GastroPlus 模块功能简介_手机搜狐网

高级房室吸收与转运模型（ACAT模型）

特色

胃肠道生理模型包括

空腹、餐后（不同餐食情况）状态下的人、犬、大鼠、小鼠、猕猴、食蟹猴、猪

空腹状态下的兔、猫

内建动态的肠液体积模型

上述所有种属的胃肠道生理学参数均内置于此模块，并支持用户自定义

支持多种给药途径与剂型

静脉：推注、滴注

口服速释制剂：溶液、混悬液、片剂、胶囊

口服缓控释制剂：胃滞留、分散片、整体片、肠溶片、肠溶胶囊等

四种模拟方式

单次模拟

批量模拟

参数敏感性分析 (PSA)：鉴定影响吸收或生物利用度的关键参数

群体模拟：虚拟BE计算、多样本的群体考察

生理药代动力学模型PBPK模块（PBPK Module）

IVIVE体外体内转化、种属间/种属内PK外推，预测血浆与组织中的PK

该模块可轻松构建人体和动物的组织器官生理学模型参数，进行体外体内转化，种属间/种属内外推

预测药物在不同种属血浆和组织中药时曲线、分布体积、AUC、Cmax等，更好地解析药物在体内的ADME动态过程

整合了大量特定人群的生理学参数，便于构建特定人群的PBPK模型，研究特定人群的用药信息

特色

根据11039例人体的生理学数据，开发出PEAR(年龄相关的人群生理参数估计)功能，用于构建不同年龄段(早产儿、新生儿、婴幼儿、儿童、成人、老人)、欧美和亚洲（高加索人、中国人、日本人）、男性和女性的人体PBPK模型

提供了多种特定人群状态的PBPK模型，包括三种不同程度的肝损伤模型、肥胖模型、肾损伤模型以及妊娠女性模型等，并内建了相应的生理参数

内建数学转化公式，自动校正成人的Fup & Rbp在儿童体内的变化，确保模型的准确预测。

内建了生理药代动力学模型包括13个脏器组织室，分别是：心、肝、脾、肺、肾、脑、肠(ACAT模型)、肌肉、皮肤、脂肪、红骨髓、黄骨髓、生殖器

提供大鼠、小鼠、犬、猴、兔子和猪等动物生理学模型

可定义PBPK模型血液室(动、静脉室)的清除率，并可添加代谢酶的表达等数据

可自定义增加特殊的组织，比如肿瘤等；自定义删除内建的组织模型；自定义血流限速或膜限速的组织类型。

术语

IVIVE：In Vitro-In Vivo Extrapolation 体外体内转化

Fup：游离药物分数

Rbp：全血血浆药物浓度。

药代动力学参数计算模块（PKPlus Module）

拟合计算机房室模型以及非房室模型的药动学参数

该模块可同时拟合1室、2室、3室和非房室模型的PK参数，并自动根据赤池信息准则（AIC, Akaike Information Criterion）选择最优的模型。

可同时拟合静脉和口服给药后血药浓度-时间数据，还可获得口服生物利用度、一级吸收速率常数和吸收时滞等参数。

代谢酶和转运体模块（Metabolism and Transporter Module）

模拟代谢酶和转运体所介导的PK行为，追踪代谢物的体内过程

该模块用于评价肝、肠或PBPK模型组织中涉及代谢酶和转运体的过程, 模拟代谢酶和转运体介导的非线性饱和过程

模块内建了相关动物及人体组织器官代谢酶或转运体分布的生理学参数。

特色

包括主要的CYP酶，UGT酶，SULT酶，AOX酶，CES酶；及主要的转运体在相关动物及人体内生理分布数据

内建CYP2B6, 2C9, 2C19不同基因型(强、中、弱代谢)人群的酶表达数据

可自定义增加其它的酶或转运体，并指定表达到具体的组织器官中

内建了公认的数学计算公式，基于体外代谢酶的Km, Vmax, CLint, T1/2等参数进行体内数据的转化

根据Specific PStc模型，直接基于转运体的被动扩散速率及动力学数据进行体内过程的转换

DDI药物相互作用模块（Drug-Drug Interaction Module）

预测基于代谢酶或转运体影响的药物-药物相互作用

该模块提供了涵盖各种代谢酶的标准底物、抑制剂、诱导剂的数据库，收录了这些工具药物所有的相关参数（Ki、EC50、房室模型和PBPK模型等 ），以便快速预测在研药物是否与数据库的药物存在相互作用；

