ADME在藥物研發(fā)中的作用從成藥性評(píng)價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究PPT課件

1、 ADME在藥物研發(fā)中的作用在藥物研發(fā)中的作用- 從成藥性評(píng)價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究從成藥性評(píng)價(jià)到新藥轉(zhuǎn)化研究 主要內(nèi)容 新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和成藥性評(píng)價(jià)的意義 基于細(xì)胞模型的藥物吸收轉(zhuǎn)運(yùn)成藥性評(píng)價(jià) 基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評(píng)價(jià) 基于DMEs誘導(dǎo)和抑制的藥物成藥性評(píng)價(jià) 基于藥物代謝的毒性預(yù)測(cè) 基于DMEs的新藥設(shè)計(jì) 一. 新藥轉(zhuǎn)化研究的背景和成藥性評(píng)價(jià)的意義 新藥研發(fā)是一復(fù)雜的龐大系統(tǒng)工程,所涉及的學(xué)科門類眾多 轉(zhuǎn)化研究有助于構(gòu)建創(chuàng)新藥物的基礎(chǔ)研究、臨床前研究和臨床療效 評(píng)價(jià)直至新藥制造和臨床應(yīng)用的系統(tǒng)研發(fā)鏈 順暢基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和生物學(xué)與創(chuàng)新藥物研發(fā)、臨床醫(yī)學(xué)之間的雙向信息 和研究關(guān)聯(lián) 縮短創(chuàng)新藥物從實(shí)驗(yàn)室

2、到臨床應(yīng)用的研發(fā)周期 對(duì)于提高新藥研發(fā)效率十分重要 藥學(xué)學(xué)報(bào)，2011；46: 19-29 USFDA, innovation/ stagnation :challenge and opportunity on the critical path to new medical products， 2004 “關(guān)鍵路徑行動(dòng)計(jì)劃”（The Critical Path Initiative） 新藥、生物制品和醫(yī)療器械研發(fā)、評(píng)價(jià)、生產(chǎn)和使用整個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)化 研究(translation research)的國(guó)家策略，以縮小大量生物醫(yī)學(xué)和 技術(shù)的發(fā)現(xiàn)與新藥成功率之間的鴻溝 蘇格蘭衛(wèi)生部與全球最大制藥公司之一

3、的惠氏制藥公司合作,共同啟動(dòng)世界上第一個(gè)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)合作研究中 心 羅氏公司投資7100萬(wàn)美元，在新加坡設(shè)立轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研發(fā)中心 阿斯利康公司建立阿斯利康中國(guó)創(chuàng)新中心，并開展精神疾病基因及藥物研發(fā)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究 藥物轉(zhuǎn)化研究ADME評(píng)價(jià)貫穿始終 Hodgson J. ADMET-turning chemicals into drugs. Nature Biotechnol. 2001;19:722-6. DM/PK Reasons for attrition (19912000). 先導(dǎo)物的優(yōu)化是對(duì)分子的理化性質(zhì)、藥代和藥效的綜合修飾 過(guò)分強(qiáng)調(diào)藥效強(qiáng)度和選擇性，追求高活性，而忽略理化和藥代 性質(zhì)，

4、會(huì)導(dǎo)致藥物的效力低下 往往也是體外有活性而體內(nèi)無(wú)效的原因 成藥性評(píng)價(jià)的意義 評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)基于藥物代謝的潛在藥物相互作用是新藥研發(fā)中的重要 環(huán)節(jié)，美國(guó)、歐洲、日本等國(guó)的新藥注冊(cè)審批部門對(duì)CYPs引起的 藥物相互作用都十分重視，發(fā)布了一系列研究指導(dǎo)原則 1. 美國(guó)FDA, Drug Metabolism/Drug Interaction Studies in the Drug Development Process: Studies In Vitro，1997； 2. In Vivo Drug Metabolism/Drug Interaction Studies-Study Design, Dat

