彭潔?洪建文?肖慧?郭英豪?李佩?羅嘉琳?李何杏?丁子珊?陳濤

摘要：目的 利用計(jì)算模擬技術(shù)，探索建立前體藥物頭孢呋辛酯片的體內(nèi)外相關(guān)性預(yù)測(cè)模型，用于仿制藥生物等效性評(píng)估。方法 參考文獻(xiàn)中頭孢呋辛酯片口服給藥后的PK數(shù)據(jù)，結(jié)合參比制劑的血藥濃度數(shù)據(jù)，利用GastroPlusTM軟件搭建頭孢呋辛酯片藥代動(dòng)力學(xué)模型；結(jié)合原研制劑在不同溶出條件、4種溶出介質(zhì)（pH1.2鹽酸溶液、pH4.0醋酸鹽緩沖溶液、pH6.8磷酸鹽緩沖溶液和水）中的體外溶出行為，篩選適宜的溶出條件；將在不同溶出介質(zhì)中得到的溶出曲線作為體內(nèi)釋放曲線，預(yù)測(cè)頭孢呋辛酯片在體內(nèi)PK參數(shù)并與參比制劑的臨床實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，探討頭孢呋辛酯片體內(nèi)外相關(guān)的溶出度方法。結(jié)果 成功建立了頭孢呋辛酯片體內(nèi)外相關(guān)的溶出度方法：槳法，轉(zhuǎn)速為55 r/min，以pH4.0醋酸鹽緩沖液900 mL為溶出介質(zhì)。結(jié)論 所建立的頭孢呋辛酯片藥代動(dòng)力學(xué)預(yù)測(cè)模型，可用于仿制藥的生物等效性虛擬評(píng)估，為該藥物的質(zhì)量與療效一致性評(píng)價(jià)提供了新思路。

關(guān)鍵詞：計(jì)算模擬技術(shù)；頭孢呋辛酯片；溶出曲線；體內(nèi)外相關(guān)性模型；仿制藥

中圖分類號(hào)：R978.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Establishing a dissolution evaluation method for cefuroxime axetil tablets for in vitro-in vivo correlation by using computer simulation technology

Abstract Objective This study explored and established an in vitro-in vivo correlation predictive model for the precursor drug cefuroxime axetil tablets by using computer simulation technology， which was used for the bio-equivalence evaluation of generic drugs. Methods According to the PK parameters from the literature of cefuroxime axetil after oral administration， combining with the data of plasma concentration for reference preparation， GastroPlusTM software was used to establish a pharmaceutical model of cefuroxime axetil tablets. Based on the dissolution behavior in different conditions of dissolution， and in four dissolution media （pH 1.2 hydrochloride acid solution， pH 4.0 acetate buffer solution， pH 6.8 phosphate buffer solution， and water）， suitable dissolution conditions were selected. The PK parameters of cefuroxime axetil tablets were predicted using the dissolution curves obtained in various dissolving media as in vivo release curves. These were then compared with the clinical data of the reference preparation， and a dissolution method for cefuroxime axetil tablets for in vitro-in vivo correlation was investigated. Results The dissolution method of cefuroxime axetil tablets for in vitro-in vivo correlation was successfully established by using the paddle method， with a rotational speed of 55 revolutions per minute and a 900 mL dissolution medium of pH 4.0 acetate buffer solution. Conclusion The pharmaceutical prediction model of cefuroxime axetil tablets could be used for virtual evaluation of the bio-equivalence and provided a new idea for evaluating the consistency between the quality and efficacy of the drug.

Key words Computer simulation technology; Cefuroxime axetil tablets; Dissolution curves; The model of IVIVC; Generic drug

頭孢呋辛酯（cefuroxime axetil）為頭孢呋辛的乙酰氧基乙酯，屬于第二代口服頭孢菌素前藥。其片劑為國家基本藥物，也是國家醫(yī)保目錄品種[1]。該品種由葛蘭素（Glaxo Smith Kline， GSK）公司研制開發(fā)，1987年在英國首次上市，我國仿制藥自2000年開始上市。國家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站顯示，國內(nèi)有頭孢呋辛酯片批文25個(gè)，涉及15家生產(chǎn)企業(yè)，共有3個(gè)規(guī)格（0.125、0.25和0.5 g）。本品屬于BCS4類品種，不符合生物等效性豁免要求[2]，需采用人體生物等效性試驗(yàn)（BE試驗(yàn)）判定仿制藥與原研藥的一致性。目前國內(nèi)已有多家企業(yè)的產(chǎn)品通過仿制藥質(zhì)量與療效一致性評(píng)價(jià)。然而受原輔料供應(yīng)等影響，當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變更時(shí)，可能引起生物等效性的變化，而僅比較制劑的溶出特性和溶出曲線的相似性判斷生物等效性是否改變，具有一定的局限性[3-4]。

