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聚合物囊泡(PSs) 是由两亲嵌段共聚物自组装形成的囊泡状“壳-核”结构微纳米载体，其结构类似脂质体(liposomes)[1]，常用的聚合物材料包括聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚己内酯（PCL）、聚乳酸（PLA）、聚乳酸-羟基乙酸共聚体（PLGA）等，作为生物膜模型、药物控释和基因转染的载体而被广泛研究。脂质体制备过程中，其稳定性受磷脂酰胆碱和胆固醇的比例、温度和pH等因素的影响，一定范围内磷脂酰胆碱含量高，高温和酸性环境都会破坏脂质体的稳定性。聚合物囊泡具有更加稳定和可控的结构特点，熵值较小，比脂质和表面活性剂更稳定，在化学修饰、生物分子偶联和物理结构等方面具有更好的稳定性和灵活性[2, 3]，对（113.7±18.5）nm水的渗透性较低，可抵抗更大的压力[4]。聚合物囊泡既可以携带水溶性药物 (如氨基酸、多肽、蛋白类药物)，将药物包封在内水相内，也可以携带脂溶性药物，将药物增溶在膜层中。根据聚合物的链长和分子量差异得到不同膜层厚度的聚合物囊泡，可提高疏水性药物在囊泡中的包封率[5]。聚合物囊泡的特殊结构和性质决定其可用于生物膜模拟、药物释放、催化、提供反应的微环境等，因此，在分子封装和控释领域有很大的潜在应用价值。作为药物载体，具有改变药物在体内的分布、防止药物降解失活、延长作用时间以及降低毒副作用等特点[6, 7]。
聚合物囊泡的膜稳定性好，但用于药物包载时可能影响药物的释放速率，达到药物作用有效浓度时间长，影响治疗效果[8]。不同嵌段聚合物制备的聚合物囊泡具有不同的膜厚度以及渗透特性。H+分子小、极性强、对囊泡膜的渗透性弱，Wu等[6, 9]的研究将H+的透膜性能作为考察囊泡膜壁的指标，通过考察H+的跨膜特性评估囊泡膜的渗透性，进一步模拟研究囊泡内外可否形成H+跨膜梯度，为囊泡的主动载药提供依据，同时发现1,4-二氧六环可对膜渗透特性进行调节，有利于药物包载。8-羟基-1,3,6-三磺酸芘钠盐（HPTS）是一种pH响应性的荧光探针，特定波长下的荧光强度随着溶液的pH值发生变化，可用于监测溶液的酸碱性。因此，本文采用H+跨膜转运考察聚合物囊泡的渗透性，对几种不同聚合物材料制备的囊泡和脂质体进行比较 ，以 pH敏感荧光探针HPTS对载药相关的透膜性能以及1,4-二氧六环对聚合物囊泡膜的透过性影响进行了考察[9]，并与脂质体进行对比。
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紫外分光光度仪（UV-2401PC，Shimadzu，日本），粒度/Zeta电位测量仪， （NICOMPTM 380 ZLS，NICOMP，美国），荧光分光光度仪（LS55 Luminescence spectroscopy，Perkin Elmer，英国），旋转蒸发仪（R-200，Buchi，德国），Satoris Mettler AE200天平（Satoris，德国），PHS-3TC pH计（上海天达仪器，中国），葡聚糖凝胶（Sepharose CL-4B, Pharmacia，瑞典），8-羟基-1,3,6-三磺酸芘钠盐(8-hydroxypyrene-1,3,6-trisulfonic acid trisodium salt，HPTS，Acros，美国），大豆卵磷脂（上海爱康精细化工有限公司，中国），胆固醇（上海如吉生物科技发展有限公司，中国），MPEG-PLGA（实验室自合成），PBD-b-PEO（聚氧乙烯-聚丁二烯，Polymer Source, 加拿大）， PS-b-PEO （聚氧乙烯-聚苯乙烯，复旦大学高分子科学系黄骏廉教授惠赠），1,4-二氧六环（1,4-dioxane，AR，上海诺泰化工有限公司），其余试剂均为分析纯（中国医药集团上海化学试剂公司，中国）。
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以开环聚合法合成PEG-PLGA，将20 mg PEG-PLGA溶于2 ml丙酮，缓慢注入PBS缓冲液（0.01 mol/L）中自组装制备聚合物囊泡（PSs-PLGA），超滤浓缩备用。薄膜分散法制备脂质体及两种聚合物囊泡（PBD-b-PEO、PS-b-PEO），将15 mg大豆磷脂与5 mg胆固醇混合溶于10 ml二氯甲烷中，20 mg PBD-b-PEO、20 mg PS-b-PEO分别溶于10 ml二氯甲烷中，3种载体材料分别采用旋转挥发法成膜，减压干燥24 h后用PBS缓冲液（0.01 mol/L）水化，冰浴探头超声得到脂质体、PSs-PBD和PSs-PS，超滤浓缩备用[10]。
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取适量已制备的脂质体和3种聚合物囊泡，在4 ℃恒温箱内静置，测量并记录时间t为0、2、4、8、15、20、30 d时的粒径，观察溶液分层和沉淀情况。同上，另取一组上述溶液，在40 ℃恒温箱内静置，重复上述实验。
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在聚合物囊泡对药物的包载释放中，囊泡膜壁的组成成分和渗透性起着重要作用。研究者将H+的透膜性能作为考察囊泡膜壁的指标，研究H+的跨膜转运可用于囊泡膜的渗透性研究。本文采用H+跨膜渗透考察囊泡的膜渗透性，对几种不同聚合物材料制备的囊泡和脂质体做出对比。
