关键词:PhaseⅠMetabolism,MetabolicStability,CytochromeP450,CYP450,Livermicrosomes,Primaryhepatocytes
药物代谢又称为生物转化(biotransformation),是指药物在被机体吸收后,在各种酶和体液的作用下发生化学结构变化的过程。药物在体内的生物转化可分为Ⅰ相代谢反应(PhaseⅠMetabolism)和Ⅱ相代谢反应(PhaseⅡMetabolism)。这两种反应产生的产物具有更强的极性和更好的水溶性,使其更容易通过胆汁和尿液排出体外。代谢稳定性(MetabolicStability)体现了化合物对生物转化的敏感性,直接影响化合物的口服生物利用度及体内半衰期,从而影响其安全性和有效性。因此,在药物研发的早期阶段,评估药物的代谢稳定性是非常必要的。
相较于体内代谢稳定性的研究,体外代谢稳定性研究能够排除许多内在干扰因素,更加直接地观察药物代谢特征。该方法具有省时、稳定和高效的特点,是候选药物高通量筛选的重要工具。本文将简要介绍药物体外Ⅰ相代谢稳定性研究方法及其数据分析,供相关研究人员参考。
一、药物Ⅰ相代谢介绍
药物Ⅰ相代谢(PhaseⅠMetabolism)是指通过氧化、还原和水解等反应在药物分子上引入新基团或去除已有小基团。细胞色素P450(CytochromeP450,CYP450)是参与Ⅰ相代谢中最重要的酶系,主要存在于肝细胞的滑面内质网中,能够催化多种底物的氧化反应。该酶系由CYP450和NADPH细胞色素P450还原酶组成,反应需要分子氧和NADPH的参与。单加氧酶的反应过程能够直接将氧原子引入底物分子中,形成羟化物或环氧化物,这一过程使药物的性质和药代动力学特征发生改变,影响药物的药理活性和毒性等。
二、药物Ⅰ相代谢稳定性体外研究方法
由于肝脏是药物代谢的主要场所,富含参与Ⅰ相代谢的各种酶,因此,药物体外代谢稳定性研究多以肝脏为模型。常用的肝脏体外代谢模型包括肝微粒体(Livermicrosomes)和原代肝细胞(Primaryhepatocytes)。
(1)肝微粒体体外温孵法试验
肝微粒体中含有大量的Ⅰ相代谢酶,尤其是CYP450。在进行该实验时,加入NADPH等辅助因子,能够重组体外代谢体系,基于此进行Ⅰ相代谢稳定性研究。样本准备中,建议肝微粒体蛋白的终浓度在0.1 mg/mL-1 mg/mL之间,待测药物的终浓度一般为1μM。通过混合肝微粒体、测试药物溶液和NADPH,再进行温孵反应,设定不同时间点取样并分析药物原形和代谢产物,以评估其在Ⅰ相代谢中的稳定性。
(2)原代肝细胞体外温孵法试验
原代肝细胞能保持完整的细胞结构和丰富的代谢酶系统。获取原代肝细胞后,需进行细胞活力检测,确保细胞活力在80%以上。接下来,按照相似的温孵反应步骤进行实验,评估药物的代谢情况。
三、IPHASE体外Ⅰ相代谢稳定性试验数据分析
在进行体外代谢稳定性试验时,通常要求三个平行数据的变异系数(CV%)需在15%之内。如果在肝微粒体中药物没有发生代谢,可能是由于药物通过其他酶代谢或者主要代谢途径为Ⅱ相代谢等原因。针对这些情况,应考虑使用新葡萄8883官网AMG的服务多元化的代谢模型进行重测试。此外,数据分析还需极其关注酶活性问题,以及实验条件是否影响了结果的可靠性。
总之,代谢稳定性直接影响化合物的生物利用度。在药物研发的早期阶段,进行体外代谢稳定性试验至关重要。作为生物医疗相关领域的先锋,新葡萄8883官网AMG开发了专门用于Ⅰ相代谢稳定性研究的试剂盒,能够极大地缩短实验周期,提高结果的准确性和可靠性。欢迎广大科研工作者致电咨询,共同推动医药研究的进步。