摘 要:利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜及特異性抑制劑探針?lè)椒ㄑ芯苛水愢浩むぴ诖笫蟾挝⒘swCYP450中的代謝產(chǎn)物及代謝亞型。結(jié)果表明,異嗪皮啶在大鼠肝微粒體的代謝時(shí)間為 2 h最佳,其主要代謝產(chǎn)物有5種。CYP 3A, CYP 2C, CYP 2E1等亞型為異嗪皮啶在大鼠肝微粒體內(nèi)的主要代謝酶。本方法為進(jìn)一步研究藥物-藥物相互作用提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞:異嗪皮啶; 細(xì)胞色素P450; 代謝; 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜; 特異性抑制劑探針
1 引 言
異嗪皮啶是一種香豆素類(lèi)化合物,是刺五加及草珊瑚、腫節(jié)鳳等中藥的主要活性成分之一,具有很好的抗癌、抗疲勞、抗應(yīng)激、免疫調(diào)節(jié)、利膽、抗菌、抗氧化等作用[1~4]。臨床應(yīng)用于清熱涼血、活血化瘀、消腫止痛、抗菌消炎等諸多方面, 其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。目前以異嗪皮啶為指標(biāo)性成分對(duì)相關(guān)中藥及方劑進(jìn)行質(zhì)量控制的文獻(xiàn)較多,而針對(duì)異嗪皮啶的代謝研究的較少。
肝臟是藥物代謝的主要器官,細(xì)胞色素P450酶系(CYP450)是肝臟大部分藥物代謝最主要的Ⅰ相反應(yīng)酶,也是人體內(nèi)最重要的代謝酶。在肝微粒體中,CYP450藥物代謝多受CYP3A4,2C19,2C9,2D6和1A2的催化,也有少部分由2B6,2C8,1A1,2A6,2E1,2B1和2C10催化[5]。藥物的肝臟內(nèi)代謝是藥物體內(nèi)過(guò)程的重要環(huán)節(jié),通過(guò)藥物代謝的研究可以闡明藥物的代謝途徑及參與藥物生物轉(zhuǎn)化的酶,進(jìn)而對(duì)相關(guān)藥物在人體內(nèi)的代謝規(guī)律及特征進(jìn)行預(yù)測(cè),確定可能影響藥物性質(zhì)的理化因素及可能發(fā)生的藥-藥相互作用,為新藥的研發(fā)和藥物臨床應(yīng)用的安全性提供依據(jù)。近年來(lái),隨著CYP450在藥物代謝領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,越來(lái)越多的研究者將目光轉(zhuǎn)到了中藥成分的CYP450代謝方面[6,7]。
本研究采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法對(duì)異嗪皮啶在大鼠肝微粒體中的主要代謝產(chǎn)物進(jìn)行了研究,根據(jù)串聯(lián)質(zhì)譜數(shù)據(jù)鑒定出5種代謝產(chǎn)物,并確定了其代謝途徑。此外,采用特異性抑制劑探針及LC-MS/MS方法,確定了異嗪皮啶主要的大鼠CYP450代謝亞型酶。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器、試劑及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
Finnigan LTQ XL離子阱質(zhì)譜儀,Accela U-HPLC超高效液相色譜系統(tǒng)(美國(guó)Thermo公司產(chǎn)品);Diamonsil C18色譜柱(250 mm × 4.6 mm,5 μm);Sanorius BSl10S分析天平(北京賽多利斯有限公司產(chǎn)品); Optima L-100×P制備型超速離心機(jī)(貝克曼庫(kù)爾特實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(蘇州)有限公司);DY89-Ⅱ型電動(dòng)玻璃勻漿機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司);Eppendorf 5810R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司)。
磺胺苯吡唑、α-萘黃酮、二乙基二硫代氨基甲酸銨、奧美拉唑、葡萄糖-6-磷酸、葡糖-6-磷酸脫氫酶、β-NADP(Sigma公司);奎那定、酮康唑、8-甲氧基補(bǔ)骨脂素(日本TCI公司)。甲醇、乙腈(色譜純, 美國(guó)Fisher公司);異嗪皮啶標(biāo)準(zhǔn)品(中國(guó)藥品生物制品檢定所)。水為二次去離子水。
清潔級(jí)雄性SD大鼠,體重(220±20)g,由吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,合格證號(hào):(吉)2008-0005。