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HPTS是pH响应性的荧光探针，荧光强度随着溶液pH值变化而发生变化，用于监测溶液的酸碱性。HPTS的激发波长（λex）分别是403 nm和454 nm，发射波长（λem）是 509 nm，激发波长的强度之比（I454/I403）与HPTS溶液体系的pH相关，而发射波长与HPTS溶液体系的pH无关。根据这些性质，HPTS作为pH敏感的荧光探针可用于测定聚合物囊泡外水相的pH值变化[6]。
配制一系列不同pH值梯度的缓冲溶液，分别加入适量HPTS（浓度为2.5 µmol/L），检测并记录激发光波长在403 nm和454 nm的荧光强度I403和I454，分别将I403/I454和I454/I403与pH值按Boltzmann函数进行曲线拟合，得到I403/I454和I454/I403与pH值的相关关系。
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制备聚合物囊泡和脂质体，方法同“1.2”项。用0.2 mol/L的柠檬酸缓冲溶液（pH值 4.0）代替pH值7.4的PBS溶液（0.01 mol/L）。将聚合物囊泡或脂质体过Sepharose CL-4B柱，生理盐水洗脱。将上述聚合物囊泡或脂质体混悬液中加入适量HPTS（浓度为2.5 µmol/L），检测并记录激发光波长在403 nm和454 nm的荧光强度I403和I454。根据I454/I403与pH值的相关性计算囊泡外水相的pH值与H+浓度。
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根据Fick’s第一定律，H+从单个聚合物囊泡扩散到外水相的速率为：
$$ \frac{{dM}}{{dt}} = \frac{{ADK\Delta C}}{L} $$ (1) 式中，M为H+由聚合物囊泡传播至外水相的量，A为聚合物囊泡的表面积，K为H+在聚已内酯（囊泡的膜层）与水中的分配系数，D为H+的传播系数，L为聚合物囊泡的膜厚，△C为囊泡的内水相H+浓度（Cin）和外水相H+浓度(Cout)之差。因此，囊泡外水相中H+浓度为：
$$ \frac{{d{C_{out}}}}{{dt}} = \frac{{N{V_{in}}ADK}}{{{V_{out}}L}}[{C_{in}} - {C_{out}}] $$ (2) 式中，Vin为囊泡内腔体积，Vout为外水相体积。单个囊泡内腔体积Vin根据公式
$ {V_{in}} = 4/3 \text{π} {(D/2 - L)^3} $ 计算，其中，D为囊泡的粒径的平均数。由于K值未知，所以可用表观扩散系数D*代替DK。而由于Cin为定值0.1 mmol/L，因此方程（2）可转化为：$$ \ln ({C_i}_n - {C_{out}}) = \frac{{N{V_{in}}AD*}}{{{V_{out}}L}}t $$ (3) 参考文献[9]进行推导，同时囊泡外水相中H+浓度与时间可按方程
$ {C_{out}} + {C_{in}} = A\sqrt {t + B} $ 拟合，其中：$$ A = {C_{in}}\sqrt {\frac{{2N{V_{in}}AD*}}{{{V_{out}}L}}} \text{，} B = \frac{{\left( {2\ln {C_{in}} + 1} \right){V_{out}}L}}{{2N{V_{in}}AD*}} $$ 由于实验中t（s）>>B，表明聚合物囊泡外水相中H+浓度（pH值）与t1/2成正比，因此方程（3）最终可转化为：
$$ \frac{{d{C_{out}}}}{{d{t^{1/2}}}} \approx {C_i}_n\sqrt {\frac{{N{V_{in}}AD*}}{{{V_{out}}L}}} $$ (4) 将聚合物囊泡外水相中H+浓度（pH值）和时间按方程（4）拟合后，可求算H+在聚合物囊泡跨膜转运过程中的表观扩散系数D*。
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嵌段共聚物在溶液中自组装形成聚合物囊泡的行为与共聚物疏水链段与亲水链段的比例有关，当亲水端比例为20%～40％时为囊泡的形成区域。PEG与PLGA以25∶75（w/w）的比例合成PEG-PLGA，以溶剂注入法在溶液中自组装制备PSs-PLGA，囊泡呈明显的圆形囊壁状结构，外壁厚度d约为10 nm，粒径为（113.7±18.5）nm [10, 11]。以薄膜挥发法制备了PSs-PBD和PSs-PS及脂质体，粒径分别为（139.2±13.1）、（128.0±12.54）、（132.1 ±10.5）nm。
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粒径稳定性试验结果见图1，与脂质体相比，3种聚合物囊泡在4 ℃放置的粒径变化均更小，不易出现沉淀和分层，而且随着放置时间的延长，这种趋势仍保持，说明聚合物囊泡相较脂质体更稳定。随着时间延长，在40 ℃条件下，脂质体出现结构的破坏无法测定粒径，PSs-PLGA也逐渐显示结构的破坏，而PSs-PBD和PSs-PS的粒径相对保持较好，聚合物囊泡的结构稳定性优于脂质体。
图 1 不同温度聚合物囊泡及脂质体的粒径稳定性
