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Module 1: Sistemas de liberación e hidrogeles

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Hola, todos. Bienvenido a otra conferencia para la Ingeniería y Principios de Entrega de Medicamentos. Hemos estado discutiendo bastante matemáticas y bastante de cómo calcular diferentes cosas para determinar la fecha de lanzamiento para determinar cómo se han distribuido los medicamentos en el cuerpo. Así que, pensé en la clase de hoy que sólo le daremos un poco de ejercicio y que podemos caminar a través de algunas de las preguntas y soluciones a los.
Por lo tanto, eso le ayudará en términos de primero de todo lo relacionado con cómo estos se están utilizando en las clínicas reales y cómo estos problemas se pueden resolver y luego le ayudará de nuevo en sus exámenes y asignaciones porque algunos de estos problemas serán similares a lo que usted puede esperar en su examen ok. Así que, para empezar, hagamos una especie de recapitulación de lo que podamos hacer. He planeado unos 6 o 7 ejercicios en esta conferencia. Así que, vamos a entrar en eso.
(Consulte la hora de la diapositiva: 01:22)

Entonces, aquí hay una pregunta que la pregunta es para un medicamento X. Por lo tanto, podría ser cualquier medicamento, podría ser cualquiera de la droga, puede ser cualquier medicamento que pueda aliviar la hipertensión, que puede aliviar la diabetes, podría ser cualquier cosa. Para un medicamento X a con terapéuticamente activo, su concentración inicial en el plasma debe estar por encima de 10 microgramos por mL. Y eso es en un humano adulto.
Por lo tanto, básicamente lo que estamos diciendo si tenemos un medicamento X y para que sea terapéuticamente activo necesitamos conseguir que sea concentración para ser 10 microgramos por mL o mayor. Ahora, esto vuelve a ser muy claro, bueno también voy a explicar un poco mientras vamos largo. Por lo tanto, sabemos que para cada medicamento hay este nivel tóxico. Así que, esto es si digo concentración de la droga y luego hay algún nivel sub terapéutico.
Entonces, esto es tóxico, esto es sub terapéutico y digamos que esto es tiempo. Por lo tanto, para cualquier medicamento podemos definir estos dos parámetros; obviamente, si usted sigue dando el medicamento y alcanza una cierta cantidad puede empezar a ser tóxico para el cuerpo y por debajo de cierta cantidad que ni siquiera haría nada. Entonces, será como si no hubiera droga y esta es la región con la que quieres trabajar, básicamente la gama de trabajo.
Ahora, para este medicamento en particular X, estamos diciendo que este valor es de 10 microgramos por mL.
Obviamente, el límite superior no se da en la pregunta, por lo que supondremos que de alguna manera necesitamos obtener la concentración por encima de este valor en concreto. Por lo tanto, ahora, este medicamento también se conoce para distribuir en el agua corporal total. Así que, ahora, eso viene a nuestra discusión sobre el Vd que es el volumen de distribución y está diciendo que este medicamento distribuye a través del agua del cuerpo.
Entonces, ¿qué clase de medicamento será esto? Este será un medicamento bastante hidrofílico. Y, por lo tanto, la pregunta es ¿cuánta droga debe inyectarse, por lo que su concentración alcanza los niveles terapéuticos? La pregunta supone que el medicamento se distribuye rápidamente y puede considerar otros supuestos necesarios.
Así que, obviamente, si hablamos de un escenario clínico real necesitamos mucha más información que no se da en esta pregunta porque técnicamente deberíamos saber cuál es la tasa de eliminación correcta porque digamos que inyectamos droga, pero incluso antes de que vaya a los 10 microgramos por mL, comienza a eliminar también, por lo que también necesitamos esa tasa. Por lo tanto, es por eso que uno de los supuestos que están diciendo es que es una rápida distribución de drogas. Por lo tanto, podemos asumir una distribución instantánea para esto para este problema y luego, por supuesto, hay muchas otras suposiciones que tenemos que hacer en cuanto a cuál es el peso de lo humano, cuál es el agua corporal total presente. Por lo tanto, todo ese supuesto que vamos a hacer mientras continuamos en esto.

