Đánh giá tương quan invitro – invivo (IVIVC) của thuốc viên

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Với sự phát triển của ngành công nghiệp dược hiện nay, tại các quốc gia tiên tiến trên thế giới vai trò của tương đương sinh học (TĐSH ) được đặt lên hàng đầu. Với ưu điểm giá thành rẻ hơn hẳn so với thuốc phát minh có bản quyền, nhưng lại có đầy đủ hoạt chất cần thiết, thuốc tương đương sinh học đã được phổ biến khá rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới và đang gia tăng mạnh ở các nước đang phát triển. Tại Việt Nam, Công ty Cổ phần PYMEPHARCO là một trong những công ty đi đầu trong việc đưa các sản phẩm chứng minh tương đương sinh học. Thử nghiệm tương đương sinh học thật sự rất cần thiết trước khi đưa một sản phẩm thuốc generic ra thị trường. Tuy nhiên, thử nghiệm tương đương sinh học trên người tình nguyện thường đòi hỏi chi phí cao, và ở một số nơi xem thử trên người là không đạo đức (Less testing in Human). Do vậy, vấn đề về tương quan invioinvitro đã được đề cập. Việc tiến hành đánh giá tương quan invitro – invivo (IVIVC), được sử dụng như một biện pháp bổ sung thay thế việc thử nghiệm in vivo trong 1 số trường hợp. Việc tối ưu hóa công thức có thể cần nhiều thay đổi về thành phần công thức, qui trình sản xuất, thiết bị, việc nâng cấp cỡ lô. Với mục đích chứng minh hiệu quả của công thức mới, vốn cần phải chứng minh tương đương sinh học với một công thức gốc, cần nhiều nổ lực để thực hiện BEBA (BioequivalenceBioavailability). Tương quan invitro – invivo (IVIVC) là phương pháp thay thế cho việc tiến hành nghiên cứu TĐSH invivo và hỗ trợ cho việc miễn thử TĐSH cho những thuốc có liều dùng khác nhau nhưng cùng một công thức, trong đó có một thuốc đã được thử tương đương in vivo. Vì vậy đề tài “ Đánh giá tương quan invitro – invivo (IVIVC) của thuốc viên” nhằm mục đích xây dựng phương pháp và tiến hành đánh giá trên một số sản phẩm của công ty đã được chứng minh tương TĐSH, để xem xét quy trình thử nghiệm in vitro về độ hòa tan mô tả được quá trình in vivo hay không ? Nếu có sự tương quan IVIVC sử dụng quy trình thử nghiệm in vitro về độ hòa tan để dự đoán được quá trình thuốc ở trong huyết tương (in vivo). Góp phần tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình phát triển sản phẩm. Nếu không sự tương quan IVIVC, quy trình thử nghiệm in vitro về độ hòa tan chỉ là giá trị tham khảo trong kiểm soát chất lượng.

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Với sự phát triển của ngành công nghiệp dược hiện nay, tại các quốc gia tiên tiến trên thế giới vai trò của tương đương sinh học (TĐSH ) được đặt lên hàng đầu Với ưu điểm giá thành rẻ hơn hẳn so với thuốc phát minh có bản quyền, nhưng lại có đầy đủ hoạt chất cần thiết, thuốc tương đương sinh học đã được phổ biến khá rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới và đang gia tăng mạnh ở các nước đang phát triển

Tại Việt Nam, Công ty Cổ phần PYMEPHARCO là một trong những công ty đi đầu trong việc đưa các sản phẩm chứng minh tương đương sinh học

Thử nghiệm tương đương sinh học thật sự rất cần thiết trước khi đưa một sản phẩm thuốc generic ra thị trường Tuy nhiên, thử nghiệm tương đương sinh học trên người tình nguyện

thường đòi hỏi chi phí cao, và ở một số nơi xem thử trên người là không đạo đức (Less testing in Human) Do vậy, vấn đề về tương quan invio-invitro đã được đề cập.

Việc tiến hành đánh giá tương quan invitro – invivo (IVIVC), được sử dụng như một biện pháp bổ sung thay thế việc thử nghiệm in vivo trong 1 số trường hợp.