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图2为HPTS在不同pH值的缓冲液中的荧光激发光谱图。如图2所示，HPTS的荧光激发光光谱有明显的pH值依赖性。pH 值10.0时，HPTS在454 nm的荧光强度最高，而在403 nm荧光强度最低，表明HPTS的大部分-OH离子化。随着pH的降低，HPTS的-O-质子化逐渐增多，HPTS在454 nm的荧光强度逐渐降低，而在403 nm的荧光强度逐渐升高。当pH 值< 6.0，454 nm峰基本消失，而403 nm峰强度随着pH值的降低继续逐渐升高。
图 2 HPTS (2.5 μmol/L)与缓冲溶液pH值的激发光谱（λem = 509 nm）
将I454/I403或I403/I454对pH值作图，如图3所示，I454/I403随pH值升高而增加。将I454/I403或I403/I454对pH值按Boltzmann函数回归，即可得到I454/I403或I403/I454与pH值的相关关系。在特定pH范围内，可通过I403/I454与pH值的关系来测定聚合物囊泡外水相pH值。
图 3 HPTS校准曲线（I454/I403或I403/I454与pH的关系）
I454/I403与pH值：
$ y = \displaystyle\frac{{5.236 + (0.032 - 1.548)}}{{1 + \exp \left[ {(x - 6.565)/0.473} \right]}} $ ，R=0.997I403/I454与pH值：
$ y = \displaystyle \frac{{0.08107 + (406.852 - 0.147)}}{{1 + \exp \left[ {(x - 4.265)/0.323} \right]}} $ ，R=0.995 -
聚合物囊泡或脂质体外水相pH值测定结果见表1。将囊泡外水相中H+浓度[H+]（Y）对t1/2(X)作图（图4），结果表明囊泡外水相中H+浓度与t1/2呈线性相关。
表 1 聚合物囊泡和脂质体外水相中的氢离子浓度和pH值(n=3)
时间
（t/h）Liposomes PSs-PLGA PSs-PBD PSs-PS pH值 [H+]×
10−8 mol/LpH值 [H+]×
10−8 mol/LpH值 [H+]×
10−8 mol/LpH值 [H+]×
10−8 mol/L0 9.27±0.08 0.054±0.002 9.52±0.06 0.030±0.001 9.46±0.02 0.035±0.001 9.52±0.03 0.030±0.001 1 9.14±0.08 0.072±0.001 9.52±0.02 0.030±0.003 9.44±0.05 0.036±0.002 9.52±0.07 0.030±0.001 2 8.52±0.11 0.302±0.015 9.39±0.06 0.041±0.002 9.40±0.06 0.040±0.004 9.52±0.03 0.030±0.001 4 8.23±0.07 0.589±0.005 9.34±0.14 0.046±0.003 9.31±0.15 0.049±0.001 9.52±0.05 0.030±0.002 8 7.90±0.07 1.259±0.004 9.17±0.08 0.068±0.002 9.15±0.13 0.071±0.006 9.52±0.04 0.030±0.003 24 7.56±0.04 2.754±0.011 9.01±0.08 0.098±0.003 8.83±0.22 0.148±0.007 9.52±0.05 0.031±0.003 36 7.46±0.09 3.467±0.013 8.86±0.12 0.138±0.003 8.79±0.16 0.162±0.006 9.52±0.05 0.031±0.001 48 7.38±0.14 4.169±0.015 8.74±0.10 0.182±0.002 8.64±0.09 0.229±0.005 9.51±0.04 0.031±0.001 96 — — 8.62±0.08 0.240±0.001 8.49±0.05 0.324±0.007 9.50±0.07 0.032±0.002 注：“—”表示未检测。 
图 4 氢离子浓度与t1/2的线性关系
脂质体：Y = 0.6464X－0.4423（R= 0.989）；PSs -PLGA：Y = 0.0288X + 0.0087 （R = 0.984）；PSs-PBD：Y = 0.0311X + 0.001（R = 0.983）；PSs-PS：Y = 0.0002X + 0.03（R = 0.958）
从回归方程的斜率可知，脂质体中H+的释放速度远远大于囊泡中H+的释放，而3种聚合物囊泡相比，PSs-PLGA的释放速率大于PSs-PS，与PSs-PBD没有显著差异，PSs-PS在测定时间内几乎没有H+透膜现象发生，这与材料的属性密切相关。将上述脂质体和PSs -PLGA两直线的斜率代入方程（10）：
$$ \frac{{d{C_{out}}}}{{d{t^{1/2}}}} \approx {C_i}_n\sqrt {\frac{{N{V_{in}}AD*}}{{{V_{out}}L}}} $$ 求得H+的表观扩散系数。其中Cin = 0.1 mmol/L，Vout =2 ml，计算结果见表2。结果表明，H+在脂质体的表观扩散系数D*=8.39×10−4 cm2/s，是H+在PSs-PLGA的表观扩散系数D*=3.51×10−8 cm2/s的2.39×104倍。囊泡膜壁对H+的渗透性远远低于脂质体。这一性质将既有利于囊泡内被包封药物的保存，又表明囊泡内外可以建立H+跨膜梯度，为囊泡的主动载药提供依据。
表 2 脂质体和聚合物囊泡的膜表观扩散系数（D*）
名称
粒径
(l/nm)Vin