Así que, de nuestra discusión en la clase digamos para un humano adulto, el agua corporal total es de unos 30 a 50 litros que es lo que estamos discutiendo bien. Por lo tanto, tomemos un ejemplo de 30 litros y luego sabemos qué es Vd: el volumen de distribución es la cantidad de la droga en el cuerpo. Así que, básicamente (Cantidad de fármaco inyectado)/(Concentración en el plasma) Así, sabemos que si Vd es muy alto; eso significa que la concentración en el plasma es bastante baja lo que básicamente sugeriría que es un fármaco lipofílico, pero en este caso se ha dado que el Vd es en realidad el agua corporal total. Así que, supongamos que esto es de 30 litros. Ahora, ya que estamos diciendo que queremos que la concentración terapéutica sea de 10 microgramos por mL, la concentración en el plasma que vuelve a ser una parte del agua corporal, también debe ser de 10 microgramos por mL.
Entonces, lo que podemos hacer entonces es que podemos decir entonces que 30 litros es igual a la cantidad de la droga en el cuerpo que es la cantidad total que estamos inyectando, dado que es una distribución instantánea y estamos descuidando cualquier eliminación, así que déjenme decir esto. Entonces, aquí estamos descuidando la eliminación, al menos por el marco de tiempo del que estamos hablando aquí. Entonces, ahora, vamos con esto, estamos diciendo que los 30 L= Cantidad de fármaco en cuerpo/Concentración en la concentración plasmática en el plasma en este caso es de 10 microgramos por mL.
Por lo tanto, entonces la cantidad de droga en el cuerpo, que es básicamente lo que estamos inyectando es igual a, así que digamos que es A=30L x 10 μg/mL Por lo tanto, vamos a convertir esto mL a litro y microgramos posteriormente. Así que, si lo digo, 10 μg/mL = 10 mg/L Todo lo que he hecho es dividir se multiplica ambos lados por mil y luego 1000 microgramos es 1 mg y similarmente 1000 mL es 1 litro.
Entonces, entonces podemos decir que se trata de 30 litros multiplicados por 10 mg por litro; litro-litro que podemos cancelar. Por lo tanto, habrá 300 miligramos. Entonces, esa será la cantidad de droga que tendremos que inyectar y que llevará a la concentración de 10 microgramos por mL; obviamente, en un escenario real tendremos que inyectar mucho más que esto porque habrá eliminación también y luego nuevamente queremos estar por encima de esto no en esto y así, por eso será esto. Por lo tanto, 300 miligramos es el mínimo que tendremos que inyectar para que el medicamento sea realmente terapéuticamente activo.
Obviamente, habríamos asumido que el agua corporal total será de 50 litros. Esto se habría convertido en 50 litros multiplicado por 10 mg por ml o 10 mg por litro dándonos un valor de 500 miligramos. Entonces, ahora, se puede ver cómo los médicos pueden entonces, si un paciente entra y el paciente es alto y pesado entonces tendrán que dar mucho más medicamento, mientras que digamos si todavía es un niño o alguna persona de ese tamaño. Y, por eso las dosis todas las diferencias entre las mujeres y los hombres porque típicamente hay una diferencia en el peso también.
(Consulte la hora de la diapositiva: 09:16)

Aquí hay otra pregunta. Así que, en esta pregunta de nuevo esto es más en la primera parte de la charla, la primera parte de usted del curso que vamos a hablar de la farmacocinética. Por lo tanto, en esta pregunta en particular lo que se ha dado, es un medicamento X tiene una velocidad de infusión de aproximadamente 100 microgramos por minuto. Por lo tanto, básicamente estamos diciendo que el medicamento X se infunde a 100 microgramos por minuto. Así que, tal vez sea un goteo IV que has visto si vas a los hospitales, tendrán este stand con una botella y se conectarán a tus venas a través de un tubo.

