基于抗菌藥物PK/PD特性的頭孢克洛仿制藥質(zhì)量與療效一致性評(píng)價(jià)

胡顯飛，馬攀，熊麗蓉，戴青，馮偉，陳勇川（陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院藥劑科，重慶 400038）

仿制藥是一種與原研藥具有相同活性成分、劑型、給藥途徑和治療作用的仿制品，在通過(guò)了質(zhì)量與療效一致性評(píng)價(jià)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)一致性評(píng)價(jià)）前提下，可認(rèn)為兩者治療等效，臨床可相互替代使用[1]。一致性評(píng)價(jià)主要包括對(duì)原輔料、藥物溶出等藥學(xué)質(zhì)量屬性的等效研究以及考察體內(nèi)療效的生物等效性研究。以生物利用度為研究基礎(chǔ)的體內(nèi)生物等效性（BE）試驗(yàn)是證明仿制藥與原研藥生物等效的金標(biāo)準(zhǔn)[2]，BE 研究以PK 參數(shù)為終點(diǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括Cmax、tmax、AUC0～t/AUC0～∞、t1/2等，一般情況下，當(dāng)仿制藥與原研藥的上述參數(shù)幾何均值比值的90%置信區(qū)間數(shù)值落在80.00%～125.00%時(shí)，可認(rèn)為兩者生物等效[3]。

抗菌藥物的主要作用靶點(diǎn)是感染病灶內(nèi)的病原微生物，病原學(xué)療效是評(píng)價(jià)抗菌仿制藥臨床療效的重要內(nèi)容之一。PK/PD 理論應(yīng)用于抗菌藥物臨床使用，可獲得最大殺菌活性和最佳臨床療效[4]，根據(jù)PK/PD 特性可將抗菌藥物分為時(shí)間依賴(lài)性、濃度依賴(lài)性、時(shí)間依賴(lài)性且抗菌作用時(shí)間長(zhǎng)這三大類(lèi)，其關(guān)鍵PK/PD 參數(shù)分別為T(mén)＞MIC，Cmax/MIC或AUC0～24h/MIC，AUC0～24h/MIC。常規(guī)體內(nèi)生物等效性評(píng)價(jià)比較仿制藥在體內(nèi)的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的一致性，未對(duì)影響抗菌藥物藥效發(fā)揮的PK/PD 關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行等效評(píng)價(jià)。

頭孢克洛為二代頭孢菌素類(lèi)抗菌藥物，抗菌作用具有時(shí)間依賴(lài)性，臨床上廣泛用于治療由肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌等敏感菌引起的呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、皮膚及軟組織感染[5]，特別是流感嗜血桿菌引發(fā)的小兒中耳炎[6]。現(xiàn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上頭孢克洛仿制藥眾多，但截至2020年11月，僅7 個(gè)仿制藥通過(guò)一致性評(píng)價(jià)[7]。本研究基于仿制藥的生物等效評(píng)價(jià)，通過(guò)測(cè)定制劑含量及最低抑菌濃度、分析PK/PD 臨床療效靶值f%T＞MIC，比較頭孢克洛仿制制劑與原研制劑的抗菌活性及PK/PD 特性，探討抗菌仿制藥的等效性評(píng)價(jià)新方法。

1 材料

1.1 菌株來(lái)源

從本院收集各臨床科室患者送檢標(biāo)本中分離的葡萄球菌屬細(xì)菌186 株、大腸埃希菌89 株、肺炎鏈球菌53 株和流感嗜血桿菌55 株，剔除同一患者相同部位的重復(fù)菌株。質(zhì)控菌株金黃色葡萄球菌ATCC 29213、大腸埃希菌ATCC 25922、肺炎鏈球菌ATCC 49619 和流感嗜血桿菌ATCC 49247 均由本院檢驗(yàn)科提供。

1.2 試藥及儀器

1.2.1 試藥 2 個(gè)頭孢克洛原研制劑和5 個(gè)國(guó)產(chǎn)仿制制劑均購(gòu)于市場(chǎng)上信譽(yù)良好的藥店，另一仿制膠囊劑（Cef-C4）選用內(nèi)容物原料藥進(jìn)行試驗(yàn)，并保證在有效期前使用，具體信息見(jiàn)表1。頭孢克洛對(duì)照品（R）（批號(hào)：130481-201606，含量：94.4%，中國(guó)食品藥品檢定研究院）。M-H 瓊脂、CAMHB 培養(yǎng)基、HTM 培養(yǎng)基和10%無(wú)菌脫纖維羊血（北京索萊寶科技有限公司）。

表1 8 個(gè)頭孢克洛制劑的基本信息Tab 1 Basic information of 8 cefaclor preparations

1.2.2 儀器 Sartorius BP211D 電子天平（德國(guó)賽多利斯公司）；Vitek2 Compact 全自動(dòng)微生物分析儀（法國(guó)生物梅里埃公司）；MIT-P 型細(xì)菌多點(diǎn)接種儀（日本Sakuma 公司）。