5、a Analysis, and Recommendations for Dosing and Labeling，1999 ； 3. 日本，Methods of Drug Interaction Studies,2001 并不是所有的藥物-藥物相互作用都由CYPs引起，也可由UGTs或轉(zhuǎn)運(yùn)體 引起，導(dǎo)致藥物吸收、分布、代謝、排泄和毒性（ADME/T）性質(zhì)改變 o美國(guó)美國(guó)FDA在在2006年指南中（年指南中（Drug Interaction Studies Study Design, Data Analysis, and Implications for Dosing and Labeling），

6、增加了轉(zhuǎn)運(yùn)體），增加了轉(zhuǎn)運(yùn)體P-gp的研究?jī)?nèi)容的研究?jī)?nèi)容 o2012年美國(guó)年美國(guó)FDA指南中又新增指南中又新增UGTs和和6種轉(zhuǎn)運(yùn)體種轉(zhuǎn)運(yùn)體 BCRP,OATP1B3,OATP1B1,OCT2,OAT1,OAT3（Drug Interaction Studies Study Design, Data Analysis, Implications for Dosing, and Labeling Recommendations） o歐洲歐洲EMA2010年指南中還列有年指南中還列有膽酸鹽外排泵膽酸鹽外排泵(BSEP)和和OCT1（Guideline on the Investigation of

7、 Drug Interactions）；轉(zhuǎn)運(yùn)體總數(shù)達(dá)到）；轉(zhuǎn)運(yùn)體總數(shù)達(dá)到9種種 CYPs FDA Guidance 2006FDA Guidance 2006 ITC recommendation 2010 ITC recommendation 2010 FDA Guidance 2012FDA Guidance 2012 EMA Guidelines EMA Guidelines 20102010 P-gpP-gp MDR1 BCRPBCRP乳腺癌耐藥蛋白乳腺癌耐藥蛋白 BSEPBSEP 膽酸鹽外排泵膽酸鹽外排泵 OATP1B1OATP1B1 有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 OATP1

8、B3OATP1B3 OCT1OCT1有機(jī)陽(yáng)離子有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)體 OCT2OCT2 OAT1OAT1有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體 OAT3OAT3 UGTsUGTs葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶 模擬腸道吸收代謝模擬腸道吸收代謝 藥物或活性成分藥物或活性成分 Caco-2,MDCK, MDCK /MDR1, LLC-PK1/MDR1, LLC-PK1,MRP, BCRP, Bcap 37/MDR1 腸道腸道 肝臟肝臟 血液血液發(fā)揮功效發(fā)揮功效 整體整體PK模型模型 人源化體外模型人源化體外模型 永生化腦永生化腦脈絡(luò)膜脈絡(luò)膜上皮細(xì)胞、重組上皮細(xì)胞、重組 P-gp等等 模擬血腦透過(guò)性模擬

9、血腦透過(guò)性 藥酶的誘導(dǎo)與抑制藥酶的誘導(dǎo)與抑制 PXR等等/CYPs報(bào)告基因、報(bào)告基因、hPXR轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 基因動(dòng)物、原代肝細(xì)胞，重組基因動(dòng)物、原代肝細(xì)胞，重組 CYPs，UGTs，微粒體等，微粒體等 CYPs, UGTs， GST,OATP,Pe pT等轉(zhuǎn)等轉(zhuǎn) 基因細(xì)胞基因細(xì)胞 模擬肝臟代謝模擬肝臟代謝 人源化轉(zhuǎn)基因動(dòng)物人源化轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 l攝入型轉(zhuǎn)運(yùn)體將內(nèi)外源性物質(zhì)攝入細(xì)胞內(nèi)，包括有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)多肽家 族（OATP）、有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體家族（OAT）、有機(jī)陽(yáng)離子轉(zhuǎn)運(yùn)體家族 （OCT） l外排型轉(zhuǎn)運(yùn)體多藥耐藥蛋白（MDR）、多藥耐藥相關(guān)蛋白（MRP）、 乳腺癌耐藥相關(guān)蛋白（BCRP）以及肝臟膽鹽外排泵（