Por lo tanto, tal vez es algo así como ese escenario y donde están permitiendo que cerca de 100 microgramos de medicamento vayan por minutos. Ahora, lo que hacen que puede ser el goteo tiene una concentración entonces están liberando tal vez 0,1 ml por minuto y que sale a ser 100 microgramos. Así que, algo muy alcanzable y entonces ahora están hablando de eliminación aquí también y están diciendo que la mitad de la vida para la eliminación es de unas 15 horas.
Por lo tanto, sabemos que t la mitad es igual a 15 horas, entonces han dado la tasa de eliminación también. Por lo tanto, el ke que es la tasa de eliminación es igual a 0.1 por hora. Por lo tanto, y luego el Vd también se da para ser de 40 litros. Así, de nuevo y este Vd es bastante alto lo que significa que el medicamento debe ser hidrofílico y dado un problema anterior, también parece que también está distribuyendo el agua corporal total. Y, así que ahora se preguntan cuál es la concentración estable del estado. Por lo tanto, digamos que escribo la concentración de estado estable como concentración en estado estacionario. Por lo tanto, esto es lo que queremos encontrar.
Ahora, veamos el escenario. Por lo tanto, tenemos un paciente. El paciente está siendo en continuo dado el fármaco por un goteo, pero estamos diciendo que el medicamento no va a ser estable ahí para siempre y también tiene alguna tasa de eliminación, también tiene algo de vida media. Entonces, ¿cuánto debo dar? Así que, de nuevo si vuelvo a dibujar esa curva. Así que, de nuevo este es el nivel tóxico, este es el nivel sub terapéutico, tenemos concentración versus digamos tiempo.
Ahora, en el ejemplo anterior lo que analizamos cómo podemos llegar a este rango en concreto.
Ahora, lo que ahora estamos tratando de hacer es ver si podemos mantener de esta manera.
Así que, digamos si estamos aquí y queremos mantenerlo de tal manera que realmente no se vaya de este rango en particular, entonces tenemos que infundirlo continuamente porque este medicamento es degradante y si ahora damos continuamente el medicamento entonces permaneceremos en este rango. Por lo tanto, en este problema particular ya que estamos diciendo que la droga también está siendo eliminada, tenemos que equilibrar para eso. Sin embargo, el metabolismo de la droga no se da. Por lo tanto, en este caso vamos a suponer que no hay metabolismo o incluso si hay metabolismo no cambia realmente la actividad del fármaco.
Por lo tanto, tal vez los metabolitos también están activos o tal vez no hay metabolismo que no es otra vez un caso fisiológico. También habrá algún metabolismo, pero por ahora suponemos que no hay metabolismo es solo la infusión y la eliminación. Así que, ahora, ese es el caso entonces en estado estacionario ya que el fármaco no se puede generar en el cuerpo, lo que diremos es, permítanme hacer un balance de masas aquí.
Droga inyectada + Droga Generada-Medicamento Eliminado = Aumento en la cantidad de droga Ahora, estamos diciendo un estado estacionario, por lo que, el fármaco agregado es 0, cuando dije el medicamento agregado, es como el aumento en la concentración de fármaco, pero como es estado estacionario, por lo que, déjenme decir en realidad es igual a la concentración de la droga aumento. Entonces, esto es 0 porque es un estado estable que estamos diciendo que el medicamento no puede ser generado por lo que, esto es 0. Entonces, entonces lo que tenemos es básicamente la droga inyectada es igual a la droga eliminada. Esto no es nada, sino un balance de masas.
Ahora, miremos cada uno de estos, por lo que sabemos que el medicamento inyectado es de 100 microgramos por minuto y ¿qué pasa con el y el medicamento que se elimina? Por lo tanto, supongamos, bien que realmente no necesitamos asumir porque el ke nos es dado. Entonces, ¿qué es ke? ke es la tasa de eliminación. Así que, si luego lo equiparo al ke multiplicado por la concentración del fármaco en ese momento. Por lo tanto, digamos el Css porque estamos diciendo que esa es la concentración estable del estado, por lo que eso no está cambiando. Por lo tanto, esto entonces debe ser igual porque esta es la cantidad de medicamento que se elimina por unidad de tiempo y esta es la cantidad de medicamento que se inyecta por unidad de tiempo.
Entonces, si ahora ese es el caso, entonces se vuelve simple. Entonces, todo lo que tengo que hacer es ke sabemos que es 0.1 por hora multiplicado por el Css y eso debería darme la concentración constante del estado.
Por lo tanto, entonces Css se convertirá básicamente en 100 microgramos por minuto multiplicado por, correcto.
Ahora, tengo que coincidir con esta unidad, así que para hacer eso lo que puedo hacer es que puedo convertir esto. Por lo tanto, puedo multiplicar por un 60, puedo convertir esto a la hora para que pueda cancelar esto, por lo que esto básicamente se convertirá en 60 multiplicado por 100.
Por lo tanto, eso ahora es microgramo dividido por hora. Esto luego se multiplica por hora dividida por 0.1. Por lo tanto, la hora de la hora se cancela, por lo que esto esencialmente se convertirá en 60000 microgramos, que usted puede convertir a miligramo. Así que, eso te dará, eso te dará unos 60 miligramos.
Así que, ahora, este es el medicamento total que va a estar presente en el cuerpo en estado estacionario. Ahora, sabemos que el Vd es de 40 litros. Por lo tanto, eso significa que esta cantidad de droga será distribuida en este volumen. Entonces, entonces la concentración no será nada, sino 60 por 40

