學習重點 熟記 BCS 依溶解度與腸道穿透度分為四類,尤其分清 Class II 與 Class III。 掌握吸收限制步驟:Class II 主要受溶離限制,Class III 主要受腸壁通透限制。 能整合溶離、生體可用率、代謝及尿中原型藥資料判斷分類,避免將低生體可用率直接等同低穿透度。 分辨 BCS 與 BDDCS:前者看溶解度與穿透度,後者看溶解度與代謝程度,並預測轉運蛋白的影響。 認識穿透度評估方法,並會用口服與靜脈給藥後的尿中原型藥累積量計算生體可用率。 核心觀念 一、BCS 四類與吸收限制步驟 生體藥劑學分類系統(Biopharmaceutics Classification System,BCS)依原料藥的溶解度與腸道穿透度分為四類;代謝程度、血漿蛋白結合率及總體清除率均不是其直接分類依據。 分類溶解度穿透度主要吸收特性 Class I高高溶解與穿透條件良好;快速溶離製劑的吸收速率常受胃排空影響。 Class II低高溶離為主要速率限制步驟。 Class III高低腸壁通透為主要限制步驟。 Class IV低低溶離與穿透均可能限制吸收。 Class II 藥物溶解後能良好穿過腸壁,因此考到「溶離為唯一速率限制步驟」或「決定口服生體可用率的步驟」時,應掌握其典型答案為溶離。微粉化、助溶或固體分散體等策略,可能藉改善溶離增加吸收。 Class III 藥物容易溶解,卻不易穿過腸壁;即使溶離很快,吸收仍可能不完全。若已知僅由腎臟排除,主要限制應判為腸壁通透,不能選首渡代謝。 二、溶解度、溶離與體外—體內相關性 溶解度是一定條件下能溶解的量;溶離是藥物由固體進入溶液的過程與速率。兩者相關,但不能完全畫上等號,因為製劑崩散、粒徑與賦形劑也會影響溶離。 高溶解度的判定須同時考慮劑量、媒液體積與整個指定 pH 範圍。以最高單次治療劑量能否溶於 250 mL 媒液判斷時,若劑量為 100 mg,則各指定 pH 下的溶解度均須至少為0.4 mg/mL。不能只看最容易溶解的單一 pH,也不能拿每日總劑量代替單次劑量。 在本類整合判讀中,無助溶劑的速放錠若於各指定 pH 下,15 分鐘內均溶出超過九成,可作為溶解表現良好的線索;長時間仍僅溶出少量,則支持溶離不佳。正式判定原料藥溶解度,仍應依溶解度資料。 體外—體內相關性(IVIVC)是體外溶離表現與體內吸收或血中濃度表現之間的關係。Class I 可具有 IVIVC,但並非所有製劑都必然具有良好相關性;若溶離比胃排空更快,溶離差異未必能反映吸收差異。Class II 在體外試驗能反映體內溶離時,也可建立良好相關性。Class III、IV 因穿透受限,單靠溶離較難預測體內表現。 三、穿透度的評估方法 人體腸道灌流試驗:評估藥物通過人體腸壁的能力。 大鼠原位腸道灌流試驗:可作為腸道穿透性評估方法。 Caco-2 細胞單層穿透試驗:測量藥物通過細胞單層的表現。 人體吸收程度、質量平衡及絕對生體可用率資料,也可提供判定依據,但須注意首渡代謝等因素。 辛醇/水分配係數主要反映親脂性,無法直接涵蓋轉運蛋白、旁細胞路徑等因素,因此不能單獨作為 BCS 腸道穿透度的判定方法。實驗模型可用於評估,不代表任何模型結果都能直接取代人體證據。 四、生體可用率與尿中原型藥資料 口服生體可用率 F 反映藥物以原型到達全身循環的比例,同時受到吸收程度與腸壁、肝臟首渡損失影響。因此,F 低可能來自溶離不佳、穿透不佳或首渡代謝,不能只憑 F 低就判定低穿透度。 不代謝、完全由腎臟排除,且各 pH 下迅速溶出,但 F 僅 30%:支持吸收受穿透限制,判為Class III。 同樣不代謝、完全由腎臟排除,但各 pH 下長時間仍溶出很少,且 F 偏低:綜合判為Class IV。 若已知穿透佳、吸收良好,而溶解度差,則直接判為Class II。 若尿液收集充分,且口服與靜脈給藥後的清除及原型藥排泄分率相同,可使用: 原型藥尿中排泄分率 fe=靜脈給藥後尿中原型藥累積量 ÷ 靜脈劑量。F=(口服後尿中原型藥累積量 ÷ 口服劑量)÷(靜脈給藥後尿中原型藥累積量 ÷ 靜脈劑量)。 例如靜脈給藥 5 mg,尿中回收原型藥 4 mg;口服 20 mg,尿中回收 8 mg,則 fe=0.8,F=(8/20)÷(4/5)=0.5。配合高溶解度及主要經原型腎排除等條件,可支持 Class III 的判讀。半衰期可協助確認尿液收集是否充分,並非分類軸。 fe 很小不等於已證明廣泛代謝,還須考慮原型藥經膽汁等其他途徑排除的可能性。若另有廣泛代謝或高吸收的證據,再配合低溶離表現,才可支持 Class II。相關藥動學公式為:總清除率=靜脈劑量/靜脈 AUC;血漿未結合分率本身不能決定 BCS 類別。 五、BDDCS 與轉運蛋白 生物藥劑學藥物處置分類系統(BDDCS)的直接分類軸為溶解度與代謝程度,並用於預測轉運蛋白、排除途徑與藥物交互作用。穿透與代謝之間具有關聯,但 BCS 與 BDDCS 並非完全相同的分類。 分類BDDCS 溶解度BDDCS 代謝程度 Class I高廣泛代謝 Class II低廣泛代謝 Class III高代謝程度低 Class IV低代謝程度低 Class I 特性藥物的口服吸收通常最不受轉運蛋白影響;其他類別則須注意攝入或外排轉運蛋白。轉運蛋白是 BDDCS 評估藥物處置的重要因素,但不是取代溶解度或代謝程度的分類軸;總體清除率也不是直接分類依據。 BCS Class I 的高溶解、高穿透不保證口服 F 很高,因為首渡代謝仍可能明顯降低生體可用率。因此,「轉運蛋白影響較小」不能改寫成「代謝影響較小」。 常考陷阱 「BCS 分成兩類、依代謝或蛋白結合分類」均錯;應為溶解度與穿透度組合成四類。 高溶低透是 Class III;低溶高透是 Class II。兩類的限制步驟分別為腸壁通透與溶離。 「溶離是唯一限制」選 Class II;Class IV 還有穿透障礙。 低 F 不必然等於低穿透;先看溶離是否良好、是否有首渡代謝及其他損失。 溶離快不等於任何情況都已證明高溶解度;應整合劑量、pH、助溶劑與原料藥資料。 親脂性不等於實測腸道穿透性;辛醇/水分配係數不能取代腸灌流或細胞穿透試驗。 Class I 可有 IVIVC,但不能寫成必然成立;是否相關仍取決於溶離與體內限制步驟。 記憶口訣 「一都好、二溶差、三透差、四都差。」 「二看溶、三看透;四類兩關都要顧。」 「BCS 看溶透,BDDCS 看溶謝;一類轉運影響小,首渡代謝別忘掉。」