Việc tối ưu hóa công thức có thể cần nhiều thay đổi về thành phần công thức, qui trình sản xuất, thiết bị, việc nâng cấp cỡ lô Với mục đích chứng minh hiệu quả của công thức mới, vốn cần phải chứng minh tương đương sinh học với một công thức gốc, cần nhiều nổ lực

để thực hiện BE/BA (Bioequivalence/Bioavailability).

Tương quan invitro – invivo (IVIVC) là phương pháp thay thế cho việc tiến hành nghiên cứu TĐSH invivo và hỗ trợ cho việc miễn thử TĐSH cho những thuốc có liều dùng khác nhau nhưng cùng một công thức, trong đó có một thuốc đã được thử tương đương in vivo

Vì vậy đề tài “ Đánh giá tương quan invitro – invivo (IVIVC) của thuốc viên” nhằm mục

đích xây dựng phương pháp và tiến hành đánh giá trên một số sản phẩm của công ty đã

được chứng minh tương TĐSH, để xem xét quy trình thử nghiệm in vitro về độ hòa tan mô tả được quá trình in vivo hay không ?

Nếu có sự tương quan IVIVC sử dụng quy trình thử nghiệm in vitro về độ hòa tan để dự đoán được quá trình thuốc ở trong huyết tương (in vivo) Góp phần tiết kiệm thời gian và

chi phí trong quá trình phát triển sản phẩm

Nếu không sự tương quan IVIVC, quy trình thử nghiệm in vitro về độ hòa tan chỉ là giá trị tham khảo trong kiểm soát chất lượng

II TỔNG QUAN

1 Định nghĩa tương quan invitro- invivo (IVIVC)

Theo USP (United State Pharmacopoeia): Xác định mối tương quan hợp lý giữa một đặc

tính sinh học, hoặc một thông số của đặc tính sinh học của một dạng thuốc với đặc điểm/ tính chất sinh hóa của dạng thuốc đó

Theo FDA (Food and Drug Administration): Một mô hình dự đoán bằng toán học mô tả mối liên hệ giữa đặc tính in vivo của một dang thuốc phân liều với đáp ứng in vivo của

dạng thuốc đó

Xác định tương quan chính là lượng hóa quan hệ này, cụ thể là xác định quan hệ giữa đồ thị giải phóng hoạt chất in vitro và đồ thị nồng độ dược chất trong huyết tương

2 Các mức IVIVC

Mức tương quan A: là mức tương quan cao nhất, thể hiện tương quan từng điểm giữa tỉ lệ

giải phóng hoạt chất in vitro và tỉ lệ hấp thu hay giải phóng dược chất in vivo theo thời

gian

Ý nghĩa::

Tương quan được xác lập từng điểm, phản ánh toàn bộ đồ thị nồng độ dược chất trong máu

Đồ thị giải phóng dược chất in vitro có thể đại diện phản ánh đặc tính

in vivo.

Khi có sự thay đổi về nơi sản xuất, thiết bị, nguyên liệu, thành phần, hàm lượng…của cùng

một công thức có thể so sánh đánh giá sự tương đương invitro mà không cần xác định in vivo.

Hình 1 Đồ thị mô tả sự tương quan IVIVC mức A

Mức tương quan B: So sánh thời gian hòa tan in vitro trung bình với thời gian lưu trung bình hoặc thời gian hòa tan trung bình in vivo Không phản ánh đồ thị nồng độ máu

Ý nghĩa: tương quan mức B chỉ có giá trị tham khảo trong điều chỉnh sản xuất,

kiểm soát chất lượng

Hình 2 Đồ thị mô tả sự tương quan IVIVC mức B

Thống kê theo từng thời điểm, so sánh MRT hoặc MDT in vivo với MDT in vitro.

Trong đó: MRT: Mean residence time: thời gian lưu trung bình

MDT: Mean dissolution time: thời gian hòa tan trung bình

Mức tương quan C: So sánh từng điểm đơn giữa thời gian giải phóng in vitro như T50%,

T90% với một số thông số sinh khả dụng như Cmax, Tmax

Ý nghĩa: Tương quan mức C không thể dự đoán được đặc tính in vivo, chỉ có giá trị

như là hướng dẫn trong sự phát triển công theca, quản lý chất lượng sản phẩm và dự đoán

Level A

Level B

đặc tính in vivo.