miligramo por litro. Por lo tanto, que básicamente nos dará 1,5 mg por litro o incluso convertirlo en cualquier unidad que se desee ok.
(Hora de la diapositiva: 18:25)

Por lo tanto, veamos otra pregunta ahora. Así que, ahora, nos estamos moviendo hacia la parte de difusión del curso y la pregunta es cuánto tiempo tomará para una proteína con un coeficiente de difusión de 5 x 10 a la potencia menos 7 centímetros cuadrados por segundo para mover la distancia media cuadrada de 1,5 metros. Entonces, ahora, ¿qué es 1.5 metro? Eso que puedes considerar es que digamos una longitud de una persona, estamos en cualquier lugar entre 1,5 a 2,1 metros y dependiendo de lo alto o corto que seamos.
Por lo tanto, básicamente la pregunta es preguntar cuánto tiempo tomará si tengo una proteína que digamos en mi cerebro para que llegue a mis pies, sólo mi difusión. Entonces, esta es una pregunta muy simple en este caso porque sabemos que la raíz significa Xrms cuadrado = (2Dt) 0.5 Entonces, ahora, ¿qué sabemos? Conocemos los Xrms, conocemos el coeficiente de difusión para ese medicamento en particular en ese medio o esa proteína en particular en ese medio y luego queremos averiguar cuánto tiempo tomará. Por lo tanto, hagamos esto.
Por lo tanto, esto se convertirá básicamente si cuadrar ambos lados. (Xrms) 2
= 2Dt

t = (Xrms) 2 /2D

Así que, solo quiero señalar que este coeficiente de difusión que se escribe aquí es en realidad bastante fisiológico, así es como el típico coeficiente de difusión de proteínas es lo que se encuentra en la literatura y de nuevo la distancia que se da aquí 1.5 metro es de nuevo muy fisiológica también porque eso es lo que al menos para el escenario de caso humano se va a encontrar este ser el requisito para que las proteínas vayan por todo el cuerpo.
Así que, ahora, si resuelvo esto, entonces tendremos t = (1,5 m x 1,5 m)/(2 x 5 x 10-7 cm2 /s)

