Логотип журнала "Провизор"








In vitro - in vivo корреляция: от теории к практике
Другие статьи из раздела: Контроль качества
Статья
№ 20'2009 Как не утонуть в море фальсификата
№ 04'2009 ISO 9001:2000:важный шаг на пути к совершенству
№ 24’2007 In vitro - In vivo корреляция: от теории к практике
№ 12’2006 Результаты пятого раунда программы профессионального тестирования «Фарма-тест» в системе Государственной инспекции по контролю качества лекарственных средств МЗ Украины
№ 11’2005 Семинар по вопросам контроля качества лекарственных средств в Украине
№ 10’2005 Использование штрих-кодов в торговле и при контроле качества лекарств
№ 8’2005 Результаты четвертого раунда программы профессионального тестирования лабораторий в системе Государственной инспекции по контролю качества лекарственных средств МЗ Украины
№ 7’2005 Исследование таблеток ко-тримоксазола с целью выявления на рынке Украины фальсифицированных лекарственных средств
№ 6’2005 Результаты четвертого раунда программы профессионального тестирования лабораторий в системе государственной инспекции по контролю качества лекарственных средств МЗ Украины
№ 24’2003 Вопросы обеспечения качества инфузионных растворов промышленного производства: обсуждение примера

In vitro — in vivo корреляция: от теории к практике

а
А. Н. Мымриков, Государственный фармакологический центр

Во второй части обзора in vitro — in vivo корреляции мы рассмотрим такие вопросы как: среды растворения и методология, значение исследований биодоступности для разработки IVIVC, что такое расчет предсказуемости и с чем его едят и, наконец, применение IVIVC.

Среды растворения и методология

Абсорбция лекарственного вещества из твердой лекарственной формы после перорального приема зависит от высвобождения субстанции из препарата, его растворимости (солюбилизации) в физиологических условиях и проницаемости через стенку желудочнокишечного тракта. Растворимость лекарственного средства определяется путем растворения его самой высокой дозы в 250 мл буфера, откорректированного в пределах pH 1–8. Если вещество растворяется в данном или меньшем объеме, то его считают сильнорастворимым, кроме того, если степень абсорбции составляет больше чем 90 %, можно утверждать, что вещество устойчиво в желудочно-кишечной среде и высокопроницаемо [22, 23].

In vitro исследования, в процессе разработки лекарственного средства, используются для оценки, в процессе производства, качества изготавливаемых препаратов разных партий, разработки руководств для новых технологических прописей, и предоставления гарантии того, что производство находится на должном уровне, а также позволяют предсказывать эффективность препарата после проведения изменений (таких как состав прописи, технологический процесс, место производства, масштабирование производства) [23].

В тестах на растворение обычно используют 4 основных типа аппаратов, которые указаны в USP [2] и рекомендованы руководствами FDA:

  • вращающаяся корзинка (аппарат 1);
  • аппарат с лопастями (аппарат 2);
  • цилиндр с возвратно-поступательным движением (аппарат 3);
  • аппарат с проточными ячейками (аппарат 4) [23, 24].

Предпочтительными и рекомендованными к использованию считаются первые два аппарата [22, 23]. Метод возвратно-поступательного цилиндра был специально разработан для круглых с модифицированным высвобождением лекарственных форм. Аппарат 4 особо эффективно можно использовать для модифицированных форм, которые содержат активную субстанцию с весьма ограниченной растворимостью. Аппараты 2 и 3, как было показано, полезно использовать для оценки и испытания трансдермальных дозированных форм [2].

В качестве среды, как правило, предпочитается водная среда растворения. [2, 3, 13]. Однако в различных руководствах ее pH незначительно отличается [2, 3, 13]. Например, руководствами FDA и некоторыми другими для проведения начальных исследований IVIVC рекомендуется использовать воду или буферный раствор с pH не более 6,8. USP для модифицированных форм рекомендует использовать такие среды:

  • деаэрированную воду;
  • буферный раствор (как правило, с pH 4–8);
  • или разведенную кислоту (от 0,001 до 0,1 N) [2].