Hình 3 Đồ thị mô tả sự tương quan IVIVC mức B

3 Những yếu tố cần xem xét khi phát triển sự tương quan

a Hệ thống phân loại sinh dược học (Biopharmaceutics Classification System)

Hệ thống phân loại theo Sinh dược học: là một cơ cấu khoa học để phân loại thuốc dựa

trên tính tan trong nước và tính thấm qua ruột của chúng và thiết lập thử nghiệm tương đương sinh học tốt nhất

Giản đồ phân loại theo sinh dược học

Tài liệu: Hướng dẫn trong công nghiệp dược: Các dạng thuốc phân liều rắn phóng thích ngay, FDA, tháng 11/1995.

Tiêu chuẩn BCS:

Tính tan cao theo BCS:

Lượng dược chất tương ứng với liều sử dụng cao nhất hòa tan được trong tối đa 250 ml môi trường nước, có pH trong khoảng pH từ 1 – 7,5

Tính thấm cao theo BCS:

Level C

Dược chất được xem là thấm tốt khi sự hấp thu qua ruột non # 90% với điều kiện không bị mất ổn định trong ống tiêu hóa

Dự đoán theo hệ thống phân loại sinh dược học

IVIVC được mong đợi nếu tốc độ hòa tan chậm hơn tốc độ tống thuốc khỏi dạ dày, ngược lại tương quan bị giới hạn hoặc không tương quan

II Thấp Cao IVIVC sẽ có khi tốc độ hòa tan in vitro tương tự tốc độ hòa tan invivo, trừ khi liều

II Cao Thấp Sự hấp thu là quá trình giới hạn tốc độ, không thể có IVIVC

b Dữ liệu độ hòa tan in vitro

Độ hòa tan được xác định với dụng cụ loại I hoặc loại II theo điều kiện qui định ở mỗi môi trường pH: 1.2; 4.5 & 6.8

So sánh tối thiểu 12 đơn vị thuốc thử và thuốc đối chiếu

Mẫu phải được lấy ở thời điểm phù hợp và đủ để lập chính xác số liệu độ hòa tan theo thời gian

So sánh dữ liệu độ hòa tan có thể được thực hiện bằng cách sử dụng yếu tố f1 (yếu tố khác biệt), và yếu tố f2 (yếu tố tương tự)

Trong đó:

n: số điểm lấy mẫu Rt: trung bình phần trăm hoạt chất hòa tan từ thuốc đối chiếu tại thời điểm t

Tt: trung bình phần trăm hoạt chất hòa tan từ thuốc thử tại thời điểm t

Giá trị f2 cần được xem xét để đánh giá mức độ tương tự giữa 2 biểu đồ:

Nếu 2 biểu đồ giống nhau thì f2 = 100 Khi có sự khác biệt 10% đối với mọi điểm thì f2 = 50 Theo FDA, 2 biểu đồ được xem là tương tự nhau khi f2 = 50 -10

c Độ hấp thu invivo (Những nghiên cứu về sinh khả dụng).

Số đối tượng nghiên cứu: 6 – 36

Nghiên cứu chéo thường được chọn

Xác định độ hấp thu in vivo bằng phương pháp Wagner – Nelson, Loo – Riegelman và nhiều

phương pháp toán học khác

Tính toán dữ liệu in vivo về nồng độ trong huyết tương của một dung dịch uống và những công

thức khác

So sánh dữ liệu thu được từ việc tính toán tỷ lệ phóng thích in vivo với những dữ liệu thu được từ việc tính toán tỉ lệ phóng thích in vitro của cùng một công thức thuốc và xác định mô hình

tương quan bằng cách sử dụng mô hình hồi quy tuyến tính hoặc không tuyến tính

Hình 4: Mô hình tương quan IVIVC

4 Những vấn đề của IVIVC (Invitro-invivo correlation)

Phương pháp độ hòa tan đáng tin cậy và có tương quan sinh học và sự phù hợp về mặt thiết bị:

Đánh giá và hiệu chuẩn thiết bị

Khả năng phân biệt những lô không tương đương sinh học

Thiết bị và môi trường cho việc thử nghiệm IVIVC liên tục (tối thiểu 3 lô) và điều chỉnh phù hợp với đường tiêu hóa