2 方法

2.1 制劑含量測(cè)定

取受試頭孢克洛制劑同批次單劑量包裝（n＝10），參照2020年版《中國(guó)藥典》二部頭孢克洛制劑項(xiàng)下方法測(cè)定各頭孢克洛（以C15H14ClN3O4S 計(jì)）含量及內(nèi)容物裝量。

2.2 藥敏試驗(yàn)

參照美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（CLSI，2018）推薦方法[8]，采用瓊脂倍比稀釋法測(cè)定藥物對(duì)葡萄球菌屬細(xì)菌、大腸埃希菌及肺炎鏈球菌的MIC值，HTM 肉湯倍比稀釋法測(cè)定藥物對(duì)流感嗜血桿菌的MIC值。每次實(shí)驗(yàn)均設(shè)立質(zhì)控菌株。MIC終點(diǎn)判讀依據(jù)CLSI 文件M100-S28 的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

2.3 PK/PD 分析

頭孢克洛屬時(shí)間依賴(lài)性抗菌藥物，其抗菌效果與體內(nèi)游離藥物濃度超過(guò)MIC的時(shí)間密切相關(guān)，重要PK/PD 參數(shù)為血藥濃度大于MIC的時(shí)間與給藥間隔之比f(wàn)%T＞MIC，其公式為：f%T＞MIC＝ln[（Dose·f）/（Vd·MIC）]·[t1/2/（0.693·τ）]·100%，其中Dose 為24 h 給藥劑量；f為游離藥物百分?jǐn)?shù)，頭孢克洛為75%；Vd為表觀分布容積；t1/2為生物半衰期；τ為給藥間隔。

對(duì)已有藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的6 個(gè)頭孢克洛制劑進(jìn)行PK/PD 分析，數(shù)據(jù)來(lái)源于已發(fā)表文獻(xiàn)的健康人體生物等效性研究[9-12]，見(jiàn)表2。對(duì)于頭孢菌素類(lèi)時(shí)間依賴(lài)性抗菌藥物，最佳PK/PD 指數(shù)f%T＞MIC需達(dá)到臨床療效靶值45%以上，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)抗菌效果、減少耐藥發(fā)生[13]，基于頭孢克洛說(shuō)明書(shū)推薦的臨床給藥方案（250 mg q8 h）采用單點(diǎn)法計(jì)算各制劑在不同MIC水平下的f%T＞MIC，結(jié)合對(duì)不同菌屬的MIC分布情況進(jìn)行PK/PD 靶值分析。

表2 6 種頭孢克洛制劑的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)Tab 2 Pharmacokinetic parameters of 6 cefaclor preparations

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s），計(jì)數(shù)資料以率（%）表示。制劑含量及PK/PD 參數(shù)采用t檢驗(yàn)分析，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 制劑含量

各制劑（除Cef-C4 外）含量及裝量測(cè)定結(jié)果顯示，在干混懸劑及顆粒劑中，原研制劑的平均內(nèi)容物頭孢克洛含量最高（133 mg），膠囊劑中原研制劑的平均內(nèi)容物頭孢克洛含量最高（271 mg），仿制制劑的內(nèi)容物含量均低于相應(yīng)原研制劑。計(jì)算頭孢克洛含量與規(guī)格的比值范圍，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 單劑量頭孢克洛含量Tab 3 Content of single dose cefaclor

3.2 藥敏試驗(yàn)

臨床分離株葡萄球菌屬細(xì)菌、大腸埃希菌、肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌對(duì)頭孢克洛的敏感性如表4所示，各頭孢克洛制劑的MIC50相同，MIC90有差異。原研制劑Cef-S1 和Cef-C1 的MIC90較其他制劑（除Cef-C2 外）降低一個(gè)倍比濃度，對(duì)于大腸埃希菌和流感嗜血桿菌，Cef-C2 的MIC90與兩原研制劑相同（分別為4 μg·mL－1和16 μg·mL－1）；Cef-S1 和Cef-C1 的MIC幾 何 均值與對(duì)照品R 接近，較其他制劑的MIC幾何均值小，其中Cef-C4 的MIC幾何均值最大。將各制劑的MIC值與對(duì)照品R 的MIC值作比后進(jìn)行分布計(jì)數(shù)，結(jié)果如圖1所示。對(duì)于所有菌屬，原研制劑Cef-S1 和Cef-C1 的MIC比值大于1 的比例均低于其他制劑，且僅在對(duì)葡萄球菌屬細(xì)菌，Cef-S1 和Cef-C1 的MIC比值為4 的百分率分別為0.5%和1.1%，其余菌屬細(xì)菌未見(jiàn)MIC比值為4。

表4 頭孢克洛對(duì)照品R 及制劑對(duì)臨床菌株的MIC (μg·mL－1)Tab 4 MIC of cefaclor reference substance R and preparations for clinical strains (μg·mL－1)

