一、引言
吸入给药是防治哮喘、慢性阻塞性肺疾病等呼吸道疾病的首选给药方式，与口服或注射等传统给药方式不同，经口吸入制剂（Orally Inhaled Drug Products，OIDPs）以其精确的药物递送、减少全身毒性和更快的疗效，对上述疾病的治疗展现出了优势。吸入制剂的独特之处在于它将药物直接送达到呼吸道，绕过了胃肠道的消化过程和肝脏的代谢，使药物能够快速进入肺部组织，同时减少了对全身器官的不必要暴露。这种特殊的药物递送方式对于呼吸系统疾病的治疗尤为重要，因为它能够直接影响呼吸道的炎症、气道收缩，达到相应治疗目的。
吸入制剂根据装置分类
1. 气雾剂 · 加压定量吸入器 PMDI
将含药溶液或混悬液与适宜的抛射剂共同分装于具有特制阀门系统的耐压容器中，使用时借助抛射剂的压力将内容物成雾状喷出，目前采用氟烷烃（HFA）为抛射剂。
2. 粉雾剂 · 干粉吸入器 DPI
将微粉化的药物或/和载体以单剂量或多剂量储库形式，采用特制的干粉吸入装置，由患者主动吸入粉末药物；干粉吸入剂无需抛射剂，递送剂量更大，更适用于大分子药物。
3. 雾化吸入溶液 · 雾化器 nebulizer
含药溶液或混悬液置于特制的装置，使用时借助适当的雾化系统将内容物呈雾状释出，用于患者吸入。
生物等效性( bioequivalence，BE) 研究在创新药物研发、药品上市后评价以及仿制药一致性评价中具有重要作用。由于吸入剂的剂型、装置及作用方式较普通制剂具有特别之处，且吸入制剂的剂量控制受到肺部沉积差异、个体PK差异、雾化装置、药物性质等多方面影响，临床优势也颇具挑战，吸入剂仿制产品的生物等效性研究一般难度较大。
国内吸入制剂临床试验登记数量自2013 年以来呈逐步上升的趋势，为更好地规范对吸入制剂的研究，国家药品监督管理局药品审评中心 (Center for Drug Evaluation，NMPA) 于2020年12月份发布了关于公开《经口吸入制剂仿制药生物等效性研究指导原则》。
在本文中，我们将汇总参考吸入制剂生物等效性评价方法相关文献，介绍经口吸入制剂生物等效性研究的评价方法，以期为国内相关吸入制剂生物等效性研究及政策法规的发展提供科学参考。
二、吸入制剂生物等效性评价方法
1. 药学研究评价方法
我国NMPA对于吸入制剂的药学评价方法，在处方一致性、关键质量属性一致性、装置一致性等方面都有一定的要求。且质量特性对比研究原则上至少选择仿制制剂和参比制剂各3批进行研究。具体要求如下：
（1）供雾化器用的液体制剂
对于吸入溶液剂，仿制制剂应通常采用与参比制剂相同的处方，关键质量属性一致。对于吸入混悬剂，通常要求仿制制剂和参比制剂的处方、原料药的存在形式（如晶型、形状/晶癖、粒径等）和制剂的雾化特性（如递送速率和递送总量、微细粒子空气动力学特性、雾滴粒径等）等关键质量属性一致。
（2）吸入气雾剂
通常要求仿制制剂和参比制剂的处方中辅料种类一致，用量相似。制剂中原料药的存在形式（如溶解状态，颗粒的晶型、形状/晶癖、粒径等）和吸入特性（如递送剂量、微细粒子空气动力学特性等）等关键质量属性一致，建议提供喷射特性（如喷雾模式、喷雾几何学等）研究资料。包装材料（定量阀体积、罐体材质与涂层）和驱动器（如喷射孔径等）应近似，并考虑包装材料批间差异可能对产品质量产生的影响。
（3）吸入粉雾剂
通常要求仿制制剂和参比制剂的处方中辅料种类一致，用量相似。吸入特性（如递送剂量、微细粒子空气动力学特性）等关键质量属性一致。应特别关注仿制制剂和参比制剂中原辅料的存在形式（如原料药的晶型、形状/晶癖、粒径等，辅料的形状、表面形态、粒径，原辅料结合形式等）。吸入粉雾剂给药装置的原理、内在阻力和给药方式（预定量或使用时定量，单剂量或多剂量）近似。
▲ 表1 FDA 和EMA 对吸入仿制药物体外药学一致性研究的要求
▲ 表2 关于生物等效性研究中体外测试研究的指南
2. 临床研究评价方法
临床评价内容包括药代动力学研究（PK-BE 研究）；药效动力学研究（PD-BE 研究）和随机对照临床试验等。
(1) 药动学等效性评价
