计算流体动力学用于吸入制剂的研究进展,黄琦、朱家壁、汤明,中国药科大学,2009.pdfVIP

· 226 · 中国医药工业杂志 ChineseJournalofPharmaceuticals2009，40(3) 计算流体动力学用于吸入制剂的研究进展 黄 琦，朱家壁 ，汤 明 (中国药科大学药学院药物制剂研究所 ，江苏南京210009) 摘要：简要介绍了计算流体动力学理论及其软件用于吸入制剂研究的一般方法及新进展。 关键词：计算流体动力学；吸入制剂；多相流；沉积；综述 中图分类号：TP319 文献标志码：A 文章编号：1001。8255(2009)03—0226—04 ApplicationofComputationalFluidDynamicsinInhalation HUANGQi，ZHUJia-bi，TANGYue (InstituteofPharmaceutics，ChinaPharmaceuticalUniversity,Nanjing210009) ABSTRACT：Thedevelopmentofnormalmethodofresearchoninhalationbytheapplicationofcomputational fluiddynamicstheoryandthesoftwareisbrieflyintroduced． KeyW ords：computationalfluiddynamic；inhalation；multiphaseflow；deposition；review 近年来吸入制剂 日益受到重视 ，通过呼吸道途 同，吸入粒子的沉积情况可能会大相径庭 ，采用 径给药有特有的优势。许多疾病 的病灶区在呼吸道 实验动物进行沉积实验存在较大困难 。若采用志愿 或肺部，吸入制剂可精确有效地将药物递送到靶部 者和体外模拟的方式追踪药物的沉积行为，则操作 位，如鼻腔、喉部、肺泡等，缩短起效时间并减轻 复杂且代价高昂。 不 良反应 …。此外，多肽和蛋白类药物制成吸入制 计算流体动力学 (COmPUtatiOnalfluid 剂给药比传统给药途径具备生物利用度高、给药方 dynamics，CFD)是采用理论方法计算流体运动行 便、患者依从性好等特点，有望替代静脉注射 。 为的学科。CFD相关的应用软件 (PWAnsys公司的 研究吸入制剂，首要关注的是药物在靶部位的 Fluent、CFX等)将成熟的流体动力学计算方法集成 沉积情况 。吸入制剂尤其是肺部给药制剂生物利用 打包，辅以人性化的图形界面，为其他研究者应用 度较低，很大一部分损失是由装置给药效率偏低和 该理论提供 了便利条件。制剂研究者可在制作合适 药物在 口咽部的沉积造成的。如胰岛素粉雾剂的有 的虚拟呼吸道模型后，根据实际制剂条件和 目标患 效部位沉积量仅约10％，大量粉体被截 留在呼吸道 者呼吸能力设置参数，计算颗粒的运行轨迹和沉积 上部 。因此，吸入制剂的沉积效果对临床疗效至 行为。通过计算，将制剂、患者的吸入和药物的有 关重要 。然而，吸入给药方式需要吸入者的主观配 效利用率联系起来，为改善制剂特性和个性化给药 合，更 由于人与不同种属实验动物的呼吸道形状不 提供依据。设置合理且经过严密论证的软件模拟工 作，可成为评价吸入剂质量的有效工具。CFD技术 收稿 日期：2008—07．17 已逐渐成为吸入制剂研究中的新手段。 基金项 目：国家高技术研究发展计划 (863计划)资助项 目(2007A A02Z171)