(v/ml)A ×10−10
(s/cm2)N L
(l/nm)D*
(cm2/s)Liposomes 132.1 10.49×10−16 5.39 5.5×1015 3 8.39×10−4 PSs-PLGA 113.7 4.31×10−16 4.06 2.7×1015 10 3.51×10−8 PSs-PBD 139.2 8.01×10−16 6.08 1.6×1015 10 2.48×10−8 PSs-PS 128.0 2.48×10−16 5.14 1.02×1015 25 1.53×10−12 -
聚合物囊泡的膜壁较厚，而且分子间排列结构紧密，所以对分子的渗透性低。考察1,4-二氧六环对PEG-PLGA以及PBD-b-PEO，PS-b-PEO制备的囊泡的膜透过能力的影响。囊泡外水相加入1,4-二氧六环室温孵育，浓度分别是5％、15％、20％，按时间点测定H+浓度，测定结果见图5。随着囊泡外水相中1,4-二氧六环含量的增加，由5％～20％，囊泡膜层对H+的渗透能力加强。上述实验结果表明1,4-二氧六环对PEG-PLGA囊泡膜的渗透性具有很好的调节作用，其作用与囊泡外水相中的1,4-二氧六环含量成正相关（P<0.05）。1,4-二氧六环对聚合物囊泡的渗透能力有显著提高。
图 5 不同时间氢离子扩散浓度
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本研究采用溶液中自组装法制备PSs-PLGA，并与不同材料制备的聚合物囊泡以及脂质体进行稳定性及膜渗透特性的考察。HPTS是pH响应性的荧光探针，荧光强度随着溶液的pH值变化而发生变化，利用HPTS对pH的响应性，设计H+渗透实验评价聚合物囊泡的膜渗透性性能。结果表明，PSs-PLGA的膜渗透性较脂质体低，而比PBD-b-PEO和PS-b-PEO制备的囊泡膜渗透性高，适度的渗透性有利于囊泡中药物释放和装载。同时1,4-二氧六环可以作为PSs-PLGA的膜层增塑剂，调节膜的渗透性能，改善PSs-PLGA的载药和释药能力。FDA批准PLGA作为药用高分子材料，因其具有良好的生物降解和与分子量相关的缓释药物作用。作为一种与脂质体结构类似的纳米载体，与聚合物纳米粒不同，聚合物囊泡由于是中空壳核结构，因此其药物释放更快且载体的降解周期更短。兼具稳定性的优点，结合靶向配体的修饰以及聚合物材料合成策略，PLGA为基础的聚合物囊泡在药物靶向递送中具有广泛的研究价值[12]。
Study on the stability and H+ permeable membrane properties of polymersomes
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摘要:
目的 以嵌段聚合物制备聚合物囊泡并考察其稳定性，测定聚合物囊泡膜层的H+跨膜渗透特性，及1,4-二氧六环对膜渗透性能的影响，作为聚合物囊泡载药的基础。 方法 以二嵌段共聚物PEG-PLGA在溶液中自组装制备聚合物囊泡，采用pH敏感荧光探针HPTS对囊泡的H+透膜特性进行考察，并与PBD-b-PEO、PS-b-PEO制备的囊泡及脂质体进行比较。考察不同浓度的1,4-二氧六环对聚合物囊泡膜渗透特性的作用。 结果 HPTS的荧光激发光谱有pH依赖性，囊泡外水相中H+浓度与t1/2呈线性相关，不同膜壁厚度的聚合物囊泡的膜渗透能力有显著区别。3种聚合物囊泡对比脂质体，H+透膜系数分别降低了2.39×104 、3.38×104、5.48×108倍。1,4-二氧六环对囊泡膜的渗透性具有调节作用，且存在浓度依赖关系。 结论 聚合物囊泡的膜渗透显著低于脂质体，稳定性更好，1,4-二氧六环可调节囊泡膜的渗透性，从而调节药物的装载和释放。 Abstract:Objective To prepare polymersomes (PSs) by block copolymers, evaluate their membrane structural stability, investigate the H+ transmembrane permeability of PSs and the impact of 1,4-dioxane and establish a foundation for drug encapsulation within polymersomes. Methods PSs were self-assembled by a block copolymer, PEG-PLGA, in a solvent solution. The pH-sensitive fluorescence probe HPTS was employed to examine the H+ transmembrane properties of PSs and compare them with PSs prepared using PBD-b-PEO, PS-b-PEO, and liposomes. The effect of varying concentrations of 1,4-dioxane on PSs’ membrane permeability properties was also investigated. Results The fluorescence excitation spectra of HPTS exhibited pH dependency, which showed a linear correlation between extravesicular H+ concentration and t1/2. Significant differences were observed in the membrane permeability capabilities of PSs with different membrane wall thicknesses. Compared to liposomes, the H+ transmembrane coefficients for the three types of PSs were reduced by 2.39×104, 3.38×104, and 5.48×108 times, respectively. 