽形式存在。為了制備水溶性低于鹽酸鹽的曲扎酮，曾經(jīng)制備了多種成鹽形式[12]。在用于評(píng)價(jià)的所選鹽基中，發(fā)現(xiàn)甲苯磺酸鹽和磷酸鹽比硫酸鹽和鹽酸鹽水溶性小，并且甲苯磺酸鹽顯示出在pH 1.0條件下3 mg/ml至pH 12.0條件0.2 mg/ml范圍內(nèi)有趣的溶解度分布。甲磺酸鹽的低水溶性，適合用于老年人的延釋口服制劑的開發(fā)，從而改善這些患者的依從性。與鹽酸鹽相比，甲磺酸鹽顯著降低的溶解度（在pH值1～5范圍內(nèi)，降低8～10倍），可能導(dǎo)致口服甲磺酸鹽后，曲唑酮在體內(nèi)吸收程度受限于溶解速率[12]。溶解度的巨大差異使得這兩種鹽不太可能在體內(nèi)生物等效。通過評(píng)價(jià)右旋丙氧基苯鹽酸鹽和萘酸鹽的溶解度，進(jìn)一步闡明了特定鹽的水溶性差異對(duì)API的治療活性和作用持續(xù)時(shí)間的影響。鹽酸右丙氧基苯是高度可溶的（1份藥物對(duì)應(yīng)0.3份水），而萘酸鹽實(shí)際上是不溶的（1份藥物對(duì)應(yīng)10000份水）[13]。與萘酸鹽相比，右旋丙氧基苯鹽酸鹽具有更廣泛的鎮(zhèn)痛活性和更長(zhǎng)的作用持續(xù)時(shí)間，部分原因在于兩種鹽的溶解度不同[14]。此外，與萘甲酸鹽藥物相比，口服鹽酸鹽藥物后，右旋丙氧基苯對(duì)小鼠的急性毒性更高，可能是由于鹽酸鹽藥物從胃腸道的吸收速率更快[15]。

2.2 生物利用度

已報(bào)道的不同鹽基藥物的人體生物等效性研究顯示，雖然不同鹽基水溶性不同，生物利用度未見報(bào)道有顯著差異。例如，堿性抗高血壓劑的不同成鹽形式，固有的溶解速率顯著不同，未見報(bào)告生物利用度改善。已有文獻(xiàn)報(bào)道萘夫胺的草酸鹽和檸檬酸鹽的生物利用度沒有差異[16]，以及健康志愿者在口服奎寧的鹽酸鹽、硫酸鹽和碳酸乙酯鹽后，奎寧的Cmax、Tmax或AUC沒有顯著差異[17]。

為了證明相同活性成分不同鹽基藥物之間具有治療等效性，則需要進(jìn)行體內(nèi)生物等效性研究，特殊情況下，可以考慮生物豁免，如兩種鹽都是高溶解性和高滲透性，即兩種鹽都屬于BCSⅠ類化合物。在這種情況下，如果該口服常釋制劑在體外快速溶出，且滿足一些附加條件，可以請(qǐng)求基于BCS豁免體內(nèi)BE研究[18]。

2.3 多晶型

多晶型常常是確定鹽基的關(guān)鍵因素。多晶型是指藥物以兩個(gè)或兩個(gè)以上晶型存在的能力，晶型指晶格中不同的分子結(jié)構(gòu)和/或構(gòu)象[9]。多晶型是所有API中普遍存在的現(xiàn)象，與API的多晶型有關(guān)的最關(guān)鍵問題是平衡溶解度，平衡溶解度是溶解速率的一個(gè)重要決定因素，而平衡溶解度又會(huì)影響活性藥物的生物利用度[19]。許多例子表明多晶型與固體劑型藥物活性成分的口服生物利用度的差異有關(guān)，包括氯霉素棕櫚酸酯和卡馬馬松堿[20,21]。因此，為了克服溶解性和其他挑戰(zhàn)，生產(chǎn)不同成鹽形式的藥物，研究多晶型至關(guān)重要，充分的研究有助于產(chǎn)生適當(dāng)?shù)腁PI，從而為API放大生產(chǎn)和隨后的制劑生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。

2.4 固態(tài)性質(zhì)

分子的固態(tài)性質(zhì)及其在溶液中的性質(zhì)可以通過不同成鹽形式改變。選擇合適的特定給藥途徑或特定劑型下的成鹽形式，則要求在產(chǎn)品繼續(xù)開發(fā)之前，徹底研究候選鹽基的所有相關(guān)固態(tài)特性。

3. 毒性、安全性

除了專利問題之外，還有若干重要問題需要關(guān)注：為了確保特定成鹽形式的API藥品具有與已批準(zhǔn)的不同鹽基相同API藥品可比的藥代動(dòng)力學(xué)、藥理學(xué)、毒理學(xué)和安全性特征，需要開展哪些研究？此外，已證明具有生物等效的藥學(xué)等效藥品，具有不同臨床安全性和有效性的可能性有多大？

3.1 不穩(wěn)定性產(chǎn)生的安全性問題

如前所述，同一API的不同成鹽形式，其物理化學(xué)特性可能會(huì)產(chǎn)生變化，包括但不限于溶解性和吸濕性。即使在藥物劑型如片劑中，增加吸濕性也可能降低API的穩(wěn)定性，尤其當(dāng)API易于水解降解時(shí)，影響更為嚴(yán)重。此外，對(duì)于相同API的不同成鹽形式，熱穩(wěn)定性和降解途徑也可能不同，需要使用適當(dāng)?shù)亩纠韺W(xué)和/或其他研究來(lái)評(píng)估新的降解產(chǎn)物。