Những tiêu chuẩn về độ hòa tan nên dựa trên mặt sinh học hơn là theo dược điển hoặc về mặt cơ học

5 Phương pháp thực hiện

Sử dụng hệ số tương quan ‘’r’’ để đánh giá:

Với -1 < r < +1

Nếu giá trị của r là dương, hai biến x và y cùng biến thiên theo một hướng; nếu giá trị của

r là âm, x và y liên hệ đảo ngược, tức khi x tăng thì y giảm và ngược lại Nếu r = 1 hay r = -1, mối liên hệ của x và y được hoàn toàn xác định Nếu r = 0, hai biến x và y hoàn toàn độc lập, tức không có liên hệ với nhau

III PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN VÀ KẾT QUẢ

1 Xác định các thông số của in vitro và invivo

Tham khảo kết quả đánh giá độ hòa tan in vitro trên sản phẩm PYME AM10 với sản

phẩm đối chứng NORVASC 10 và sản phẩm ROSTOR 20 với sản phẩm đối chứng CRESTOR 20 tại phòng Nghiên cứu & Phát triển, dựa trên đường biểu diễn mối tương quan giữa tốc độ phóng thích hoạt chất và thời gian trong các môi trường pH 1,2; 4,5; 7;4

Hình 5: Đường biểu diễn độ hòa tan (invitro) theo thời gian của hai chế phẩm Pyme AM

10 và Norvasc 10 ở môi trường pH 1,2

Hình 6: Đường biểu diễn độ hòa tan (invitro) theo thời gian của hai chế phẩm Pyme AM

10 và Norvasc 10 ở môi trường pH 4,5

Hình 7: Đường biểu diễn độ hòa tan (invitro) theo thời gian của hai chế phẩm Rostor 20

và Crestor 20 ở môi trường pH 1,2

Hình 8: Đường biểu diễn độ hòa tan (invitro) theo thời gian của hai chế phẩm Rostor 20

và Crestor 20 ở môi trường pH 4,5

Hình 9: Đường biểu diễn độ hòa tan (invitro) theo thời gian của hai chế phẩm Rostor 20

và Crestor 20 ở môi trường pH 7,4

Tham khảo kết quả thử nghiệm tiến hành tại Trung tâm đánh giá tương đương sinh học

thuộc Viện kiểm nghiệm thuốc Tp.HCM về đánh giá tương đương in vivo trên sản phẩm

PYME AM10 với sản phẩm đối chứng NORVASC 10 và sản phẩm ROSTOR 20 với sản phẩm đối chứng CRESTOR 20, dựa trên đồ thị biểu diễn nồng độ trung bình của thuốc trong huyết tương theo thời gian

Hình 10: Đồ thị biểu diễn nồng độ trung bình Amlodipin theo thời gian của thuốc thử và

thuốc đối chứng

Hình 11: Đồ thị biểu diễn nồng độ trung bình Rosuvastatin theo thời gian của thuốc thử và

thuốc đối chứng

2 Tiến hành đánh giá

• Đánh giá tương quan in vitro – in vivo qua các thông số C max in vitro, T max invitro ở các môi trường pH so với Cmax in vivo, T max invivo bằng hệ số tương quan

Bảng 1: Các thông số in-vitro của thuốc thử (Pyme AM 10) & thuốc đối chứng (Norvasc

10)

Môi

trường

pH Pyme AM 10, Lô: 040609 Thuốc thử

Thuốc đối chứng Norvasc 10, Lô: B91405091

C max (mg/ml) T max (phút) C max (mg/ml) T max (phút)

Bảng 2: Các thông số in-vitro của thuốc thử (Rostor 20) & thuốc đối chứng (Crestor 20)

Môi

trường

pH

Thuốc thử Rostor 20, Lô: NC010710 Crestor 20, Lô: GS998Thuốc đối chứng

C max (mg/ml) T max (phút) C max (mg/ml) T max (phút)

Bảng 3: Các thông số in-vivo của thuốc thử (Pyme AM 10) & thuốc đối chứng (Norvasc

10)

Bảng 4: Các thông số in-vivo của thuốc thử (Rostor 20) & thuốc đối chứng (Crestor 20)

• Kết quả đánh giá:

 Đối với sản phẩm Pyme AM 10:

Tại môi trường pH 1,2 & 4,5: Dựa vào thông số của bảng 1 và bảng 3 ta thiết lập được ma trận tương quan Bảng 5:

Bảng 5: Ma trận đánh giá sự tương quan giữa 2 yếu tố in vitro và in vivo

Với hệ số tương quan là -1, cho thấy không có sự tương quan invitro-invivo.

