昂丹司琼的代谢和立体选择性药物动力学研究

昂丹司琼的代谢和立体选择性药物动力学研究

论文摘要

昂丹司琼结构中含有一手性碳原子,临床现以消旋体给药;昂丹司琼与5-羟色胺有相似的母核,是强效、高选择性的5-羟色胺-3受体(5-HT3)拮抗剂,有强镇吐作用。化疗药物和放射治疗可造成小肠释放5-羟色胺(5-HT),经由5-HT3受体激活迷走神经的传入支,触发呕吐反射。昂丹司琼能阻断这一反射的触发,临床主要用于治疗因放疗及化疗诱发的恶心、呕吐。前期对昂丹司琼的代谢和动力学的研究表明,昂丹司琼在肝脏的细胞色素P450酶催化下广泛代谢,代谢途径包括苯环羟基化、N-去甲基化、羟基化后的代谢产物与葡萄糖醛酸或硫酸结合。进一步深入研究昂丹司琼的代谢、立体选择性药物动力学及其产生的机理,对指导昂丹司琼单一光学活性药物的研究开发具有重要意义。一、目的分离并鉴定昂丹司琼的代谢产物,系统研究昂丹司琼在哺乳动物体内的代谢;建立测定生物样品中昂丹司琼及其代谢产物含量和手性固定相拆分昂丹司琼对映体的方法,研究昂丹司琼的立体选择性药物动力学,并阐明其产生的机理;研究左昂丹司琼临床前药物动力学,为手性药物的研究开发提供依据。二、方法分离纯化昂丹司琼的卷枝毛霉AS 3.3421转化液和大鼠多剂量灌胃给予昂丹司琼后累积的尿样、粪样和胆汁中的昂丹司琼代谢产物,并通过核磁共振光谱和电喷雾离子化质谱确定其结构。采用液相色谱-多级质谱联用(LC/MSn)的分析方法,结合分离得到昂丹司琼代谢产物的色谱行为和多级质谱特征,研究了昂丹司琼在微生物模型中和哺乳动物体内的代谢。建立测定生物样品中昂丹司琼的LC/MS/MS法,研究了大鼠单剂量静脉给予昂丹司琼单一对映体后的药物动力学,和左昂丹司琼的临床前药物动力学,并结合手性固定相拆分昂丹司琼对映体的方法,研究了昂丹司琼在大鼠体内构型的稳定性和立体选择性药物动力学。建立测定生物样品中昂丹司琼代谢产物的LC/MS/MS法,研究了昂丹司琼的立体选择性药物动力学机理。三、结果共分离纯化并鉴定了11种昂丹司琼的代谢产物,分别为8种Ⅰ相代谢产物、3种Ⅱ相代谢产物(2种葡萄糖醛酸结合物、1种硫酸结合物),为昂丹司琼代谢和立体选择性药物动力学研究提供对照品。采用LC/MSn法对昂丹司琼及其代谢产物进行多级质谱分析,总结其质谱特点为:Ⅱ相代谢产物(葡萄糖醛酸结合物、硫酸结合物)在进行二级全扫描分析时,首先丢失结合基团而得相应的母核部分;母核部分进行三级全扫描分析时所得的碎片与相对应的羟基化代谢物的二级全扫描碎片相同。采用LC/MSn分析方法研究了昂丹司琼在微生物模型中和在哺乳动物(大鼠、和人)体内的代谢情况,共发现26种代谢产物。综合分析每种代谢产物的准分子离子、多级碎片离子和色谱保留时间,并与昂丹司琼及制备的11种代谢产物对照品进行比较,鉴定代谢产物的化学结构分别为昂丹司琼原形(M0)的1-羟基化代谢产物(M1、M2),1-羟基化后与葡萄糖醛酸结合代谢产物(M20);2-羟基化代谢产物(M13);5-羟基化代谢产物(M12),5-羟基化后与葡萄糖醛酸结合代谢产物(M19);6-羟基化代谢产物(M6),6-羟基化后与葡萄糖醛酸结合代谢产物(M18)、与硫酸结合代谢产物(M24);7-羟基化代谢产物(M5),7-羟基化后与葡萄糖醛酸结合代谢产物(M10)、与硫酸结合代谢产物(M23);8-羟基化代谢产物(M7),8-羟基化后与葡萄糖醛酸结合代谢产物(M17)、与硫酸结合代谢产物(M11);N-去甲基代谢产物(M8),同时发生1-羟基化和N-去甲基代谢产物(M15、M16):同时发生6-羟基化和N-去甲基代谢产物(M14),而后与葡萄糖醛酸结合代谢产物(M22);同时发生7-羟基化和N-去甲基代谢产物(M3),而后与葡萄糖醛酸结合代谢产物(M9)、与硫酸结合代谢产物(M25);同时发生8-羟基化和N-去甲基代谢产物(M4),而后与葡萄糖醛酸结合代谢产物(M21)、与硫酸结合代谢产物(M26)。观察到昂丹司琼有10种代谢途径,其包括:1-羟基化、2-羟基化、5-羟基化、6-羟基化、7-羟基化、8-羟基化、N-去甲基、羟基化同时N-去甲基、羟基化后与葡萄糖醛酸结合和硫酸结合。