青光眼药物跨角膜输运数学模型及特性分析

发布时间：2021-03-11 08:27

　　为研究青光眼药物跨角膜输运特性,首先,通过实验结果修正了基于菲克第二定律的药物输运数学模型,验证了数学模型的可行性。其次,通过对数学模型的求解,分析了眼表给药浓度恒定、眼药膏以及受泪液清除作用的眼药水3种给药方式对药物进入眼球前房输运通量以及累积量的影响。结果表明,提高扩散系数可以缩短药物累积从非稳态阶段进入伪稳态阶段的时间,提高药物累积量;给出了不同给药方式下药物累积规律和后两种给药方式下药物进入眼球前房药物输运通量达到峰值的时间及峰值量。此结果可为建立更加完善的青光眼药物输运数学模型及青光眼药物设计提供理论分析基础。 

【文章来源】：中国医学物理学杂志. 2020,37(11)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

透皮试验仪

根据实验结果，参考Xu等[14]对药物透皮扩散阶段的研究，可以得出药物累积过程分3个部分，取ω=0.05实验组的药物累积量变化曲线进行过程分析，分析图解如图2所示。图2是根据实验结果拟合出的曲线，曲线共分3个部分：第一部分称为非稳态阶段，此阶段药物在角膜内的分配未达到平衡；第二部分称为伪稳态阶段，该阶段内药物在角膜内的分配达到平衡，药物累积过程成线性增长，为对比与其他两个部分的不同，特将第二部分的曲线两段延长，如图中黑色直线所示；第三部分阶段的药物累积速率变慢，造成这一结果的主要原因是随着渗透时间的增加供给池内药物减少，药物已经无法完全覆盖角膜，药物供给不足。根据Xu等[14]在进行药物透皮扩散研究时采用的时滞方法分析，可以计算出毛果芸香碱水溶液跨角膜输运过程中的扩散系数大小约为2.47×10-6cm2/s。

药物分子在角膜组织中的输运是一个包含多种生命活动的极其复杂的一个过程。图3将角膜简化为一个三层区域的多层结构，把药物跨角膜输运视为药物在一个三层结构区域内的扩散过程。该简化符合角膜的生物学组织组成特征，对药物输运规律的研究不会产生严重影响，且可以提供理论分析指导。局部给药后，药物从眼表泪膜开始向眼内扩散，经过角膜上皮、基质和内皮直到穿透角膜，到达前房并在前房内累积。为了建立药物跨过角膜组织以及药物到达前房进行累积的输运过程的基本微分方程，引入了以下假设：（1）局部给药后，存留在泪膜上的药物充足，且在眼表泪膜处的药物浓度分布均匀，不受重力、温度等外界环境因素影响，忽略结膜、巩膜对药物的吸收，眼表泪膜处药物浓度保持恒定值C0;(2）初始阶段，角膜及前房内药物浓度为0;(3）药物在角膜各层组织内的扩散系数为恒定值；（4）药物透过角膜进入前房满足“漏槽效应”[14]，即，药物进入前房后会迅速被房水带走，角膜内皮与房水接触位置上不存在药物滞留，即角膜内皮最内侧位置的药物浓度始终保持为0;(5）药物扩散只有从眼外扩散到眼内一个方向，所以是一维的。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3076179