[發(fā)明專利]用于在人體皮膚上對活性物質(zhì)進(jìn)行計算機(jī)模擬測試的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810172287.4
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108536995B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·古普塔;K·加巨拉;B·S·德瓦達(dá)斯;B·萊
• 申請（專利權(quán)）人: 塔塔顧問服務(wù)有限公司
• 主分類號: G16C20/20
• 分類號: G16C20/20;G16C20/50
• 代理公司: 北京市中倫律師事務(wù)所 11410
• 代理人: 楊黎峰;鐘錦舜

1.一種使用人體皮膚上層的結(jié)構(gòu)的皮膚模型對活性物質(zhì)進(jìn)行計算機(jī)模擬測試的方法，所述方法包括：

將所述人體皮膚上層的所述結(jié)構(gòu)的所述皮膚模型作為第一輸入提供給處理器，其中所述人體皮膚上層是角質(zhì)層；

將活性物質(zhì)作為第二輸入提供給所述處理器；

將所述皮膚模型和活性物質(zhì)的力場參數(shù)作為第三輸入提供給所述處理器；

通過所述處理器使用所述第一輸入、所述第二輸入和所述第三輸入，在存在所述活性物質(zhì)的情況下建立所述皮膚的所述角質(zhì)層的分子模型，其中所述皮膚的所述角質(zhì)層的所述分子模型由神經(jīng)酰胺、膽固醇和游離脂肪酸組成，并且其中所述角質(zhì)層的所述分子模型提供皮膚脂質(zhì)基質(zhì)的分子水平信息和所述活性物質(zhì)的滲透過程；

通過所述處理器使用多重分子動力學(xué)模擬來計算所述活性物質(zhì)的擴(kuò)散率；

對具有沿z方向的法線的雙層的所述擴(kuò)散率求平均，以獲得平均擴(kuò)散率，其中所述擴(kuò)散率是所述活性物質(zhì)通過所述皮膚脂質(zhì)基質(zhì)的z方向擴(kuò)散，并且其中具有沿所述z方向的法線的所述雙層中分子的所述擴(kuò)散率由下式給出：

ΔF(z，t)＝F(z，t)-＜F(z，t)＞

其中R是氣體常數(shù)，T是溫度，F(xiàn)(z，t)是在給定的z下對溶質(zhì)的約束力；

通過所述處理器、使用計算流體動力學(xué)技術(shù)來建立所述角質(zhì)層的輸送模型，其中所述輸送模型表現(xiàn)所述活性物質(zhì)的輸送機(jī)制；

將所述平均擴(kuò)散率作為輸入提供給所述輸送模型；和

通過所述處理器使用所述輸送模型生成所述活性物質(zhì)的釋放曲線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述活性物質(zhì)的所述釋放曲線與所述活性物質(zhì)的實驗釋放曲線進(jìn)行比較。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述活性物質(zhì)包含藥物、生物分子、蛋白質(zhì)、納米顆粒、化妝品和溶劑中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述輸送模型使用皮膚結(jié)構(gòu)的所述角質(zhì)層的磚-砂漿模型制成，其中所述磚-砂漿模型表現(xiàn)皮膚結(jié)構(gòu)的所述角質(zhì)層的角質(zhì)細(xì)胞和脂質(zhì)基質(zhì)，其中所述皮膚結(jié)構(gòu)通過角質(zhì)細(xì)胞寬度、角質(zhì)細(xì)胞長度、脂質(zhì)區(qū)域的厚度、角質(zhì)細(xì)胞偏移比率和角質(zhì)層數(shù)這些幾何參數(shù)來表征，并且測量穿過所述角質(zhì)層的通量，并所述通量相對于時間積分以計算通過所述角質(zhì)層的滲透的真皮吸收/累積釋放。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多重分子動力學(xué)模擬在恒定的溫度和壓力下進(jìn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述輸送模型中研究所述活性物質(zhì)沿著具有沿z方向的法線的所述雙層的擴(kuò)散率。