圖1 頭孢克洛制劑與對(duì)照品R 對(duì)4 種細(xì)菌的MIC 比值的分布率（%）Fig 1 Percentage of MIC ratio（%）of 4 bacteria in cefaclor preparations and reference R

3.3 PK/PD 分析

6 種頭孢克洛制劑的f%T＞MIC結(jié)果見(jiàn)表5。在不同MIC水平，各制劑的f%T＞MIC有差異：當(dāng)MIC≤0.5 μg·mL－1時(shí)，各制劑f%T＞MIC均＞45%；MIC為1 μg·mL－1時(shí)，僅干混懸劑Cef-S1和Cef-S3 達(dá)標(biāo)，其余制劑f%T＞MIC均小于45%；MIC≤2 μg·mL－1時(shí)，所有制劑f%T＞MIC均不達(dá)標(biāo)。在各MIC水平下，Cef-S3 的f%T＞MIC高于Cef-S1 和Cef-G，Cef-C1 的f%T＞MIC高于Cef-C3 和Cef-C4。

表5 各制劑在不同MIC 水平下的f%T ＞MIC (%)Tab 5 f%T＞MIC of cefaclor preparations at different MIC levels (%)

4 討論

對(duì)383 株臨床分離株的體外藥敏試驗(yàn)結(jié)果表明，頭孢克洛原研制劑的抗菌活性?xún)?yōu)于仿制制劑，MIC90較其降低一個(gè)倍比濃度。分析制劑含量顯示原研制劑的平均內(nèi)容物含量分別在干混懸劑（包括顆粒劑）、膠囊劑中最高且變化范圍最小。有研究表明抗菌藥物含量或效價(jià)當(dāng)量的差異，可能引起藥物對(duì)病原菌的抗菌效果不同。研究分析了萬(wàn)古霉素仿制藥的藥效當(dāng)量[14]，發(fā)現(xiàn)仿制藥的效價(jià)當(dāng)量低于原研藥，效價(jià)差異符合美國(guó)藥典等規(guī)定的范圍（－10%～＋15%），但效價(jià)降低10%，引起10%菌株的MIC增加，對(duì)仿制藥臨床抗菌效果不佳引發(fā)擔(dān)憂(yōu)。制劑輔料對(duì)藥物藥效的發(fā)揮可能也存在影響，裝量分析表明原研制劑的頭孢克洛絕對(duì)重量占比較仿制制劑更低，提示在原研制劑中輔料的占比更大，現(xiàn)行一致性評(píng)價(jià)對(duì)于仿制藥的輔料成分與比例沒(méi)有規(guī)定需與原研藥一致，這種差異是否對(duì)藥物療效產(chǎn)生影響尚待考察[15]。

體內(nèi)藥物濃度是持續(xù)變化的，體外靜態(tài)抑菌作用不能完全預(yù)測(cè)體內(nèi)的療效[16]，PK/PD 特性是影響抗菌藥物體內(nèi)療效的重要因素之一[17]。有研究表明，阿莫西林仿制藥的血清Cmax達(dá)到與原研藥的生物等效標(biāo)準(zhǔn)，但AUC0～t和AUC0～∞的上限和下限的幾何均數(shù)比率均低于等效標(biāo)準(zhǔn)，且T＞MIC值顯著低于原研藥，可能導(dǎo)致其臨床殺菌效果不佳[18]。還有研究驗(yàn)證了慶大霉素仿制藥（GNTRecipe）與原研藥（GNT-S Plough）具有藥學(xué)等效性，但前者防止細(xì)菌在肺部播散的效果不如后者，兩者體內(nèi)療效不等效[19]?？咕轮扑幋嬖隗w內(nèi)外的抗菌活性非等效的問(wèn)題多有報(bào)道[20-23]，現(xiàn)有仿制藥的等效性研究，可能難以獲得充分的數(shù)據(jù)證明其在體內(nèi)藥效方面與原研藥能完全一致，藥學(xué)等效和體外藥效等效并不意味著體內(nèi)治療等效[24]。

本研究基于時(shí)間依賴(lài)性抗菌藥物作用特點(diǎn)，分析頭孢克洛仿制制劑與原研制劑的關(guān)鍵PK/PD 參數(shù)f%T＞MIC靶值，結(jié)果顯示兩者f%T＞MIC不一致，仿制制劑的獲得值顯著低于原研制劑，或可導(dǎo)致臨床療效不一致，提示臨床應(yīng)慎重使用，嚴(yán)格審查其質(zhì)量與療效同原研藥的一致性，以減少治療失敗帶來(lái)的負(fù)面影響[25-26]。鑒于抗菌藥物的PK/PD 特性與抗菌效應(yīng)和臨床療效的關(guān)系密切，建議對(duì)其重要的PK/PD 參數(shù)進(jìn)行等效性考察，以期質(zhì)量與療效更接近真實(shí)的一致性。