其中昂丹司琼的1-位的羟基化为首次发现的代谢途径,并且证明此代谢途径是由CYP1A2催化的。大鼠静注昂丹司琼单一对映体后在体内不发生构型转化。昂丹司琼对映体在大鼠体内的药物动力学具有立体选择性,左旋昂丹司琼代谢速度比右旋昂丹司琼代谢慢;左昂丹司琼的大鼠血浆蛋白结合率比右昂丹司琼略低:大鼠肝微粒体、人肝微粒体和重组酶孵化实验证实昂丹司琼对映体经酶催化为N-去甲基昂丹司琼、7-羟基昂丹司琼和8-羟基昂丹司琼的代谢途径存在立体选择性。大鼠静注左昂丹司琼后,3个剂量组AUC0-∞与给药剂量线性相关;大鼠静注左昂丹司琼后,在各组织中广泛分布,肺组织中含量最高:左昂丹司琼在大鼠体内消除较快,3.0 h时各组织中浓度不足0.5 h时的20%,表明它不易在各组织中蓄积;左昂丹司琼在脑组织中含量较低,表明它不易透过血脑屏障。四、讨论昂丹司琼在微生物模型中和哺乳动物体内代谢的差异一方面表现在Ⅰ相代谢产物的数量上,微生物模型中Ⅰ相代谢产物种类少而且比较专一(M1、M2、M7和M8),而在哺乳动物体内,代谢产物种类多而广泛,多达13种;另一方面在微生物模型中未检测到Ⅱ相代谢产物,而在哺乳动物体内,有13种Ⅱ相代谢产物,分别为8种葡萄糖醛酸结合物和5种硫酸结合物。昂丹司琼在大鼠体内立体选择性药物动力学主要产生于立体选择性的代谢,酶促动力学差异是昂丹司琼对映体立体选择性物动力学的主要原因。昂丹司琼对映体在人肝微粒体中的动力学也存在差异,推断昂丹司琼对映体在人体内的动力学也存在立体选择性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 缩略语说明
  • 第一章 绪论
  • 1.1 手性药物的研究概况
  • 1.1.1 手性药物研究的意义和展望
  • 1.1.2 手性药物的生物活性研究
  • 1.1.3 手性药物的立体选择性药物动力学
  • 3受体拮抗剂的研究和发展概况'>1.2 5-HT3受体拮抗剂的研究和发展概况
  • 3受体拮抗剂发展'>1.2.1 止吐药的种类和5-HT3受体拮抗剂发展
  • 1.2.2 昂丹司琼的研究概况
  • 1.3 研究目的及方案
  • 第二章 昂丹司琼代谢产物的分离与结构鉴定
  • 2.1 昂丹司琼微生物转化液中代谢产物的分离纯化
  • 2.1.1 菌株筛选实验和转化条件优化
  • 2.1.2 样品分析方法
  • 2.1.3 菌株筛选和转化条件优化结果
  • 2.1.4 制备规模转化
  • 2.1.5 昂丹司琼微生物转化液中代谢产物的分离纯化流程
  • 2.2 大鼠尿样、粪样和胆汁样品中代谢产物的分离纯化
  • 2.2.1 大鼠尿样、粪样和胆汁样品的采集
  • 2.2.2 大鼠尿样、粪样和胆汁样品的分离纯化流程
  • 2.3 昂丹司琼代谢产物的结构鉴定
  • 2.3.1 代谢产物的结构鉴定
  • 2.3.2 代谢产物的编号、名称和结构
  • 2.4 讨论
  • 2.4.1 昂丹司琼及其代谢产物的ESI质谱
  • 2.4.2 昂丹司琼及其代谢产物的核磁共振光谱解析
  • 2.4.3 昂丹司琼代谢
  • 第三章 昂丹司琼代谢研究
  • 3.1 样品分析方法
  • 3.2 昂丹司琼在微生物模型中代谢产物的鉴定
  • 3.2.1 微生物模型转化样品
  • 3.2.2 微生物模型中的代谢产物的结构鉴定
  • 3.3 昂丹司琼在人和大鼠体内代谢产物的鉴定
  • 3.3.1 生物样品
  • 3.3.2 人和大鼠体内代谢产物的结构鉴定
  • 3.3.3 人和大鼠体内的代谢途径
  • 3.4 催化昂丹司琼新代谢物酶的的确定
  • 3.5 讨论
  • 3.5.1 昂丹司琼在微生物模型与哺乳动物体内的代谢途径比较
  • 3.5.2 催化昂丹司琼新代谢物的酶
  • 第四章 昂丹司琼立体选择性药物动力学研究
  • 4.1 对映体的手性分离
  • 4.1.1 昂丹司琼对映体的手性分离
