薬物動態解析・製剤設計支援ソフトウエア

※オプションモジュール

薬物の消化管挙動を精度よく表現できる、Advanced Compartmental Absorption and Transit (ACAT) モデルをエンジンに用いたシミュレーションソフトウェアです。"Core"と呼ばれる基本モジュールに研究用途に合わせたオプションモジュールを組み合わせることで、生体内での複雑な相互作用を考慮して薬物吸収を表現し、薬物挙動を理論的に考察すること可能にします。
吸収スクリーニング、薬物のPKに与える影響とそのメカニズムの解明、製剤開発・設計、IVIVC評価、臨床試験の推測など創薬の初期から開発まで広く利用可能です。

GastroPlus^® の基本機能（core）：

• ACATモデルによる、各動物種の動態解析
  摂食・絶食：ヒト、ビーグル犬、アカゲザル、カニクイザル、ラット、マウス、ミニブタ
  絶食：ウサギ、ネコ
  ユーザー独自の生理学モデル構築も可能
• Food Effectの解析（絶食と摂食の生理学モデルを変化）
• Caco2/MDCK/PAMPAのデータをヒト膜透過係数に変換
• 1,2,3-コンパートメントモデルの薬物動態解析
• 経口、IV投与によるシミュレーション
• パラセルラールートを考慮した吸収シミュレーション
• 腸肝循環の解析
• 溶出速度（粒子サイズおよび粒子密度）を考慮した消化管吸収の解析
• 古典的核生成理論に基づくメカニスティック析出モデル解析
• ナノ粒子の吸収シミュレーション
• pH依存の溶出速度（Z-Factor）を考慮したシミュレーション
• パラメータの影響を解析するParameter Sensitivity Analysis
• ポピュレーションシミュレーション

ヒト及び動物における薬物の吸収挙動の解析やPharmacokinetics/Pharmacodynamicsの予測及びそれらのシミュレー ションを行います。 生体内での複雑な相互作用を考慮して薬物吸収を表現できるため、薬物挙動を理論的に考察することができます。吸収スクリーニング、薬物のPKに与 える影響とそのメカニズムの解明、製剤開発・設計、IVIVC評価、臨床試験の推測など創薬の初期から開発まで広く利用可能なソフトウェアです。

• 候補薬剤の動物やヒトでの挙動を高速に解析することが可能です。
• 吸収に影響するパラメータを考察できます。
• 溶出の異なる製剤の吸収変化を評価できます。
• 溶解度、脂溶性、イオン化といった物理化学的パラメータの変化による吸収への影響を瞬時に評価します。
• 動物の毒性試験での適切な投薬量をいち早く見積もる事ができます。
• Phase Iでの吸収/PKモデルの構築とそれ以降のPhaseでの最適投与量を推定することが可能です。
• 絶食時と食餌後の吸収の違いを評価できます。
• 病態モデルでのシミュレーションが可能です。
• 毒性試験での適切な投薬量をいち早く見積もることができます。

医薬品の探索ステージでは多くの候補化合物を種々の特性でスクリーニングします。 多くの研究者は、コンピュータモデルや相関式や実験との組合わせでスクリーニングを行っています。GastroPlusは、経口吸収性のポテンシャルを探るツールとしてのご利用ができます。 GastroPlusのBatchモードを使うことで、大量化合物のFaを短時間で予測計算します。 また、物性予測ソフトウェアADMET Predictorのライセンスをお持ちであれば、GastroPlusから構造を指定することで自動的にADMET Predictorを呼出し GastroPlusに必要なパラメータを計算し、自動的にGastroPlusに入力します。さらにParameter Sensitivity Analysis の機能を使うことで、吸収に影響を与えるパラメータを評価することができますので、ケミストとのディスカッションの材料としてもご利用いただけます。 また、Parameter Sensitivity Analysisで吸収に影響が無いパラメータを見出し、実測を減らすことも可能です。

開発段階では、探索段階に比べ、候補化合物が大幅に少なくなる反面、データは一層増加します。また、課題となるものも変化します。吸収に関して は、Bioavailabilityや製剤の影響、あるいは、コントロールリリースの設計などに変わっていきます。
GastroPlus^®は、下記のような課題に対処することができます。

• 投与剤形の評価・デザイン

粒径、粒子密度や拡散係数の変化に及ぼす吸収の変化を予測することができます。

• 様々なコントロールリリースプロファイルの影響評価

GastroPlusにはリリースパーセント-時間の表やワイブル関数パラメータを入力することができます。この機能で種々のリリースプロファイルでの門脈までの総吸収-時間を予測できます。 （初回通過効果、分布容積、クリアランスまで入力すれば血中濃度-時間曲線まで予測できます。） コントロールリリースプロファイルの変化による吸収率を評価検討することで製剤デザインも可能です。理想的な血中濃度プロファイルを描く製剤への開発にご利用いただけます。

• 生理学的変化の評価

近年、溶解性と膜透過性の低い医薬品の場合、吸収予測における個体差を考慮する必要があると言われています。このような医薬品の消化管での挙動は他の医薬品に比べ生理学的パラメータおよび物理化学的パラメータの変化による吸収の変化を詳細に見る必要があります。 なぜなら平均値よりも幅広く製剤設計をする必要があるからです。生理学での変化による影響を迅速に評価することは非常に重要なことです。GastroPlusは、小腸通過時間と全体的な膜透過を自動的に分布させ、確率論的シミュレーションを行うことができます。 もちろん、ユーザが生理学的パラーメータおよび化学的パラメータに任意の数値を入力することもできます。このようなシミュレーションから各々のパラメータの変動による吸収の変動を評価することができます。また、血中濃度の生理学的な個体差への影響をできるだけ小さくするような製剤やコントロールリリースプロファイルを考察することも可能です。

以下のGastroPlus^®オプションモジュールがご利用頂けます。