1,4-dioxane was found to modulate the permeability of PSs’ membranes, which displayed a concentration-dependent relationship. Conclusion PSs exhibited significantly lower membrane permeability compared to liposomes, indicating superior stability. 1,4-dioxane was identified as a modulator of PSs’ permeability, which offered potential for drug loading and release within PSs. -
Key words:
- polymersomes /
- liposomes /
- nanocarriers /
- 1, 4-dioxane /
- permeability
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人口老龄化、慢性病发病率增加、高价新药持续推出等因素使得全球医疗卫生支出迅速增长。为了控制药品费用，降低医疗费用开支，各国政府纷纷出台鼓励仿制药品研发和使用的政策[1]。研究显示，2003年—2012年，仿制药的替代为美国节省了超过1.5万亿美元的费用[2]。2018年，我国三级医院的患者门诊年人均费用为322.1元，其中药品费用占42.2%[3]，通常发达国家药品费用占20%[4]。而我国，广大公众的医疗消费水平还不高，质优价廉的仿制药仍是满足我国公众基本用药的重要来源和手段。近年来，国务院从国家战略层面提出开展仿制药质量一致性评价，以提高仿制药质量和用药可及性。尤其是在2018年11月，为了降低医疗开支，控制药品费用，国家组织了在北京、天津、上海、重庆4个直辖市和沈阳、大连、厦门、广州、深圳、成都、西安7个城市(简称“4+7”城市)试点药品集中带量采购。各试点城市委派代表组成联合采购办公室，代表公立医疗机构实施集中采购，兼顾药品采购数量和中标价格，通过以“量”换“价”的方式，促进仿制药替代原研药使用，达到合理降低药品费用的目的[5]。2019年2月29日，上海市发布了《关于本市执行“4+7”城市药品集中采购中选结果的通知》，正式公布了“4+7”中选品种及执行时间，要求上海市所有医保定点医疗机构于3月20日正式统一执行。
本研究通过评估该政策实施对上海市某公立三级综合医院门诊治疗心血管疾病的仿制药与原研药的利用情况的影响，分析仿制药替代策略带来的经济效益，为完善相关药物政策提供实证依据。
1. 资料与方法
1.1 目标疾病与目标药物
本研究根据《中国高血压防治指南2018年修订版》[6]中常用降压药及《冠心病合理用药指南第2版》[7]中常用治疗冠心病药对照该院药品使用目录，选择使用比例高，既有仿制药又有对应原研药的口服固体制剂品种。由于缓、控释剂型与普通制剂成本不同，所以本研究均选取相同剂型药物。另外，为了进行对比，单独选取了中选带量采购品种的原研药福辛普利作为对照（该药品没有对应仿制药品种），分析其在带量采购政策实施前后的药物利用状况的变化，并与其他仿制药进行比较。
共选取高血压和冠心病的目标药物11种，分别是治疗高血压的降压药物：硝苯地平、氨氯地平、缬沙坦、厄贝沙坦氢氯噻嗪、坎地沙坦、替米沙坦、替米沙坦氢氯噻嗪、奥美沙坦；治疗冠心病的药物：氯吡格雷、阿托伐他汀、瑞舒伐他汀。其中氨氯地平、厄贝沙坦氢氯噻嗪、氯吡格雷、阿托伐他汀、瑞舒伐他汀5个仿制药品种为带量采购目录品种（其对应原研药未中选带量采购），即中选品种，其余6个仿制药及其对应的原研药品种均为非带量采购目录品种，即未中选品种。
1.2 数据来源
数据来源于上海市某三级医院的药品信息管理系统，分别抽取2018年4月1日至9月30日及2019年4月1日至9月30日该院用药数据，包括药品使用量、销售金额等。本研究采用世界卫生组织（WHO）官方网站提供的药物限定日剂量（defined daily dose, DDD）确定各药物的DDD值。因为高血压的复方制剂厄贝沙坦氢氯噻嗪和替米沙坦氢氯噻嗪无法在WHO网站直接查询到DDD值，所以根据WHO发布的《ATC分类和DDD分配指南（2020）》[8]分配原则，可以采用日维持剂量，且DDD值为每日给药的片数。
1.3 方法
1.3.1 使用数量和使用金额占比
医院药品零加成后，医院销售价等于采购价，统一采用药品采购价作为研究对象。研究时间分两组：政策实施前（2018年4月至9月）和政策实施后（2019年4月至9月）。研究中某一种药物的使用数量可以标化为该药品的用量(DDDs)，DDDs =某药品的消耗总剂量(mg)/该药DDD值(mg), DDDs反映了某药物的使用人数和人均使用频率，该值越大，表明使用人数越多或人均使用率越高[9]；用一个DDD的购买费用作为该药物的日费用，以此反映该药物的可负担性。日费用(DDDc)=[某药品采购价/该药每盒的剂量(mg)]×该药DDD值(mg)。
