小克银汉霉属微生物模型在体外药物代谢研究中的应用

药物代谢在药效和安全性评价中是非常重要的,而利用微生物转化为药物体外代谢模型则具有很多优势。小克银汉霉属的许多菌株具有与人体类似的Ⅰ相和Ⅱ相药物代谢酶,其微生物模型能对多种底物进行高效转化。本文对其在药物代谢方面的应用进行综述,并对其未来的发展进行了展望。     

短刺小克银汉霉AS 3.910的CYP2C9同工酶抑制作用

目的探索具有药物代谢酶CYP2C9活性的微生物模型对CYP2C9抑制剂的响应。方法选用短刺小克银汉霉AS 3.910为模型菌株， 检测CYP2C9抑制剂对CYP2C9底物特定转化产物产率的影响， 并通过底物间相互影响的程度探索该转化体系中的药物代谢相互作用。 采用液相色谱-多级质谱联用技术检测转化产物。 结果 CYP2C9抑制剂苯溴马隆抑制4′-羟基甲苯磺丁脲的生成，使其产率由100%下降到14.5%；磺胺苯吡唑抑制O-去甲基吲哚美辛的生成，使其产率由75.2%降低到9.9%；丙戊酸抑制4′-羟基双氯芬酸的生成，使其产率由98.6%降低到2.7%。底物药物甲苯磺丁脲、双氯芬酸和吲哚美辛之间存在代谢相互作用，导致生成相应代谢物的产率降低。结论3种CYP2C9抑制剂不同程度地抑制了短刺小克银汉霉的CYP2C9同工酶，而且CYP2C9底物间存在药物代谢相互作用。     

短刺小克银汉霉AS 3.153菌株对丁咯地尔的代谢转化

建立能够模拟丁咯地尔在哺乳动物体内代谢的微生物模型,研究丁咯地尔在微生物体内的转化途径,并应用该模型制备代谢产物。菌株筛选实验中考察了4种小克银汉霉对丁咯地尔的转化能力,确定最佳菌株为短刺小克银汉霉AS 3.153;然后针对该菌株进行转化条件(培养基初始pH、底物浓度和转化时间)优化,建立微生物模型。应用LC-MSn法对转化样品进行分析,共检测到3种代谢产物,其中2种为首次发现的丁咯地尔代谢产物,进一步采用半制备液相色谱法制备获得对位-O-去甲基丁咯地尔和12-C-氧化丁咯地尔。哺乳动物对比实验表明,短刺小克银汉霉AS 3.153对丁咯地尔的代谢情况与人和比格犬类似,而与大鼠差异较大。     

短刺小克银汉霉AS 3.153菌株对安非他酮的代谢转化

目的寻找适用体外转化安非他酮的微生物菌株及采用此菌株制备吗啉环羟基化安非他酮纯品的可能性。方法首先采用液相色谱-质谱测定4种小克银汉霉对安非他酮的转化能力,确定菌株,再利用最佳菌株,采用高效液相色谱-多级质谱联用法检测转化液中安非他酮的代谢产物,并针对代谢产物2(M2)的转化进行了培养基初始pH值6水平(分别为6.0,6.5,7.0,7.5,8.0和8.5),底物浓度4水平(分别为0.025,0.05,0.1和0.2g·L-1),转化时间5水平(分别为72,96,120,144和168h)等转化条件的单因素考察,以及采用四因素三水平的正交试验设计对安非他酮进一步优化转化条件。结果根据液相色谱和质谱数据,经短刺小克银汉霉AS3.153转化,安非他酮主要形成单羟基化安非他酮和单羟基化安非他酮的硫酸结合物等3种转化产物,对M2进行分离纯化,根据质谱和核磁共振数据,确证代谢产物M2为吗啉环羟基化安非他酮。M2的最优转化条件为采用短刺小克银汉霉AS3.153培养基、初始pH8.0、底物浓度0.1g·L-1和转化时间168h时转化产率最高。结论短刺小克银汉霉AS3.153对安非他酮的转化与人体代谢结果相同,说明此菌株适宜作为研究人体药物代谢的体外模型,采用此模型及相应的优化转化条件可以制备M2纯品。     