用户也可自己搭建两种药物的PK模型，并考察联合用药后PK参数以及PK曲线的变化。

特色

提供稳态(steady-state)和动态(dynamic) 的DDI预测模型

支持竞争性抑制或诱导，时间依赖性的抑制或诱导的相互作用类型

综合考虑肠道代谢对药物相互作用的贡献

可由内置的转换工具从体外重组酶(rCYP)或微粒体数据计算代谢分数(fm)

提供多种药物的数据库（底物、抑制剂、诱导剂），用户可快速的预测在研究药物的DDI作用

药代/药效动力学结合模块（PDPlus Module）

轻松构建PK-PD模型，通过PK-PD或PBPK-PD分析血浆或组织中的PD变化

该模块可轻松搭建血浆药物浓度与治疗效应间的相互关系模型(PK-PD)，PD数据也可链接组织中的药物浓度数据，建立PBPK-PD模型。

预测临床给药方案、剂型等变化后药物在血浆或组织中的药效或毒性变化；辅助优选临床候选化合物、解释药效或毒性、制定临床试验方案和确定临床给药剂型等

PD模块提供了多种标准的药效动力学模型

直接效应模型：

线性模型

对数线性模型

Emax模型

Hill’s模型 (Sigmoid Emax模型)

间接效应模型：

效应室模型

4种转导(turnover)模型 (Class I – IV)

细胞杀死模型

细菌杀死模型

前体物质依赖的间接效应模型（Class V-VIII）

特色

可一次性拟合多种药效动力学模型，并根据AIC值的大小选择最优的模型

预测不同给药途径、剂型、剂量、给药方案下，药效的变化

PD模型可与组织血药浓度相链接，建立PBPK-PD模型

对所选的PK-PD模型自动进行初值估算

考虑不同种属（人、犬、大鼠、小鼠、猴、猪等）血浆或组织蛋白结合率的差异

可一次性拟合多种药效动力学模型，并根据AIC值的大小选择最优的模型

预测不同给药途径、剂型、剂量、给药方案下，药效的变化

PD模型可与组织血药浓度相链接，建立PBPK-PD模型

对所选的PK-PD模型自动进行初值估算

考虑不同种属（人、犬、大鼠、小鼠、猴、猪等）血浆或组织蛋白结合率的差异

优化模块（Optimization Module）

优化各种模型参数

基于体内PK曲线，优化反推制剂体内释放行为，指导溶出方法的开发

优化临床给药方案及制剂参数，指导制剂处方开发

特色

模型的拟合：可对多种模型参数进行拟合，自动寻找出表征药物体内行为的最优模型

基于体内PK曲线的反推：由PK曲线优化并反推得到制剂胃肠道中的释放行为，为制剂体外溶出方法的开发，建立制剂的体内外相关性模型提供依据

制剂设计与开发的指导：根据期望获得的血浆或组织药物暴露，推导出对应的体外释放特征、临床给药方案等，并用于指导制剂处方的设计与开发

体内外相关性模块（ IVIVC Module）

建立制剂体内外相关性模型，指导溶出标准的建立以及制剂处方的开发

该模块提供了建立制剂体内外相关性(IVIVC)的科学方法，用于指导制剂设计和研发。

IVIVC是一种具有预测能力的数学模型，所建立的IVIVC模型，一方面可以在临床研究期间或药物获批上市后，为药品生产过程发生变更(如处方、工艺等方面的变更)，提供豁免生物等效性研究依据；另一方面协助研发者制定更加合理的释放度质量标准。