Như vậy qui trình thử nghiệm invitro về độ hòa tan của sản phẩm Pyme AM 10 chỉ có giá

trị tham khảo trong kiểm soát chất lượng, không mô phỏng được nồng độ thuốc trong huyết tương

 Đối với sản phẩm Rostor 20:

Tại môi trường pH 1,2; 4,5; 7,4: Dựa vào thông số của bảng 2 và bảng 4 ta thiết lập được

ma trận tương quan Bảng 6:

Bảng 6: Ma trận đánh giá sự tương quan giữa 2 yếu tố in vitro và in vivo

Với hệ số tương quan là 1, cho thấy có sự tương quan invitro-invivo.

Như vậy đối với sản phẩm Rostor 20 có thể sử dụng quy trình thử nghiệm invitro về độ

hòa tan để dự đoán được quá trình thuốc ở huyết tương hay là xác định quan hệ giữa đồ thị

giải phóng hoạt chất invitro và đồ thị nồng độ dược chất trong máu Do đó khi thành phần công thức, điều kiện sản xuất thay đổi không cần đánh giá lại invivo.

IV KẾT LUẬN

Ngành công nghiệp dược phẩm đã và đang phấn đấu trong việc tìm kiếm những phương thức tiết kiệm các nguồn lực quý giá nhằm cân bằng giữa ngân sách và việc gia tăng chi phí trong việc phát triển thuốc IVIVC là một công cụ áp dụng trong quá trình phát triển thuốc nhằm tìm ra một sự thống nhất chung giữa các tổ chức quản lý của ngành dược trên toàn thế giới

Những dữ liệu liên quan về mặt sinh học và dữ liệu độ hòa tan đáng tin cậy có thể dự

đoán sự hấp thu in vivo của thuốc.

Đề tài được thí điểm trên hai sản phẩm, cả hai sản phẩm được kết luận là tương đương sinh học theo kết quả đánh giá tương đương sinh học tại Trung tâm Đánh giá tương đương sinh học, Viện kiểm nghiệm thuốc Tp.HCM Trong đó có sản phẩm Rostor 20 đã được Cục QLD phê duyệt theo Quyết định số: 3977/QĐ-BYT ngày 18/10/2012

Sản phẩm Pyme AM 10 được đánh giá không có sự tương quan invitro-invivo theo mức C,

nhưng có giá trị trong kiểm soát chất lượng, sự đồng nhất của các lô

Sản phẩm Rostor 20 được đánh giá có sự tương quan invitro-invivo theo mức C, do đó có thể cho phép dự đoán được quá trình thuốc trong huyết tương (in vivo), và không cần đánh giá lại tương đương invivo khi có sự thay đổi công thức hay điều kiện sản xuất.

Trong tương lai đề tài mở rộng nghiên cứu cho các sản phẩm tại Công ty Cổ phần PYMEPHARCO nhằm đáp ứng theo yêu cầu của các tổ chức quản lý dược không chỉ trong nước mà còn trên cả toàn cầu

Đánh giá tương quan invitro- invivo (IVIVC) có ích khi thực hiện những yêu cầu của SUPAC (Scale-Up and Post-Approval Changes) và những trường hợp miễn thử có thể tiết

kiệm thời gian và tiền bạc khi cần đăng ký những thay đổi liên quan đến sản phẩm đã có số đăng ký

V TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Training course on BA/ BE studies (Drug Administration of Vietnam)

2 Dissolution test & bioequivalence (sponsored by FIP & WHO)

3 PGS.TS - Lê Quan Nghiệm, Sinh dược học và các hệ thống trị liệu mới, Nhà xuất bản y học

4 USP 29 (p.1088)

5.Website:http://mathbits.com/MathBits/TIsection/Statistics2/correlation.htm