  • 4.1.1.1 万古霉素手性固定相拆分昂丹司琼对映体
  • 1-酸糖蛋白手性固定相拆分昂丹司琼对映体'>4.1.1.2 α1-酸糖蛋白手性固定相拆分昂丹司琼对映体
  • 4.3.1.3 卵类粘蛋白手性固定相拆分昂丹司琼对映体
  • 4.1.2 万古霉素手性固定相的其他应用
  • 4.1.2.1 曲美布汀和拉呋替丁的药理作用与化学结构
  • 4.3.1.2 万古霉素手性固定相拆分对映体色谱条件的优化
  • 4.2 昂丹司琼对映体体内构型稳定性研究
  • 4.2.1 分析方法
  • 4.2.2 试验设计
  • 4.2.3 昂丹司琼对映体大鼠体内构稳定性
  • 4.3 昂丹司琼在大鼠体内的立体选择性药物动力学
  • 4.3.1 昂丹司琼对映体大鼠血药浓度-时间曲线
  • 4.3.1.1 试验设计
  • 4.3.1.2 质谱测定方法
  • 4.3.1.3 手性色谱测定方法
  • 4.3.1.4 数据处理
  • 4.3.1.5 昂丹司琼立体选择性药物动力学
  • 4.4 讨论
  • 第五章 昂丹司琼立体选择性药物动力学机理的探讨
  • 5.1 血浆蛋白结合试验
  • 5.1.1 人血浆蛋白结合试验
  • 5.1.2 大鼠血浆蛋白结合试验
  • 5.2 肝微粒体和重组酶代谢试验
  • 5.2.1 LC/MS/MS含量测定法
  • 5.2.2 肝微粒体孵化试验以及重组酶孵化试验
  • 5.2.2.1 人肝微粒体孵化试验
  • 5.2.2.2 重组酶孵化试验
  • 5.2.2.3 酶动力学和酶抑制试验
  • 5.2.2.4 大鼠肝微粒体的制备和孵化试验
  • 5.2.3 实验结果
  • 5.3 讨论
  • 第六章 左昂丹司琼临床前药物动力学研究
  • 6.1 左昂丹司琼在大鼠和犬体内的血药浓度-时间曲线
  • 6.1.1 给药与样品采集
  • 6.1.2 血浆样品的测定
  • 6.1.3 大鼠体内血药浓度-时间曲线
  • 6.1.4 犬体内血药浓度-时间曲线
  • 6.2 左昂丹司琼大鼠组织分布试验
  • 6.2.1 给药与样品采集
  • 6.2.2 组织样品的测定
  • 6.2.3 大鼠组织分布试验
  • 6.3 讨论
  • 第七章 实验部分
  • 7.1 药品和试剂
  • 7.2 仪器与设备
  • 7.3 实验动物
  • 7.4 微生物转化实验
  • 7.4.1 实验菌株
  • 7.4.2 培养基
  • 7.5 昂丹司琼体内代谢实验
  • 7.5.1 大鼠尿、粪和胆汁样品的采集
  • 7.5.2 健康受试者尿样的采集
  • 7.6 昂丹司琼的立体选择性药物动力学
  • 7.6.1 昂丹司琼对映体构型体内稳定性实验
  • 7.6.2 昂丹司琼在大鼠体内的立体选择性药物动力学
  • 7.7 肝微粒体、重组酶代谢及酶抑制试验
  • 7.7.1 大鼠肝微粒体代谢试验
  • 7.7.1.1 肝微粒体蛋白浓度及CYP450含量测定
  • 7.7.1.2 大鼠肝微粒体代谢实验结果
  • 7.7.2 人肝微粒体代谢试验
  • 7.7.3 重组酶代谢试验
  • 7.7.4 酶抑制试验
  • 7.8 左昂丹司琼临床前药物动力学研究
  • 7.8.1 大鼠体内血药浓度-时间曲线
  • 7.8.2 犬体内血药浓度-时间曲线
  • 7.8.3 大鼠组织分布实验
  • 7.9 溶液配制
  • 7.9.1 昂丹司琼及其主要代谢产物标准溶液配制
  • 7.9.2 内标溶液的配制
  • 7.9.3 肝微粒体实验所需溶液的配制
  • 7.9.4 其他溶液的配制
  • 第八章 结论
  • 参考文献
  • 附图
  • 致谢
  • 作者简历
  • 作者在攻读博士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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