体外药动学模型精确模拟口服给药药动学的计算机仿真研究

摘要

目的:提出一种流速调节方法实现体外一室药动学模型对体内口服给药药动学(PK)的精确模拟.方法：根据体内药物浓度随时间的相对变化率与体外相等的原则,采用公式法推导流速调节公式.由体外剂量与体内剂量之比等于体外中央室液体容积与体内中央室分布容积之比得到吸收室投药量,吸收室液体容积根据一房室模型计算式进行设计.从理论角度证明体外一室药动学模型可精确模拟体内线性乳突模型、零级模型以及非线性药动学模型,并用计算实例依次说明.用VBA语言编制计算机程序实现流速调节公式的自动化计算.采用平均相对偏差(ARD)、平均误差和均方根误差(RMSE)等指标评价体外药动学模拟的准确度与精密度.结果:流速保持恒定时可模拟体内一室药动学模型,流速随时间推移逐渐降低时可实现多房室线性药动学模型的体外模拟.零级模型和非线性药动学模型的体外模拟通过流速随时间推移逐渐增加实现.体外PK模拟曲线与体内药时曲线的吻合程度较好.基于公式法和递推法所得PK参数估算值与设定值之间的ARD分别为6.66％和1.62％,RMSE值依次为0.056和0.214.结论:基于流速调节的体外一室模型很好的复制了药物口服给药后的体内过程,显著降低了体外模型装置对PK模型结构的依赖,节省了实验模拟的研究成本,对于抗菌药物体外药动学/药效学评价具有较好的实用价值.