Entonces, esto entonces se convertirá en t = 1.5 x 1.5 x 1010 segundos Por lo que, ahora, esto es bastante tiempo correcto quiero decir si converso esto para que digamos horas y yo básicamente lo haré. Por lo tanto, esto será horas. Si ahora realmente quiero convertir esto en años se va a convertir en estos muchos años que va a tomar para que esta proteína se difunda. Ahora, incluso con todo esto si veo aquí ahora, así que estamos hablando de 1, 2, 3, 4, 5, 6. Por lo tanto, todavía estoy hablando de 100s o 1000s de años, por lo que casi 500 años o algo. Por lo tanto, no voy a seguir adelante y resolver esto ahora mismo, pero estamos hablando de que esto va a ser mayor que los 100s de años.
Así que, ahora, se pueden imaginar si estamos diciendo que una proteína si se está moviendo puramente por difusión de nuestra cabeza a todo el camino hacia abajo a nuestros pies va a tomar alrededor de más de 100 años entonces tenemos un gran problema justo porque eventualmente todas estas proteínas, todas estas biomoléculas necesitan moverse libremente alrededor. Entonces, ¿cuáles son las diferentes cosas que podemos cambiar al respecto? Obviamente, eso no es verdad justo porque sabemos que eso no es cierto, tenemos insulina secretada en una parte del órgano, pero inmediatamente va a por todas partes. Comemos alimentos, a pesar de que se absorbe a través de nuestro intestino se va a todas las partes del cuerpo.
Entonces, ahí es donde entra el sistema circulatorio, porque si no tenemos el sistema circulatorio y si requerimos solo difusión entonces estamos tardando años para eso. De hecho, esto es mucho más que la vida útil de lo humano. Por lo tanto, eso no es fisiológicamente factible, por lo que tal vez ahí es donde las evoluciones del sistema circulatorio comenzaron a resolver este problema de difusión, este problema de transporte que teníamos. Así que, de lo contrario, de lo contrario, se cambia el coeficiente de difusión que, por supuesto, no se puede. Algunas moléculas tienen una mayor difusión, pero incluso si tienen una difusión 10 veces mayor, incluso entonces estamos hablando de años.
Por lo tanto, el sistema de circulación es obviamente, muy rápido, nuestro corazón late bastante 100 veces por minuto y eso asegura que todo está bien distribuido a todas las partes aunque entre los dos vasos sanguíneos podría haber huecos. Por lo tanto, digamos aquí hay dos vasos sanguíneos y esta región todavía requerirá la difusión de la proteína de aquí a aquí, primero de todo tipo de receptor de transporte para tomar esta proteína y lanzarlo a través, si no es realmente difícil de difundir a través de la membrana de la sangre. Y luego una vez que sale aquí todavía necesita difuminar para llegar al sitio de acción y, pero entonces esta distancia se reduce entonces a alrededor de 50 micras, o 100 micras digamos.
Entonces, estamos hablando de 100s de micrones aquí y ahora si lo sustituyo, cambia mucho porque 1 micrón no es nada ni nos deja decir que vamos con esto. Por lo tanto, 100 μm = 0.1mm = 0.1 x 10-3 m = 10-4 m Así, ahora, si cuadrado esto que se está haciendo aquí usted encontrará que esto se va a convertir en 10-8 en el numerador y que básicamente significa, por lo que, si ahora substituto aquí por esto, entonces estamos hablando de t = 1 x 1 x 10-8 Así, esto es para 1 en lugar de 1.5 metro aquí y entonces todo el numerador lo convertirá en el poder 10 segundos que nos va a dar unos 100 segundos. Así que, debido a este sistema circulatorio, somos capaces de reducir el tiempo de difusión de 100s de años a 100s de segundos, lo cual es mucho más relevante en nuestro caso, por eso el sistema circulatorio nos ayudó en bastante a realizar procesos normales ok.

(Consulte la hora de la diapositiva: 26:37)

Por lo tanto, veamos ahora el cuarto ejemplo. Así que, veamos cuál es este ejemplo, esto es más en el sistema del reservorio ahora. Por lo tanto, nos estamos moviendo más hacia la mitad del curso y vamos a ver lo que están diciendo. Por lo tanto, están diciendo que hemos desarrollado un depósito esférico con un diámetro de alrededor de 10 centímetros para una liberación sostenida del fármaco X. Por lo tanto, obviamente, este es un reservorio, tal vez hay un poco de espesor a esta membrana que también se da para ser de aproximadamente 10 micrones y todo esto se llena con, déjenme utilizar otro color. Por lo tanto, todo esto se llena con el fármaco X y esto es por supuesto, una membrana polimérica y este sistema de depósito permite que este fármaco X se difunda a través de esta membrana para salir y esto fue diseñado, una cierta cantidad de droga fue cargada en esto. Sin embargo, en cualquier momento t, encontramos que sólo 0,5 miligramos de droga está saliendo.
Así que, pero para nuestra aplicación, queremos que ese fármaco sea de unos 10 miligramos en ese momento particular t. Por lo tanto, somos casi 20 veces más bajos que lo que se supone que debemos hacer.
Entonces, la pregunta es entonces ¿cuál debe ser el espesor de la membrana del polímero ser para lograr esta tasa de liberación? Por lo tanto, esta es la primera parte de la pregunta y luego otra parte que abordará secuencialmente. Así, sabemos que para el sistema de depósito la cantidad de droga liberada Mt no es nada, sino el área, el coeficiente de difusión, el coeficiente de partición del fármaco, la concentración del fármaco en la membrana multiplicado por el tiempo t y el espesor total de la membrana. Por lo tanto, esto lo sabemos por un sistema de depósito.

