이 가이던스는 이 주제에 관한 FDA의 현재 견해를 나타낸다. 이 가이던스는 누구에게도 어떠한 권리를 만들거나 부여하지 않으며, FDA나 일반 대중을 구속하지 않는다. 적용 법률과 규정의 요건을 충족한다면 다른 접근 방법을 사용할 수 있다.

This guidance represents the Food and Drug Administration's (FDA's) current thinking on this topic. It does not create or confer any rights for or on any person and does not operate to bind FDA or the public. An alternative approach may be used if such approach satisfies the requirements of the applicable statutes and regulations.

이 가이던스는 레보티록신나트륨 정제의 신약 허가신청(NDA)을 하는 의뢰자 가운데 자사 제품에 대해 생체내 약동학·생체이용률 시험과 시험관내 용출시험을 수행하려는 의뢰자를 돕기 위한 것이다. 이 시험들에서 얻은 정보는 일반적으로 NDA의 6항에 제출한다. 이 가이던스에서 권장하는 것과 다른 접근 방법을 쓰려는 의뢰자는 NDA를 준비하기 전에 FDA와 그 계획을 논의하여야 한다.

This guidance is intended to assist sponsors of new drug applications (NDAs) for levothyroxine sodium tablets who wish to conduct in vivo pharmacokinetic and bioavailability studies and in vitro dissolution testing for their products. Information from these studies would generally be submitted in section 6 of an NDA. Sponsors who wish to use approaches other than those recommended in this guidance should discuss their plans with the FDA prior to preparing an NDA.

레보티록신나트륨은 갑상선호르몬 티록신의 좌선성(levo) 이성질체의 나트륨염이다. 갑상선호르몬은 단백질·지질·탄수화물 대사와 성장 및 발달에 영향을 준다. 갑상선호르몬은 체내 대부분 세포의 산소 소비를 촉진하여 에너지 소비와 열 생산을 늘리며, 심장에 대한 직접 작용의 결과일 수 있는 심장 자극 효과를 가진다.

Levothyroxine sodium is the sodium salt of the levo isomer of the thyroid hormone thyroxine. Thyroid hormones affect protein, lipid, and carbohydrate metabolism, growth, and development. They stimulate the oxygen consumption of most cells of the body, resulting in increased energy expenditure and heat production, and possess a cardiostimulatory effect that may be the result of a direct action on the heart.

레보티록신 호르몬의 생산은 음성 되먹임 체계를 통해 시상하부-뇌하수체 축이 조절한다. 호르몬 농도가 부족하면 시상하부가 갑상선자극호르몬 방출호르몬(TSH-RH)을 분비하고, 이것이 뇌하수체 전엽을 자극하여 갑상선자극호르몬(TSH)을 생산하게 한다. 그다음 TSH가 갑상선을 자극하여 레보티록신(T4)과 트리요오드티로닌(T3)을 생산하게 한다. T4는 이후 말초 조직에서 활성이 높은 T3로 전환된다. T4 농도가 높으면 TSH와 (그보다 덜하게) TSH-RH의 생산이 억제된다. 이 효과는 다시 T4의 추가 생산을 줄인다(Farwell 1996).

The production of levothyroxine hormone is regulated by the hypothalamus-pituitary axis through a negative feedback system. When hormone levels are inadequate, the hypothalamus secretes thyroid stimulating hormone-releasing hormone (TSH-RH), which stimulates the anterior pituitary to produce thyroid stimulating-hormone (TSH). TSH then stimulates the thyroid gland to produce levothyroxine (T4) and triiodothyronine (T3). T4 is subsequently converted to the highly active T3 in the peripheral tissues. High levels of T4 inhibit the production of TSH and (to a lesser degree) TSH-RH. This effect in turn decreases the further production of T4 (Farwell 1996).

