川丁特罗代谢机制及其对CYP450酶和P-糖蛋白转运体影响的体外评价研究

川丁特罗代谢机制及其对CYP450酶和P-糖蛋白转运体影响的体外评价研究川丁特罗,2-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-叔丁氨基乙醇是我校药物合成室合成的一个全新化合物,是一种新型的专一β2肾上腺素受体激动剂。临床实验结果显示,川丁特罗副作用少、作用时间长,药效可持续12h左右,具有良好的应用前景。本论文的主要目的在于研究川丁特罗的代谢机制,确定川丁特罗的主要代谢酶以及川丁特罗在大鼠体内的主要代谢部位：研究川丁特罗对大鼠和人肝中主要代谢酶的抑制和诱导作用,评价其发生代谢性药物相互作用的可能性；研究川丁特罗在Caco-2细胞模型上的转运行为及对P-糖蛋白(P-gp)的调控作用,评价其发生与转运体相关的药物相互作用的可能性。1.川丁特罗体外代谢研究建立了测定大鼠S9组分中川丁特罗的HPLC法,并利用该法研究了川丁特罗在大鼠体内的代谢部位。结果表明肝脏为川丁特罗在大鼠体内代谢的主要组织,小肠也参与了川丁特罗在大鼠体内的代谢。采用LC-MS/MS技术,对川丁特罗在大鼠尿样中的代谢物进行了结构推断,共发现9种代谢物(M1-M9),其中叔丁基羟基化后的葡萄糖醛酸结合物(M6)为新发现的代谢物。依照代谢物的质谱响应,确定了川丁特罗在大鼠体内的主要Ⅰ相代谢物为羰基化代谢物(M1)及叔丁基羟基化代谢物(M2)。采用CaCl2凝聚法制备了大鼠肝微粒体(RLM),建立了肝微粒体体外代谢研究模型。应用LC-MS/MS技术对川丁特罗在RLM和人肝微粒体(HLM)中的代谢物进行了结构推断。结果显示,川丁特罗在RLM和HLM中的代谢物种类相同,且除未检测到苯环位置加O的代谢物M4外,肝微粒体代谢体系中的Ⅰ相代谢物与大鼠尿样中的Ⅰ相代谢物种类相同,表明肝微粒体代谢体系可以模拟体内Ⅰ相代谢,可用于川丁特罗代谢机制研究。2.川丁特罗羰基化代谢物(M1)和叔丁基羟基化代谢物(M2)代谢酶的确认研究建立了测定HLM和重组酶中M1的UPLC-MS/MS法,并利用该法对川丁特罗经HLM或人重组酶孵育后体系中的M1和M2分别进行了定量和半定量分析。采用化学抑制剂法和重组酶法对参与生成M1和M2的CYP450酶进行了研究。结果表明,CYP2E1是催化生成M1的主要代谢酶；CYP2C19和CYP3A4/5是催化生成M2的主要代谢酶。3.川丁特罗对大鼠和人肝中主要CYP450酶活性的抑制作用和诱导作用研究建立了同时测定RLM及HLM中主要CYP450酶活性的LC-MS法,并利用该法研究了川丁特罗对大鼠CYP1A、CYP2C、CYP2D和CYP3A及人肝中CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4/5活性的影响。大鼠分别连续给予川丁特罗(0.3mg/kg、1.0mg/kg和3.0mg/kg)7天后,与对照组相比,未发现川丁特罗对大鼠CYP1A、CYP2C、CYP2D、CYP3A的活性有显著影响,也未发现川丁特罗对大鼠肝重、RLM蛋白含量及CYP450含量有显著影响。因此川丁特罗在药动学剂量下不会对上述四类酶的活性产生诱导或抑制作用。川丁特罗对HLM中CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4/5的活性没有抑制作用。原代人肝细胞经川丁特罗诱导72h后,未发现川丁特罗对CYP1A2和CYP3A4/5活性有诱导作用。结果表明川丁特罗在临床用药剂量下不会介导产生代谢性药物相互作用。4.川丁特罗在Caco-2细胞模型中的转运及对P-糖蛋白(P-gp)的调控作用研究分别建立了测定转运液中川丁特罗及P-gp底物地高辛的UPLC-MS/MS法,并应用该法研究了川丁特罗在Caco-2细胞模型中的转运机制及对P-gp的调控作用。结果表明,川丁特罗的表观渗透系数Papp>1×10-6cm/s,表明川丁特罗在小肠部位的吸收较好；其外排比率(EffluxRatio,ER)<1.5,表明川丁特罗主要通过被动扩散进行跨膜转运。川丁特罗的ER值不受P-gp抑制剂维拉帕米和多药耐药蛋白1/2(MRP1/2)抑制剂MK-571的影响,川丁特罗不是P-gp和MRP1/2的底物。实验采用P-gp的经典底物地高辛为探针药物,研究了川丁特罗对Caco-2细胞中P-gp的