2.2 肝微粒體制備
2.3 微粒體孵育反應(yīng)體系及代謝反應(yīng)時(shí)間的確定
200 μL酶反應(yīng)體系[9],由100 mmol/L 磷酸鹽緩沖液(pH 7.4), 0.5 mg/mL微粒體蛋白、NADPH生產(chǎn)系統(tǒng)(3.3 mmol/L葡萄糖-6-磷酸、0.4 U/mL葡糖-6-磷酸脫氫酶、1.3 mmol/L NADP+,3.3 mmol/L MgCl2)及終濃度200 μmol/L異嗪皮啶組成。37 ℃預(yù)孵2 min,加入NADP+起始反應(yīng)。反應(yīng)一定時(shí)間后加入200 μL冰乙腈終止反應(yīng),然后將孵育混合物12000 g離心10 min。取上清液用于LC-MSn分析。
上述反應(yīng)體系分別反應(yīng)15,30,45,60,90,120和180 min后,處理樣品,比較反應(yīng)時(shí)間對(duì)異嗪皮啶代謝的影響。
2.4 確定代謝酶亞型的特異性抑制劑探針?lè)椒?/p>
利用CYP450酶亞型的特異性抑制劑,確定異嗪皮啶的CYP450代謝酶亞型[10]。具體實(shí)驗(yàn)條件如下:200 μL酶反應(yīng)體系,由100 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH 7.4)、 0.5 g/L微粒體蛋白、NADPH生產(chǎn)系統(tǒng)(3.3 mmol/L葡萄糖-6-磷酸、0.4 U/mL葡糖-6-磷酸脫氫酶、1.3 mmol/L NADP+,3.3 mmol/L MgCl2)組成, 分別加入不同的特異性抑制劑:磺胺苯吡唑(CYP 2C)25 μmol/L;α-萘黃酮(CYP 1A2)25 μmol/L; 奎那定(CYP 2D)20 μmol/L;酮康唑(CYP 3A)10 μmol/L;二乙基二硫代氨基甲酸銨(CYP 2E1)50 μmol/L。37 ℃預(yù)孵5 min,然后加入異嗪皮啶,37 ℃孵育一定時(shí)間,樣品處理同2.3節(jié)。每組樣品平行做3份。
3 結(jié)果與討論
3.1 異嗪皮啶代謝反應(yīng)時(shí)間的確定
以產(chǎn)物M1為指標(biāo),對(duì)不同反應(yīng)時(shí)間的異嗪皮啶反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè),以反應(yīng)時(shí)間為橫坐標(biāo),不同時(shí)間的產(chǎn)物對(duì)原藥異嗪皮啶峰面積比之間的百分比為縱坐標(biāo),結(jié)果見(jiàn)圖1。在2 h前,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),反應(yīng)產(chǎn)物逐漸增多,而2 h后產(chǎn)物開(kāi)始減少,說(shuō)明代謝產(chǎn)物也可能開(kāi)始發(fā)生降解。所以最佳反應(yīng)時(shí)間為2 h。
3.2 異嗪皮啶代謝產(chǎn)物及代謝途徑的確定
使用HPLC-MS分析了異嗪皮啶在CYP450反應(yīng)體系中的代謝產(chǎn)物,與空白滅活的CYP450反應(yīng)體系比較,異嗪皮啶在CYP450反應(yīng)體系中代謝的樣品在HPLC-DAD色譜圖(圖2a)中可以看到除原型藥異嗪皮啶色譜峰外,還有5個(gè)新增色譜峰。HPLC-MSn總離子流圖也發(fā)現(xiàn)共有5個(gè)新增質(zhì)譜峰(圖2b)。保留時(shí)間與HPLC相對(duì)應(yīng)。
4 結(jié) 論
用LC-MSn法鑒定出異嗪皮啶5種體外CYP450的代謝產(chǎn)物。即M1為異嗪皮啶開(kāi)環(huán)形成的烯酸產(chǎn)物, M2為6-去甲基異嗪皮啶, M3為8-去甲基異嗪皮啶, M4為3-羥基異嗪皮啶, M5為4-羥基異嗪皮啶。
文獻(xiàn)[13]報(bào)道,異嗪皮啶在鼠體內(nèi)的主要代謝方式為原型入血,并以原型排出體外。I相代謝酶主要是增加水溶性,肝臟中I相酶系反應(yīng)是非合成反應(yīng),如氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)及水解反應(yīng)。它們能增加外源性物質(zhì)的極性。Ⅱ相的反應(yīng)是主要由專(zhuān)一性的轉(zhuǎn)化酶完成的結(jié)合作用。II相結(jié)合酶能使I相代謝酶的產(chǎn)物從機(jī)體內(nèi)排除[14],而I相酶中最主要的就是CYP450。研究表明,異嗪皮啶在肝臟中通過(guò)CYP450酶的作用,發(fā)生去甲基化、羥基化和開(kāi)環(huán)羧酸化等作用,產(chǎn)生極性較原型藥物有很大提高的產(chǎn)物。這些產(chǎn)物及原藥繼而與Ⅱ相酶系結(jié)合,排出體外。此外,利用特異性抑制劑探針?lè)椒ù_定了異嗪皮啶的代謝酶亞型,為進(jìn)一步研究藥物相互作用提供了依據(jù)。