3.1　扩散系数

3.1.1　药物单体

扩散系数的单位是长度平方/时间，例如，cm ² /s。已经有研究报道了几个用于计算在水性介质中药物单体扩散系数 D _mono 的公式。Avdeef提出了用以下公式计算37℃时药物单体分子在水中的扩散系数：

对于分子量MW=350，可计算药物单体扩散系数D _mono =7.3×10 ^-6 cm ² /s。这个方程的平均误差约20%。

如药物的分子体积已知，也可用很多其他方法进行计算，例如，用Hayduk & Laudie方程：

该方程约有13%的误差，通过使用Abraham溶质描述符，则，

其中， A _H 表示氢键供体的强度， V _x 是McGowans分子体积。从药物结构式估算药物单体扩散系数D _mono ，要比其他药物参数如S ₀ 的误差小得多。

3.1.2　胆汁胶束-药物结合型

胆汁胶束-药物结合型的扩散系数取决于胆汁胶束浓度，见图3.2。胆汁胶束-药物结合型的扩散系数比药物单体的扩散系数小8～80倍。在牛磺胆酸（TC）：卵磷脂（EL） —4∶1的条件下，胆汁胶束的直径 d _bm 、胆汁胶束-药物结合的扩散系数 D _bm 可估算如下：

其中， C _bile 是牛磺胆酸TC的浓度，例如，空腹状态下的人工模拟肠液中的浓度（FaSSIF，TC = 3mM）， d _bm = 52nm， D _bm = 0 . 13 × 10 ⁻⁶ cm ² /s。值得注意的是，根据胆汁浓度和组成的不同，胃肠道GI的不同位置或不同动物种类D _bm 有可能不同。而且，当胆汁浓度被稀释时，胆汁胶束直径也将随着改变。胆汁稀释的过程也可能会发生在肠中，胆囊中的胆汁被排入肠中时会发生稀释。胆汁胶束浓度被稀释后，胶束将转化成类似脂质体的结构。Okazaki等人研究了药物包裹对胆汁胶束扩散系数的影响，见图3.3。药物包合对碱性药物胆汁胶束扩散系数影响很大，但对不可解离型（中性药物）和酸性药物影响相应较小。胆汁胶束的扩散系数通过动态激光散射测定方法可以很容易地测量得到，见7.4.3章节。

据报道，当胆汁酸浓度小于3mM时，药物在黏液层中的有效扩散系数是在水中的三倍。

3.1.3　有效扩散系数

有效扩散系数D _eff 由扩散系数、药物单体百分数和胆汁胶束-药物的百分数三者决定，见图3.1c：

其中 f _u 是游离药物单体的百分数， f _bm 是胆汁胶束-药物分子的百分数。