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目的:
建立血流限速型生理药动学模型(PBPK),描述丹酚酸B(Sal B)在大鼠静脉给药的体内过程并利用其模型对Sal B在大鼠体内分布情况做种属间的推算。同时,研究丹酚酸B在大鼠体内不同组织中的分布情况,采用高效液相色谱法(HPLC)测定Sal B在大鼠体内不同组织器官以及血液中的药物浓度,计算Sal B的组织/血浆分配平衡系数(Kp)。
方法:
(1)建模:选择Sal B作为模型药物,根据药物在体内的药动学特点,选择肝脏作为消除器官,心、肺、肾、肠、脑、肌肉、脂肪、皮肤等为非消除器官,建立具有11个隔室的大鼠静脉输注Sal B的生理药动学模型,在MATLAB/Simulink系统中进行模型可视化构建。
(2)模型参数:Sal B标准品按100mg/kg的剂量经大鼠股静脉持续给药,5个半衰期后(约5h)取大鼠血液、组织器官,经匀浆(组织器官)、沉淀蛋白后测其组织及血液中的Sal B含量,按稳态血药浓度法计算出组织/血液分配平衡系数(Kp)。大鼠脏器血流量(QT)及容积值(VT)选自文献报道。
(3)模型调试:将所测的Kp值和通过文献收集到的大鼠生理学参数输入Matlab仿真模型,通过计算机程序模拟Sal B在人体生命系统中的体内过程,并比较预测值与实测值,视其结果对所设计的模型作修改,使其预测结果与实测结果吻合。再通过比例放大原理实现预测药物在人体内的药动学过程。
结论:
(1)本论文从生理模型原理入手,分析药物转运过程和模型结构的关系。根据物质平衡原理,对血流限速的转运过程进行了数学描述,提出了以数学方程表达真实生理环境和药物体内过程的具体原则。
(2)建立了基于Matlab系统的一个开展生理模型研究的具体流程,解决了建立生理模型时的关键步骤和主要问题,建立了Simulink模拟系统,系统可高效运行,且调试方便,并以图表等可视化方式输出试验结果。
(3)选择丹酚酸B为模型药物,用稳态血药浓度法测定了组织.血液分配系数,以文献报道的大鼠组织容积、血流量等生理参数,建立Sal B在大鼠经静脉给药的生理模型,并在Matlab/simulink软件中进行模拟。模拟结果与实测数据相符合。