药物释放数学模型

  本文关键词：缓控释系统药物释放的数学模型研究进展，由笔耕文化传播整理发布。

药物是含数学模拟

２００８年第１７卷第１１期药学专论

缓控释系统药物释放的数学模型研究进展

陈力，刘砚韬，黄亮，张伶俐

（四川大学华西第二医院，四川成都

６１００４１）

摘要：目的概括各类骨架型缓控释系统的药物释放数学模型研究进展。方法对整块骨架系统、溶蚀型骨架系统和溶胀型骨架系统的药物释放数学方程进行阐述，同时根据其释药原理的不同进行划分和比较。结果为今后缓控释给药系统的深入研究提供了科学依据。结论目前的数学模型无法完全模拟药物从骨架中释放的实际情况，应建立更切合实际的模型。关键词：缓控释系统；药物释放数学模型；进展

中图分类号：Ｒ９１１；Ｒ９４４．９

文献标识码：Ａ

文章编号：１００６—４９３ｌ（２∞８）１１一∞Ｏｌ—０４

Ｒｅ跎ａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃＭｏｄｅｌｏｆＳｕｓｔａｉｎｅｄａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＲｅｌｅ嬲ｅＳｙｓｔｅｍｏｆＤｒＩｌｇＩｋｌｅ嬲ｅ

Ｃｋ凡“，“ⅡｙⅡ眦口ｏ，爿沈凡ｇ￡缸％ｚ施昭∞剥ｉ

Ａｈ由哺ｃｔ：ｏｂｊｅｎｉｖｅ

Ｔｏｅｘｐｌａｉｎｔｈｅ

Ｔｏ

（耽５ｆ吼ｆ眦＆∞以Ｕ瓜钾倦毋风１５ｐ妇ｚ，跏＾眦ｎｕｎｉ抛瑚ｆ机饥ｅｒ皤ｄ“，Ｓ幻＾∽ｎ，ｃ＾ｉｎ口甜Ｏ舛Ｊ）

ｓｕｍｍ撕ｚｅ山ｅｐｍｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｂａｃｋｂｏｎｅ—ｃｏｎｔｍｌｌｅｄｒｅｌｅ鹊ｅｓｙｓｔｅｍｓ．Ｍｅｍｏｄｓ

ｂａｃｋｂｏｎｅ

ｓｙｓｔｅｍ，ｃｏｒｍｓｉｏｎ

ｂａｃｋｂｏｎｅ

ｓｙｓｔｅｍａｎｄｓｗｅｌｌｉｎｇ

ｂａｃｋｂｏｎｅ

ｓｙｓｔｅｍ，聃

ｄｍｇｒｅＩｅ船ｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｅｎｂｌｏｃ

ｏｎ

ｗｅｌｌ鹊ｔｏｄｉｖｉｄｅ锄ｄｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｓｅｓｙｓｔｅｍｓｂａｓｅｄ

ｃｏｎｔｍｌｌｅｄｒｅｌｅａｓｅｓｙｓｔｅｍｓｒｅｌｅａｓｅｆ而ｍ

ｗａｓ

ｔｈｅｉｒｄｒｕｇｒｅｌｅａｓｅｆ打，ｔｈｅ

ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ．Ｒ髑ｕｌｔｓ

ｍｏｄｅｌｓ

ｃａｎ

ＴｈｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｆｕＩｌｙｓｉｍｕｌａｔｅ

ｂ鹊ｉｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｉｎ

ａｃｔｕａｌ

ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｏｆ

ｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｃｏｎｃｌ璐ｉｏｎ

Ｓｏｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｎｏｔｔｌｌｅ

ｄｍｇ

ｂａｃｋｂｏｎｅ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，，ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅａｃｔｕａｌ

ｄｅｍａｎｄｂｅｔｔｅｒｓｈｏｌｌｌｄｂｅｅ８ｔａｂｌｉｓｈｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｍｌｌｅｄｒｅｌｅａｓｅ；ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆ

ｄｍｇｒｅｌｅａｓｅ；ｒｅｓｅａｒｃｈｐｍ酽ｅｓｓ

１．１

目前，缓控释系统按照构造及所用辅料的性质可分为膜控型、渗透泵型和骨架型等，骨架型缓控释系统又可分为整块骨架系统、溶胀型骨架系统和溶蚀型骨架系统。现对各种骨架型缓控释系统的释药模型总结如下。

１

整块溶解系统

整块骨架系统是药物溶解或分散于不溶性聚合物材料中的控

释制剂。其中整块溶解系统是药物溶解于聚合物中的非溶蚀型骨架系统，系统的形状不同，释药速率亦不同，不同形状整块溶解系统的释药方程见表１。

整块骨架系统

表１

类型

范围

≤Ｏ

４

不同形状整块溶解系统的释药方程药物释放分数

释药速率

圆筒形

篆＝４（等）｛一号

一胁尬一胁

＞

Ｏ６

球形

嚣

篆＝－一西‰ｅ印［一半】面。１一瓦丽８ｘｐ【一——广Ｊ萋！：笺喜，

堕！

系统栽药量

等竽＝ｚ（南）÷一号

呜竽＝争，［－学】—Ｆ２７“ｐ【一——７一Ｊ摹蕊写

墨查董堡坌塾墨丝

５％一２０％

整块分散系统的固体药物颗粒分散于聚合物材料中，释药过程受材料因素、药物溶解度、几何形状、药物粒子在释药时的溶解扩散动态过程和载药量等因素影响。系统间的主要区别见表２。

简单整块分散系统的释药过程可用ＨｉｇＩｌｃｈｉ扩散模式Ｍｌ－Ａ

【眈巴（２ｃｏ一￡．。）】亨表达，但圆柱形和球形简单整块分散系统释

塑兰釜生坌堂墨丝

＜５％

堡兰宣茎墨丝

＞２０％

系统髓元相互恻孔道言篇篡主嚣等髓相互姐

药有所不同（表３）。

表３

药物扩散过程蔷耋嚣栅竹凳主嚣鼢徊络大部分或全部经孔道撒

不同形状简单整块分散系统的释药方程

注：Ａ为释放面积，Ｃ…为药物在系统中的溶解度，ｃｏ为药物在系统中的总浓度。复杂整块分散系统中药物扩散形成的孔道体积分数占＝ｃ０／ｐ（ｃ０为载药量，ｐ为药物密度），由于系统孔道的形成导致扩散速率加快，产生的药物渗透速率增加因子Ｆ可表示为Ｆ＝＾。／＾帆。＝

（１＋２ｃｏ／ｐ）／（１一ｃ０／ｐ），其中＾。是复杂整块分散系统的渗透速

率，＾。．。是简单整块分散系统的渗透速率。可由简单整块分散系统推导得到复杂整块分散系统的释药过程：

１

  本文关键词：缓控释系统药物释放的数学模型研究进展，由笔耕文化传播整理发布。