10、BSEP） 二、二、基于基于細(xì)胞模型的藥物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞模型的藥物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)成藥性評(píng)價(jià)成藥性評(píng)價(jià) Absorption Distribution Metabolism Excretion 紅色標(biāo)記的是美國(guó)紅色標(biāo)記的是美國(guó)FDA明確要求的轉(zhuǎn)運(yùn)體明確要求的轉(zhuǎn)運(yùn)體 1 2 3 4 MDCK Caco-2 Western blot 檢測(cè)四株檢測(cè)四株MDCK/MDR1細(xì)胞細(xì)胞P-gp的表達(dá)的表達(dá) Bcap37 1 2 3 4 Western blot 檢測(cè)四株檢測(cè)四株Bcap37/MDR1細(xì)胞細(xì)胞P-gp的表達(dá)的表達(dá) o 藥物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞模型藥物吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞模型 Caco-2 cell World

11、J Gastroenterol. 2004;10(9):1365-8.World J Gastroenterol. 2004;10(9):1365-8. 鑒定P-gpP-gp底物或抑制劑的體外試驗(yàn)方法 試驗(yàn)方法組織參數(shù)備注 雙向轉(zhuǎn)運(yùn)試 驗(yàn) Caco-2 Caco-2 細(xì)胞； MDCK-MDR1MDCK-MDR1細(xì)胞； LLC-PK1 MDR1LLC-PK1 MDR1細(xì)胞 B-AB-A與A-BA-B藥 物凈外排比 1.1. 直接測(cè)定藥物的外排量 2.2. 鑒定P-gpP-gp的轉(zhuǎn)運(yùn)與抑制 3.3. 已考慮P-gpP-gp位于膜的頂端或基底外 側(cè) 攝取/ / 外排試驗(yàn) 腫瘤細(xì)胞； cDNA cDN

12、A 轉(zhuǎn)染細(xì)胞； 卵母細(xì)胞中注入轉(zhuǎn)運(yùn)蛋 白的cRNAcRNA 抑制熒光探針鈣黃綠素- - AMAM或羅丹明-123-123的攝取 和外排 1.1. 不能區(qū)別底物還是抑制劑 2.2. 不能鑒定透過(guò)性差的底物和 抑制劑 ATPATP酶膜囊法； 重組P-gpP-gp ATPATP酶的活性 1.1. 同外排/ /攝取試驗(yàn) 2.2. 與P-gpP-gp的功能不一定具有良好 的相關(guān)性 藥物侯選物藥物侯選物濃度 ( ( mol/L)mol/L) P Papp (app ( 1010-8 -8cm/s) cm/s) 透過(guò)系數(shù)透過(guò)系數(shù)Efflux ratioEfflux ratio APAPBLBLBLBLAPA

13、P 50.050.04.24.2 0.180.186.26.2 0.290.291.51.5 100.0100.03.93.9 0.230.238.78.7 0.200.202.22.2 250.0250.03.33.3 0.300.3011.211.2 0.150.153.43.4 1. 抗病毒候選藥物抗病毒候選藥物RDSS Caco-2細(xì)胞雙向轉(zhuǎn)運(yùn)透過(guò)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞雙向轉(zhuǎn)運(yùn)透過(guò)實(shí)驗(yàn) 該有效部位的透過(guò)系數(shù)很小，總透過(guò)率小于該有效部位的透過(guò)系數(shù)很小，總透過(guò)率小于1%，并是外排泵，并是外排泵P-gp的底物；再的底物；再 經(jīng)過(guò)動(dòng)物口服實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，在各時(shí)間點(diǎn)未檢測(cè)到有效部位化合物及代謝物。經(jīng)過(guò)動(dòng)物口服實(shí)驗(yàn)

14、的驗(yàn)證，在各時(shí)間點(diǎn)未檢測(cè)到有效部位化合物及代謝物。 0 0.2 0.4 00.0040.0080.012 1/C 1/V RDS RDS+rhodamine-123 線性 (RDS+rhodamine-123) 線性 (RDS) 0 0.1 0.2 00.0040.0080.0121/C 1/V RDS RDS+CsA 線性 (RDS+CsA) 線性 (RDS) 加入加入P-糖蛋白抑制劑或底物后糖蛋白抑制劑或底物后,在在caco-2細(xì)胞單層的透過(guò)性增強(qiáng)。細(xì)胞單層的透過(guò)性增強(qiáng)。 認(rèn)為是認(rèn)為是P-糖蛋白的底物糖蛋白的底物 結(jié)論：該化合物難于制成常規(guī)口服制劑結(jié)論：該化合物難于制成常規(guī)口服制劑 oJ