경구 투여하는 레보티록신나트륨은 크레틴병, 점액수종, 비독성 갑상선종, 갑상선기능저하증처럼 갑상선 기능이 저하되거나 없는 상태에서 대체요법으로 사용된다. 갑상선 기능의 저하나 소실은 기능 결핍, 원발성 위축, 갑상선의 부분 또는 완전 결손, 또는 수술·방사선·항갑상선제의 영향으로 생길 수 있다. 레보티록신나트륨은 이차성(뇌하수체성) 또는 삼차성(시상하부성) 갑상선기능저하증 환자의 대체요법이나 보충요법에도 사용할 수 있다.

Orally administered levothyroxine sodium is used as replacement therapy in conditions characterized by diminished or absent thyroid function such as cretinism, myxedema, nontoxic goiter, or hypothyroidism. The diminished or absent thyroid function may result from functional deficiency, primary atrophy, partial or complete absence of the thyroid gland, or the effects of surgery, radiation, or antithyroid agents. Levothyroxine sodium may also be used for replacement or supplemental therapy in patients with secondary (pituitary) or tertiary (hypothalamic) hypothyroidism.

레보티록신나트륨은 치료역이 좁은 화합물이다. 다른 제품으로 조절되어 온 환자의 투약 계획에 역가나 생체이용률이 더 낮은 의약품을 대체하면 반응이 충분하지 않아 갑상선기능저하증이 생길 수 있다. 반대로 역가나 생체이용률이 더 높은 의약품으로 대체하면 심장 통증, 두근거림, 부정맥 같은 갑상선기능항진증의 독성 증상이 나타날 수 있다. 관상동맥 심장질환 환자에서는 레보티록신나트륨 용량을 조금만 늘려도 위험할 수 있다. 갑상선기능항진증은 골다공증의 알려진 위험인자이다(Paul et al. 1988). 골다공증 위험을 최소화하려면 레보티록신나트륨을 가장 낮은 유효 용량으로 적정하는 것이 바람직하다. 레보티록신나트륨의 과다 또는 과소 치료에 따르는 위험 때문에, 환자가 역가와 생체이용률이 일관된 제품을 사용할 수 있게 하는 것이 매우 중요하다.

Levothyroxine sodium is a compound with a narrow therapeutic range. If a drug product of lesser potency or bioavailability is substituted in the regimen of a patient who has been controlled on another product, a suboptimal response and hypothyroidism could result. Conversely, substitution of a drug product of greater potency or bioavailability could result in toxic manifestation of hyperthyroidism such as cardiac pain, palpitation, or cardiac arrhythmia. In patients with coronary heart disease, even a small increase in the dose of levothyroxine sodium may be hazardous. Hyperthyroidism is a known risk factor for osteoporosis (Paul et al. 1988). To minimize the risk of osteoporosis, it is advisable that levothyroxine sodium be titrated to the lowest effective dose. Because of the risks associated with over- or under-treatment with levothyroxine sodium, it is critical that patients have available to them products that are consistent in potency and bioavailability.

레보티록신은 혈중에 자연적으로 극미량 존재하며 건강한 성인에서 총 농도가 5.0-12.0 μg/dl, 유리형(비결합형) 농도가 0.8-2.7 ng/dl에 이르기 때문에, 레보티록신나트륨 제품의 생체이용률을 결정하기는 어렵다. 단회 투여 후 레보티록신나트륨의 생체이용률을 평가하려면, 약물 농도를 기저치보다 충분히 높여 측정할 수 있도록 통상 용량의 몇 배를 투여하여야 한다. 또한 레보티록신은 반감기가 6~9일로 길어 투여 사이에 긴 휴약기가 필요하다.

It is a challenge to determine the bioavailability of levothyroxine sodium products because levothyroxine is naturally present in minute quantities in the blood, with the total levels reaching 5.0-12.0 μg/dl and free (or unbound) levels reaching 0.8-2.7 ng/dl in a healthy adult. To assess the bioavailability of levothyroxine sodium after a single dose, several times the normal dose should be given to raise the levels of the drug significantly above baseline to allow measurement. Furthermore, levothyroxine has a long half-life of 6 to 9 days, and therefore, a long washout period is necessary between treatments.