Для моделирования кишечного или желудочного сока, соответственно, необходимо использовать среду с pH 6,8 или 1,2 [20]. Так как растворимость лекарственного средства зависит от состава среды, pH и буферной емкости, все эти факторы играют весомую роль в его растворении в пищеварительном тракте (22). Для плохо растворимых препаратов может быть оправданным добавление сурфактантов, например, 1 %-ого натрия лаурилсульфата [3, 24, 25]. Вообще, по зарегистрированным данным, неводные и водно-спиртовые системы мешают разработке IVIVC [2, 3, 24–26]. В то же время использование более экстремальных условий (например, pH > 8), должно быть обязательно обосновано [3, 13, 23]. Также не рекомендуется строго симулировать физиологическую среду пищеварительного тракта, а добавление ферментов, солей и дополнительных сурфактантов опять-таки должно быть обоснованным [13, 23].

В рамках IVIVC от каждой партии необходимо использовать как минимум 12 индивидуальных дозированных единиц для проведения исследований и построения профилей растворения. При этом коэффициент вариации для средних профилей растворения, для одной партии, должен составлять менее 10 % [3].

Для сравнения профилей растворения используется коэффициент различия (f1) и коэффициента подобия (f2) [23, 28, 29].

Коэффициент f1 – вычисляет процент различия между двумя кривыми в каждой точке времени и измеряет относительную ошибку между этими кривыми. Коэффициент f2 – это обратное логарифмическое преобразование квадратного корня, суммы квадратов ошибок и измерение подобия (в процентах) растворения между двумя кривыми. Как правило, значение f1 должно быть до 15 (0–15), а значение f2, больше чем 50 (50–100), такие показатели гарантируют подобие или эквивалентность двух кривых [23].

Исследования биодоступности для разработки IVIVC

Для того, чтобы охарактеризовать плазменную концентрацию каждой прописи относительно профиля времени, должны быть проведены исследования биодоступности [30]. Для разработки IVIVC эти исследования должны быть выполнены с достаточным количеством субъектов, для того, чтобы адекватно отразить эффективность лекарственного средства во время исследований. По представленным данным литературы, количество субъектов варьировало от 6 до 36. Предпочтительнее проводить перекрестные исследования, однако также допускаются параллельные или кросс-анализ. В качестве стандарта валидации в разработке IVIVC может использоваться внутривенный раствор, оральный водный раствор, или препарат с немедленным высвобождением. Как до, так и во время исследования, во внимание должен приниматься контроль над такими переменными как возраст, пол, физическое состояние субъектов и т. п., прием кофе, алкоголя, нерегулярное питание, курение.

Как указывалось ранее, для расчета степени корреляции А (для оценки in vivo абсорбции или динамики растворения) можно использовать только один метод деконволюции. Как правило, это метод Вагнер-Нельсона, Лу-Ригельмана или численной деконволюции, причем он применяется для каждой прописи и субъекта.

Оба метода, как Вагнер-Нельсона, так и Лу-Ригельмана, зависят от того, к какой разработке применяются, первый используется для однокамерных, а второй для многокамерных систем.

Что же представляет собой деконволюция — численный метод, используемый для оценки динамики введения лекарственного вещества и использующий математическую модель, основанную на интеграле конволюции (свертки). Метод деконволюции не требует никаких предположений относительно количества камер в модели или кинетике абсорбции. При этом предполагается линейное распределение и элиминация лекарственного вещества. Как и метод Лу-Ригельман, деконволюция требует данных, полученных как после орального так и после внутривенного введения препарата для одного и того же субъекта, и не предполагает различий в фармакокинетиках распределения и элиминации лекарственного средства от одного исследования к другому. Концентрации лекарственного вещества должны измеряться в одно и тоже время как после орального так и после внутривенного введения в течение интервала, когда лекарственное средство всасывается, после перорального приема [32]. Для этого рассчитываются такие показатели как MAT, MRT, MDT in vivo и MDT in vitro.

