生物制剂药代动力学

恩利® 的分布
分布
®
•
在单次注射恩利®®受试者中表观分布体积为12 ±6L 皮下注射恩利®® 25mg，每周2次，24周后表观分布体积为18.5L
•
•
大于血浆容积(3.75L)
大于细胞外水分(~16L)
按60%的绝对生物利用度计算，恩利®®的分布体积为6-11L
恩利®®的分布体积中间值为7.6L，而稳态分布体积为10.4L
生物类似物（Biosimilar）
生物类似物（Biosimil源自文库r）
• 蛋白结构，杂质，生产工艺，保存运输条件的微小不同，可以导致疗
效，安全性，免疫原性方面的显著差异
如： 红细胞生成素相似物因免 再如：
疫原性差异曾导致严重不
良反应
Small differences can have BIG impact; Big difference can have NO impact
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Biosimilar 活有机体, 酵母菌, 细菌或动物细胞，所 以具有异质性 大分子，复杂的三维结构 综合的物理化学分析和生物测定 非口服给药(IV, SC 和 IM) 对生产工艺，温度，生产条件等要求高 具有免疫原性
化学合成 小分子，结构简单 分子光谱测定法 大多数为口服 很容易再生产 缺乏靶向特异性，导 致较高的毒性反应
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生物类似物（Biosimilar）
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AAPS National Biotechnology Conference June 2009
恩利®与益赛普的不同
疗效，安全性，免疫原性不同
结果【1】 高压液相色谱（SEC-HPLC ）显示, 与恩利®相比，益赛普有高达近4.5倍的聚合体. 凝胶电泳（cSDS-PAGE）结果也显示有额外的蛋白片段。益赛普的生物活性比恩 利®降低近25% 结论：两种药物具有不同的生物化学和功能特性
与 TNF 结 合 ， 阻 止 其 与 细胞表面 受体结合 ，减 轻炎症反应
恩利®®
TNF 恩利®® 可溶性TNF
免疫细胞
恩利®说明书
肿瘤坏死因子- α
肿瘤坏死因子(TNF)
TNF在RA中的作用机制及影响

肿瘤坏死因子(TNF)-α是一个关 键的炎症细胞因子，参与免疫 系统的发展和维持，与许多疾 病如类风湿关节炎、强直性脊 柱炎、克罗恩病和牛皮癣等有 重要关系
• 恩利®的生产工艺 • 恩利®的药代动力学 • 恩利®的储存及冷链运输
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从DNA到恩利®——恩利®的生产流程
细胞库
细胞培养
不同介质，反应器培养环境
提纯
配方
不同细胞
不同操作、洗 脱条件 不同方法、试剂、 参考标准
基因相同但 载体不同
依那西普(恩利)的生产
数以万升的生物反应器 计算机作环境控制
抑制TNF-α
是1
是3
是2
抑制TNF-β
产生中和抗体 药物半衰期 第一个上市国 家 (时间)
是6
否1 <3天1 美国 (1998年)
无证据
无证据 约 3天 8 仅在中国上市 （2006年）
否7
是3 8-9.5天3 美国 （1999年）
否7
是2 14天2 美国 (2002年)
恩利® 吸收与生物利用度
Biosimilar ≠ Generic drug
• 生物制品结构复杂、存在变异、修饰和批间差异、影响产品质量的因 素很多，生产过程的微小变化均有可能影响产品的药效和安全性。 • 生物类似物（Biosimilar）的概念不同于化学仿制药（Generic drug）
Generic drug 生产方式 分子结构 鉴定方法 给药方式 制造工艺 安全性

肿瘤坏死因子(TNF)在肉芽肿的形成和发展过程中似乎也很重要
Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497
肿瘤坏死因子- β
• 肿瘤坏死因子(TNF) –β
TNF-β与TNF-α有相似的生物学活性，可在机体的免疫功能尤其是淋 巴器官的形成和炎症过程中发挥作用
1. Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497 2. 恩利®说明书


