COMPARTMENTAL MATHEMATICAL MODELING APPLIED TO PHARMACOKINETICS

COMPARTMENTAL MATHEMATICAL MODELING APPLIED TO PHARMACOKINETICS

Authors

  • Sergio Souza Bento Universidade Federal do Espírito Santo
  • Pedro Lucas Coswosk Cosme Universidade Federal do Espírito Santo
  • Andre Luiz Alves

DOI:

https://doi.org/10.34179/revisem.v11i1.23185

Abstract

Pharmacokinetics is a branch of pharmacology concerned with the processes of drug absorption, distribution, metabolism, and excretion in the body. Mathematical modeling plays a key role in quantitatively describing drug behavior, contributing to the optimization of dosing regimens and the reduction of adverse effects. This study analyzes four classical compartmental models: one single-compartment and three multi-compartment models. For each model, systems of ordinary differential equations were formulated to describe drug concentration over time, and analytical solutions were obtained when feasible. Simulations were performed with varying parameter values to evaluate their influence on system dynamics. The results, presented through graphical analyses, support comparative assessments of the pharmacokinetic behaviors across different modeling scenarios.

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Author Biographies

Sergio Souza Bento, Universidade Federal do Espírito Santo

Possui graduação em Licenciatura em Matemática pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES, 2004), mestrado em Matemática pela Universidade de Brasília (UnB, 2007) e doutorado em Ciência da Computação pela UFES (2018). Atua nas áreas de Computação Científica e Matemática Aplicada, com experiência em pesquisa e desenvolvimento de métodos numéricos e modelagem matemática.

Pedro Lucas Coswosk Cosme, Universidade Federal do Espírito Santo

Concluiu a graduação em Matemática Industrial pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) em abril de 2025 e iniciará o mestrado em Modelagem Computacional no Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC) em agosto do mesmo ano.

Andre Luiz Alves

Possui graduação em Bacharelado em Física (2005) e Licenciatura Plena em Física (2009), ambos pela Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), além de mestrado (2007) e doutorado (2010) em Física pela mesma instituição. Tem experiência na área de Física Geral, com ênfase em magnetismo e caracterização de materiais, atuando com técnicas como difração de raios X (DRX), espectroscopia de absorção no infravermelho próximo (EXAFS), microscopia, espectroscopia Mössbauer e magnetometria. Além disso, possui experiência na área de Ensino de Física, com foco em instrumentação para o ensino.

Published

2026-10-19

How to Cite

Bento, S. S., Cosme, P. L. C., & Alves, A. L. (2026). COMPARTMENTAL MATHEMATICAL MODELING APPLIED TO PHARMACOKINETICS. Revista Sergipana De Matemática E Educação Matemática, 11(1), 266–287. https://doi.org/10.34179/revisem.v11i1.23185
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