Расчет предсказуемости IVIVC

Чтобы продемонстрировать, что предсказуемость in vivo действия лекарственного средства в зависимости от его in vitro характеристик растворения, сохраняется сверх диапазона скорости in vitro растворения и производственных изменений, необходимо провести оценку IVIVC. 

На сегодняшний день методология оценки предсказуемости IVIVC является активной областью исследования и потенциально применимыми являются множество методов. В соответствии с ними, выводится положение, что корреляция должна прогнозировать in vivo действие препарата точно и последовательно [3]. В зависимости от намеченного применения IVIVC и терапевтического индекса лекарственного средства, оценка ошибки прогнозирования внутренне и / или внешне должна быть адекватной.

К внутренней предсказуемости относится IVIVC, разрабатываемая по технологическим прописям с тремя или более скоростями высвобождения, с широким терапевтическим индексом и достоверной ошибкой прогнозирования. Если же используются две прописи с различными скоростями высвобождения, то применение IVIVC должно быть ограничено по определенным категориями. В таком случае, для окончательной оценки и последующего полного использования IVIVC, рекомендуется проведение прогнозирования внешней ошибки [3]. Средняя абсолютная ошибка прогнозирования (в процентах) ( % PE) равная 10 % или меньше для Cmax и AUC указывает на предсказуемость IVIVC. Кроме того, % PE для каждой прописи не должна превышать 15 %. Если эти критерии не выполняются, то есть, если внутренняя предсказуемость IVIVC является недостоверной, то заключительным шагом для подтверждения возможности использования IVIVC вместо биоэквивалентности, должна быть оценка внешней предсказуемости IVIVC [3].

Внешняя оценка предсказуемости для разработки IVIVC не требуется, если препарат имеет широкий терапевтический индекс, или учитываются только две скорости высвобождения, или если внутренние критерии предсказуемости не выполняются, то есть внутренняя ошибка прогнозирования является недостоверной [3, 30]. Процент ошибки прогнозирования равный 10 % или меньше для Cmax и AUC является контрольным пределом внешней предсказуемости IVIVC. Если %PE равен в пределах 10–20 %, то это указывает на недостоверную предсказуемость и потребность в дальнейшем исследовании с использованием дополнительных наборов данных. Результаты оценки ошибки прогнозирования для всех таких данных должны быть обязательно оценены на логичность и непротиворечивость прогнозируемости. Если % PE больше чем 20 %, то это указывает на неадекватную прогнозируемость, при условии того, что обосновать такие результаты нельзя любым другим способом [3].

Применение IVIVC

Биовейверы

Согласно руководству FDA [3] выделяют пять категорий биовейверов:

  • биовейверы без IVIVC;
  • биовейверы, использующие IVIVC: препараты с широким терапевтическим индексом;
  • биовейверы, использующие IVIVC: препараты с узким терапевтическим индексом;
  • биовейверы, когда in vitro растворение не зависит от условий теста на растворение;
  • ситуации, при которых IVIVC не рекомендуется для биовейверов [3].

Биовейверы можно использовать в сочетании с прогнозируемой и достоверной IVIVC для изменений:

  • места производства;
  • оборудования;
  • производственного процесса;
  • состава технологической прописи.

Производимые изменения могут быть незначительными, несущественными для препарата, или же наоборот достаточно весомыми, для которых использовать IVIVC в качестве аргумента нельзя [30].