短刺小克银汉霉菌对马兜铃酸A的代谢转化

选取短刺小克银汉霉菌（Cunninghamella blakesleana AS3．910）用微生物转化的方法对马兜铃酸A（Aristolochic acid）进行了代谢转化研究并比较，微生物转化产物和哺乳动物体内的代谢产物的异同。考察了影响微生物转化产物形成的各种因素，并对该转化体系进行了优化，采用高效液相色谱、质谱对代谢产物进行了检测和分析。多种因素条件会对微生物的转化产生影响，发酵液中主要的转化产物是马兜铃酸A的O去甲基化物，该产物和报道的NSL动物在摄入马兜铃酸A后尿中发现的一种代谢产物结构相同。利用小克银汉霉菌的转化可以方便地制备马兜铃酸A在哺乳动物体内的某些代谢产物，它可以作为研究马兜铃酸A代谢物的一个体外模型进行探索。     

小克银汉霉菌对SFZ—47的代谢转化

利用微生物转化的方法，选取小克银汉霉为转化菌株，对新型抗炎镇痛剂ＳＦＺ－４７代谢物的种类与产率了研究，高效液相色谱法测试结果表明，该菌株对ＳＦＺ－４７能产生的率产物，且重现性好，单因素改变实验显示，菌株对发酵转化初始ｐＨ值极为敏感。正交试验结果发现，在３种较佳的转化条件下共获得１０种代谢物，在其中一种条件下，同时可得７种代谢物，在另一条件下，一主要代谢物的产率高达４１．６％，转化液为残留的母体药物     

原代肝细胞培养在药物代谢研究中的应用

新鲜分离和单层培养的肝细胞已应用于药理,毒理学研究的各个方面,尤其是人原代肝细胞培养成为评价细胞色素Ｐ４５０诱导与抑制的理想体外模型。本文介绍了原代肝细胞的分离,培养方法及其在药物代谢研究中的应用。     

短刺小克银汉霉AS 3.970对白鲜碱的微生物转化

目的 采用短刺小克银汉霉AS 3.970(C.blakesleana AS 3.970)对白鲜碱展开微生物转化研究。方法 利用30株丝状真菌对白鲜碱进行微生物转化,筛选出转化效果好的菌株;然后在该菌株微生物转化试验中考察接种量、转化温度、培养基pH值、转化时间等不同因素对白鲜碱微生物转化作用的影响,选择出最优的转化条件;在最优转化条件下,规模制备白鲜碱的微生物转化产物并进行结构鉴定。结果 短刺小克银汉霉AS 3.970对白鲜碱的微生物转化效果好,在微生物转化研究中发现白鲜碱转化的最优条件是转化温度为28℃,培养基初始pH值为7.0,最适接种量5%(体积分数),转化时间为7 d;通过分离纯化和结构鉴定,最终得到两个主要转化产物,分别是4-甲氧基-2,3-二氢呋喃喹啉与3-(2-羟乙基)-4-甲氧基喹啉酮。结论 通过微生物转化技术可以对白鲜碱进行微生物结构修饰。     

短刺小克银汉霉AS3.153菌株对雷诺嗪的代谢转化

目的建立能够模拟雷诺嗪在哺乳动物体内代谢的微生物模型,并应用该模型制备代谢产物。方法采用液相色谱-质谱联用法测定雷诺嗪在4种小克银汉霉转化模型中的转化产物,选择其中转化能力最强的菌株,针对雷诺嗪3种主要代谢产物进行了培养基初始pH值、底物质量浓度、转化时间等转化条件的优化。结果短刺小克银汉霉AS 3.153对雷诺嗪的转化能力最强,将其转化为9种代谢产物,采用半制备液相色谱法制备分离得到3种主要代谢产物,确证其结构分别为羟基化雷诺嗪及雷诺嗪硫酸酯结合物。结论短刺小克银汉霉AS 3.153对雷诺嗪的转化与哺乳动物代谢结果类似,可作为模拟哺乳动物体内代谢的体外模型使用。     

短刺小克银汉霉AS 3.970对川丁特罗的微生物转化

目的对川丁特罗进行微生物转化研究。方法利用短刺小克银汉霉Cunninghamella.blakesleana AS 3.970对川丁特罗进行微生物转化,通过柱层析、液相色谱-质谱及核磁技术对川丁特罗微生物转化产物进行分离与鉴定。结果短刺小克银汉霉Cunninghamella.blakesleana AS 3.970转化川丁特罗累计获得三个转化产物,分别是川丁特罗芳香羟胺代谢物、川丁特罗叔丁基羟基取代代谢物和1-羧基川丁特罗。结论通过微生物转化技术可以对川丁特罗进行微生物结构修饰。     