PK研究的主要目的是为了评价OIDPs在体内的系统安全性。根据NMPA《经口吸入制剂仿制药生物等效性研究指导原则》，推荐的PK-BE研究方法一般为随机、单次给药、交叉设计，并在健康受试者空腹条件下进行。给药剂量采用敏感的分析方法，在参比制剂说明书规定的用法用量范围内，选择足以表征 PK 特性和现有技术可检测到的最小吸入量。生物等效性评价指标：应提供包括受试制剂和参比制剂的 AUC0-t、AUC0-∞、Cmax几何均值、几何均值比值及其90%置信区间等。具体研究应关注以下几个方面：
研究类型：空腹研究。
研究设计：随机、单次给药、交叉设计的人体内研究。
给药剂量：应采用敏感的分析方法，在参比制剂说明书规定的用法用量范围内，选择足以表征PK特性和现有技术可检测到的最小吸入量。
受试者：健康受试者。
给药方式：经口吸入制剂的给药方式及给药过程的质量控制对试验结果有较大的影响，临床试验应根据研究药物的特点制定标准操作规程，并对受试者进行培训，对给药过程进行质量控制。
待测物：通常为血浆中的原形药物。
生物等效性评价指标：应提供包括受试制剂和参比制剂的AUC0-t、AUC0-∞、Cmax几何均值、几何均值比值及其90%置信区间等。
生物等效的接受标准：上述PK参数几何均值比值的90%置信区间应在80.00-125.00%范围内。
FDA指导原则中，要求在体外药物一致性评价相同的前提下，必须进行PK-BE的研究，而EMA则是在体外药学不一致的前提下再进行PK-BE的评价，且EMA接受正常（无活性炭阻断）及有活性炭阻断的下的PK-BE研究。
除了全身暴露PK研究，PK-BE研究方法还包括肺部沉积PK研究。肺部沉积PK 研究的试验设计与全身暴露PK 研究大体相同，最大的区别之处在于给药前后有无活性炭的使用。研究表明，活性炭可以阻止大多数存在于胃肠道的药物的吸收，而不受其理化性质的影响，在成人急性中毒解救中的使用剂量达到50 g 而有着较好的安全性和耐受性，因此被广泛应用于药物或化学制剂过量的临床管理。在肺部沉积PK 研究的BE 评价指标及接受标准方面，EMA 指导原则（其他药品监管机构的指导原则目前并不推荐活性炭阻断条件下的PK研究）提出，在排除胃肠道吸收的影响后，如果受试制剂和参比制剂的AUC、Cmax和Tmax几何均值比值的90% CI 均在80.00%～125.00%范围内，则可认为两制剂在肺部沉积即有效性方面具有等效性。然而在实际应用中，根据EMA 指导原则设计的肺部沉积PK 研究并未将Tmax作为BE 评价指标。
▲ 表3 监管机构建议的基于全身暴露PK研究比较
▲ 表4 不同口服吸入药物产品基于全身暴露的PK研究比较
▲ 表5 使用活性炭方案对口服吸入药物产品进行PK或BE研究，并验证其阻断效果
▲ 表6 关于不同种类口服吸入药物产品肺沉积的PK研究及其参考的活性炭方案的比较
(2) 药效学等效性评价
根据NMPA指导原则的要求，药效学研究的主要适用对象为支气管扩张剂剂（包括短效β2受体激动剂（SABA）、长效β2受体激动剂（LABA）和抗胆碱能药物）。
PD-BE研究建议预先设定等效性终点，选择剂量应答曲线上陡峭部分的敏感剂量。一般采用舒张试验模型和支气管激发试验模型。舒张实验一般是对比仿制制剂和参比制剂支气管舒张作用相近，即可证明两者生物等效。最常用的舒张实验指标是FEV1，该方法已被各国指导原则收录。激发试验中，受试者在产生相同药效的情况下，使用剂量在一定范围内相近，即可认为药效生物等效。在 PD-BE 研究的激发模型中，用于量化激发后收缩作用药效、衡量激发剂剂量的评价指标为：PC20/PD20 （和基线相比，FEV1下降20%所需要乙酰甲胆碱的浓度/剂量）。
等效范围： 指标几何均值比值的90%置信区间应在 80.00-125.00%，特殊药物可放宽指标。
FDA同样要求在确保体外药学一致性评价和PK一致性评价后，还需进行PD-BE的研究，而EMA则认为只有在前两者都无效的前提下，再进行PD-BE研究。
▲ 表7 国际及国内关于生物等效性人体PD 及临床终点研究的指南
▲ 表8 FDA关于不同吸入式支气管扩张剂（包括含有支气管扩张剂的复方制剂）的仿制药指南
(3) 随机对照临床试验研究