再以氨氯地平為例，與苯磺酸鹽相比，馬來(lái)酸鹽的不穩(wěn)定性導(dǎo)致降解產(chǎn)物的形成，該降解產(chǎn)物對(duì)安全性和毒性具有顯著的影響。與苯磺酸鹽不同，氨氯地平的馬來(lái)酸鹽具有內(nèi)在的化學(xué)不穩(wěn)定性，導(dǎo)致N-（2-{[4-（2-氯苯基）-3-（乙氧羰基）-5-（甲氧羰基）-6-甲基-1,4-二氫2-吡啶基]甲氧基}乙基）天冬氨酸的形成。這種雜質(zhì)具有生物活性，并且是由不飽和馬來(lái)酸與氨氯地平的伯胺基團(tuán)分子內(nèi)反應(yīng)形成的。已有證據(jù)表明這種天冬氨酸衍生物具有與氨氯地平本身截然不同的生物學(xué)特性。雖然含量低的雜質(zhì)可能不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的臨床后果，但馬來(lái)酸鹽的不穩(wěn)定性表明，在制劑生產(chǎn)和長(zhǎng)期儲(chǔ)存后，可能表現(xiàn)為較高水平的雜質(zhì)。兩種藥物之間的治療等效性不僅意味著相同的功效，而且意味著相同的安全性特征。上述氨氯地平的馬來(lái)酸鹽和苯磺酸鹽的毒性和穩(wěn)定性的可能差異表明，改鹽基產(chǎn)品除了需與已上市產(chǎn)品獲得體內(nèi)生物等效之外，可能還必須對(duì)改鹽基產(chǎn)品進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià)，才能判斷是否治療等效。

3.2 成鹽毒性

API成鹽毒性可能是由于用于成鹽的共軛陰離子或陽(yáng)離子所致[5]。已有報(bào)道顯示，由于形成馬來(lái)酸鹽的馬來(lái)酸陰離子，馬來(lái)酸普拉多林表現(xiàn)出腎毒性，并能引起狗的腎小管病變[22]。

成鹽劑的安全性在很大程度上取決于其理化性質(zhì)及其生物學(xué)特性。研究特定成鹽劑毒性的必要性，一般需先了解它是否曾用于其他醫(yī)藥產(chǎn)品、食品和飲料，以及成鹽劑與活性物質(zhì)的相對(duì)比例。當(dāng)活性物質(zhì)成鹽形式由一種新成鹽劑制得時(shí)，且很少或沒有其毒性特征的信息，則需要對(duì)活性物質(zhì)的所有新鹽形式進(jìn)行毒性研究，同時(shí)也有必要單獨(dú)研究成鹽劑的毒性。 API多種鹽基的毒性特征差異可能是在制備特定成鹽形式的API期間形成了潛在的毒性化學(xué)雜質(zhì)。因此，有必要評(píng)估在特定成鹽形式API合成過程中形成和分離的所有雜質(zhì)的可能毒性。例如，甲磺酸用于制備活性堿性藥物分子如培高利特、奈非那韋、伊馬替尼和氨氯地平的甲磺酸鹽。藥物中痕量甲磺酸酯，包括甲磺酸酯甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的潛在健康危害已引起衛(wèi)生當(dāng)局的注意[23]。上述雜質(zhì)是在活性物質(zhì)甲磺酸鹽的制造過程中，甲磺酸與甲醇、乙醇和異丙醇等溶劑反應(yīng)而形成的。此外，在生產(chǎn)制劑期間使用醇溶劑也可能產(chǎn)生這些雜質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生潛在的不安全制劑。甲磺酸酯是已知的強(qiáng)致突變、致癌和致畸化合物。因此，可以認(rèn)為，當(dāng)生產(chǎn)和制備相同API的不同鹽基的合成路線導(dǎo)致不同的化學(xué)副產(chǎn)物時(shí)，這些雜質(zhì)的可能毒性應(yīng)通過對(duì)合成/制備的每種鹽型的臨床前試驗(yàn)來(lái)評(píng)估。

3.3 耐受性

除安全性和毒性問題外，在特定給藥途徑下，API的耐受性還可能受到藥物特定成鹽形式的影響。例如，對(duì)于口服藥物，API引起胃腸道刺激和/或潰瘍的可能性，可能部分是由藥物不同鹽基的水溶性和溶解速率不同造成的。 例如，在豬食道試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校容^五種不同鹽基的阿普瑞洛爾及安慰劑對(duì)潰瘍形成的作用[24]。高水溶性的鹽酸鹽和富馬酸鹽的阿普瑞洛爾血漿API濃度最高，誘發(fā)嚴(yán)重的食管病變，而苯甲酸鹽、馬來(lái)酸鹽和癸二酸鹽這些低水溶性鹽對(duì)食管無(wú)刺激作用。此外，相比于同劑量同鹽基形式的十二指腸內(nèi)給藥，食管內(nèi)注射鹽酸阿普瑞洛爾后血漿中的阿普瑞洛爾水平高得多，這可能是由于食管吸收后避免了肝臟的首過效應(yīng)，導(dǎo)致生物利用度更高。

總而言之，對(duì)于改鹽基產(chǎn)品，并不僅僅是與原研產(chǎn)品生物等效就可以萬(wàn)事大吉，還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的理化性質(zhì)及合成路線，綜合評(píng)估特定雜質(zhì)、穩(wěn)定性、晶型特點(diǎn)，以及由此產(chǎn)生的安全性、毒性、耐受性等方面的問題。對(duì)于新開發(fā)的產(chǎn)品，在考慮修改成鹽形式時(shí)，除上述問題外，還應(yīng)兼顧專利等法律法規(guī)方面的考慮。