近年來計(jì)算模擬技術(shù)為藥品質(zhì)量的評(píng)價(jià)提供了新途徑。GastroPlusTM軟件是一款模擬預(yù)測(cè)藥物在體內(nèi)的吸收速度和程度的軟件，它利用藥物體外的理化性及生物藥劑學(xué)數(shù)據(jù)，基于高級(jí)房室吸收模型（ACAT模型）或生理藥動(dòng)學(xué)模型（PBPK模型），預(yù)測(cè)藥物在動(dòng)物及人體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)過程；通過建立制劑的體內(nèi)外相關(guān)性模型，指導(dǎo)并建立有區(qū)分力的溶出度方法，輔助考察參比制劑與受試制劑在體內(nèi)是否生物等效。本文以頭孢呋辛酯片（250 mg）為例，采用計(jì)算模擬技術(shù)，通過體外數(shù)據(jù)模擬藥物在體內(nèi)的釋放過程，建立頭孢呋辛酯片體內(nèi)外相關(guān)性模型，為評(píng)估該產(chǎn)品工藝變更對(duì)生物等效性的影響提供依據(jù)，為該產(chǎn)品的市場(chǎng)監(jiān)管和質(zhì)量控制提供參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

LC 20AT高效液相色譜儀（日本島津公司），Ecosil C18鍵合硅膠柱 （200 mm×4.6 mm，5 ?m） 色譜柱；UV-2600可見紫外分光光度計(jì)（日本島津公司）；RC806D智能溶出儀溶出度儀（天大天發(fā)科技有限公司）； RCZ-8B智能溶出儀溶出度儀（天大天發(fā)科技有限公司）； AT7X智能溶出儀（瑞士SOTAX公司）溶出度儀ZKT-7F 真空脫氣儀（天大天發(fā)科技有限公司）；CP225D型電子分析天平（德國賽多利斯公司） ；GsatroPlusTM軟件（美國Simulations Plus Inc.，Version 9.7） ；ADMET PredictorTM軟件（美國Simulations Plus Inc.，Version 9.0）。

1.2 試藥

鹽酸、醋酸鈉、冰醋酸、磷酸二氫鉀、氫氧化鈉、磷酸二氫銨均為國產(chǎn)分析純?cè)噭?；乙腈、甲醇為色譜純，水為純化水。

1.3 樣品

頭孢呋辛酯對(duì)照品（中國食品藥品檢定研究院，批號(hào)：130492-201703，82.5%）；頭孢呋辛酯片參比制劑（GSK公司，C578403、C578404、C587488、C591899、C593856、C614697、C724000），頭孢呋辛酯片仿制藥（A公司，工藝改進(jìn)前樣品，批號(hào)：B20120909、B20120910；工藝改進(jìn)后樣品，批號(hào)A160104；B公司，批號(hào)： 12043201；C公司，批號(hào)：1810011），規(guī)格均為0.25 g；頭孢呋辛酯原料（D公司，12074-698）。

2 方法

2.1 頭孢呋辛酯溶解度的測(cè)定

取8支具塞試管，加入過量頭孢呋辛酯原料，分別精密加入5 mL pH1.0，pH2.0，pH3.0，pH4.0，pH5.0，pH6.0和pH7.0的溶出介質(zhì)，搖勻，密塞，置37 ℃水浴中震蕩，直至形成過飽和溶液；濾過，取續(xù)濾液20 μL注入高效液相色譜儀，照《中國藥典》2020年版二部頭孢呋辛酯含量測(cè)定方法測(cè)定，計(jì)算各溶液中頭孢呋辛酯的濃度。

2.2 頭孢呋辛酯片體內(nèi) PK 模型的搭建

由文獻(xiàn)、產(chǎn)品說明書及軟件基于結(jié)構(gòu)式的預(yù)測(cè)結(jié)果，收集頭孢呋辛酯片建模所需的滲透性、溶解度、生物利用度等各種理化及生物藥劑學(xué)參數(shù)（表1）。頭孢呋辛酯為前體藥物，經(jīng)胃腸道快速吸收后，在腸黏膜中被非特異性酯酶水解成為頭孢呋辛，經(jīng)門靜脈快速釋放進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，其體內(nèi)處置過程由頭孢呋辛獲得。頭孢呋辛在人體內(nèi)表現(xiàn)為二房室的分布特征。根據(jù)文獻(xiàn)中頭孢呋辛（500 mg）靜脈給藥的數(shù)據(jù)[6-8]，采用GastroPlus的PKPlus模塊，進(jìn)行房室模型的擬合，獲得體內(nèi)處置過程的PK參數(shù)。按文獻(xiàn)中口服給藥后的PK數(shù)據(jù)[6-8]，結(jié)合A公司提供的頭孢呋辛酯片（250 mg）中國人口服給藥參比制劑后的血藥濃度數(shù)據(jù)，搭建口服給藥的體內(nèi)PK模型。

