ナノ粒子中のサキナビルのヒト単球/マクロファージ（MO/MAC）細胞への送達を予測するモデル

ナノ粒子システムなどの技術が薬物送達に及ぼす影響をモデル化することは、合理的な定式化設計において有益です。ナノ粒子による薬物送達の増強を示す多くの研究がありますが、文献は、ナノ粒子が特定の薬物の送達に役立つ時期に関するガイダンスをほとんど提供していません。ナノ粒子を投与した培養細胞の細胞内薬物濃度を予測するモデルが開発されました。このモデルは、主要なシステムを処理するために、細胞による薬物およびナノ粒子の取り込みだけでなく、ナノ粒子からの薬物放出を考慮しました。これらの重要なプロセスの数学的式は、各プロセスが単独で発生した実験を使用して決定されました。これらの実験では、ポリ（エチレンオキシド）修飾ポリ（エプシロン - カプロラクトン）（PEO-PCL）ナノ粒子の製剤として投与された低溶解性薬物であるサキナビルの細胞内送達は、THP-1ヒトモノサイト/マクロファージで研究されました。/mac）セル。このモデルは、水溶液と比較してナノ粒子に薬物が投与された場合、細胞内濃度の増強を正確に予測しました。この単純なモデルは、ナノ粒子を投与する際の細胞内薬物濃度の全体的な増強を決定する際のナノ粒子摂取と薬物放出の相対的な速度論の重要性を強調しています。

Modeling the influence of a technology such as nanoparticle systems on drug delivery is beneficial in rational formulation design. While there are many studies showing drug delivery enhancement by nanoparticles, the literature provides little guidance regarding when nanoparticles are useful for delivery of a given drug. A model was developed predicting intracellular drug concentration in cultured cells dosed with nanoparticles. The model considered drug release from nanoparticles as well as drug and nanoparticle uptake by the cells as the key system processes. Mathematical expressions for these key processes were determined using experiments in which each process occurred in isolation. In these experiments, intracellular delivery of saquinavir, a low solubility drug dosed as a formulation of poly(ethylene oxide)-modified poly(epsilon- caprolactone) (PEO-PCL) nanoparticles, was studied in THP-1 human monocyte/macrophage (Mo/Mac) cells. The model accurately predicted the enhancement in intracellular concentration when drug was administered in nanoparticles compared to aqueous solution. This simple model highlights the importance of relative kinetics of nanoparticle uptake and drug release in determining overall enhancement of intracellular drug concentration when dosing with nanoparticles.