基于抗菌藥物PK/PD特性的頭孢克洛仿制藥質量與療效一致性評價

胡顯飛，馬攀，熊麗蓉，戴青，馮偉，陳勇川（陸軍軍醫大學第一附屬醫院藥劑科，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，在通過了質量與療效一致性評價（以下簡稱一致性評價）前提下，可認為兩者治療等效，臨床可相互替代使用[1]。一致性評價主要包括對原輔料、藥物溶出等藥學質量屬性的等效研究以及考察體內療效的生物等效性研究。以生物利用度為研究基礎的體內生物等效性（BE）試驗是證明仿制藥與原研藥生物等效的金標準[2]，BE 研究以PK 參數為終點評價指標，包括Cmax、tmax、AUC0～t/AUC0～∞、t1/2等，一般情況下，當仿制藥與原研藥的上述參數幾何均值比值的90%置信區間數值落在80.00%～125.00%時，可認為兩者生物等效[3]。

抗菌藥物的主要作用靶點是感染病灶內的病原微生物，病原學療效是評價抗菌仿制藥臨床療效的重要內容之一。PK/PD 理論應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PK/PD 特性可將抗菌藥物分為時間依賴性、濃度依賴性、時間依賴性且抗菌作用時間長這三大類，其關鍵PK/PD 參數分別為T＞MIC，Cmax/MIC或AUC0～24h/MIC，AUC0～24h/MIC。常規體內生物等效性評價比較仿制藥在體內的主要藥動學參數的一致性，未對影響抗菌藥物藥效發揮的PK/PD 關鍵參數進行等效評價。

頭孢克洛為二代頭孢菌素類抗菌藥物，抗菌作用具有時間依賴性，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、泌尿系統、皮膚及軟組織感染[5]，特別是流感嗜血桿菌引發的小兒中耳炎[6]?，F國內市場上頭孢克洛仿制藥眾多，但截至2020年11月，僅7 個仿制藥通過一致性評價[7]。本研究基于仿制藥的生物等效評價，通過測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價新方法。

1 材料

1.1 菌株來源

從本院收集各臨床科室患者送檢標本中分離的葡萄球菌屬細菌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菌株。質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 均由本院檢驗科提供。

1.2 試藥及儀器

1.2.1 試藥 2 個頭孢克洛原研制劑和5 個國產仿制制劑均購于市場上信譽良好的藥店，另一仿制膠囊劑（Cef-C4）選用內容物原料藥進行試驗，并保證在有效期前使用，具體信息見表1。頭孢克洛對照品（R）（批號：130481-201606，含量：94.4%，中國食品藥品檢定研究院）。M-H 瓊脂、CAMHB 培養基、HTM 培養基和10%無菌脫纖維羊血（北京索萊寶科技有限公司）。

表1 8 個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（德國賽多利斯公司）；Vitek2 Compact 全自動微生物分析儀（法國生物梅里埃公司）；MIT-P 型細菌多點接種儀（日本Sakuma 公司）。

2 方法

2.1 制劑含量測定

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

2.2 藥敏試驗

參照美國臨床和實驗室標準協會（CLSI，2018）推薦方法[8]，采用瓊脂倍比稀釋法測定藥物對葡萄球菌屬細菌、大腸埃希菌及肺炎鏈球菌的MIC值，HTM 肉湯倍比稀釋法測定藥物對流感嗜血桿菌的MIC值。每次實驗均設立質控菌株。MIC終點判讀依據CLSI 文件M100-S28 的執行標準進行。

2.3 PK/PD 分析

頭孢克洛屬時間依賴性抗菌藥物，其抗菌效果與體內游離藥物濃度超過MIC的時間密切相關，重要PK/PD 參數為血藥濃度大于MIC的時間與給藥間隔之比f%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為游離藥物百分數，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。

對已有藥動學參數的6 個頭孢克洛制劑進行PK/PD 分析，數據來源于已發表文獻的健康人體生物等效性研究[9-12]，見表2。對于頭孢菌素類時間依賴性抗菌藥物，最佳PK/PD 指數f%T＞MIC需達到臨床療效靶值45%以上，以實現最優抗菌效果、減少耐藥發生[13]，基于頭孢克洛說明書推薦的臨床給藥方案（250 mg q8 h）采用單點法計算各制劑在不同MIC水平下的f%T＞MIC，結合對不同菌屬的MIC分布情況進行PK/PD 靶值分析。

