网孔插入物把药物扩散与细胞代谢分开观察
韩国忠南大学（Chungnam National University）与韩国毒理学研究所（Korea Institute of Toxicology）等团队在 Computational and Structural Biotechnology Journal 报道体外到体内外推（in vitro–in vivo extrapolation，IVIVE）研究，尝试同时描述培养系统中的药物扩散和细胞代谢。
装置在单个培养容器中放入多孔网制成的插入物，细胞培养在插入物内，外部培养液中的药物经网孔进入细胞所在空间。网孔大小与搅拌共同改变浓度达到平衡的速度，因此外部药物浓度和细胞实际接触浓度可以随时间不同。
研究先用罗格列酮及不同孔径建立扩散模型，再在插入物中培养人肝癌来源 HepaRG 细胞系，加入双氯芬酸或睾酮。这样的设计让单纯物理转运和细胞代谢分别提供模型输入。
不同孔径改变浓度曲线，模型仍有经验性假设
研究用不同网目数的插入物测量罗格列酮随时间进入内部的过程。网孔越小，浓度达到平衡所需时间越长；孔径和网目数的对数回归 R² 为 0.984。最密网孔难以直接成像测量，孔面积由回归估算。
团队采用 Weibull 分布函数拟合扩散时间过程，估算并关联各孔径的参数。论文将这部分视为对观察曲线的经验描述，函数本身没有完整推导被动扩散的物理机制。
加入代谢后，双氯芬酸模型包含外部和插入物内的原药及代谢物，共 4 个室；睾酮实验只测量原药减少。模型还加入细胞数量校正，因为细胞数量增加后，测得的代谢变化并未按比例增长。
两种底物分别检验代谢物形成和原药减少
双氯芬酸外部浓度为 40 μM，插入物内分别使用 10 万、20 万和 50 万个 HepaRG 细胞。团队连续 72 小时测量原药及 4-羟基双氯芬酸，每个条件进行 3 次重复测量。睾酮采用 1、5 和 20 μM，以固定 50 万个细胞检测原药时间过程。
研究以模型拟合两种底物的实验数据，并为代谢参数设定变异，得到预测区间。双氯芬酸模型既反映进入细胞空间的原药，也反映代谢物生成和再分布；睾酮模型主要反映原药消除。
部分初次参数估计不确定度较高：双氯芬酸代谢物释放参数和细胞代谢参数的相对标准误分别为 1287% 和 392%，睾酮细胞代谢参数为 137.6%。研究进行了 500 次自助重采样，大部分参数的不确定度下降，但代谢物释放参数的中位值也发生较大变化。
这些数值表明，曲线拟合与单个参数的稳定性需要同时观察。论文提供了自助重采样和预测区间，模型中某些参数仍受到有限数据和实验变异的影响。
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校正细胞代谢能力后，外推至人肝清除率
模型得到的 HepaRG 体外固有清除率，双氯芬酸约为 0.078，睾酮约为 0.159 mL/min/10⁶ 个细胞。团队分别按 30% 和 70% 的相对代谢能力校正到原代人肝细胞，再结合肝细胞数量、肝重及 70 kg 成人参数进行放大。
最后采用充分搅拌肝模型，将肝血流、药物游离比例和培养液中的未结合比例纳入计算。双氯芬酸预测肝清除率为 2.91 mL/min/kg，论文引用的人体肝清除率约为 4 mL/min/kg；睾酮预测值为 5.03–11.63 mL/min/kg，并与换算后的文献范围比较。
作者还以所得双氯芬酸清除率建立一室人体药代动力学（pharmacokinetics，PK）模拟。预测的峰浓度和总暴露量略低于所比较的临床资料，半衰期则较接近。扩散装置简化了实际人体吸收，消除时间过程与完整口服暴露的拟合程度也不同。
底物差异决定代谢校正是否可沿用
HepaRG 是人肝癌来源的永生化细胞系，其代谢能力与原代人肝细胞存在差别。论文用于睾酮的 70% 校正，来自咪达唑仑在 HepaRG 与人肝细胞中的 CYP3A4 活性比较。虽然两种药物都由 CYP3A4 代谢，结合位点和底物行为仍可能不同。
研究实际检验了双氯芬酸和睾酮两个底物，分别代表 CYP2C9 和 CYP3A4 相关代谢。后续扩展需要确定各底物的细胞代谢差异，并考虑暴露期间的细胞增殖、空间限制和活性变化。本文提供的是扩散与代谢相结合的外推路线及其初步比较结果。