中选和未中选原研药或者仿制药的使用数量和金额占比为该组内对应类型原研药或仿制药的DDDs和使用金额，分别除以原研药和仿制药的使用数量总DDDs和使用总金额。原研药或者仿制药的使用数量和金额占比为两种类型的原研或仿制药使用数量和金额占比的总和。
1.3.2 日费用及使用数量
以每组中选和未中选原研药或仿制药DDDc的加权平均费用作为研究对象，观察政策实施前后两种类型原研药及仿制药的日费用和使用数量的变化情况。原研药和仿制药DDDc是所有原研或仿制药DDDc的加权平均价格。
1.3.3 潜在费用节省率
因为药品的品种一直处于动态变化之中，而且每年的就诊人数在不断增长，本研究分别将政策实施前后的仿制药及原研药的数据进行分析，得到每个目标药品的日费用比及潜在费用节省情况。
仿制药与原研药的日费用比=仿制药DDDc/原研药DDDc×100%。
潜在节省的药品费用是指如果药物使用量不变，以仿制药替代原研药可以节省的费用。潜在费用节省率是指某药品节省的费用除以该原研药在4月至9月的使用金额。
节省费用(P)=Σ(原研药DDDc-仿制药DDDc)×原研药DDDs
潜在费用节省率=（P/原研药4月至9月使用金额）×100%
2. 结果
2.1 使用数量和使用金额占比
政策实施前后原研药和仿制药使用数量及使用金额占比见表1。
表 1 带量采购政策实施前后原研药和仿制药使用数量及使用金额占比(%)时间 未中选药品数量占比 中选药品数量占比 未中选药品金额占比 中选药品金额占比 原研 仿制 原研 仿制 原研 仿制 原研 仿制 2018.04-09 38.74 6.08 45.58 9.60 26.44 2.39 59.59 11.59 2019.04-09 33.89 7.95 24.22 33.94 38.93 4.76 39.23 17.07 由表1可知，政策实施后，未中选和中选的原研药使用数量占比都呈现下降趋势，分别下降了12.52%和46.86%。未中选原研药使用金额占比呈现上升趋势，上升了47.24% ，而中选原研药使用金额占比下降了34.17%。未中选和中选的仿制药使用数量占比和金额占比都呈上升趋势，使用数量占比分别上升了30.76%、253.54%，使用金额占比分别上升了99.16%、47.28%。所有目标药物原研药使用数量和使用金额占比呈现下降趋势，使用数量占比下降更快。使用数量占比由84.32%下降至58.12%，降幅为31.07%；使用金额占比由86.02%下降至78.16%，降幅为9.14%。仿制药的使用数量和使用金额占比都呈现上升趋势，其中使用数量占比上升更快，上升了167.09%，使用金额占比上升了56.22%。
2.2 日费用及使用数量
带量采购政策实施前后目标药品原研药和仿制药DDDc、DDDs及使用总金额见表2和表3。
表 2 带量采购政策实施前后原研药和仿制药的日费用(单位：元)时间 未中选药品的DDDc 中选药品的DDDc 仿制药DDDc 原研药DDDc 仿制药/原研药价格比(%) 原研 仿制 原研 仿制 2018.04-09 4.61 2.65 8.83 8.16 6.02 6.89 0.87 2019.04-09 4.46 2.33 6.29 1.95 2.02 5.22 0.39 表 3 带量采购政策实施前后原研药和仿制药的总用量及总金额时间 未中选药品DDDs 中选药品DDDs 仿制药DDDs 原研药DDDs 使用总金额（万元） 原研 仿制 原研 仿制 2018.04-09 633 248 99 460 745 059 156 859 256 319 1 378 307 1 104.35 2019.04-09 611 842 143 490 437 290 612 604 756 095 1 049 132 700.72 由表2和表3可知，政策实施后，总的药品使用数量增加了10.44%，使用总金额却下降了36.55%。11种目标药物原研和仿制品种的DDDc均呈下降趋势，但是仿制药下降幅度更大，降幅达到66.45%，而原研药价格降幅为24.24%；仿制药与原研药在两组中加权平均日费用的比值从0.87下降到0.39，费用差距明显变大。未中选的原研药DDDc下降了3.25%，中选的下降28.77%；而仿制药则分别下降了12.08%、76.10%。相比于政策实施前，原研药使用量呈现下降趋势，下降了23.88%；而仿制药使用量呈现上升趋势，上升了194.98%，仿制药使用率明显提高。其中未中选和中选的原研药使用数量分别下降3.38%、41.31%；仿制药分别增加44.27%、290.54%。对照药品中选原研品种福辛普利的DDDs由3099增加到5451，增加了75.90%，DDDc由4.20元下降至1.26元，下降了70.00%。福辛普利日费用下降幅度与中选仿制药品种相似，且远高于未中选原研药的下降幅度，但其使用量的增加幅度不如中选仿制药品种，可能与该药本身临床应用较少有关。
2.3 仿制药与原研药日费用比和潜在费用节省率
带量采购政策实施前后各目标药物仿制药与原研药日费用比和潜在费用节省率见表4和表5（表格中药企名称为简称）。
