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MembranePlus™ 化合物跨膜行为的模拟平台
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什么是MembranePlus?


MembranePlus是美国Simulations Plus新推出的一款用于模拟化合物透膜行为的先进软件。支持包括Caco-2, PAMPA, MDCK等实验平台的拟合。可系统的解析药物的整个透膜过程,包括蛋白的结合、溶酶体的捕获、酶和转运体的影响、细胞旁路等多种复杂的透膜机制以及如PH、体积、振摇率等实验条件对透膜的影响。

MembranePlus的功能

模拟化合物的通透性

预测各种透膜过程

(例如:细胞旁通路,跨细胞通路)

预估细胞内的不同浓度,包括:

  细胞膜
  细胞质
  溶酶体

预测不同的实验条件对通透的影响

体外通透数据的分析


  • 明确药物的渗透途径(细胞旁通路、跨细胞通路)

  • 评估代谢酶和转运体对通透的影响,估算相关的Km和Vmax

  • 良好模型的建立,将对化合物的透膜机制的解析和数据分 析起到更多的帮助。


微信图片_20210319143026.png

MembranePlus的特点


MembranePlus基于化合物理化性质和相关实验信息整合了众多的数学模型,便于细致地解析化合物的透膜吸收过程。此外,模型考虑了不同的实验条件对模拟的影响,便于设计更加合理的体外透膜实验方法。

膜通透模型


MembranePlus整合了高级的膜通透模型(AMPR模型),该模型将透膜过程分隔为水相-有机相-水相的三明治型模型。充分的考虑了电离效应对化合物透膜的影响。分别整合了不同的函数关系用以表征阳离子、阴离子和中性离子的动态透膜过程。 

微信图片_20210319142732.png                                微信图片_202103191427321.png

AMPR模型主要基于进出速率常数Vi,Vo用以模拟化合物的透膜行为。MembranePlus搭载了logD等QSAR模型,便于在早期通过结构式预估化合物的logP/logD, pKa(s)等生物药剂学信息,允许进一步自动估算相应的Vi和Vo。

溶酶体效应


微信图片_202103191427322.png

化合物在溶酶体中的蓄积可能会影响到化合物在组织中的分布。特别是对碱性化合物有较大的影响。MembranePlus通过整合双隔室的模型,来解析溶酶体蓄积的影响。同样, MembranePlus也采用了AMPR 模型来表征化合物在溶酶体膜上的通透行为。

MembranePlus的其他特色

快速拟合 


MembranePlus基于药物的生物药剂学相关性质(logP, logD, pKa等——可基于内建的QSAR模型通过结构式进行预估)和相关的实验条件(振摇率,PH,细胞周期,药液体积等)可快速拟合出跨膜吸收过程中的不同部位浓度和通透性。

多种通透性


MembranePlus一次拟合可分别估算表观通透性Papp, 细胞旁路通透性Perm-Para和跨细胞膜通透性Perm-Trans等多种通透性。

参数敏感性分析(PSA) 


早期可快速的评估影响透膜相关性质的关键因素,优化资源配置,指导实验人员作出更加合理的决策。


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