生理 藥 代 動 力 學 ( physiologically based pharmacokinetic，PBPK) 模型是根據生理學 、生物化學和解剖學等知識 ，模擬機體循環系統的血液流向將機體各組織或器官相互聯結，並遵循質量平衡( mass balance) 原理進行藥物在體內的代謝過程。PBPK 模型的概念是由 Theorell 在 1937 年提出的，19世紀 60 年代後逐步發展起來。
基本介紹
- 中文名：生理 藥 代 動 力 學
- 外文名：physiologically based pharmacokinetic，PBPK
- 提出時間：1937
- 代表人物：Theorell
套用領域,模型的構建,模型的特徵,
生理 藥 代 動 力 學 ( physiologically based pharmacokinetic，PBPK) 模型是根據生理學 、生物化學和解剖學等知識 ，模擬機體循環系統的血液流向將機體各組織或器官相互聯結，並遵循質量平衡( mass balance) 原理進行藥物在體內的代謝過程。PBPK 模型的概念是由 Theorell 在 1937 年提出的，19世紀 60 年代後逐步發展起來。
20 世紀90 年代後期，隨著計算機技術的發展，為 PBPK 模型的發展和實踐提供了有利的條件，套用領域也更加寬廣。
套用領域
PBPK 模型套用的範圍主要包括 2 個領 域 : 環 境 、藥 物毒性和危險性評估; 藥物動力學和新藥開發。PBPK 建立的數學模型，可以整合不同劑量-效應和機械數據，從而更準確地將動物實驗數據外推到人類，評估在毒性環境下對人體的危害，這是模型發展初期主要套用的領域。近些年，模型在藥代動力學研究和新藥研發中的套用逐漸增多，此外在群體藥代動力學研究、藥物相互作用研究、PK-PD 等研究中也顯示出其優勢和特色。
模型的構建
PBPK 模型的結構應該包括 : ① 來源於組織的解剖結構，並在機體的組織或系統中有明確定義的隔室( compartment) ; ② 選 擇 的 隔 室 與 建 模 目 的 應 具 有 關聯性。基於以上兩點選擇的主要組織器官，通過靜脈池與動脈池形成的血液循環將其連線成 1 個整體主要器官及血流方向的經典生理藥代動力學模型。構 建 模 型 首先要明確研究的目標器官，除 2 個血室外，還應包括代謝器官( 一般為藥物代謝器官肝臟，有時候也可能是腸道) 、消除器官( 如腎，也 可 能 是 肺 或 大 腸) 、給 藥 器 官 ( 如 腸、皮 膚 或肺) 、作用器官( 如心、腦、脂肪等) 。在一些更加細化的模型中，還將研究目標之外的器官分為“快平衡器官”和“慢平衡器官”，以 達 到 建 立 最 小 細 化 模 型 的 目 的。
模型的特徵
PBPK 模型的特徵 與傳統房室模型將所有代謝器官和排泄器官作為中心或周邊隔室不同，PBPK 模型中的每個 器 官 或 組 織 都 被 看 成 是 單 獨 的 實 體 組 織。 為 此，PBPK 模型能夠計算總的代謝產物群體 ，和那些由於被迅速排泄或代謝而沒有進入系統循環的代謝物質。模型不僅可以區分組織中不同的轉運蛋白，而且還可以描述其轉運的過程，是 被 動 擴 散 ( passive diffusion ) 還 是 主 動 轉 運 ( activetransport) 。
PBPK 模型的結構比較靈活 ，可以根據研究目的不同構建適合的 模 型。一 套 研 究 數 據 可 以 通 過 建 立 不 同 目 的 的PBPK 模型 ，獲得 相 應 的 結 果 。 可 以 提 供 藥 物 的 代 謝 信 息 、靶器官信息、蛋白結合信息等，結合藥效學研究結果，有助於分析藥物作用的機制。