表 4 带量采购政策实施前11种药物仿制药与原研药日费用比及潜在费用节省率药品名 仿制药DDDc（元） 原研药DDDc（元） 原研药企 仿制药/原研药日费用比 原研药DDDs 潜在节省费用（万元） 硝苯地平控释片 2.64 4.02 拜耳 0.66 151 130 20.79 氨氯地平片① 1.95 4.43 辉瑞 0.44 165 592 41.18 缬沙坦胶囊 2.58 5.17 诺华 0.50 165 494 42.89 厄贝沙坦氢氯噻嗪片① 2.62 4.53 赛诺菲 0.58 70 791 13.52 坎地沙坦酯片 2.18 5.17 武田制药 0.42 51 107 15.26 替米沙坦片 2.00 2.66 勃林格殷格翰 0.75 132 790 8.82 替米沙坦氢氯噻嗪片 4.60 5.49 勃林格殷格翰 0.84 21 644 1.93 奥美沙坦酯片 4.66 6.49 第一三共制药 0.72 111 083 20.30 氯吡格雷片① 10.08 17.13 赛诺菲 0.59 151 375 106.83 阿托伐他汀钙片① 6.12 8.53 辉瑞 0.72 240 765 57.99 瑞舒伐他汀钙片① 6.88 7.53 阿斯利康 0.91 116 536 7.52 潜在节省费用总计 337.03 费用节省率，% 35% 注：①表示该药品为“4+7”带量采购目录中药品 表 5 带量采购政策实施后11种药物仿制药与原研药日费用比及潜在费用节省率药品名 仿制药DDDc（元） 原研药DDDc（元） 原研药企 仿制药/原研药
日费用比原研药DDDs 2019年实际
总节省
费用（万元）潜在节省费用
（万元）硝苯地平控释片 1.62 4.02 拜耳 0.40 172 242 –8.19 41.26 氨氯地平片① 0.59 3.26 辉瑞 0.18 102 340 40.45 27.28 缬沙坦胶囊 2.53 5.01 诺华 0.51 153 188 6.96 37.92 厄贝沙坦氢氯噻嗪片① 2.18 3.67 赛诺菲 0.59 42 280 15.96 6.31 坎地沙坦酯片 2.18 4.45 武田制药 0.49 49 105 4.48 12.56 替米沙坦片 1.54 2.54 勃林格殷格翰 0.61 119 014 3.64 11.82 替米沙坦氢氯噻嗪片 4.60 5.39 勃林格殷格翰 0.85 16 639 1.37 1.31 奥美沙坦酯片 4.59 6.49 第一三共制药 0.71 101 654 3.89 19.27 氯吡格雷片① 3.34 13.10 赛诺菲 0.25 74 032 191.82 72.26 阿托伐他汀钙片① 0.94 6.11 辉瑞 0.15 137 977 123.19 71.29 瑞舒伐他汀钙片① 1.31 5.54 阿斯利康 0.24 80 661 20.07 34.13 节省费用总计 403.63 333.99 费用节省率，% 61% 注：①表示该药品为“4+7”带量采购目录中药品 政策实施前后，11种目标药物仿制药与原研药的日费用比分别在0.42～0.91、0.15～0.85之间。两组中日费用比差异最大的分别是坎地沙坦酯片和阿托伐他汀钙片，最小的是瑞舒伐他汀钙片和替米沙坦氢氯噻嗪片。该政策实施后，原研药和仿制药销售总金额减少了403.63万元。如果将政策实施前后目标药品原研药全部替换成仿制药，则该医院分别可节省潜在费用为337.03、333.99万元；潜在费用节省率为35%、61%。由于带量采购政策实施后，除硝苯地平、替米沙坦、阿托伐他汀和瑞舒伐他汀外，原研药品种使用数量下降，而原研药与仿制药DDDc差值下降并不明显，导致潜在节省费用减少了66.41万元，故政策实施后潜在节省费用下降不是十分明显。因为潜在节省费用变化不大，而原研药使用金额却大幅下降，所以潜在费用节省率相对于政策实施前变化十分明显。
3. 讨论
3.1 带量采购政策对仿制药替代和药品费用的影响
带量采购政策实施后，仿制药使用数量DDDs大幅增加，原研药使用数量下降，患者的药品费用明显减少。仿制药使用数量急剧上升是因为大部分中选品种为仿制药，该政策执行下，医院每月必须要完成约定额度的中选品种使用数量，否则将受到处罚，如政府部门减少对医院改革的奖励资金、取消医院的医保定点资格以及降低医院的等级等[10]。同时对医生处方用药产生一定的行政压力，如医院对未优先使用带量采购药品的医生进行经济惩罚和约谈等，利用行政措施促使医生使用中选品种。由于以量换价政策的实施，药品价格降低，在医生和药师的用药教育下，部分患者愿意接受效果相同而价格更低的仿制药进行治疗。并且中选药品价格下降对未中选的药品产生“波纹效应”[11]，导致药品的整体价格下降。
3.2 带量采购政策对仿制药使用的数量和金额占比产生影响
政策实施后，11种目标药品仿制药使用数量及金额占比上升明显，如仿制药使用金额占比分别由13.98%上升到21.84%，这一结果与北京市85家二、三级公立医院调查的结果相似，其心血管类仿制药金额占比为18.93%[12]。然而，长期以来，在医师和患者中业已形成了仿制药质量和疗效远不及原研药的认知。只有保证仿制药质量和效果与原研药相同，仿制药才能真正的替代原研药，因此我国仍需要加快仿制药一致性评价。研究中发现仿制药使用率低于原研药，可能与医生的处方习惯和患者对仿制药的态度有关。本文未中选品种有一半以上，医生受到的带量采购政策的约束较少，在临床诊疗过程中，可能会优先选择同样治疗心血管疾病且存在原研产品的药物。虽然药监部门宣称仿制药与原研药拥有相同的质量和疗效，但临床疗效评价的真实世界证据的缺乏，使医生和患者对于仿制药的效果仍然有很多顾虑[13]。因此，政府部门应鼓励相关企业和医疗机构开展仿制药与原研药一致性研究，确证仿制药在临床实际使用过程中是否能够真正有效替代原研药，并及时公布相关研究结果。同时，需要制定更详细的临床用药指南来规范医师的处方行为；完善奖励机制，鼓励医生和药师优先使用仿制药，如向医生和患者普及仿制药的相关知识，提高仿制药的替代使用率。对仿制药宣传教育活动进行适当的资金支持；扩大在权威媒体上的宣传；积极进行社区教育，帮助患者了解仿制药和一致性评价制度，减少医患之间的矛盾。