计算模拟技术在化合物代谢特征预测中的应用

近年来已经发现,具有良好的药代动力学特征的候选药物方有临床应用价值和前景,因此在新药研发的过程中应尽早引入对药物吸收、分布、代谢和排泄的评价。细胞色素P450（CYP450）是药物体内代谢中一类至关重要的酶系,若能较准确地对化合物的CYP450代谢特征,如其是否为CYP450的底物、抑制剂和诱导剂等进行预测,就有可能提高新药研发的成功率,故以此为例,介绍目前有关计算模拟技术在预测化合物代谢特征方面的应用研究进展。     

Modulation of midazolam 1-hydroxylation activity in vitro by neurotransmitters and precursors

Objective: The aim of this study was to find whether endogenous substances could modulate CYP3A activity. There is evidence that CYP3A, a major phase-I xenobiotic metabolizing enzyme, is present in human brain but, at the present time, endogenous substrates for such an enzyme remain to be identified. A possible linkage between the CYP2D6 enzyme and serotonergic transmission has been recently reported by our group. In the same manner, structurally related enzymes such as CYP3A could also be related to endogenous compounds. Methods: CYP3A activity was measured using the enzyme-specific substrate midazolam in human liver microsomes. Several neurotransmitters, precursors, and their metabolites, corresponding to three different metabolic routes, were assayed as putative modulators of CYP3A enzyme activity. These comprised serotonergic, catecolaminergic, and GABAergic transmitters and precursors. The inhibitory capacity of ketoconazole, a competitive inhibitor of CYP3A, was also analyzed for comparison. Results: The kinetic analysis of the midazolam 1-hydroxylase activity measured in microsomes from five human liver samples indicated K _m values (mean ± SD) of 5.8 ± 4.9 μM, and V_max values of 1.7 ± 1.4 nmol min⁻¹ per mg microsomal protein in all the samples used in the study. Of the 14 substances analyzed, adrenaline, serotonin, and 5-hydroxytriptofol were full inhibitors of CYP3A enzyme activity (K_i values of 42.3, 26.4, and 43 μM, respectively). The remaining substances were weak inhibitors or had no inhibitory effect. Conclusion: Brain CYP3A activity could be modulated by some neurotransmitters and precursors. Received: 28 October 1999 / Accepted in revised form: 10 February 2000     

乌头碱在豚鼠和小鼠肝微粒体细胞色素氧化酶中的代谢作用研究

目的:研究乌头碱(AC)在豚鼠和小鼠体外肝微粒体中代谢产物的差异。方法:优化2个种属肝微粒体与AC的P450反应体系,应用高效液相色谱-高分辨质谱联用(HPLC-HRMS)和超高相液相色谱-多级质谱(UPLC-MS/MS)法测定AC在2种肝微粒体中的细胞色素氧化酶(CYP)代谢产物。结果:AC在2种肝微粒体中均代谢产生8种代谢产物,其中6种为CYP代谢产物;脱甲基、脱乙基、脱氢和氧化反应是其主要代谢特征。结论:乌头碱在豚鼠和小鼠体外肝微粒体中的CYP主要代谢途径相同。     

五味子乙素对CYP450药物代谢酶诱导作用的体外研究

目的 研究五味子乙素对细胞色素P450(CYP450)酶活性和mRNA表达是否有诱导作用.方法 采用底物法测定人肝原代细胞CYP1A2、CYP2B6和CYP3A4酶的活性,荧光定量PCR检测mRNA的表达.结果 五味子乙素对CYP1A2和CYP3A4的酶活性均低于阳性对照的40%,高浓度的五味子乙素对CYP2B6的酶活性均高于阳性对照的40%;五味子乙素对CYP1A2的mRNA表达小于阴性对照的4倍,高浓度的五味子乙素对CYP2B6和CYP3A4的mRNA表达大于阴性对照的4倍.结论 五味子乙素对CYP1A2和CYP3A4的酶活性没有诱导作用,对CYP2B6的酶活性有潜在诱导作用;五味子乙素对CYP1A2的mRNA表达没有诱导作用,对CYP2B6和CYP3A4的mRNA表达有潜在诱导作用.     