15、Pharm Pharmacol. 2005;57:1297-303 花旗松素花旗松素落新婦苷落新婦苷 2.Effects of inhibitors (100 mol/L) on the transport of Ast 2.Effects of inhibitors (100 mol/L) on the transport of Ast or Tax across Caco-2 cell monolayer or Tax across Caco-2 cell monolayer Concentration (mol/L) Efflux ratio ControlGF 120918Verapa

16、milMK-571 落新婦落新婦 苷苷 107.00.70.56.4 506.30.60.76.3 1006.70.60.66.4 2506.00.70.86.8 5007.40.70.96.6 花旗松花旗松 素素 1016.913.615.43.6 5015.414.115.93.8 10036.335.237.33.2 25025.425.124.43.2 50028.925.326.53.2 Papp非常相近，且均小于1 10-6 cm/s 落新婦苷和花旗松素分別為P-gp和MRP2的底物 外排轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是限制其口服BA的主要因素之一(大鼠中的絕對(duì)生物利用度為0.066%和 0.17% )

17、 Int J Pharmaceut 2009;378:18 花旗松素和落新婦苷對(duì)P-gp具有誘導(dǎo)效應(yīng) P-gp在蛋白表達(dá)及mRNA表達(dá)水平上均有上調(diào) 增加R123在Caco-2細(xì)胞中的外排 Int J Pharmaceut 2009;378:18 LLC-PK1/BCRP細(xì)胞 +抑制劑 LLC-PK1/BCRP細(xì)胞 Uptake of Liensinine in LLC-PK1 and LLC-PK1/BCRP cells 10 M20 M40 M 5 10 15 20 LLC-PK1 LLC-PK1withGF120918 LLC-PK1/BCRP LLC-PK1/BCRPwithGF120

18、918 Cellular Accumulation (nmol/mg protein/120 min) * * * * * * 轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn): 蓮心堿外排作用強(qiáng)烈，在 LLC-PK1/BCRP細(xì)胞上的 凈外排比為2.87 加入BCRP的抑制劑CsA和 GF120918后，凈外排比顯 著降低至1左右 細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn) 3. CNS BBB CNS BBB CD Compd Conc (mol/L) A-BMDCK-MDR1MDCK Papp(10-5cm/s) Efflux ratio (Papp (B-A)/ (A-B) Efflux ratio (Papp (B-A)/ (A-B) Net effl

19、ux ratio R1 100.6500.0122.311.921.20 500.5350.0092.081.731.20 1000.6450.0531.631.630.99 R2 100.5500.0395.181.782.90 500.8530.0013.391.772.67 1001.0590.0232.471.672.16 R3 100.7300.0231.321.330.99 500.5120.0341.281.101.16 1000.3760.0121.931.131.70 R4 101.8150.0191.411.311.07 502.6340.1081.011.130.90 1

20、002.4580.1751.011.300.78 R5 100.1330.0021.291.081.20 500.0970.0092.271.281.77 1000.0890.0154.011.862.16 poorly permeability: 05; moderately permeability : 01, 02,03; well permeability : 04, R02 and R05 may be the substrates of P-gp Compounds Conc ( mol/L) MDCK-MDR1 EffluxMDCK Efflux Net efflux ratio

21、 ratio (Papp (B-A)/Papp(A- B) ratio (Papp (B- A)/Papp(A-B) R02104.962.112.35 +Verapamil1001.371.051.30 +CsA101.181.190.93 R051003.821.842.07 +Verapamil1001.881.631.16 +CsA101.281.211.06 O OH HO HO HOH2C OCH2OH HOCH2OH Comp Conc. (mol/L) MDCK-MDR1 Papp(10-5cm/s) Efflux ratio A-BB-A GAS 1000.01830.001