Así que, ahora, en este caso sabemos, si usted sustituye esto, estamos diciendo que 0,5 miligramos.
Por lo tanto, no sabemos muchos de estos valores, pero eso está bien. Les vamos a permitir que lo sean. A la hora t y sabemos que este grosor es de 10 micrones. Y, ahora estamos diciendo lo que debería ser este grosor, para que este valor se convierta en 10 miligramos en lugar de 0,5 miligramos. Por lo tanto, de nuevo estos valores para el mismo dispositivo seguirán siendo los mismos, incluyendo el tiempo desde que estamos diciendo al mismo tiempo, pero lo que cambiará es este valor que nos permitirá decir que decimos es l, el nuevo grosor.
Entonces, lo que podemos hacer simplemente es simplemente dividir estas dos ecuaciones.
0.5/10 = ADKCst/10 μm en este lado y luego para la 10 la otra pregunta es ADKCst/l.
Así que, obviamente, estos dos se cancelan y lo que tendremos es de 0,5/10 = 1/10 micrón. Por lo tanto, esto puede l puede ir en el otro lado, por lo que tendremos un este espesor para ser de 0,5 micras, lo que significa que si ahora disminuimos el espesor de 10 micrones a 0,5 micras, vamos a ser capaces de lograr eso. Por lo tanto, esto no es nada, sino una capa de espesor de polímero de 500 nanómetros.
Por lo tanto, veamos cuál es la siguiente parte de la pregunta. Para este nuevo espesor de la membrana ahora puede cambiar el diámetro para lograr la tasa de liberación original. Así que, ahora, está diciendo que ya no queremos cambiar el grosor, el grosor arreglará a 500 nanómetros, este nuevo grosor, pero lo que debería ser entonces el diámetro del dispositivo para poder cambiar esto. Entonces, entonces es bastante directo de nuevo, así que vamos a aplicar la misma ecuación. Por lo tanto, eliminemos esto.

(Hora de la diapositiva: 31:52)

Así que, ahora, los valores que se nos dan es esto que, 10 miligramos que es la cantidad liberada es, digamos ahora porque estamos cambiando el diámetro la zona cambiará. Por lo tanto, los definiré como A1 y A2 entonces será DKCst/l; l en este caso será de 500 nanómetros, por lo que no necesito cambiar eso, pero lo que queremos es en otro caso que quieras la tasa de lanzamiento original. Por lo tanto, otra ecuación en el nuevo dispositivo será de 0,5 mg = A2DKCst/l Así, de nuevo podemos hacer lo mismo que podemos dividirlos de nuevo. Por lo tanto, digamos 10/0.5 = A1/A2 cuando A1 es el área actual, A2 es la nueva, por lo que entonces podemos expandirlos también. Por lo tanto, sabemos que el área para una esfera esfera = 4πr2
= πd2 πd1 2 /πd2 2
= 20 20 = d1 2 /d2 2

Así que, ahora, lo que puedes hacer es entonces resolver para esto y obtener la proporción de estos dos. Por lo tanto, si quiero una proporción sólo puedo hacer una raíz cuadrada en ambos lados, así que la raíz cuadrada aquí y luego si hago una raíz cuadrada esto se va a quitar. Y ahora puedo encontrar que cómo puedo cambiar

el diámetro, puedo aumentarlo con cierta cantidad que puedo disminuir por cierta cantidad para obtener la tasa de liberación original.
(Consulte la hora de la diapositiva: 33:49)

