[发明专利]基于流速调节的口服给药药动学模型的体外模拟方法

说明书

技术领域

本发明属药学领域，涉及体外药动学/药效学(Pharmacokinetic/pharmacodynamic，PK/PD)技术，具体涉及一种基于流速调节的口服给药药动学模型的体外模拟方法。

背景技术

现有技术公开了药物在体内的动力学过程包括一房室、二房室和三房室模型，以及零级模型和非线性模型；而根据给药方式可进一步划分为静脉注射、静脉滴注和口服药动学模型等，其中，口服给药方式由于具有简单快捷、病人依从性好等优点，成为药物最常见的给药方式，因此，研究药物口服给药后的药动学及药效学对于制定药物的口服给药方案具有很重要的意义。

体外药动学/药效学PK/PD)技术是目前常用的临床药理研究技术，该技术需在一套体外装置中模拟出某种药物在体内的药动学过程，进而在上述基础上研究该药的药效学变化过程，即药效动力学研究；研究时，可通过体外模型模拟药物的体内药动学及药效学来研究药物的合理用药方案。目前，由于受模型结构及计算方法的限制，体外PK/PD模型对于口服给药的模型还仅仅局限于一室模型，对于更为常见的口服给药后二室、三室模型及吸收或消除过程不符合一级动力学的药动学模型还没有相应的精确模拟方法。

此外，由于抗菌药物的作用对象为栖居于人体的细菌，使得其药效作用能很容易地在体外得到模拟，因此，体外PK/PD技术在抗菌药物药效动力学研究中的应用最广泛；当前，在国际上已有大量的抗菌药物的药效学研究采用上述技术。

现有技术的模拟口服给药一房室药动学模型的体外装置，主要容器包括储液罐、吸收室、反应室和废液缸(如图1所示)；新鲜培养液从储液罐按一定流速先泵入吸收室，然后在吸收室中通过正压将等量液体泵入反应室(反应室中液体通过搅拌器作用混匀)，反应室中继续通过正压排出等量液体至废液缸。进行口服药动学体外模拟时，药物首先注入吸收室，含药液体由吸收室被泵入反应室，所述过程模拟了药物吸收，反应室中的含药液体通过硅胶管被排出至废液缸的过程模拟了药物消除过程；流速越快，表示药物体内吸收和消除过程越快，反之则表示药物体内吸收和消除速度越慢。

上述装置在使用时需确定的参数包括：药量(D)，吸收室液量(V_A)，反应室液量(V_C)，流速(F)；其中，V_C的值为直接指定值，根据体内剂量与表观分布容积的比值等同于体外药量与反应室液体体积比值换算体外药量，即：D＝F_BA×Dose×V_C/V_d，其中Dose为体内剂量，F_BA表示生物利用度，V_d为药物在体内的表观分布容积。所述的一房室模型体外模拟，其流速F和吸收室液量V_A为恒定值，其中F根据药物在体内消除速率与V_C乘积得到。

当前，在通常情况下，药物在体内的过程符合二房室以及三房室模型，因此，上述装置在现有的流速条件和参数设置下难以满足对常见的口服给药药动学的体外精确模拟，如何在体外精确模拟药物在体内的动力学过程同时避免模型可操作性降低是上述技术需解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷和不足，提供一种基于流速调节的口服给药药动学模型的体外模拟方法；该方法为基于如图1所示模型装置的对口服给药的一房室、二房室和三房室药动学模型体外模拟的流速计算方法，所获得的流速为连续变化值，从而使得该装置能精确模拟口服给药后多房室模型的药动学过程。

具体而言，本发明的基于流速调节的口服给药药动学模型的体外模拟方法，其特征在于，包括下述方法公式法与递推法；

(1)公式法

对于n房室线性药动学模型，按如下公式计算流速F：