레보티록신나트륨의 약동학(흡수·분포·대사·배설) 정보는 문헌 및/또는 자체 시험에서 얻을 수 있다. 인용한 시험에서 판매 예정 처방이 아닌 다른 레보티록신나트륨 처방을 사용했다면, 제출 자료에 그 처방이 판매 예정 처방과 어떻게 다른지 밝히는 정보를 포함하여야 한다.

Information on the pharmacokinetics (absorption, distribution, metabolism, and excretion) of levothyroxine sodium can be obtained from the literature and/or from original studies. If the studies cited have used levothyroxine sodium formulations other than the formulation intended for marketing, the submission should contain information identifying how those formulations differ from the to-be-marketed formulation.

이미 시판 중인 제품이 있는 의뢰자는, 그 처방을 계속 판매할 의향이 있다면 이미 시판 중인 처방으로 생체내 생체이용률 시험을 수행할 것을 권장한다. 시험에 쓰는 정제는 실생산 규모 배치로 제조하여야 하며 모든 공정서 요건을 충족하여야 한다. 사용하는 처방은 시험 기간 동안 충분한 안정성을 입증하여야 한다. 생동 배치(bio-batch)에 대해 시험 전후로 안정성 평가를 하여야 한다. 모든 용출, 함량, 함량균일성 자료는 검토를 위해 NDA에 제출하여야 한다.

For sponsors who have a product on the market, we recommend that in vivo bioavailability studies be conducted using the formulation(s) already on the market, assuming that the sponsor intends to keep marketing the formulation(s). The tablets used in the study should be made from a full-scale production batch and should meet all compendial requirements. The formulations used should demonstrate sufficient stability for the length of the study. Stability evaluations should be made for the bio-batch prior to and after the study. All dissolution, potency, and content uniformity data should be submitted to the NDA for review.

시판 중인 레보티록신나트륨 처방이 없는 의뢰자에게는 생체이용률 시험용 파일럿 규모 배치를 개발하는 통상의 접근 방법이 적용된다.²

For sponsors who do not have a levothyroxine sodium formulation on the market, the usual approaches to developing pilot-scale batches for bioavailability studies apply.²

아래에 제시하는 각 약동학·생체이용률 시험에서 최소 24명의 지원자가 시험을 완료하여야 한다. 시험대상자는 18~50세의 건강한 지원자로, 키와 체격에 따른 이상체중의 15% 이내여야 한다. 의뢰자는 가능하면 남녀를 같은 수로 등록하도록 노력하여야 한다. 시험에 모집하는 지원자는 병력, 신체검사, 임상검사 결과가 적합하여야 한다. 모든 갑상선 기능 검사는 정상 범위 안에 있어야 한다. 레보티록신나트륨에 대한 약동학 또는 약력학 반응에 유의한 영향을 줄 수 있는 현재 또는 과거의 질환이 있는 지원자는 제외하여야 한다. 여성 지원자에게는 시험 시작 전에 임신 검사를 하여야 한다. 임신부는 시험에서 제외하여야 한다. 모든 지원자에게서 시험 참여가 받아들여지기 전에 서면 동의를 받아야 한다.

For each pharmacokinetic and bioavailability study outlined below, at least 24 volunteers should complete the trial. The subjects should be healthy volunteers, 18 to 50 years of age and within 15 percent of ideal body weight for their height and build. Sponsors should attempt to enroll an equal number of men and women, if possible. Volunteers recruited for the study should have an acceptable medical history, physical examination, and clinical laboratory tests. All thyroid function tests should be within normal limits. Volunteers with any current or past medical condition that might significantly affect their pharmacokinetic or pharmacodynamic response to levothyroxine sodium should be excluded. Female volunteers should be given a pregnancy test prior to beginning the study. Pregnant women should be excluded from the study. Written informed consent should be obtained from all volunteers before they are accepted into the study.

목적: 공복 조건에서 대조(경구 용액) 대비 판매 예정 레보티록신 처방의 생체이용률을 결정한다.