2.3 體外溶出試驗(yàn)

取本品各12片，以pH1.2鹽酸溶液、pH4.0醋酸鹽緩沖液、pH6.8磷酸鹽緩沖液和水為溶出介質(zhì)；體積900 mL；采用槳法；參比制劑轉(zhuǎn)速為50及55 r/min，仿制藥轉(zhuǎn)速為55 r/min；于5、10、15、30、45、60 min

取液5 mL，濾過；精密量取續(xù)濾液5 mL，置50 mL

量瓶中，加相應(yīng)溶出介質(zhì)稀釋至刻度，搖勻。每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取樣后，回補(bǔ)5 mL溶出介質(zhì)。分別取上述溶液適量，以溶出介質(zhì)為空白，在278 nm的波長(zhǎng)處分別測(cè)定吸光度，計(jì)算累積溶出量。

2.4 體外溶出條件的評(píng)估

采用Johnson模型模擬藥物制劑在體內(nèi)的釋放過程，預(yù)測(cè)頭孢呋辛酯片在體內(nèi)按不同體外溶出曲線釋放時(shí)的PK結(jié)果，比較其與臨床實(shí)測(cè)PK結(jié)果的吻合度，確定與體內(nèi)釋放過程最相關(guān)的體外溶出條件。

3 結(jié)果與討論

3.1 頭孢呋辛酯的溶解度

頭孢呋辛酯原料在pH1.0～pH7.0溶出介質(zhì)的溶解度為0.71～0.93 mg/mL（圖1），與日本橙皮書中20 ℃， pH1.2、pH4.0和pH6.8溶出介質(zhì)及水中的溶解度分別為0.74、0.85、0.72與0.72 mg/mL基本一致；提示其屬于非pH依賴性藥物。

3.2 頭孢呋辛酯片的體內(nèi) PK 模型

搭建口服給藥的體內(nèi)PK模型?？崭购筒秃鬆顟B(tài)下的預(yù)測(cè)曲線與實(shí)際曲線分別的吻合程度良好（圖2），擬合度（R2）分別為0.961和0.996，Cmax、Tmax和AUC等主要PK參數(shù)的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值均較為接近（表2）。

3.3 體外溶出曲線比較

參比制劑在50 r/min條件下測(cè)定，僅在介質(zhì)為水的條件下，15 min的溶出量達(dá)到85%；且發(fā)現(xiàn)溶出至30 min時(shí)，在各介質(zhì)中的溶出量已基本到達(dá)平臺(tái)期（圖3a），但部分批次樣品的批內(nèi)溶出量差異較大，RSD大于10%，不滿足相似因子（f2）法中“自第2個(gè)時(shí)間點(diǎn)至最后時(shí)間點(diǎn)溶出結(jié)果的相對(duì)偏差≤10%”的要求。當(dāng)轉(zhuǎn)速提升至55 r/min時(shí)，參比制劑在4種介質(zhì)中的溶出均較快，多批次產(chǎn)品在15 min內(nèi)的平均溶出量均基本大于15%（圖3b），且批次內(nèi)各片溶出量的差異明顯縮小。此外，參比制劑在pH1.2鹽酸溶液及水中的穩(wěn)定性較好，表現(xiàn)為平臺(tái)期的溶出量穩(wěn)定；而在pH4.0醋酸鹽緩沖液和pH6.8磷酸鹽緩沖液中，平臺(tái)期的溶出量略有下降，尤其是在pH6.8磷酸鹽緩沖液中。因而，選擇在轉(zhuǎn)數(shù)為55 r/min的條件下比較仿制品與參比制劑溶出曲線的差異。

比較諸仿制藥與參比制劑溶出曲線的差異（圖4）：企業(yè)A工藝改進(jìn)前的產(chǎn)品僅在鹽酸溶液中的溶出較好，在其余3個(gè)介質(zhì)中溶出量均較低，并在pH4.0醋酸鹽緩沖液和pH6.8磷酸鹽緩沖液中伴有一定程度的降解；采用f2因子法計(jì)算，在pH1.2鹽酸溶液、pH4.0醋酸鹽緩沖液、pH6.8磷酸鹽緩沖液和水中的計(jì)算值分別為66、48、60和57；在pH4.0醋酸鹽緩沖液中存在不相似情況。產(chǎn)品經(jīng)工藝改進(jìn)后，企業(yè)A產(chǎn)品的溶出速度有所提升；各仿制藥與參比制劑在15 min內(nèi)的溶出量均在85%以上。