皮下注射和静脉注射平均血药 浓度-时间曲线
恩利®®血药浓度(ng/mL)
0.5小时静脉注射(10mg) 皮下注射(10mg)
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1. Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497
在一项强直性脊柱炎患者的群体药代动力学分析中，50 mg恩利®®每周一次(N= 154)和25 mg每周二次(N = 148)， 恩利®®稳态AUC分别为466μg.hr/mL和474 μg.h/mL
Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497 1. Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497 2. 恩利®®说明书
药代动力学影响因素
单剂量研究结果
RA患者药物动力学参数于健康受试者相似，吸收缓慢，需2-3天达 到峰值浓度，平均Cmax为1072 ng/mL，低于健康受试者(1460 ng/mL), 清除率低，半衰期较长，为120 ±30小时
•生物制剂比传统化学药品更具有靶向性
•生物制剂比小分子化学物要复杂的多
常用的生物制剂生产系统及使用比例
恩利 ®—仓 鼠细胞
酵母
动物细胞
转基因动物
细菌细胞
转基因植物
生物技术药物制剂与化学药品比较复杂
Etanercept (Enbrel)
• 小分子药物的平均重
量是约500道尔顿
• 类似胰岛素样的蛋白
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Biosimilar的定义
• 欧洲药品管理局（EMEA）关于生物相似性药品（Biosimilar）的 定义1 指与原本作为参考并获得上市许可的生物药品相似但不完全相同的 生物药品
如：Reditux / Rituxan; EPO / Eprex；恩利® / 益赛普
Similar ≠ Same 相似 ≠ 相同
750L生产线。
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先进、严格的生产及质量监控
每一批恩利均需要： 43天的制造过程； 经过16个实验室，31道抽检程序！
目录
• 生物制剂的特点 • 生物相似物
• 恩利®的生产工艺 • 恩利®的药代动力学 • 恩利®的储存及冷链运输
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恩利®®作用机制
全人源化的、可溶性的、 由人肿瘤坏死因子受体 2(TNFR2/p75) 的 胞 外 配 体 结 合 部 位 与 人 IgG1 的 Fc 片 段 连 接 组 成 的 融 合 和蛋白二聚体
C2224H3472O701S36
Insulin C254H377O75N65S6 Etanercept (Enbrel) MTX: C20H17O5N7
质重量约5000D • 依那西普重量是约 150,000道尔顿
理化特征
氨基酸
依那西普
934
胰岛素
50
平均分子量 A4
150 kD
5kD
生物制剂生产工艺的成功因素
生产过程
培育过程
纯化过程
结构分析 氧聚糖含量 不同等 药代/清除率不同
细胞系不同
血清不同
杂质不同
免疫原性
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不同的杂质
免疫原性
1 2009 AAPS National bioteconology conference 2009-6-20-26 M1066
目录
• 生物制剂的特点 • 生物相似物
– pH
– 温度 – 营养剂
- pO2
- pCO2 -排污
无菌环境且无致热原 满足每个活细胞的生理需要
•国外单克隆抗体药物生产一般的发酵规模 在2000~10000L，高的甚至达100000L；而
国内大部分还停留在50-100升的实验室规
模，无法达到正式生产的要求。国内恩利 类似物的生产企业构建了500L试生产线、
• EMEA同时强调： ―因为生物相似性药品与其参考的生物药品只是 相似而不是相同，所以需要由医学专业人士来对选择使用生物药品 还是其生物相似性药品作出判断
1 Guideline on similar biological medicinal products. EMEA/CHMP/BWP/437/2004,2005,10 Company Logo
吸收
®

