JP4632660B2 - 昆虫内の化学物質の薬物動態的振舞を計算するためのコンピュータシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
チャーニック(Charnick)その他、ジェー・ファーマコキン・ビオファーム(J.Pharmacokin. Biopharm.) 23, 217 (1995) グリーンウッド(Greenwood)その他、ペスティック・サイ(Pestic. Sci.) 30, 97 (1990) ラガディック(Lagadic)その他、ペスティック・バイオケム・フィシオル(Pestic. Biochem. Physiol.) 45, 105 (1993) ラガディック(Lagadic)その他、ペスティック・バイオケム・フィシオル(Pestic. Biochem. Physiol.) 48, 173 (1994)
として決定される。ここで、
Px 物質に対する器官Xの膜(壁)の透過率
Ax 器官Xの膜(壁)の表面積
c クチクラ
mu 筋肉
fb 脂肪体
nc 神経束
gw 内蔵壁
として決定される。したがって、Kxは、平衡状態での血リンパと器官xとの間の物質の分配係数である。
種々の投与形態(血リンパに経口、局所、あるいは注射により行う)
食物通路を介した食物の「オープンループ」質量輸送
幼虫の成長による器官容積の時間依存性
を考慮して修正されている。
器官容積Vx(8つのパラメータ値、および、幼虫成長によるそれらの時間変動を記述するための他のパラメータ値)
血リンパ300と周辺区画(c,mu,fb,nc,gw)との間の物質の分配係数Kx
クチクラ表面とクチクラの間の分配係数、および、内臓壁と内臓中身の間の分配係数
評価すべき物質が代謝している場合におけるクチクラ、血リンパ、内臓壁の代謝レート定数
区画(c,mu,fb,nc,gw)間の質量輸送に対するレート係数λx=[PxAx]/Vx
である。
ここで、
Kfat=平衡状態での水と脂肪の間の物質の分配係数(脂肪親和性)
Kprotein=平衡状態での水とタンパク質の間の物質の分配係数
fwater,x=区画xでの水の容量分率
ffat,x=区画xでの脂肪の容量分率
fprotein,x=区画xでのタンパク質の容量分率
と決定してもよい。
102 シミュレーションモデル
104 生理学的定数
106 物質依存パラメータ
108 データベース
110 予測モジュール
112 入力/出力モジュール
300 血リンパ(hl)
302 脂肪体(fb)
304 筋肉(mu)
306 クチクラの表面(cs)
308 クチクラ(c)
310 内蔵壁(gw)
312 内臓中身(gc)
314 神経束(nc)
Claims (27)
- 昆虫内の化学物質の薬物動態的振舞を計算するためのコンピュータシステムにおいて、
昆虫の区画内の上記化学物質の濃度/時間プロフィールを予測するための生理学に基づいた薬物動態シミュレーションモデル(102)であって、上記物質に依存する少なくとも一つのパラメータを有するものと、
上記物質の物理化学特性に基づいて上記少なくとも一つのパラメータを予測するための予測モジュール(110)と、
を備えたコンピュータシステム。 - 上記少なくとも一つのパラメータは、上記化学物質の上記昆虫の区画に対する透過率と上記区画の有効表面積との積であることを特徴とする請求項1のコンピュータシステム。
- 上記少なくとも一つのパラメータは、区画間の質量輸送に対するレート係数(λx=P x Ax/Vx)であり、上記昆虫の少なくとも一つの器官の容積は時間の関数(Vx=Vx(t))であることを特徴とする請求項1のコンピュータシステム。
- 上記物理化学特性は、上記物質の水と燐脂質膜の間の分配係数、オクタノール/水分配係数、分子量、溶解度、および/またはこれらパラメータの組み合わせであることを特徴とする請求項1のコンピュータシステム。
- 上記物質の化学構造の記述子から上記物理化学特性を決定するQSARモデルまたはニューラルネットワークを備えた請求項1のコンピュータシステム。
- 上記予測モジュールは、テスト物質の物理化学特性およびこれらテスト物質に対し実験的に得られたパラメータを含むデータベース(108)に基づくことを特徴とする請求項1のコンピュータシステム。
- 上記予測モジュールは、上記物質の脂肪親和性および/または分子量から上記少なくとも一つのパラメータの計算を行う計算関数を含むことを特徴とする請求項1のコンピュータシステム。