表2 6 種頭孢克洛制劑的藥動學參數Tab 2 Pharmacokinetic parameters of 6 cefaclor preparations

2.4 統計學方法

采用SPSS 22.0 軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差（±s），計數資料以率（%）表示。制劑含量及PK/PD 參數采用t檢驗分析，P＜0.05 表示差異有統計學意義。

3 結果

3.1 制劑含量

各制劑（除Cef-C4 外）含量及裝量測定結果顯示，在干混懸劑及顆粒劑中，原研制劑的平均內容物頭孢克洛含量最高（133 mg），膠囊劑中原研制劑的平均內容物頭孢克洛含量最高（271 mg），仿制制劑的內容物含量均低于相應原研制劑。計算頭孢克洛含量與規格的比值范圍，結果見表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

臨床分離株葡萄球菌屬細菌、大腸埃希菌、肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌對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）降低一個倍比濃度，對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值與對照品R 的MIC值作比后進行分布計數，結果如圖1所示。對于所有菌屬，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，且僅在對葡萄球菌屬細菌，Cef-S1 和Cef-C1 的MIC比值為4 的百分率分別為0.5%和1.1%，其余菌屬細菌未見MIC比值為4。

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

圖1 頭孢克洛制劑與對照品R 對4 種細菌的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結果見表5。在不同MIC水平，各制劑的f%T＞MIC有差異：當MIC≤0.5 μg·mL－1時，各制劑f%T＞MIC均＞45%；MIC為1 μg·mL－1時，僅干混懸劑Cef-S1和Cef-S3 達標，其余制劑f%T＞MIC均小于45%；MIC≤2 μg·mL－1時，所有制劑f%T＞MIC均不達標。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383 株臨床分離株的體外藥敏試驗結果表明，頭孢克洛原研制劑的抗菌活性優于仿制制劑，MIC90較其降低一個倍比濃度。分析制劑含量顯示原研制劑的平均內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當量的差異，可能引起藥物對病原菌的抗菌效果不同。研究分析了萬古霉素仿制藥的藥效當量[14]，發現仿制藥的效價當量低于原研藥，效價差異符合美國藥典等規定的范圍（－10%～＋15%），但效價降低10%，引起10%菌株的MIC增加，對仿制藥臨床抗菌效果不佳引發擔憂。制劑輔料對藥物藥效的發揮可能也存在影響，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，現行一致性評價對于仿制藥的輔料成分與比例沒有規定需與原研藥一致，這種差異是否對藥物療效產生影響尚待考察[15]。

體內藥物濃度是持續變化的，體外靜態抑菌作用不能完全預測體內的療效[16]，PK/PD 特性是影響抗菌藥物體內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達到與原研藥的生物等效標準，但AUC0～t和AUC0～∞的上限和下限的幾何均數比率均低于等效標準，且T＞MIC值顯著低于原研藥，可能導致其臨床殺菌效果不佳[18]。還有研究驗證了慶大霉素仿制藥（GNTRecipe）與原研藥（GNT-S Plough）具有藥學等效性，但前者防止細菌在肺部播散的效果不如后者，兩者體內療效不等效[19]?？咕轮扑幋嬖隗w內外的抗菌活性非等效的問題多有報道[20-23]，現有仿制藥的等效性研究，可能難以獲得充分的數據證明其在體內藥效方面與原研藥能完全一致，藥學等效和體外藥效等效并不意味著體內治療等效[24]。

本研究基于時間依賴性抗菌藥物作用特點，分析頭孢克洛仿制制劑與原研制劑的關鍵PK/PD 參數f%T＞MIC靶值，結果顯示兩者f%T＞MIC不一致，仿制制劑的獲得值顯著低于原研制劑，或可導致臨床療效不一致，提示臨床應慎重使用，嚴格審查其質量與療效同原研藥的一致性，以減少治療失敗帶來的負面影響[25-26]。鑒于抗菌藥物的PK/PD 特性與抗菌效應和臨床療效的關系密切，建議對其重要的PK/PD 參數進行等效性考察，以期質量與療效更接近真實的一致性。