22、40.04490.00242.46 1500.01690.00140.03410.00152.01 2000.01630.00040.03180.00241.95 502.3570.0153.1290.0951.32 1002.0620.1492.9820.0721.45 HBA 1502.8130.1542.8670.1621.02 2002.8050.4523.2010.1161.14 底物 Substrate: Drug is metabolized by the enzyme system 誘導(dǎo)劑 Inducer: Drug that will increase the activit

23、y or synthesis of CYP450 enzymes 抑制劑 Inhibitor: Drug that will decrease the metabolism of a substrate 三、基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評(píng)價(jià)三、基于藥物代謝穩(wěn)定性的成藥性評(píng)價(jià) CYPs UGTs 藥物代謝酶藥物代謝酶 UGT1A1, 1A3, 1A4, 1A6, 1A9, 2B7, 2B15 in vitro studies can be conducted using recombinant human DMEs P450 UGT DM/PK對(duì)新藥研發(fā)的意義 任何藥物在體內(nèi)都有其發(fā)揮療效的有效期

24、，因?yàn)榇蟛糠炙幬镌隗w內(nèi) 都會(huì)被代謝而失去活性 代謝可以使脂溶性藥物轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄曰衔铮瑥亩铀偎幬飶捏w內(nèi) 的排泄 Drug Metabolism DrugOHDrugOGlu Conjugation Excretion 指導(dǎo)結(jié)構(gòu)修飾 若CYP酶代謝消除占藥物總消除的 25%時(shí)，則必須鑒定哪種CYP酶參與代謝 將藥物和肝細(xì)胞或微粒體共孵育，然后分析孵育介質(zhì)或細(xì)胞內(nèi)容物（ HPLC-UV、熒光或放射性檢測(cè)， HPLC-MS/MS）?？蓪?duì)形成的代謝物直接鑒定 In Vitro Methods for Determination of Metabolic Stability Phase I代謝 Pha

25、se I peak2: p-nitrophenol; peak3: imipramine N- glucuronide BiochemBiophysResCommu2004;319:386-392 Propranolol side chain(-OH) glucurnidation 0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 51 02 04 06 08 0 T i m e ( m i n ) Propranolol glucuronide produced(pmol) R - P L - G l u ( U G T 1 A 9 ) S - P L - G l u ( U G

26、T 1 A 9 ) R - P L - G l u ( U G T 2 B 7 ) S - P L - G l u ( U G T 2 B 7 ) O OH NCH3 CH3 H O UDPGTO O NCH3 CH3 OUDP OH OH COOH HOUDP O OH OH COOH HO H Chirality. 2010；22:456-61. The cumulative excretion percentage of S-(-)- and R-(+)-propranolol glucuronide in Chinese Han subjects urines after 20mg o

27、ral administration of RS-()-propranolol tablet (xs%, n=16) 0 5 10 15 20 0102030 Time(h) The cumulative excretion% S-glucuronide R-glucuronide 0102030405060 Being Given the Wrong Drug Being Given Drugs that Interact Cost of Treatment Complications of Treatment Having Enough Information Getting an Inf

28、ection in the Office/Hospital Side-Effects from a Medicine Receiving too much Medicine Suffering Pain Cost of Prescriptions once discharged % of Patients Primary Worries in Primary Care: 1,008 Patients Source:AmericanSocietyofHealthSystemsPharmacists. ASHPPatientConcernsNationalSurveyResearchReport,

29、 四、基于四、基于DMEs誘導(dǎo)和抑制的誘導(dǎo)和抑制的 藥物成藥性評(píng)價(jià)藥物成藥性評(píng)價(jià) VA Medical Center (in- and outpatients) (n=1076) 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Number of drugs prescribed Percentage of patients 4 or more drugs 68% 3 drugs 13% 2 drugs 12% 1 drug 7% Shad MU, et al. Clin Phar

