Исследователи из Университета Джонса Хопкинса и Медицинской школы Джонса Хопкинса определили, как положение тела человека влияет на всасывание его желудком пероральных препаратов.
Пероральное введение, то есть проглатывание таблетки или капсулы, — это самый простой и распространенный метод доставки лекарств в организм. Однако оно далеко не всегда оказывается самым простым в отношении поступления активного компонента лекарства в кровь, ведь биодоступность лекарства в желудочно-кишечном тракте зависит как от ингредиентов лекарства, так и от динамической физиологической среды желудка.
Авторы работы использовали биомиметический силиконовый симулятор, основанный на реалистичной анатомии и морфологии желудка, — StomachSim — для исследования и количественной оценки влияния положения тела и желудка на биодоступность препарата. «Пероральное введение удивительно сложно, несмотря на то, что это наиболее распространенный способ введения лекарств, — рассказывает один из авторов исследования Раджат Миттал. — Когда таблетка достигает желудка, движение его стенок и поток содержимого внутри определяют скорость, с которой она растворяется. Свойства самой таблетки и содержимого желудка также играют важную роль».
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 двенадцатиперстной кишке. «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».
Созданная модель стала первой подобной разработкой, в которой биомеханика желудка сочетается с движением таблетки и растворением лекарства при количественной оценке активного фармацевтического ингредиента, проходящего в двенадцатиперстную кишку. Модель позволила исследователям рассчитать и сравнить скорость высвобождения растворенного активного фармацевтического ингредиента в двенадцатиперстную кишку в различных физиологических ситуациях.
Работа опубликована в журнале Physics of Fluids.