3.3 带量采购政策对原研药与仿制药价格差异的影响
政策实施后11种目标药物的原研药比仿制药价格高出548.03%～17.15%，大部分药品超过了原研与仿制药价格差应在30%以下的规定[14]。这一结果与我国某省198个样本药品调查结果吻合，该省原研药与仿制药价格差异倍数的均值为3.6倍[15]。原研药因其质量优势通常与仿制药实行区别定价，缺乏竞争导致价格水平较高，仿制药竞争激烈导致价格较低。并且带量采购政策实施后，仿制药价格下降明显，原研药价格降幅较小，导致原研药与仿制药价格差进一步增大。因此，政府应该发挥主导作用，加强对原研和仿制药品价格的监管力度；药品企业在降价时，应该以保证药品质量为前提，遵循经济规律，避免出现过去集中招标采购的断供和弃标现象。
综上，带量采购政策实施后，心血管类原研药使用数量和金额下降，仿制药使用数量上升，患者的药品费用支出减少；仿制药的替代率仍然较低，存在很大的费用节省空间；原研药与仿制药价格差距增大。本文中，带量采购政策实施对药物利用的经济性方面产生了积极影响。带量采购的目的，通过促进竞争，推动药品降价和仿制药替代，通过量价挂钩、及时回款降低医药企业销售费用和财务成本，进一步降低药品价格。通过设定质量门槛，让患者以更低廉的价格用上质量高效的药品。本文发现政策实施后药品价格下降，仿制药替代效应明显， DDDc下降的同时DDDs上涨，总体使用金额下降，改革基本达到预期目标。当然，带量采购还面临着如何保障质量、如何提升药品企业参与一致性评价的积极性、医院使用中选药品的积极性等挑战，需要配套政策加以完善。比如，应当进一步加大仿制药替代原研药的政策宣传，扩大政策实施的范围，加快仿制药一致性评价进程和采取措施避免原研药与仿制药价格差距的扩大。
本研究不足之处是在上海市的1家公立三级医院进行的研究，仅选择了治疗心血管疾病的11种药物，分析范围有一定局限性。未来的研究可以进一步扩大研究范围，将该城市不同级别医院都作为研究对象，按照治疗的不同疾病，分析各药品的原研药和仿制药使用情况，提供更全面的参考。
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表 1 聚合物囊泡和脂质体外水相中的氢离子浓度和pH值(n=3)
时间
（t/h）Liposomes PSs-PLGA PSs-PBD PSs-PS pH值 [H+]×
10−8 mol/LpH值 [H+]×
10−8 mol/LpH值 [H+]×
10−8 mol/LpH值 [H+]×
10−8 mol/L0 9.27±0.08 0.054±0.002 9.52±0.06 0.030±0.001 9.46±0.02 0.035±0.001 9.52±0.03 0.030±0.001 1 9.14±0.08 0.072±0.001 9.52±0.02 0.030±0.003 9.44±0.05 0.036±0.002 9.52±0.07 0.030±0.001 2 8.52±0.11 0.302±0.015 9.39±0.06 0.041±0.002 9.40±0.06 0.040±0.004 9.52±0.03 0.030±0.001 4 8.23±0.07 0.589±0.005 9.34±0.14 0.046±0.003 9.31±0.15 0.049±0.001 9.52±0.05 0.030±0.002 8 7.90±0.07 1.259±0.004 9.17±0.08 0.068±0.002 9.15±0.13 0.071±0.006 9.52±0.04 0.030±0.003 24 7.56±0.04 2.754±0.011 9.01±0.08 0.098±0.003 8.83±0.22 0.148±0.007 9.52±0.05 0.031±0.003 36 7.46±0.09 3.467±0.013 8.86±0.12 0.138±0.003 8.79±0.16 0.162±0.006 9.52±0.05 0.031±0.001 48 7.38±0.14 4.169±0.015 8.74±0.10 0.182±0.002 8.64±0.09 0.229±0.005 9.51±0.04 0.031±0.001 96 — — 8.62±0.08 0.240±0.001 8.49±0.05 0.324±0.007 9.50±0.07 0.032±0.002 注：“—”表示未检测。 
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表 2 脂质体和聚合物囊泡的膜表观扩散系数（D*）
名称
粒径
(l/nm)Vin
(v/ml)A ×10−10
(s/cm2)N L
(l/nm)D*
(cm2/s)Liposomes 132.1 10.49×10−16 5.39 5.5×1015 3 8.39×10−4 PSs-PLGA 113.7 4.31×10−16 4.06 2.7×1015 10 3.51×10−8 PSs-PBD 139.2 8.01×10−16 6.08 1.6×1015 10 2.48×10−8 PSs-PS 128.0 2.48×10−16 5.14 1.02×1015 25 1.53×10−12
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