问题解答|Nanoparticle Effect的含义及参数设置

2021-01-20 12:26:29

Nanoparticle Effect 参数的含义及如何设置?

答:

根据Kelvin方程(如下)，溶解度与固体颗粒的粒径和颗粒与溶剂之间的界面张力有关。

其中：Sol_r：半径为r的药物颗粒的溶解度；Sol_∞：药物在温度T时，无曲率半径的颗粒的溶解度(也即大粒径时的溶解度，如微米级)；r：粒子半径；R：气体常数(8.314472 J∙K^-1∙mol^-1)；T：绝对温度(以K为单位)；V_m：摩尔体积；M_w：分子量；r：密度。

已有研究表明，难溶性药物的纳米级API颗粒组成的制剂要比微米级API颗粒组成制剂的生物利用度更高，该增加比由于比表面积增加引起的更快溶解或由Kelvin方程描述的溶解度增加要高得多。对该现象的一种假设是，当纳米级颗粒被夹在顶端微绒毛之间时，产生局部“过饱和”效应，使得药物的局部浓度更高，从而产生更高的顶端浓度梯度，并增加药物穿过顶端膜的通量。为了将此假设整合到GastroPlus中，引入了纳米因子效应(Nano Factor Effect，NFE)，NFE表示了纳米级颗粒形成局部过饱和溶液的能力，指定了化合物的溶解度可以超过溶解度极限的程度。不同粒径的NFE均可以使用经验公式计算：

其中：r：粒子半径；NF：Nano Factor，纳米因子

最后，再将NFE用于药物体内溶出过程的计算，有效增加溶解度和浓度梯度，最终产生更大和更快的吸收。

目前根据阿瑞匹坦(Aprepitant)和达那唑(Danazol)的模拟结果，将Nano Factor的默认值定义为0.5，用户可根据需要对其调整或优化。

因此，Nano Factor是需要用户定义的参数，该参数具有化合物特异性，与粒径无关。软件内部再将Nano Factor转换为NFE常数，该常数与粒径相关。对于一个指定的化合物，用户需使用相同的Nano Factor，探索粒径对体内暴露的影响。

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