- 上記計算関数は、実験的に得られたパラメータ値の直線回帰に基づくことを特徴とする請求項8のコンピュータシステム。
- 昆虫の区画内の化学物質の濃度/時間プロフィールの予測を行うための生理学に基づく昆虫の薬物動態シミュレーションモデルであって、上記物質に依存する少なくとも一つのパラメータを有するものを用いた、昆虫内の化学物質の薬物動態的振舞を計算するための方法において、
上記物質の物理化学特性を上記物質に対する上記少なくとも一つのパラメータを予測するための予測モジュールに入力する工程と、
上記予測された少なくとも一つのパラメータに基づいて、上記化学物質の濃度/時間プロフィールの予測を行うシミュレーションモデルを用いてシミュレーションを実行する工程と、
を含む方法。 - 上記少なくとも一つのパラメータは、上記化学物質の上記昆虫の区画に対する透過率と上記区画の有効表面積との積であることを特徴とする請求項10の方法。
- 上記パラメータは、区画間の質量輸送に対するレート係数(λx=PxAx/Vx)であり、上記昆虫の少なくとも一つの器官の容積は時間の関数(Vx=Vx(t))であることを特徴とする請求項10の方法。
- 上記物理化学特性は、上記物質の水と燐脂質膜の間の分配係数、オクタノール/水分配係数、分子量、溶解度、および/またはこれらパラメータの組み合わせであることを特徴とする請求項10の方法。
- 上記物理化学特性は、QSARモデルまたはニューラルネットワークにより決定されることを特徴とする請求項10の方法。
- 上記少なくとも一つのパラメータの予測は、テスト物質の物理化学特性およびこれらテスト物質に対し実験的に得られたパラメータを含むデータベース(108)に基づくことを特徴とする請求項10の方法。
- 上記少なくとも一つのパラメータの予測は、上記物質の脂肪親和性および/または分子量から計算関数を用いて行われることを特徴とする請求項10の方法。
- 上記計算関数は、実験的に得られたパラメータ値の直線回帰に基づくことを特徴とする請求項17の方法。
- 昆虫の区画内の化学物質の濃度/時間プロフィールを予測するための生理学に基づいた薬物動態シミュレーションモデルであって上記物質に依存する少なくとも一つのパラメータを有するものを用いて、上記化学物質の薬物動態的振舞の計算を行うためのプログラムを記憶したデジタル記憶媒体において、
上記計算は、
上記物質に対する上記少なくとも一つのパラメータを予測するための予測モジュールに上記物質の物理化学特性を入力する工程と、
上記予測された少なくとも一つのパラメータに基づいて、上記化学物質の濃度/時間プロフィールの予測を行うシミュレーションモデルを用いてシミュレーションを実行する工程と、
を含むことを特徴とするデジタル記憶媒体。 - 上記少なくとも一つのパラメータは、上記化学物質の上記昆虫の区画に対する透過率と上記区画の有効表面積との積であることを特徴とする請求項19のデジタル記憶媒体。
- 上記少なくとも一つのパラメータは、区画間の質量輸送に対するレート係数(λx=PxAx/Vx)であり、上記昆虫の少なくとも一つの器官の容積(Vx)は、時間の関数(Vx=Vx(t))であることを特徴とする請求項19のデジタル記憶媒体。
- 上記物理化学特性は、上記物質の水と燐脂質膜の間の分配係数、オクタノール/水分配係数、分子量、溶解度、および/またはこれらパラメータの組み合わせであることを特徴とする請求項19のデジタル記憶媒体。
- 上記プログラムとは別にあるいは該プログラムの一部として、上記物質の化学構造の記述子から上記物理化学特性を決定するQSARモデルまたはニューラルネットワークをさらに備えた請求項19のデジタル記憶媒体。
- 上記予測モジュールは、テスト物質の物理化学特性およびこれらテスト物質に対し実験的に得られたパラメータを含むデータベース(108)に基づくことを特徴とする請求項19のデジタル記憶媒体。
- 上記予測モジュールは、上記物質の脂肪親和性および/または分子量からパラメータの計算を行う計算関数を含むことを特徴とする請求項19のデジタル記憶媒体。
- 上記計算関数は、実験的に得られたパラメータ値の直線回帰に基づくことを特徴とする請求項26のデジタル記憶媒体。
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