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生物药剂学分类系统
主要内容 BCS相关概念介绍 BCS应用范围 BCS决策树及应用实例
BCS概念的提出
Amidon等在1995年提出根据药物的溶解性和 渗透性将药物分为4个群组
Fig. 1 The Biopharmaceutics Classification System as defined by Amidon et al.
BCS与上述三个参数的关系
Baidu Nhomakorabea
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Do Low Low/High Low Low/High
Dn High Low High Low
An High High Low Low
Dn在剂型策略选择中的应用 地高辛 ●灰黄霉素
●
生物药剂学分类系统的应用
药品管理机构中的应用 药品开发领域的应用
药品管理机构中的应用
生物学实验豁免
1. 速释型口服固体制剂（按USP溶出方法在0.1mol/L
HCl、pH4.5和6.8缓冲液中，30min释放大于85%） 2. 制剂中主药在pH1~7.5范围内具有高溶解性 （D:S<250ml） 3. 高通透性（F>90%） 4. 辅料中种类和用量符合FDA的规定，不影响主药 的吸收速度和程度 5. 具有较宽的治疗窗 6. 口腔内吸收的制剂不适用于生物学实验豁免原则
如何定义高渗透性 人体肠道灌流试验
原位动物模型
Caco-2 细胞渗透性试验
高于美托洛尔
人体药物动力学试验
绝对生物利用度>85% （若存在肝脏首过效应，尿中回收药量>85%) 通常，可以通过油水分配系数来大概估计药物的渗透性 （log P>1.72为高渗透性药物），但忽略了主动转运和主 动外排的过程。
BCS提出的目的 BCS 最初是基于对药品上市后的变更以 及放大生产给予免除生物等效性研究的考 虑 , 采用测定体外溶出度来代替体内血药浓 度监测的研究。 近来,基于BCS分类体系免除生物等效研 究的应用已扩展至口服仿制药（速释制剂） 的申请。
基本药物的BCS分类情况 世界卫生组织列举的130种可供口服给 药的基本药物中，已有61种进行了相应的 BCS分类。
M：药物的剂量 V0: 溶解药物所需的体液体积，通常设为胃 的初始容量（250ml） Cs：药物溶解度
溶出数（Dissolution Number, Dn）
溶出数是反映药物从制剂中释放速度的函数
D： 扩散系数 r： 初始药物粒子半径 Cs： 药物的溶解度 Tsi： 药物在肠道中滞留时间 Tdiss：药物溶出时间
Peff：有效渗透率 R： 肠道半径 Tsi： 药物在肠道中的滞留时间 Tabs：药物的吸收时间
通常高渗透性药物有较大的An值，当 药物的溶出和剂量不限制药物的口服吸收 时，药物的吸收分数（F）与吸收数呈以下 指数关系：
当An=1.15时，药物口服最大吸收分数 约为90%。
剂量数（Dose Number, Do） 剂量数是反映药物溶解性与口服吸收关系的 参数
BCS的相关参数 BCS可用三个参数来描述药物吸收特征。 吸收数（absorption number, An） 剂量数（dose number, Do） 溶出数（dissolution number, Dn）
吸收数（Absorption Number，An） 吸收数是预测口服药物吸收的基本变量，是 反映药物在胃肠道渗透性高低的函数。 An = Peff /R× Tsi = Tsi /Tabs
FDA对BCS分类加速仿制药研发的建 议
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Biopharm FDA Solubility Permeability Risk Requirement High Low High Low High High Low Low Low Risk In-vitro data Moderate Risk IVIVC Correlation
Tab.1 The distribution of 61 drugs
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Quantity 21 10 24 6
BCS分类依据
溶解性
高溶解性的药物是指在37℃下，pH在 1~7.5范围内，剂量/溶解度比值（D:S ratio） 小于250ml的药物。
渗透性
高渗透性药物是指在没有证据说明药物 在胃肠道不稳定的情况下，有90%以上的 药物被吸收。
在研项目药物的BCS分类 例1：盐酸****
Solubility： 水： 5.59×10-05 mg/ml ，Dv=536672.6 ml pH 3~5: 1.6 mg/ml ， Dv=18.75 ml pH 1: 0.1 mg/ml， Dv=300 ml LogP： 5.57 Bioavailability: 25% Urine: 80% recovered BCS class： 4 (FDA) or 2
High Risk Human Data High Risk Human Data
剂型的选择 Ⅰ型药物 溶解度和渗透性均较大，当该类药物在 0.1 mol/L盐酸中在15 min内溶出达85%以 上，可认为该种类品种无生物利用度问题 若该类药物存在胃肠道内降解和首过作 用，可通过定位释药、包衣、加入代谢酶 抑制剂等方法改善
药品管理机构中的应用 Ⅱ型药物 若已有明确的体内外溶出相关性，可考 虑免除生物等效性研究 Ⅲ型药物 若药物在所有生理pH条件下都能快速溶 出，也可获得生物豁免，但要充分考虑赋 形剂对转运体的影响
药品开发领域的应用 候选药物的筛选 剂型的选择 体外体内相关性
候选药物的筛选 通透性和（或）溶解性过低的药物在应 用时极易出现口服生物利用度低且个体差 异大等情况； 在药物发现的早期，制定溶解度和通透 性的可接受标准可以有效降低新药开发的 风险
例2：富马酸***** Solubility：13.4 mg/ml Dv=22.4 ml<250 ml LogP： 1.25 Bioavailability: 25% BCS class：3
例3：醋酸**** Solubility：不溶于水 Log P：无相应数据；易溶于氯仿，溶于甲醇、 乙腈和乙醇 Bioavailability: 80% (rat) 113% (monkey) BCS Class 2
主要内容 BCS相关概念介绍 BCS应用范围 BCS决策树及应用实例
BCS概念的提出
Amidon等在1995年提出根据药物的溶解性和 渗透性将药物分为4个群组
Fig. 1 The Biopharmaceutics Classification System as defined by Amidon et al.