Objective: To determine the bioavailability of the to-be-marketed formulation of levothyroxine relative to a reference (oral solution) under fasting conditions.

설계: 이 시험은 단회 투여, 2처치, 2순서 교차 설계이다. 각 순서에 같은 수의 지원자를 무작위배정하여야 한다. 처치 사이의 휴약기는 최소 35일이어야 한다.

Design: The study is a single-dose, two-treatment, two-sequence crossover design. An equal number of volunteers should be randomly assigned to each sequence. The washout period between treatments should be at least 35 days.

정제 함량 및 용량: 기저치보다 높은 T4를 검출할 수 있도록, 최고 함량 정제를 여러 개 투여하여 총 용량 600 μg이 되게 하여야 한다.

Tablet Strength and Dose: A multiple of the highest tablet strength to achieve a total dose of 600 μg should be given to detect T4 above baseline levels.

절차: 10시간 밤샘 공복 후 지원자에게 레보티록신나트륨 단회 용량을 물 240 mL와 함께 경구 투여하여야 한다. 처치는 다음과 같이 하여야 한다.

Procedure: Following a 10-hour overnight fast, volunteers should be administered a single dose of levothyroxine sodium orally with 240-mL water. The treatments should be as follows:

지원자는 투여 후 4시간 동안 공복을 유지하여야 하며, 투여 1시간 이후부터 물만 허용한다. 시험 기간 내내 일정표에 따라 지원자에게 표준화된 식사를 제공하여야 한다.

Volunteers should remain fasted for 4 hours after dosing, with water only allowed after the first hour. Volunteers should be served standardized meals according to the schedule throughout the study.

채혈: 투여 후 -0.5, -0.25, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 18, 24, 48시간에 혈액 검체를 채취하여야 한다.

Blood Sampling: Blood samples should be drawn at -0.5, -0.25, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 6, 8, 10, 12, 18, 24, and 48 hours post dose.

자료 분석: 총(결합형 + 유리형) T4와 T3의 개별 및 평균 혈장/혈청 농도-시간 곡선을 보고서에 포함하여야 한다. 시험 기간 동안 내인성 레보티록신 농도를 예측할 수 없으므로, 혈장/혈청 곡선과 약동학 지표는 기저치 보정 없이 제시하여야 한다. 다음 약동학 지표를 계산하여야 한다.

Data Analysis: Individual and mean plasma/serum concentration-time profiles of total (bound + free) T4 and T3 should be included in the report. The plasma/serum profiles and pharmacokinetic measures should be presented without the adjustment of baseline levels since endogenous levothyroxine concentrations are unpredictable during the course of the study. The following pharmacokinetic measures should be computed:

로그 변환한 AUC_0-t와 C_max 모두에 대해 SAS 일반선형모형(GLM) 프로시저로 분산분석(ANOVA)을 수행하여야 한다. 경구 용액을 대조 처방으로 사용하여야 한다. 생체이용률의 근거로 AUC_0-t와 C_max의 기하평균과 기하평균비(시험약/대조약)의 90% 신뢰구간을 제시하여야 한다.

Analysis of variance (ANOVA) should be performed for both log-transformed AUC_0-t and C_max using the SAS General Linear Models (GLM) procedure. The oral solution should be used as the reference formulation. The geometric means and 90 percent confidence intervals of the geometric mean ratio (test/reference) in AUC_0-t and C_max should be presented as evidence of bioavailability.

목적: 판매 예정 레보티록신나트륨 정제 함량들 사이의 제형 비례성을 결정한다.³

Objective: To determine the dosage-form proportionality among the to-be-marketed tablet strengths of levothyroxine sodium.³

설계: 권장하는 시험은 단회 투여, 3처치, 6순서 교차 설계이다. 각 순서에 같은 수의 지원자를 무작위배정하여야 한다. 처치 사이의 휴약기는 최소 35일이어야 한다.

Design: The recommended study is a single-dose, three-treatment, six-sequence crossover design. An equal number of volunteers should be randomly assigned to each sequence. The washout period between treatments should be at least 35 days.

