[发明专利]一种模拟体内房室模型的系统及其模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及药物代谢动力学的模拟设备及模拟方法，具体是指一种在体外模拟体内药物转运的模拟体内房室模型的系统及其模拟方法。

背景技术

药物在机体内吸收、分布、代谢和排泄随时间变化规律称为药物代谢动力学。药动学通常用房室模拟人体，只要体内某些部位接受或消除药物的速率相似，即可归入一个房室。房室模型仅是进行药动学分析的一种抽象概念，并不一定代表某一特定解剖部位。把机体划分为一个或多个独立单元，可对药物在体内吸收、分布、消除的特性作出模式图，以建立数学模型，揭示其动态变化规律。假设机体给药后，药物立即在全身各部位达到动态平衡，这时把整个机体视为一个房室，称为一室模型或单室模型。假设药物进入机体后，瞬时就可在血液供应丰富的组织(如血液、肝、肾等)分布达到动态平衡，然后再在血液供应较少或血流较慢的组织(如脂肪、皮肤、骨骼等)分布达到动态平衡，此时可把这些组织分别称为中央室和周边室，即二室模型。另外，二室模型能够准确地反映药物的体内过程特征，但一房室模型虽然准确性稍差，却比较简单，便于理解、推广、应用，且有些药物用单室模型处理已能满足要求，所以其重要性并不亚于二室模型。

对于大多数抗菌药物来说，其抗菌效果与药物浓度相关。过低的药物浓度不足以抑制或杀灭细菌，而过高的药物浓度可能导致毒副作用或引起细菌耐药突变。因此，抗菌药物给药剂量的确定，必须根据此药物杀菌曲线。用含药平板所测得的静态的杀菌曲线，并不能正确反映药物在体内转运与代谢的动态过程，体内细菌的生长也非在静止的条件下进行。因此，药物体外静态杀菌曲线并不能真实反应药物的杀菌效果。

中华人民共和国国家知识产权局于2013年5月1日公开了公开号为CNL03077296A，发明名称为基于流速调节的静脉注射药动学模型的体外模拟方法的发明专利，该发明所用的静脉注射药动学模型的设备，包括新鲜储液罐、反应室、废液缸、蠕动泵、硅胶管和搅拌器等；所述反应室为药物浓度动态变化、药物与作用靶标相互反应的空间；由于药效研究需要，反应室常置于特定环境中，或在结构上有特殊修饰；蠕动泵作为驱动系统将液体从储液罐按一定流速泵入反应室，同时反应室中在压力作用下又有等量液体排出从而形成反应室药物浓度的特定变化；所述硅胶管作为各部件的连接管道，搅拌器作用于反应室中的液态体系，使得药物分布及其对靶标的作用在整个体系中分散均匀。上述公开的技术方案存在以下缺陷：一是没有温控设备，其所用的搅拌器实质上是一个摇台，只具有搅拌的功能，故不能保证模型中的液体的温度接近人体的温度，故模拟的精度低；二是只在反应室(中央室)的培养液输入管上设了蠕动泵，而没有在废液输出管上增设蠕动泵，由此说明模拟的环境为静态的环境，也就是说，液体不是连续流动，故模拟的效果很不理想，使用试管或培养皿培养细菌时，会出现营养枯竭而导致细菌死亡的问题，另外，废液不能极时的排出，不能保证细菌能够持续稳定地生长，并且模拟环境与实际环境出入太大，所以形成的药物体外静态杀菌曲线并不能真实反应药物的杀菌效果。

另外，对于国外建立的同类模型装置，则存在的成本高、控温不均、搅拌不均匀等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种模拟精确度高、便于操作的模拟体内房室模型的系统。

本发明的另一目的在于提供一种上述模拟体内房室模型的系统的模拟方法，通过该方法更能逼真地再现人体内的房室模型，从而为建立精确的杀菌曲线提供了保障。

本发明通过以下技术方案实现：一种模拟体内房室模型的系统，包括有新鲜培养液贮存罐、用以细菌注入的模拟中央室的容器、废液收集缸和搅拌器，模拟中央室的容器通过废液导管与废液收集缸连通，还包括用以药物注入的模拟吸收室的容器，所述新鲜培养液贮存罐通过培养液导管与模拟吸收室的容器连通，模拟吸收室的容器通过含药培养液导管与模拟中央室的容器连通，所述培养液导管、含药培养液导管和废液导管上分别设有蠕动泵；所述搅拌器为恒温磁力搅拌器，用以对模拟中央室的容器中液体进行搅拌和温度控制。