原著前言

就像房子是由砖石建成，科学也是建立在事实基础之上；但单纯事实的堆积不能算是科学，就像一堆砖头不能被称作房子一样。

——亨利·庞加莱

本书的目的是为读者提供生物药剂学建模与模拟的系统认知，这可能是第一本挑战该艰巨任务的书。

生物药剂学建模需要广泛的知识体系，包括了解药物本身的性质，胃肠道的生理学和药物参数的清晰含义。本书涵盖了进行和评估生物药剂学建模所需的广泛知识，主要讨论了药物的口服吸收，但这一科学框架，同样也适用于其他给药途径，如经鼻和经肺部给药等。

药物的口服吸收是由溶解、沉淀、肠壁渗透和胃肠道转运等复杂过程组成。此外，在药物分子进入体循环之前，肠壁和肝脏中也会发生药物的代谢。

历史上，曾经采用简化分解的方法来理解药物的口服吸收过程，口服吸收的每个过程被分解成多个子过程，直至分解到分子水平。但即使理解了每个子过程，也不足以理解药物口服吸收的整体特征。因此，重新构建口服吸收的整个过程与理解药物口服吸收每个子过程之间的关系是至关重要的。

在生物学领域，计算系统生物学自2000年起发展迅猛。在系统生物学中，通过分解与组合的方法研究生物分子之间的相互作用，以定量的方法理解疾病状态与每个分子过程之间的关系。在本书中，也会采用类似的方法研究药物的口服吸收。

本书第一部分，讨论了药物口服吸收的整体框架。在不使用数学模型的情况下，综合讨论了药物口服吸收的中心法则：药物的溶出、溶解、渗透性之间的交互影响。

尽管第一部分的讨论只是理论和定性的概述，但正确理解药物吸收的中心法则将对药物的研发有巨大的帮助。药物口服吸收中心法则是生物药剂学分类系统（BCS）的基础，该分类系统现已广泛应用于药物研发过程。

第二部分是组成整个药物口服吸收模型的各部分理论。本书中，整体的数学框架被称为“胃肠道统一理论框架（GUT框架）”。该部分中首先详细讨论了“浓度”的概念，这一概念对理解生物药剂学建模至关重要；接着阐述了药物的溶解、溶出、沉淀、膜渗透、代谢。根据统一定义的药物浓度对各个理论进行描述，最终整合到GUT框架中。

第三部分是用于生物药剂学建模的生理与药物特性的数据。生物药剂学模型的质量很大程度依赖于输入数据的质量。输入的数据大致分为药物性质和生理参数，并从对生物药剂学建模作用的角度审核这些数据。

第四部分是讨论生物药剂学建模在药物研发中的实际应用之前，需对生物药剂学模型的有效性进行严格的验证。首要原则是采取奥卡姆剃刀原则（有效中选择最简单的原则），对生物药剂学模型进行循序渐进的验证。

第五部分将讨论生物药剂学建模在药物研发中的应用，包括生物药剂学系统分类（BCS）、剂量/粒径依赖性预测、固体剂型的选择、制剂处方的应用、食物效应预测等方面。

第六部分将讨论生物药剂学建模在药物研发和法规监管中的应用策略。生物药剂学建模引入良好的建模规范将是法规监管应用的一个紧迫问题。

为了读者更好地理解生物药剂学建模原理，本书提供了许多图表，另外还引用了900多篇参考文献。原作者希望读者能够喜欢本书，并将其作为生物药剂学建模的有用参考资料，还感谢Wiley出版社，让他有机会写一本关于生物药剂学建模与模拟的书。

（译者注：全文最后，原文作者致谢了帮助他的所有人员。）

——菅野清彦

参考文献

1.Amidon, G.L., Lennernas, H., Shah, V.P., Crison, J.R. (1995). A theoretical basis for a biopharmaceutic drug classification: the correlation of in vitro drug product dissolution and in vivo bioavailability. Pharm. Res. , 12, 413-420.

2.Kitano, H. (2002). Computational systems biology. Nature , 420, 206-210.