정제 함량 및 용량: 판매 예정 처방의 저·중·고 함량을 대표하는 세 가지 함량의 정제를 시험하여야 한다. 일반적으로 시험하는 중간 함량은 100 μg 정제이다. 기저치보다 높은 T4를 검출할 수 있도록 각 함량의 정제를 여러 개 투여하여야 한다. 시험에서 각 처치의 총 투여 용량은 보통 600 μg이며, 모든 처치에서 같은 용량이어야 한다.

Tablet Strengths and Dose: Three strengths of tablets should be studied that represent the low, middle, and high strength of the formulations to be marketed. Generally, the middle strength studied is the 100-μg tablet. A multiple of each tablet strength should be given to detect T4 above baseline levels. The total dose given for each treatment in the study will usually be 600 μg and should be the same dose for each treatment.

절차: 10시간 밤샘 공복 후 지원자에게 레보티록신나트륨 단회 용량을 물 240 mL와 함께 경구 투여하여야 한다. 같은 용량의 레보티록신으로 이루어진 처치는 다음과 같이 하여야 한다.

Procedure: Following a 10-hour overnight fast, volunteers should be given a single dose of levothyroxine sodium orally with 240-mL water. The treatments consisting of equal doses of levothyroxine should be as follows:

지원자는 투여 후 4시간 동안 추가로 공복을 유지하여야 하며, 투여 1시간 이후부터 물만 허용한다. 시험 기간 내내 일정표에 따라 지원자에게 표준화된 식사를 제공하여야 한다.

Volunteers should fast for an additional 4 hours after dosing, with only water allowed after the first hour. Volunteers should be served standardized meals throughout the study according to the schedule.

채혈: 이 시험의 채혈 일정은 생체이용률 시험에서 권장한 것과 같아야 한다.

Blood Sampling: The blood sampling schedule for this study should be identical to that recommended for the bioavailability study.

자료 분석: 총(결합형 + 유리형) T4와 T3의 개별 및 평균 혈장/혈청 농도-시간 곡선을 보고서에 포함하여야 한다. 시험 기간 동안 내인성 레보티록신 농도를 예측할 수 없으므로, 혈장/혈청 곡선과 약동학 지표는 기저치 보정 없이 제시하여야 한다.

Data Analysis: Individual and mean plasma/serum concentration-time profiles of total (bound + free) T4 and T3 should be included in the report. The plasma/serum profiles and pharmacokinetic measures should be presented without adjustment of baseline levels since endogenous levothyroxine concentrations are unpredictable during the course of the study.

AUC_0-t, C_max, T_max를 포함한 약동학 지표는 총 T4와 T3 모두에 대해 계산하여야 한다. 함량 간 비례성을 평가하려면 로그 변환한 AUC_0-t와 C_max를 모두 SAS GLM 프로시저를 이용한 ANOVA로 분석하여야 한다. 각 쌍별 비교마다 AUC_0-t와 C_max의 기하평균과 기하평균비의 90% 신뢰구간을 제시하여야 한다. 90% 신뢰구간이 80-125% 범위 안에 들면 제형 비례성이 입증된다.

The pharmacokinetic measures, including AUC_0-t, C_max and T_max, should be computed for both total T4 and T3. For the assessment of proportionality between strengths, both log-transformed AUC_0-t and C_max should be analyzed with ANOVA using the SAS GLM procedure. The geometric means and 90 percent confidence intervals of the geometric mean ratio of AUC_0-t and C_max should be presented for each pairwise comparison. Dosage-form proportionality is demonstrated if the 90 percent confidence intervals fall within the 80-125 percent range.

