什么是MembranePlus?
MembranePlus是美國Simulations Plus新推出的一款用于模擬化合物透膜行為的先進軟件。支持包括Caco-2, PAMPA, MDCK等實驗平臺的擬合??上到y的解析藥物的整個透膜過程,包括蛋白的結合、溶酶體的捕獲、酶和轉運體的影響、細胞旁路等多種復雜的透膜機制以及如PH、體積、振搖率等實驗條件對透膜的影響。
MembranePlus的功能
預測各種透膜過程
預估細胞內的不同濃度,包括:
預測不同的實驗條件對通透的影響
體外通透數據的分析
明確藥物的滲透途徑(細胞旁通路、跨細胞通路)
評估代謝酶和轉運體對通透的影響,估算相關的Km和Vmax
良好模型的建立,將對化合物的透膜機制的解析和數據分 析起到更多的幫助。
MembranePlus的特點
MembranePlus基于化合物理化性質和相關實驗信息整合了眾多的數學模型,便于細致地解析化合物的透膜吸收過程。此外,模型考慮了不同的實驗條件對模擬的影響,便于設計更加合理的體外透膜實驗方法。
膜通透模型
MembranePlus整合了高級的膜通透模型(AMPR模型),該模型將透膜過程分隔為水相-有機相-水相的三明治型模型。充分的考慮了電離效應對化合物透膜的影響。分別整合了不同的函數關系用以表征陽離子、陰離子和中性離子的動態透膜過程。
AMPR模型主要基于進出速率常數Vi,Vo用以模擬化合物的透膜行為。MembranePlus搭載了logD等QSAR模型,便于在早期通過結構式預估化合物的logP/logD, pKa(s)等生物藥劑學信息,允許進一步自動估算相應的Vi和Vo。
溶酶體效應
化合物在溶酶體中的蓄積可能會影響到化合物在組織中的分布。特別是對堿性化合物有較大的影響。MembranePlus通過整合雙隔室的模型,來解析溶酶體蓄積的影響。同樣, MembranePlus也采用了AMPR 模型來表征化合物在溶酶體膜上的通透行為。
MembranePlus的其他特色
快速擬合
MembranePlus基于藥物的生物藥劑學相關性質(logP, logD, pKa等——可基于內建的QSAR模型通過結構式進行預估)和相關的實驗條件(振搖率,PH,細胞周期,藥液體積等)可快速擬合出跨膜吸收過程中的不同部位濃度和通透性。
多種通透性
MembranePlus一次擬合可分別估算表觀通透性Papp, 細胞旁路通透性Perm-Para和跨細胞膜通透性Perm-Trans等多種通透性。
參數敏感性分析(PSA)
早期可快速的評估影響透膜相關性質的關鍵因素,優化資源配置,指導實驗人員作出更加合理的決策。