BCS与上述三个参数的关系
Baidu Nhomakorabea
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Do Low Low/High Low Low/High
Dn High Low High Low
An High High Low Low
Dn在剂型策略选择中的应用 地高辛 ●灰黄霉素
●
生物药剂学分类系统的应用
药品管理机构中的应用 药品开发领域的应用
药品管理机构中的应用
生物学实验豁免
1. 速释型口服固体制剂（按USP溶出方法在0.1mol/L
HCl、pH4.5和6.8缓冲液中，30min释放大于85%） 2. 制剂中主药在pH1~7.5范围内具有高溶解性 （D:S<250ml） 3. 高通透性（F>90%） 4. 辅料中种类和用量符合FDA的规定，不影响主药 的吸收速度和程度 5. 具有较宽的治疗窗 6. 口腔内吸收的制剂不适用于生物学实验豁免原则
如何定义高渗透性 人体肠道灌流试验
原位动物模型
Caco-2 细胞渗透性试验
高于美托洛尔
人体药物动力学试验
绝对生物利用度>85% （若存在肝脏首过效应，尿中回收药量>85%) 通常，可以通过油水分配系数来大概估计药物的渗透性 （log P>1.72为高渗透性药物），但忽略了主动转运和主 动外排的过程。
BCS提出的目的 BCS 最初是基于对药品上市后的变更以 及放大生产给予免除生物等效性研究的考 虑 , 采用测定体外溶出度来代替体内血药浓 度监测的研究。 近来,基于BCS分类体系免除生物等效研 究的应用已扩展至口服仿制药（速释制剂） 的申请。
基本药物的BCS分类情况 世界卫生组织列举的130种可供口服给 药的基本药物中，已有61种进行了相应的 BCS分类。
M：药物的剂量 V0: 溶解药物所需的体液体积，通常设为胃 的初始容量（250ml） Cs：药物溶解度
溶出数（Dissolution Number, Dn）
溶出数是反映药物从制剂中释放速度的函数
D： 扩散系数 r： 初始药物粒子半径 Cs： 药物的溶解度 Tsi： 药物在肠道中滞留时间 Tdiss：药物溶出时间
Peff：有效渗透率 R： 肠道半径 Tsi： 药物在肠道中的滞留时间 Tabs：药物的吸收时间
通常高渗透性药物有较大的An值，当 药物的溶出和剂量不限制药物的口服吸收 时，药物的吸收分数（F）与吸收数呈以下 指数关系：
当An=1.15时，药物口服最大吸收分数 约为90%。
剂量数（Dose Number, Do） 剂量数是反映药物溶解性与口服吸收关系的 参数
BCS的相关参数 BCS可用三个参数来描述药物吸收特征。 吸收数（absorption number, An） 剂量数（dose number, Do） 溶出数（dissolution number, Dn）
吸收数（Absorption Number，An） 吸收数是预测口服药物吸收的基本变量，是 反映药物在胃肠道渗透性高低的函数。 An = Peff /R× Tsi = Tsi /Tabs
FDA对BCS分类加速仿制药研发的建 议
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Biopharm FDA Solubility Permeability Risk Requirement High Low High Low High High Low Low Low Risk In-vitro data Moderate Risk IVIVC Correlation
Tab.1 The distribution of 61 drugs
Class Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
Quantity 21 10 24 6
BCS分类依据
溶解性
高溶解性的药物是指在37℃下，pH在 1~7.5范围内，剂量/溶解度比值（D:S ratio） 小于250ml的药物。
渗透性
高渗透性药物是指在没有证据说明药物 在胃肠道不稳定的情况下，有90%以上的 药物被吸收。
在研项目药物的BCS分类 例1：盐酸****
Solubility： 水： 5.59×10-05 mg/ml ，Dv=536672.6 ml pH 3~5: 1.6 mg/ml ， Dv=18.75 ml pH 1: 0.1 mg/ml， Dv=300 ml LogP： 5.57 Bioavailability: 25% Urine: 80% recovered BCS class： 4 (FDA) or 2
High Risk Human Data High Risk Human Data
剂型的选择 Ⅰ型药物 溶解度和渗透性均较大，当该类药物在 0.1 mol/L盐酸中在15 min内溶出达85%以 上，可认为该种类品种无生物利用度问题 若该类药物存在胃肠道内降解和首过作 用，可通过定位释药、包衣、加入代谢酶 抑制剂等方法改善
药品管理机构中的应用 Ⅱ型药物 若已有明确的体内外溶出相关性，可考 虑免除生物等效性研究 Ⅲ型药物 若药物在所有生理pH条件下都能快速溶 出，也可获得生物豁免，但要充分考虑赋 形剂对转运体的影响
药品开发领域的应用 候选药物的筛选 剂型的选择 体外体内相关性
候选药物的筛选 通透性和（或）溶解性过低的药物在应 用时极易出现口服生物利用度低且个体差 异大等情况； 在药物发现的早期，制定溶解度和通透 性的可接受标准可以有效降低新药开发的 风险
例2：富马酸***** Solubility：13.4 mg/ml Dv=22.4 ml<250 ml LogP： 1.25 Bioavailability: 25% BCS class：3
例3：醋酸**** Solubility：不溶于水 Log P：无相应数据；易溶于氯仿，溶于甲醇、 乙腈和乙醇 Bioavailability: 80% (rat) 113% (monkey) BCS Class 2