30、macol Ther. 65:183, 1999. Abstract PIII-25 若藥物抑制CYP酶，則可能降低通過(guò)相同途徑代謝的合用藥物的清除 率，可直接導(dǎo)致其血藥濃度的升高，從而引起不良反應(yīng)或使療效增加 代謝途徑的抑制也可能導(dǎo)致合用（相同酶代謝）前體藥物其活性代謝 物的產(chǎn)率減少，從而降低療效 CYPCYP抑制劑抑制劑 藥物藥物 合用藥物合用藥物 生物活性生物活性 相互作用機(jī)理相互作用機(jī)理 特非拉丁、酚必利、阿咪唑特非拉丁、酚必利、阿咪唑 酮康唑或紅霉素酮康唑或紅霉素 增加增加 抑制抑制CYP3A4 辛伐他丁及其酸代謝物辛伐他丁及其酸代謝物 伊曲康唑或美貝地爾伊曲康唑或美貝地爾 增加增加

31、 抑制抑制CYP3A4 去甲丙咪嗪去甲丙咪嗪 氟西丁、帕羅西丁、奎尼丁氟西丁、帕羅西丁、奎尼丁 增加增加 抑制抑制CYP2D6 卡馬西平卡馬西平 利福平利福平 降低降低 誘導(dǎo)誘導(dǎo)CYP3A4CYP3A4 NHO CO 2 H OH NHO OH CYP3A4 Terfenadine (Seldane) Fexofenadine (Allegra) 引起嚴(yán)重的心臟毒性引起嚴(yán)重的心臟毒性 Preferred and acceptable chemical substrates for in vitro experiments 探針底物 CYP陽(yáng)性對(duì)照抑制劑 探針底物探針底物 對(duì)CYP抑制程度的判斷

32、 臨床發(fā)生DDI的可能性: 弱抑制弱抑制 中等抑制中等抑制 強(qiáng)抑制強(qiáng)抑制 不可能不可能 可能可能 很可能很可能 CYP抑制作用的評(píng)價(jià)抑制作用的評(píng)價(jià) 1。藥酶動(dòng)力學(xué)參數(shù)：Km、Vmax和 Clint 2。抑制常數(shù)或IC50 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 - 2- 1 . 5- 1- 0 . 500 . 511 . 5 L o g Q u i n i d i n e % of control activity CYP isoformCYP isoformFluorescent substrateFluorescent substrateFluoresc

33、ent metaboliteFluorescent metaboliteEx/EmEx/Em 1A21A2 7-ER7-ER (7-ethoxyresorufin) ) resorufinresorufin565/590565/590 2C92C9 MFCMFC (7-Methoxy-4-trifluoro-methyl-coumarin) HFCHFC410/520410/520 2D62D6 AMMCAMMC (3-2-(N,N-diethyl-N-methylamino)ethyl- 7-methoxy-4-methylcoumarin) AHMCAHMC380/470380/470 2

34、E12E1 MFCMFC (7-Methoxy-4-trifluoro-methyl-coumarin) HFCHFC410/520410/520 3A43A4 BFCBFC (7-Benzyloxy-4-trifluoro-methyl-coumarin) HFCHFC410/520410/520 P450P450 LC/MS/MS分析方法的質(zhì)譜條件 探針代謝物探針代謝物 分子量分子量母離子母離子 (m/z)碎片離子碎片離子 (m/z) 離子源離子源碰撞能量碰撞能量(eV) 撲熱息痛撲熱息痛(PAR)151152110ESI+10 羥基甲苯磺丁脲羥基甲苯磺丁脲(OHTOL)286287171

35、ESI+18 羥基奧美拉唑羥基奧美拉唑(OHOME)361362214ESI+10 氧去甲基右美沙芬氧去甲基右美沙芬(DEXP)257258157ESI+33 羥基氯唑沙宗羥基氯唑沙宗(OHCHL)185184120ESI-23 氧化硝苯地平氧化硝苯地平(DNIF)344345284ESI+28 氯雷他定氯雷他定(LOR internal standard)382383266ESI+41 CYPsSubstrateKi (mean SD, mol/L) 3AMidazolam178.6 14.1 1APhenacetin121.5 23.8 2D Dextromethorphan357.4 3