参与抗癌新药F318体外代谢的大鼠细胞色素P450酶

目的:体外研究大鼠肝微粒体中F318代谢的酶促动力学．及利用选择性细胞色素(CYP)酶抑制剂明确参与F318代谢的CYP亚型。方法:优化F318在大鼠肝微粒体中孵育的条件,并进行酶促动力学研究;探讨CYP酶的选择性抑制剂α-萘磺酮(CYP1A2),磺胺苯吡唑(CYP2C9),噻氯匹定(CYP2C19),查尼丁(CYP2D6),4-甲基吡唑(CYP2E1),酮康唑(CYP3A1)对其代谢的影响及参与其代谢的CYP亚型。结果:F318代谢的酶促动力学参数:最大反应速率(V_(max))为(1．40±0．03)μmol·min~(-1)·mg~(-1),米氏常数(K_m)为(19．36±2．30)μmol·L~(-1)。酮康唑可以显著地抑制F318代谢(抑制效果≈70％),而其他CYP特异性抑制剂对F318的代谢没有明显的影响。结论: CYP3A1主要参与了F318的代谢,CYP1A2,2C19和2D6也起到了部分代谢作用。     

体外研究人细胞色素P450在雌二醇代谢中的作用(英文)

目的:研究雌二醇在cDNA表达的P450和人肝微粒体中的代谢机制,为在体内研究细胞色素P450活性与肿瘤发生的关系提供依据。方法:用HPLC-ECD法测定雌二醇的代谢产物。通过雌二醇在不同cDNA表达的P450中代谢,13例人肝微粒体中相关性研究,抑制剂对代谢的影响以及微粒体中17β-羟基脱氢化和2-羟基化代谢的催化动力学的研究来推断雌二醇的代谢机理。结果:在cDNA表达的P450中,催化2-羟基化代谢的P450按活性排列依次为CYP1A2、CYP3A4、CYP2C9。CYP2C9、CYP2C19和CYP2C8均具有较高的催化17β-羟基脱氢化活性。抑制CYP1A2与抑制CYP3A4对2-羟基化代谢产物生成的影响相似,可认为CYP1A2和CYP3A4在人肝微粒体中催化2-羟基化代谢的作用相近。雌二醇代谢的途径与底物浓度有关,低浓度时(1,10μmol/L)17β-羟基脱氢化为主要代谢途径;高浓度时(100μmol/L),2-羟基化成为主要代谢途径。结论:高底物浓度时,雌二醇主要由CYP1A2和CYP3A4催化代谢为2-羟基化产物。低底物浓度时,主要由CYP2C9、CYP2C19和CYP2C8催化生成17β-羟基去氢化产物。     

Identification of the rat liver cytochrome P450 enzymes involved in the metabolism of the calcium channel blocker dipfluzine hydrochloride

This study aimed to identify the specific cytochrome P450 (CYP450) enzymes involved in the metabolism of dipfluzine hydrochloride using the combination of a chemical inhibition study, a correlation analysis and a panel of recombinant rat CYP450 enzymes. The incubation of Dip with rat liver microsomes yielded four metabolites, which were identified by liquid chromatography-coupled tandem mass spectrometry (LC/MS/MS). The results from the assays involving eight selective inhibitors indicated that CYP3A and CYP2A1 contributed most to the metabolism of Dip, followed by CYP2C11, CYP2E1 and CYP1A2; however, CYP2B1, CYP2C6 and CYP2D1 did not contribute to the formation of the metabolites. The results of the correlation analysis and the assays involving the recombinant CYP450 enzymes further confirmed the above results and concluded that CYP3A2 contributed more than CYP3A1. The results will be valuable in understanding drug–drug interactions when Dip is coadministered with other drugs.     

自主学习模式在中药化学课程教学中的应用

中药化学传统教学模式与学生在学习活动中个性差异形成冲突,中药化学的学习也存在着"教师为中心"和"学生为中心"的教学模式矛盾。依据中药化学课程和学生专业学习特征,及中药化学课学习的实现条件,探索和实践自主学习的教学模式,解决系统知识传授和学生学习个性差异的矛盾。     

Effect of nitric oxide on CYP450 content and expression in chemic-immune hepatocarcinogenesis induced by DEN plus BCG in rats

AIM: To investigate the effect and the possible mechanism of Ndiethylnitrosamine (DEN) plus Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guerin (BCG) on hepatic CYP450 total content and expression in chemic-immune hepatocarcinogenesis in rats.METHODS: The chemic-immune hepatocarcinogenesis model was established by a single administration of DEN (150mg/kg,ip) and by a single dose of BCG (50 mg/kg, iv, before 2 weeks at