Por lo tanto, aquí hay otra pregunta ahora, esto es en el sistema de la matriz del polímero. Por lo tanto, la pregunta es un tratamiento actual para la enfermedad implica dar un medicamento; en este caso el medicamento se menciona como una rapamicina, para una tableta de 1 gramo que se administra dos veces al día a través de la vía oral y este tratamiento particular requiere que se administra durante aproximadamente un año. Por lo tanto, bastante droga que el paciente tiene que tomar.
La absorción del fármaco a través de la vía oral es de alrededor del 10 por ciento. Por lo tanto, para este medicamento en particular, la rapamicina, estamos diciendo que absorbe a través de la ruta oral en aproximadamente 10 por ciento y ahora, se le ha pedido que diseñe una matriz polimérica erosionable. Por lo tanto, su tarea es diseñar una matriz polimérica erosionable, para que el paciente no tenga que seguir tomando estas tabletas dos veces al día durante 1 año, lo cual es muy paciente no conforme, podría ser más fácil simplemente hacer una implantación y que podamos liberar el medicamento para todo el año, así que eso es lo que usted quiere. Por lo tanto, usted quiere una matriz de polímero que se erosione y una vez que lo implante, debe durar todo el año con la misma cantidad de droga que se entrega.
Por lo tanto, esta es la pregunta que usted tiene en la mano, usted sabe que cualquier polímero que usted pueda utilizar para este medicamento en particular, usted puede ser capaz de lograr un nivel máximo de carga de aproximadamente 5 por ciento en su implante. Por lo tanto, recuerde que el nivel de carga es básicamente cantidad de medicamento o debo decir cantidad de medicamento por la cantidad total del implante. Por lo tanto, estoy diciendo que es del 5 por ciento.
Por lo tanto, incluso antes de entrar en el diseño de un sistema de sensación que desea ver esto es incluso factible.
Por lo tanto, queremos ver si es racionalmente factible diseñar un sistema de este tipo y se puede asumir cualquier polímero que esté usando, su densidad es de 1 gramo por mL ok. Entonces, ahora, dado todo lo que usted está diciendo si es factible, así que vamos a ver lo que podemos hacer. Por lo tanto, sabemos que la cantidad de medicamento que se está dando, por lo que la cantidad de medicamento por comprimido es de 1 gramo. Por lo tanto, y entonces esta tableta está tomando dos veces al día, por lo que la cantidad de medicamento por día es 1 multiplicado por 2 que es 2 gramos que se está tomando.
Ahora, esto se está tomando por un año, por lo que cantidad de droga por año y obviamente, solo estamos hablando de un año es de 2 gramos y luego de 365 días. Entonces, esta es la cantidad de droga que se está dando. Por lo tanto, esto se convertirá básicamente en 730, por lo que necesitamos dar 730 gramos de droga por completo 1 año. Ahora, pero obviamente, esta es la cantidad que estamos dando, pero la cantidad que se está observando es solo el 10 por ciento de eso porque estamos diciendo que por vía oral, solo nos llega el 10 por ciento al sistema.
Por lo tanto, la cantidad de droga que es biodisponible que es biodisponible para toda esa duración es alrededor de 730 multiplicado, ya que es del 10 por ciento, por lo que 0.1 que nos dará 73 gramos. Entonces, ahora, estamos diciendo que si estamos implantando algo y como vamos a implantar esto en el cuerpo todo, una vez que el polímero se degrada, saldrá y quedará en el cuerpo. Por lo tanto, queremos de alguna manera hacer un dispositivo que tiene 73 gramos de la droga.
Así que, ahora, habiendo hecho eso sabemos que el nivel de carga. Por lo tanto, el nivel máximo de carga que podemos lograr es de 5 por ciento lo que significa que si quiero el 5 por ciento de la droga, entonces necesito tener descanso como polímero. Entonces, entonces, ¿cuál es la cantidad total de implante que tenemos que poner en? 73 g x 0.05 Así que, ese será el dispositivo total del implante y esta voluntad, si usted resuelve esto dará alrededor de 1460 gramo del peso total del implante.

Ahora, estamos diciendo que podemos asumir que la densidad del polímero es de aproximadamente 1 gramo por ml. Por lo tanto, esto significará básicamente 1460 mL de volumen total de implantes. Ahora, esto es enorme me refiero a esto estamos hablando de nuevo 1.46 litros que es enorme. Es realmente a través de cualquier duda que no obtendrían tanto espacio para poner en su implante. Por lo tanto, esto es parecer improbable para ser capaz de diseñar y esto está suponiendo un montón de cosas que hay un 5 por ciento de nivel de carga que es en realidad bastante alto.
Por lo tanto, en general, tendríamos que concluir que esto no es racionalmente posible.
Sin embargo, si de alguna manera se puede aumentar el nivel de carga y conseguir que nos dejen decir el 80 por ciento, el 90 por ciento, entonces estamos diciendo que es bastante factible porque 73 gramos o digamos que 73 mL no es un volumen tan grande es algo que se puede implantar,, pero en este caso particular el valor sale a ser de 1,46 litros lo cual no es factible.
(Consulte la hora de la diapositiva: 40:09)

