生理药代动力学模型在天然药物药动学研究中的应用
来源
世界科学技术-中医药现代化.年2月
作者
姚莉，李思泽，李敏，丁宁，相小强复旦大学药学院
摘要
生理药代动力学（Physiologicallybasedpharmacokinetic，PBPK）模型是一种基于解剖生理学信息和药物的理化特征，模拟药物在体内各组织器官吸收、分布、代谢、消除过程的数学模型。本文就运用PBPK模型开展的天然药物药动学研究进行综述，从药物相互作用和特殊人群应用方面讨论了PBPK模型的应用与前景，旨在为天然药物的临床前研究和临床使用提供新思路。
关键词
生理药代动力学天然药物药物相互作用特殊人群_正文_天然药物，尤其是植物药目前在国内外的临床治疗和健康保健领域都有广泛的应用。另外，从中草药等天然植物中提取有效成分，明确其化学结构和药理作用，筛选得到有潜力的药物，也是新药研发的重要方向之一。对天然植物成分开展药动学研究是这些药物临床合理使用和进一步开发的关键步骤。生理药代动力学模型近些年逐渐完善并应用于化学药物的研发，FDA已有通过生理药代动力学模型模拟药物数据进行新药申报的案例。对于天然药物的研发，生理药代动力学模型可以弥补传统研究方法的不足，在推测靶器官药物浓度、种属间外推等多个方面具有独特优势，对加快天然药物研发进程，降低研发成本具有一定的意义。因此本文总结了生理药代动力学模型在天然药物研发中的应用情况，以期促进对生理药代动力学模型的认识，为天然药物活性成分的临床前研究开发和临床使用提供新工具和思路。
1
生理药代动力学模型概述
生理药代动力学（Physiologicallybasedpharmacoki?netic，PBPK）模型是一种基于解剖学生理数据和药物理化性质，模拟药物在体内各组织器官吸收、分布、代谢、消除过程的数学模型[1-3]。PBPK模型的优势在于使用数学模型模拟药物在体内的变化过程，可以代替部分动物实验或临床试验[4]。PBPK模型由机体系统模块和药物特性模块构成。机体系统模块整合了人体或其他种属的生理病理情况，包括血液灌注速率、组织器官容积等[5]；药物特性模块则包括了药物的理化性质和体外的吸收、分布和代谢参数，例如酶代谢的固有清除率、血浆蛋白结合率和膜通透性等[5,6]。PBPK模型将两个模块描述并结合起来，采用“自下而上”的方法，即根据系统参数和药物的体外数据参数，预测药物在体内暴露量动态变化过程[7,8]。PBPK模型首先依据机体的解剖生理学特征建立多房室模型的主体框架。假设药物在特定组织或器官内平均分布，用一个室代表一个组织器官或者器官组织的一部分，并将房室按特定顺序链接（图1）。依据质量平衡微分方程，描述每个房室内药物的流入和流出，再用计算机程序执行计算过程。通过计算机模拟，PBPK模型可以提供药物及其代谢产物在血浆及特定组织器官的时间-浓度曲线，在预测生物利用度和了解体内药物代谢动力过程方面有巨大优势。目前PBPK模型已经被广泛应用于小分子化学药物的研究中，包括药物的研发、临床试验和上市后监管阶段。FDA自上个世纪90年代就开始推荐使用建模手段代替动物实验和人体试验，其中就包括PBPK模型这种有效的建模技术。但是在中国，PBPK模型还没有被广泛推广，尤其是包括中草药在内的天然药物的研究很少使用PBPK建模的方法[9]。内容由凡默谷小编查阅文献选取，排版与编辑为原创。如转载，请尊重劳动成果，注明来源于凡默谷