该模块提供了5种去卷积方法

机制性吸收模型法 （Mechanistic Absorption Model）- GastroPlus独有方法

数值反卷积法 （Numerical Deconvolution）

Wagner-Nelson法 （1-房室 model）

Loo-Riegelman 法 （2-房室 model）

Loo-Riegelman 法 （3-房室 model）

特色

传统的反卷积方法简化假设，建立的是体外溶出与生物利用度间的相互关系

输出的统计学结果中包含了FDA要求的内部或外部验证所需的参数，可用于新药申报

机制性吸收模型反卷积法基于GastroPlus独有且最权威的吸收模型(ACAT模型)：适用于描述药物在体内任何非线性和复杂性的行为，从而更加合理地建立体外溶出与体内释放间的IVIVC

其他给药途径模块（ADRM Module）

模拟局部给药后的在动物及人体内的变化过程

该模块可模拟药物经眼部、肺部（鼻内和呼吸道）、皮肤（真皮和皮下）、口腔黏膜、肌肉注射、关节腔给药后的体内过程

预测眼部、肺部、皮肤、口腔、肌肉、关节腔等不同区域，以及全身各组织与血浆中的药物浓度，探索不同的给药途径对体内吸收和处置的影响

适用剂型

眼部给药模型适用的制剂 包括滴眼液（局部用溶液剂或混悬剂）、IVT（玻璃体内注射剂或混悬液）、玻璃体内或结膜下埋植剂等；

肺部（鼻内和呼吸道）给药模型适用的制剂 包括注射溶液剂和粉末、吸入溶液剂及粉末、气管给药制剂和喷鼻剂等；

透皮给药模型适用的剂型 包括液体制剂（溶液剂、露、混悬液）、半固体制剂（凝胶、乳膏剂、糊剂）储库型贴剂和皮下注射制剂（皮下注射溶液剂、注射混悬液及缓控释制剂，如长效微球）等；

肌肉注射给药模型适用的剂型 包括溶液剂、混悬液和缓控释制剂；

关节腔注射给药模型适用的剂型 包括关节内注射的溶液、快速释放的混悬液以及缓释剂型等；

口腔给药模型适用的制剂 包括舌下溶液剂或片剂、舌喷雾剂和口腔含片、口腔溶液剂或片剂、口腔缓释贴片等。

眼部、肺部、透皮、口腔给药模型

理化、代谢、转运体性质预测模块（ADMET Predictor Module）

根据化学结构式快速准确地预测化合物的理化、生物药剂学以及代谢性质参数

该模块可根据化合物的化学结构式快速准确地预测化合物所对应的理化、生物药剂学性质、代谢和转运体性质参数，以便快速搭建化合物完整的初始PBPK模型，进行药物体内行为的预估或化合物的筛选。

该模块可预测化合物的分子量、脂溶性、水溶性、pKa、肠道渗透性、血浆蛋白结合率、全血血浆药物浓度比、血脑屏障透过率、分布体积、代谢酶的底物、代谢动力学(Vmax, Km和CLint)以及转运体的底物或抑制剂等信息。

特色

可批量导入化合物结构进行吸收、分布和代谢方面性质参数的预测

所预测的参数可快速搭建PBPK模型，考察化合物的吸收和PK特征，用于模型的搭建，早期化合物的筛选

该模块所预测的ADME性质参数已被大量第三方文献评估，是高精准性的模型

生物大分子模块（Biologics Module）

研究和模拟生物大分子药物在动物及人体内的吸收、分布、清除等过程

生物大分子PBPK示意图

所有的脏器组织通过血液循环和淋巴循环串联起来

淋巴结用于汇集和过滤来自组织器官和回到体循环的淋巴液

模型中的每个组织划分成三个部分：血液室、核内质以及细胞间隙室

特色

模型整合了细胞旁路转运（对流转运机制）和跨膜转运（流体相内吞作用）两种转运模型

可模拟FcRn（新生儿Fc受体）介导的抗体保护过程：mAb与FcRn受体结合具有pH依赖性

可考察抗体药物偶联物（ADC）在动物及人体内的分布、转运等过程

靶标介导的抗体分布与消除，考察间隙中抗原-抗体结合过程及复合物的分布、转运等过程

可模拟内涵体中内源性IgG和治疗性mAb与FcRn的竞争性结合

支持静脉推注（IV bolus）、静脉滴注（IV infusion）、皮下注射（SQ）、肌肉注射（IM）四种给药方式

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