Обычный, экономичный и простой способ введения лекарств — пероральный, путем проглатывания пилюли или капсулы. Но пероральное введение является наиболее сложным для человеческого организма способом всасывания активного фармацевтического ингредиента, поскольку биодоступность лекарства в желудочно-кишечном тракте зависит от ингредиентов лекарства и динамической физиологической среды желудка.
В разделе «Физика жидкостей » исследователи из Университета Джона Хопкинса и Медицинской школы Джона Хопкинса используют биомиметический силиконовый симулятор, основанный на реалистичной анатомии и морфологии желудка — «StomachSim» — для исследования и количественной оценки влияния положения тела и желудка. подвижность на биодоступность препарата .
«Поральное введение удивительно сложно, несмотря на то, что это наиболее распространенный способ введения лекарств », — сказал соавтор Раджат Миттал. «Когда таблетка достигает желудка, движение стенок желудка и поток содержимого внутри определяют скорость, с которой она растворяется. Свойства таблетки и содержимого желудка также играют важную роль.
«Тем не менее, современные экспериментальные или клинические процедуры для оценки растворения пероральных препаратов ограничены в своих возможностях для изучения этого, что затрудняет понимание того, как на растворение влияют различные расстройства желудка, такие как гастропарез, который замедляет опорожнение. желудка».
Содержимое желудка, перистальтика и динамика желудочного сока играют роль в биодоступности лекарства, а сокращения желудка могут вызывать давление и генерировать сложные траектории движения таблетки. Это приводит к разной скорости растворения таблеток и неравномерному высвобождению препарата в двенадцатиперстную кишку, а иногда и к забросу в желудок в случае доз с модифицированным высвобождением.
В совокупности эти проблемы создают несколько проблем при разработке схемы доставки лекарств.
«В этой работе мы демонстрируем новую платформу компьютерного моделирования, которая предлагает потенциал для преодоления этих ограничений», — сказал Миттал. «Наши модели могут генерировать биорелевантные данные о растворении лекарств, которые могут дать полезную и уникальную информацию о сложных физиологических процессах, лежащих в основе перорального приема таблеток».
Моделирование, по-видимому, является первым в своем роде, в котором биомеханика желудка сочетается с движением таблетки и растворением лекарства для количественной оценки активного фармацевтического ингредиента , проходящего через привратник в двенадцатиперстную кишку. Модель позволила исследователям рассчитать и сравнить скорость опорожнения и высвобождения растворенного активного фармацевтического ингредиента в двенадцатиперстную кишку для различных физиологических ситуаций.
Статья называется «Вычислительное моделирование растворения лекарств в желудке человека : влияние позы и гастропареза на биодоступность лекарств».