단회 투여 생체이용률 시험과 제형 비례성 시험 모두에서 생체이용률 평가는 총(결합형 + 유리형) T4와 총 T3 농도의 측정에 근거하여야 한다. 유리형 T4와 T3의 측정은 필요하지 않다. 다만 유리형 T4와 T3에 대해 충분히 정밀하고 정확한 분석법이 있다면 이 성분들도 측정할 수 있다. 그 경우 유리형 T4와 T3의 통계 분석을 수행하고, 그 결과를 보조 자료로 사용하여야 한다. 유리형 T4와 T3를 측정한다면, 사용하는 분석법은 표지 유사체(1단계) 방법이 아니라 면역추출(2단계) 방법에 근거하여야 한다. TSH 농도는 지원자 선별 과정과 시험 후 검사에서 측정하여야 한다. 이 TSH 자료는 NDA에 보고하여야 한다.

For both single-dose bioavailability and dosage-form proportionality studies, the assessment of bioavailability should be based on the measurement of total (bound + free) T4 and total T3 levels. The determination of free T4 and T3 is not necessary. However, if sufficiently precise and accurate assays are available for free T4 and T3, these moieties can be measured as well. Statistical analyses of free T4 and T3 should then be performed, with the results used as supportive data. If free T4 and T3 are measured, the assays used should be based on the immuno-extraction (two-step) method, rather than the labeled analog (one-step) method. Levels of TSH should be measured as part of the volunteer-screening process as well as post-study examination. These TSH data should be reported in the NDA.

용출시험은 의뢰자가 개발한 적절한 방법⁴ 또는 현행 USP 방법으로 수행할 수 있다. 판매 예정 정제 함량마다 실생산 규모 배치 3개에 대해 배치당 정제 12개를 사용하여 다시점 용출시험을 수행하여야 한다. 완전한 용출 곡선을 얻을 수 있도록 측정 시점은 10, 20, 30, 45, 60, 80, 100, 120분 또는 표시량의 80%가 용출될 때까지로 하여야 한다. 용출시험에는 생체이용률 시험에 사용한 로트를 포함하여야 한다.

Dissolution studies can be performed using an appropriate method developed by a sponsor⁴ or the current USP method. For each tablet strength to be marketed, multi-point dissolution studies should be performed on three production-sized batches using 12 tablets per batch. The time points used should be 10, 20, 30, 45, 60, 80, 100, and 120 minutes, or until 80 percent of the labeled claim is dissolved, so that a complete profile may be obtained. Dissolution testing should include lots used in the bioavailability studies.

판매 예정 레보티록신나트륨 정제의 함량별 처방 조성을 NDA에 제출하여야 한다.

The composition of the formulation for each tablet strength of levothyroxine sodium to be marketed should be provided in the NDA.

제형 비례성 시험(III항 C 참조)에서 시험하지 않은 정제 함량에 대해서는, 의뢰자가 21 CFR 320.22(d)(2)에 따라 생물학적 동등성 시험 면제(biowaiver)를 요청하고 적절한 처방 정보와 시험관내 용출 자료를 제출하여야 한다. 구체적으로 다음 조건을 모두 충족하여야 한다.

For tablet strengths not studied in the dosage-form proportionality study (see section III. C), the sponsor should request biowaivers and provide appropriate formulation information as well as in vitro dissolution data as covered under 21 CFR 320.22(d)(2). Specifically, all of the following conditions should be met:

제품이 위 조건을 충족하지 않는 의뢰자는 추가 안내를 받으려면 의약품평가 제2과(Division of Pharmaceutical Evaluation II)에 연락하여야 한다.

Sponsors whose products do not meet the above conditions should contact the Division of Pharmaceutical Evaluation II for further guidance.

생체내 시험과 시험관내 시험에 쓰는 분석법은 모두 완전히 밸리데이션되어야 하며, 재현성·정밀성·정확성·특이성·안정성·직선성을 갖추어야 한다. 상용 키트를 사용한다면 해당 시험의 분석을 수행하는 분석 장소에서 자체적으로 밸리데이션하여야 한다. 키트 제조업자의 밸리데이션 자료만으로는 충분하지 않다는 점에 유의한다.

Assays used for both in vivo and in vitro studies should be fully validated, reproducible, precise, accurate, specific, stable, and linear. If commercial kits are used, they should be validated in-house at the analytical site where the assay for the study is performed. Please note that the validation data from the kit manufacturer alone is insufficient.