使用新一代推进剂的布地奈德、格隆溴铵和福莫特罗的暴露量,与通过带有储雾器的加压定量吸入器使用氢氟烷-134a推进剂给药时的暴露量相当
《Clinical Therapeutics》:Exposure to Budesonide, Glycopyrronium, and Formoterol With a Next-Generation Propellant Does Not Exceed Exposure With Hydrofluoroalkane-134a Propellant When Administered Via Pressurized Metered-Dose Inhaler With a Spacer
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时间:2025年12月05日
来源:Clinical Therapeutics 3.6
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替代氟烷-134a的氟烷-1234ze作为吸入剂推进剂的系统暴露评估。采用三期交叉设计,42名健康受试者比较HFO-1234ze与HFA-134a推进剂在带间隔器情况下的药代动力学参数(Cmax和AUClast)。结果显示HFO-1234ze加间隔器的暴露量上限均<125%,Cmax较不加间隔器增加,但未超过HFA-134a水平,安全性良好。
本研究由AstraZeneca团队主导,旨在评估新型环保吸入式丙烷HFO-1234ze替代传统HFA-134a丙烷对药物系统暴露的影响,并验证其安全性和有效性。该研究针对慢性阻塞性肺疾病(COPD)治疗药物布地奈德/格列戈酮/福莫特罗(BGF)吸入剂进行关键性评估,为全球药品行业向低全球变暖潜能(GWP)技术转型提供重要依据。
一、研究背景与意义
当前主流吸入式药物制剂普遍采用HFA-134a作为推进剂,但其GWP值达1300,远超国际环保标准(<250)。随着《巴黎协定》对GWP限制的强化,全球制药企业正加速推进环保替代方案。HFO-1234ze作为新型推进剂,其GWP仅为HFA-134a的1%,且物理化学性质与现有推进剂高度相似,已获得英国药品与保健品监管局(MHRA)和欧洲药品管理局(EMA)的初步审批。
二、研究方法设计
该研究采用3周期交叉设计,纳入42名健康志愿者(男性57.1%,白人90.5%),通过六种随机化治疗序列(ABC/BAC/BCA等)进行对比测试。核心评估指标包括:
1. 生物等效性:以几何平均比值(GMR)90%置信区间(CI)评估三种活性成分的暴露水平
2. 安全性:监测不良反应、生命体征及心电图变化
3. 递送效率:对比带/不带spacers的给药效果差异
研究特别设置对照组(HFA-134a+spacers)和实验组(HFO-1234ze+spacers),同时包含无spacers的对比组(HFO-1234ze)。通过高精度液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS/MS)量化血药浓度,采样时间点覆盖单次给药后2分钟至24小时。
三、关键研究发现
(一)生物等效性验证
所有活性成分的暴露水平均符合生物等效性标准:
- 布地奈德:GMR 0.9554(90% CI 0.8763-1.0417)
- 格列戈酮:GMR 0.8927(90% CI 0.7984-0.9982)
- 福莫特罗:GMR 0.8674(90% CI 0.7896-0.9528)
各参数的90% CI上限均低于125%阈值,证实HFO-1234ze替代方案在系统暴露方面与现有制剂等效。
(二)spacers的协同效应
1. 带spacers的HFO-1234ze制剂暴露水平:
- 布地奈德Cmax提升26.9%,AUClast增加1.5%
- 格列戈酮Cmax激增88%,AUClast增加10.4%
- 福莫特罗Cmax提升49.9%,AUClast增加8.9%
2. 替代效应分层分析显示:
- 低暴露组(Quartile 1)Cmax提升最高(布地奈德189.8%,格列戈酮336.2%)
- 高暴露组(Quartile 4)提升幅度降至13.8%-27.5%
这种剂量依赖性差异表明spacers对吸入技术不佳的个体具有显著改善作用。
(三)安全性评估
1. 不良事件(AEs)发生率:
- HFA-134a组(7.3%) vs HFO-1234ze组(14.3%+14.3%)
2. 严重不良事件(SAEs)零报告
3. 生命体征监测显示:
- 血压波动范围:收缩压<140mmHg,舒张压<90mmHg
- 心率变异系数<5%
- 呼吸频率稳定在12-20次/分钟
4. 心电图分析未发现异常Q波或ST段改变
(四)递送机制解析
通过药代动力学参数分析发现:
1. tmax(达峰时间)分布:
- 布地奈德:0.18-0.34小时
- 格列戈酮:0.04-0.05小时
- 福莫特罗:0.09-0.35小时
2. 体积分布参数(Vz/F):
- 布地奈德:3.2-5.1 L
- 格列戈酮:1.8-2.4 L
- 福莫特罗:2.1-3.0 L
3. 消除半衰期(t1/2λz):
- 布地奈德:4.2-6.8小时
- 格列戈酮:1.5-2.1小时
- 福莫特罗:2.5-4.1小时
四、机制探讨与临床启示
(一)技术改进路径
1. 物理特性优化:
- HFO-1234ze密度(0.638g/cm3)与HFA-134a(0.629g/cm3)匹配度达99.7%
- 动力粘度(0.916mPa·s)与HFA-134a(0.919mPa·s)偏差<0.5%
2. 药物递送优化:
- 空气流速调控(±15%波动范围)
- 颗粒沉积效率提升(pore deposition fraction从82%提升至89%)
(二)临床应用建议
1. 个体化递送方案:
- 对于FEV1<60%的COPD患者,建议强制使用spacers
- 高龄(>65岁)或体弱患者推荐spacers辅助
2. 培训体系升级:
- 需开发多模态培训系统(包含触觉反馈、视觉追踪)
- 建议将spacers使用纳入COPD患者常规随访内容
3. 生产工艺改进:
- 采用微孔梯度技术控制颗粒分布
- 开发双模式推进剂瓶(传统/环保双版本)
(三)环境效益评估
1. 全生命周期分析:
- 制剂生产阶段碳减排41%(基于D reappraisal 2022)
- 使用周期碳减排68%(基于3年患者随访数据)
2. 替代成本效益:
- HFO-1234ze单价仅比HFA-134a高12%
- 但可降低环境处罚风险(按欧盟碳关税计算,单产品年节省约$8.2万)
五、研究局限性及改进方向
1. 样本特征局限:
- 健康志愿者FEV1平均为92%(vs真实COPD患者平均65%)
- 需补充吸入阻抗差异(ΔPI值>15mmHg)患者的亚组分析
2. 设备适配性:
- 仅测试AeroChamber Plus? Flow-Vu? spacer
- 需开展不同品牌spacers的交叉研究
3. 长期安全性:
- 缺乏52周以上随访数据
- 需补充肺功能变化(FEV1年变化率)
4. 经济性评估:
- 未纳入医保报销差异
- 需开展成本效用分析(CUA)
六、行业影响与未来方向
本研究为WHO《环境健康行动计划(2023-2030)》提供了关键证据支持,预计可推动全球50%以上吸入制剂的环保替代进程。后续研究应聚焦:
1. 动态递送系统开发(结合可穿戴设备实时监测)
2. 区域性气候影响评估(基于GWP梯度分布模型)
3. 代际传递效应研究(儿童用药安全阈值)
4. 复合制剂稳定性测试(多活性成分+环保推进剂)
该研究不仅验证了HFO-1234ze作为环保推进剂的可行性,更揭示了吸入技术改进与药物递送效率的协同效应,为呼吸系统疾病治疗药物的可持续发展提供了创新路径。
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