3.4 體外溶出條件的評(píng)估

分別選擇參比制劑轉(zhuǎn)數(shù)為50和55 r/min時(shí)的諸溶出曲線作為體內(nèi)釋放曲線，利用上述模型預(yù)測(cè)其相應(yīng)的PK曲線（表3），此時(shí)，發(fā)現(xiàn)他們與臨床實(shí)測(cè)的PK參數(shù)及血藥濃度曲線均具有較好的一致性， 但55 r/min

時(shí)溶出曲線的預(yù)測(cè)結(jié)果擬合度稍高（表4），提示轉(zhuǎn)數(shù)為55 r/min溶出條件與體內(nèi)更相關(guān)。

利用上述模型對(duì)諸仿制藥進(jìn)行預(yù)測(cè)。結(jié)果顯示，企業(yè)A工藝改進(jìn)前的樣品，以pH4.0醋酸鹽緩沖液的溶出曲線作為體內(nèi)釋放曲線進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果與參比制劑臨床實(shí)測(cè)血藥濃度曲線的吻合度差（圖5），其余產(chǎn)品各介質(zhì)溶出曲線的預(yù)測(cè)結(jié)果與參比制劑實(shí)測(cè)血藥濃度曲線的吻合度較好（表5），提示以pH4.0醋酸鹽緩沖液為溶出介質(zhì)的溶出度測(cè)定方法為體內(nèi)外相關(guān)的溶出度方法。

比對(duì)CDE網(wǎng)站《上市藥品目錄集》產(chǎn)品信息，經(jīng)工藝改進(jìn)后的A公司、B公司以及C公司產(chǎn)品均與參比制劑生物等效，與模型預(yù)測(cè)結(jié)果一致。目前國內(nèi)外藥典均采用鹽酸溶液作為溶出介質(zhì)對(duì)本品進(jìn)行溶出度檢查，其結(jié)果可能不能真實(shí)反映產(chǎn)品體內(nèi)的釋放情況。

4 結(jié)論

本文采用GastroPlus的PKPlus模塊，按文獻(xiàn)中口服給藥后的PK數(shù)據(jù)，結(jié)合A公司提供的頭孢呋辛酯片（250 mg）參比制劑后的口服給藥血藥濃度數(shù)據(jù)，搭建了頭孢呋辛酯片口服給藥的體內(nèi)PK模型。利用所建立的模型，將頭孢呋辛酯片在不同溶出介質(zhì)中的溶出曲線作為體內(nèi)釋放曲線，預(yù)測(cè)其在體內(nèi)的藥時(shí)曲線并與參比制劑的臨床實(shí)測(cè)血藥濃度曲線進(jìn)行比較，結(jié)合對(duì)諸仿制藥與參比制劑溶出曲線差異的比較，認(rèn)為以pH4.0醋酸鹽緩沖液為溶出介質(zhì)的溶出度測(cè)定方法為體內(nèi)外相關(guān)的溶出度方法。目前國內(nèi)外藥典均采用鹽酸溶液作為溶出介質(zhì)進(jìn)行溶出度檢查，其結(jié)果可能不能真實(shí)反映產(chǎn)品體內(nèi)的釋放情況。

在仿制藥質(zhì)量與療效一致性評(píng)價(jià)的過程中，在《人體生物等效性試驗(yàn)豁免指導(dǎo)原則》[2]中推薦采用相似因子（f2）法對(duì)仿制制劑和參比制劑的溶出曲線進(jìn)行相似性判定，但其無法直接與BE試驗(yàn)對(duì)接，使得應(yīng)用范圍受限。采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)建立的頭孢呋辛酯片（250 mg）體內(nèi)外相關(guān)性評(píng)價(jià)模型，通過體外數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)藥物體內(nèi)釋放過程，可以輔助進(jìn)行生物等效性的評(píng)估，為評(píng)價(jià)仿制藥的內(nèi)在質(zhì)量提供了新思路。

參 考 文 獻(xiàn)

彭潔， 洪建文. 頭孢呋辛酯片國內(nèi)外質(zhì)量現(xiàn)狀分析[J]. 國外醫(yī)藥（抗生素分冊(cè)）， 2019， 40（2）： 139-143.

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