Создание спецификаций растворения

Для лекарственных форм с модифицированным высвобождением можно относительно легко установить многоточечную спецификацию растворения [2]. Для этого определяется количество высвобожденной субстанции в каждой точке времени с использованием биосерий. При этом самые быстрые и самые медленные скорости высвобождения устанавливаются по верхними и нижними спецификациям растворения, с максимальной разницей — 20 % для прогнозируемых Cmax и AUC. Предсказанная плазменная концентрация и следующие из нее AUC и Cmax могут быть рассчитаны с использованием конволюции или любого другого адекватного метода моделирования [3, 30]. В случае многоуровневой степени С, последней точкой времени должна быть точка, в которой растворено не менее 80 % лекарственного средства [3]. Для степени корреляции C допустимым является отклонение ±10 %, при условии, что пределы измерения в любой точке времени не превышают 25 % [3]. При вариабельности высвобождения в каждой точке времени рекомендуется, чтобы общее отклонение было меньше 10 % или не более ±10 % (в общей сложности 20 %). В определенных случаях отклонения от этого показателя могут быть допустимыми до 25 %. Сверх этого диапазона спецификация должна быть обязательно дополнена исследованиями по биоэквивалентности [3, 30].

Нелинейная корреляция

Существующие модели корреляции, как IVIVR (in vitro — in vivo relationship) так и IVIVC (in vitro —in vivo correlation) используются для описания отношения in vitro данных растворения и фармакокинетических параметров in vivo. IVIVR является больше общей моделью, которая позволяет описать широкий спектр in vitro — in vivo зависимостей. Большинство описанных в литературе случаев IVIVC основываются на линейной зависимости параметров биодоступности и данных in vitro растворения [4, 36, 37, 54, 56, 59, 60]. Что же касается нелинейной, то она в литературе практически не представлена и встречается реже [37, 62]. По данным Сирисут и соавторов, были проведены исследования по изучению линейной и нелинейной (квадратическая, кубическая и сигмоидальная функции) моделей корреляции. В качестве исследуемого препарата использовали Дилтиазем пролонгированной формы. Плазменные профили концентрации препарата прогнозировались методом конволюции in vivo скорости растворения. Валидация корреляции проводилась на основании расчетов ошибок прогнозирования для Cmax и AUC каждой прописи. Несмотря на то, что созданная нелинейная зависимость позволяла по данным растворения адекватно предсказывать профиль биодоступности, средняя ошибка прогнозирования, наблюдаемая для Cmax, составляла 12,4 % (что на 2,4 % больше допустимых пределов). На основании результатов авторы пришли к выводу, что предсказуемость квадратичной модели IVIVC, которая показала самые высокие результаты, не является окончательной, и соответственно, должна быть отвалидирована внешне.

Заключение

Таким образом, IVIVC представляет собой инструмент, позволяющий устанавливать, оценивать и предсказывать зависимость in vivo действия препарата относительно его in vitro спецификаций растворения. Данный метод представляет огромный интерес в плане использования вместо испытаний на биоэквивалентность, а также в качестве дополнения к биовейверам. IVIVC позволяет разрабатывать и валидировать селективные методы и спецификации растворения. Неоспорима его ценность в использовании при контроле качества, масштабировании производства и проведения пострегистрационных изменений. В связи с успехами в области разработки IVIVC для пролонгированных оральных лекарственных форм, резко увеличилась активность и в области трансдермальных, но несмотря на это, открытыми остаются исследования корреляции для других типов лекарственных форм. Признание и принятие IVIVC как регулирующими органами, так и фармацевтической промышленностью в качестве метода, позволяющего снизить затраты производства и сохранить на должном уровне контроль, является важным шагом на пути становления современных методов разработки препаратов.






© Провизор 1998–2017



Грипп у беременных и кормящих женщин
Актуально о профилактике, тактике и лечении

Грипп. Прививка от гриппа
Нужна ли вакцинация?
















Крем от морщин
Возможен ли эффект?
Лечение миомы матки
Как отличить ангину от фарингита






Журнал СТОМАТОЛОГ



џндекс.Њетрика