对于含吸入性糖皮质激素（Inhaled Corticosteroid，ICS），或其他采用临床试验评价人体生物等效性的制剂，建议进行随机、盲法、阳性药平行对照的试验设计，证明受试制剂非劣效于参比制剂。研究人群需代表目标适应症人群；疗效终点根据目标适应症确定，主要疗效终点通常选择肺功能指标，其他疗效指标如急性加重、生活质量或症状、运动能力、缓解用药等，根据试验目的可作为次要终点；根据药物种类和治疗目的确定观察期限。
对于适应症同时包括哮喘和COPD的产品，一般证明了对哮喘治疗的等效性，可类推于COPD，故可同时获得2个适应症。
(4) 对固定剂量复方制剂的研究
对已知活性成分的固定剂量复方制剂，在PK-BE研究中应分别证明复方中每种活性成分的PK-BE，在PD-BE或随机对照临床试验时应综合考虑所有活性成分的有效性。
(5) 对存在多个规格制剂的研究
对于需要进行PD-BE或随机对照临床试验的经口吸入制剂仿制药，通常可选择最小规格进行研究。特殊情况可与监管机构沟通。
三、总结
吸入制剂因为其给药方式及发挥作用部位等特殊性，药物一致性评价方法也与一般的评价方法有所区别。目前各国的指导原则都有差异，我国监管部门推荐进行体外药学研究评价，加上临床研究评价（包括PK-BE、PD-BE和随机对照临床试验）。随着对吸入制剂等效性研究的不断发展和完善，相信未来对于吸入制剂的评价方法也会不断更新、会更加适应行业需求。
附 录
图1 FDA 用于评价吸入制剂仿制产品生物等效性的证据权重法
参考文献
1. NMPA. 经口吸入制剂仿制药生物等效性研究指导原则. 2020年12月
2. Lawrence X. Yu Bing V. Li. FDA Bioequivalence Standards. Jul 2014.
3. EMA. Requirements for clinical documentation for orally inhaled products (OIP) including the requirements for demonstration of therapeutic equivalence between two inhaled products for use in the treatment of Asthma and Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) in adults and for use in the treatment of asthma in children and adolescents. CPMP/EWP/4151/00 Rev.1. 2009.
4. EMA. Guideline of clinical investigation of medicinal products in the treatment of chronic obstructive pulmonary disease COPD））. Sep 2012.
5. EMA. Guideline on the clinical investigation of medicinal products for the treatment of asthma. May 2016.
6. 顾逸飞,储楠楠,黄凯等.药效动力学研究在经口吸入制剂生物等效性评价中的应用进展[J].中国临床药理学与治疗学,2022,27(07):822-833.
7. 张继胜,黄凯,储楠楠等.药代动力学研究在经口吸入制剂生物等效性评价中的应用进展[J].中国临床药理学与治疗学,2020,25(11):1295-1308.
8. 周璇,喻勇,侯曙光.经口吸入药物生物等效性研究的科学基础与法规挑战[J].中国医药工业杂志, 2021,52(09): 1131-1141.
9. 周沁蕾,管宴萍,刘晓琳等.吸入剂生物等效性评价方法介绍与比较[J].中国新药杂志,2021,30(03):197-204.
10. 贺锐锐,李丽,杨进波.FDA对吸入粉雾剂的体内外生物等效性研究介绍[J].中国食品药品监管,2019(06):22-29.
部分吸入制剂项目经验