单次剂量皮下注射恩利®® 25mg ，健康受试者中测得的平均血清峰 值浓度为1.65±0.66 μg/ml，曲线下面积为235±96.6μg.hr/ml

绝对生物利用度
恩利®®从皮下注射的部位缓慢吸收，在单次剂量后约48小时达峰值 浓度，绝对生物利用度为76%
6名健康受试者接受恩利®® 10mg皮下注射，平均绝对生物利用度为 请点击 58%，皮下注射和静脉注射平均血药浓度-时间曲线见下图 10位RA患者和健康受试者皮下注射或静脉注射恩利®®绝对生物利用 度相似(62.6%)
理论上药物均匀分布所占有的体液容积
1. Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497 2. 恩利®®说明书
恩利 在滑膜液中的浓度
恩利®在滑膜液中的浓度(ng/mL)
患者编号 恩利®治疗 第5周滑膜液 第5周血浆
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10020-0009
10020-0016 10020-0019
恩利®®稳态血药浓度(ng/mL)
恩利®® 10mg-100mg
1. Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497
恩利®®稳态血药浓度
50mg 每周1次 与25mg 每周2次稳态AUC相似
50 mg恩利®®每周1次(n=21)和25 mg恩利®®每周2次 (n=16)治疗的类风湿关节炎患者中的稳态平均血清浓度 情况为：Cmax分别为2.4 mg/l和2.6 mg/l；Cmin分别为 1.2 mg/l和1.4 mg/l；稳态AUC分别为297 mgh/l和316 mgh/l
恩利®®代谢与排泄
• 代谢

恩利®®从体内清除缓慢，半衰期约70小时，清除率为 160/80 mL/h RA患者的清除率为0.066L/hr，比健康志愿者中的观察值 0.11L/hr略低


排泄

经过多肽、氨基酸途径重新转化为氨基酸或者由胆汁、 尿液排泄
1. Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497 2. 恩利®®说明书
生物制剂药代动力学及疗效安全性介绍
东南大学附属中大医院风湿免疫科 王美美
目录
• 生物制剂的特点 • 生物类似物
• 恩利®的生产工艺 • 恩利®的药代动力学 • 恩利®的储存及冷链运输
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生物制剂的特点
•生物制剂是一些生物大分子，如蛋白、 疫苗等，由有生命的活性系统生产 •传统的制药产品则多为小分子的化学物
50mg/2周
50mg/2周 50mg/周
20.9
22.9 103
74.6
38.0 114
BQL (Below Detection Limite) :低于检测限
1. Honghui Zhou, et al. J Clin Pharmacol 2005;45:490-497
恩利®®稳态血药浓度
皮下注射恩利®® 10mg-100mg稳态血药浓度的剂量比例
• 生产一个质量恒定的产品重要因素：
– 需要一个敏感的活性系统
– 复杂的分子结构
– 中间产物的不稳定性
• 灭菌过程
• 注册法规中关于流程的要求
生物制品
小分子药物
生产工艺 预期合成 结构简单，定性相对简 单、规范明确 一般定义明确 具有明确的标准和规范 无作为业内实行的标准 无
生物药品
细微变化均可影响 生物系统
恩利®®具有双相抑制作用，能够同 时与TNF- α和TNF- β结合，抑制 TNF的生物活性，阻断TNF介导的 细胞炎症反应
Daniel E. Furst, et al. Semin Arthritis Rheum.2006(36) :159-167
目前市场上几种生物制剂的对比
商品名 通用名 恩利® 依那西普 益赛普® 注射用重组人Ⅱ 型肿瘤坏死因子 受体—抗体融合 蛋白 是1 类克® 英夫利昔单抗 修美乐® 阿达木单抗
复杂、特异的分子结构需要大量的技 术，每一项都具有潜在的局限性 定量存在困难或者需要大量分析方法 定性和定量存在挑战 潜在的细菌、真菌、病毒及TSE污染 可能形成抗体
物理和化学性质 活性 杂质 生物污染物 免疫原性
目录
• 生物制剂的特点 • 生物相似物
• 恩利®的生产工艺 • 恩利®的药代动力学 • 恩利®的储存及冷链运输