Así que, aquí está el último ejemplo. Por lo tanto, en este caso se nos ha dado que una losa de matriz polimérica no degradable se preparó con alrededor de 100 miligramos de fármaco disuelto en él. Por lo tanto, y estamos diciendo que liberaría alrededor de 5 miligramos de droga después de 24 horas. Entonces, la pregunta es entonces ¿cuánto tiempo tomará para que el medicamento sea liberado, la cantidad total de 25 miligramos? Por lo tanto, esa es la primera parte de la pregunta, así que abordémosla.
Por lo tanto, ya sabemos que para una matriz de la matriz de polímero las ecuaciones son estas para el temprano en el tiempo tardío a través de nuestra clase. Por lo tanto, y esto es por supuesto, después de la aproximación para el tiempo temprano y el tiempo tardío, donde el tiempo temprano está entre 0 a 60 por ciento de la droga que se libera y el tiempo tardío podría ser entre 40 a 100 por ciento de la droga que se libera. Así que, en este caso estamos diciendo que el medicamento total que se carga es de unos 100 miligramos y lo que ha liberado es de sólo 5 miligramos.
Entonces, si hago este cálculo así, esto no será nada, sino 5/100 = 0.05 y por cuánto tiempo tomará 25 miligramos. Todavía estamos hablando de 25/100 = 0.25 Así que, en ambos casos podemos utilizar el ejemplo de tiempo temprano. Por lo tanto, utilizaremos el ejemplo de tiempo temprano. Así que, veamos.
5/100 = 4 (Dt/πL2) 0,5

Ahora, si este mucho se está soltando para esta longitud dada L; así, si usted mira esta ecuación la única cosa que usted puede cambiar en la geometría del dispositivo es L, pero vamos a llegar a eso más adelante. Entonces, si este es el caso, ¿cuánto se tomará? Este es un momento que nos deja decir que este tiempo es de 24 horas en este caso.
Así que, para llegar a 25 miligramos, así que si lo hago
25/100. Así que, esta vez tendremos que aumentar entonces, todo este asunto tendremos que aumentar 5 veces porque esto es 5 veces de esto. Por lo tanto, entonces la t ya que está en la raíz cuadrada tendrá que aumentar 25 veces. Entonces, esto significará básicamente tnew = 25t Así que, como estamos diciendo es de 24 horas por 5 miligramos, tomará alrededor de 25 días por 25 miligramos.
Ahora, queremos aumentar esta tasa de liberación y estamos diciendo que la segunda parte que estamos diciendo cómo se cambia la geometría del dispositivo para dar lugar a la liberación de 2,5 miligramos de la droga después de 24 horas. Por lo tanto, queremos volver a las 24 horas, pero estamos diciendo que ahora queremos 2,5 miligramos. Por lo tanto, en realidad disminuir la cantidad de la droga que es capaz que usted quiere que la libere mucho más tiempo. Por lo tanto, todavía podemos usar la hora temprana porque todavía está hablando de una cantidad de droga mucho más baja que el total.

Y, así que si hacemos eso entonces el único parámetro que podemos cambiar aquí es L que no es nada a la geometría del dispositivo. Todo lo demás no tiene nada que ver con la geometría del dispositivo en sí y si usted mira de cerca esto es (L2) 0.5

así que esto no es nada, pero es una función de 1/L.
Por lo tanto, si ahora quiero disminuir la liberación que está sucediendo a 2,5 miligramos de los 5 miligramos originales, tendría que cambiar la L posteriormente, de modo que todo se convierte en menos de 2 veces. Por lo tanto, la L tendría que cambiar en consecuencia. Por lo tanto, esto es bastante fácil de averiguar.
Así que, esto es lo que quería decirle en términos de ejercicio algunos conocimientos básicos sobre cómo resolver esto, cómo ir, cómo aplicar esto en la práctica real y espero que la mayor parte de esto se entiende.
Así que, gracias.