36、1.2 2EChlorzoxazone156.3 18.5 2CDiclofenac5.26 1.07 CYP誘導(dǎo)劑 藥物若能誘導(dǎo)代謝酶，則可使經(jīng)相同途徑代謝的合用藥物的代謝清除率增加,可導(dǎo)致血藥濃度低于治療濃度 可使前藥的活性代謝產(chǎn)物增加，從而引起不良反應(yīng) 3A4 3A4 Drug D (inducer) Drug C Induction of 3A4 lower concentration of Drug C Chemical Inducers for In Vitro Experiments* （3） DME的誘導(dǎo)機(jī)制 熒光素酶報(bào)告基因法熒光素酶報(bào)告基因法 Luciferase repo

37、rter gene assay 利福平（陽(yáng)性對(duì)照）驗(yàn)證報(bào)告基因法構(gòu)建成功利福平（陽(yáng)性對(duì)照）驗(yàn)證報(bào)告基因法構(gòu)建成功 (PXR/CYP3A4) CAR/CYP3A4, GR/CYP3A4 1) CYP3A4誘導(dǎo)誘導(dǎo) PXR - - + + P3A4 - + - + 地骨皮地骨皮 積雪草積雪草 梔子梔子 水飛薊水飛薊 虎杖虎杖 天花粉天花粉 茵陳茵陳 板藍(lán)根板藍(lán)根 紅景天紅景天 黃連黃連 大黃大黃 何首烏何首烏 金銀花金銀花 麥冬麥冬 白芍白芍 五味子五味子 茯苓茯苓 白術(shù)白術(shù) 淫羊藿淫羊藿 熟地黃熟地黃 生地黃生地黃 當(dāng)歸當(dāng)歸 甘草甘草 人參人參 川芎川芎 黃芪黃芪 三七三七 丹參丹參 銀杏葉銀杏

38、葉 o 中藥提取物對(duì)CYP的轉(zhuǎn)錄激活作用 的快速評(píng)價(jià) o 五味子、白術(shù)、枸杞根提取物對(duì)五味子、白術(shù)、枸杞根提取物對(duì) CYP3A4的轉(zhuǎn)錄激活能力高于利福的轉(zhuǎn)錄激活能力高于利福 平平 o 7種中藥麥冬、當(dāng)歸、黃連、茵陳、種中藥麥冬、當(dāng)歸、黃連、茵陳、 銀杏葉、生首烏、川芎提取物對(duì)銀杏葉、生首烏、川芎提取物對(duì) CYP3A4的轉(zhuǎn)錄激活能力與利福平的轉(zhuǎn)錄激活能力與利福平 相當(dāng)相當(dāng) o 從丹參、當(dāng)歸、五味子、銀杏葉中從丹參、當(dāng)歸、五味子、銀杏葉中 鑒定了鑒定了5個(gè)新的個(gè)新的PXR激動(dòng)劑激動(dòng)劑 CYP3A4(331bp)-actin(202bp) JEthnopharmacol(2011) Inductio

39、nofCYP3A4mRNA PXR/HepG2cells 12種中藥中，川芎、甘草、五味子對(duì) CYP3A4mRNA的誘導(dǎo)作用最為明顯 與報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果一致 2). CAR-CYP2B6報(bào)告基因分析報(bào)告基因分析 hCAR的經(jīng)典配體CITCO（2 mol/L ） 04080120 CITCO Tanshinone IIA Cryptotanshinone Schizandrin A Schizandrin B Schisantherin A Schisandrin Ginkgolide A Ginkgolide B Atractylenolide I Atractylenolide II Api

40、genin Praeruptorin A Piperine Rhynchophylline Vindoline Artemether Curcumol Columbianadin Ursolic acid Relative Luc Activity(%) 0 2 4 6 8 10 + + + - - + - - CAR3 CYP2B6 * * * Relative Luc Activity 2110205011050 0 50 100 150 200 CITCO Prearuptorin AArtemether M Relative Luc Activity (%) Initially, CY

41、P1A2, CYP2B6, and CYP3A should be evaluated in vitro Drug is not an inducer of CYP3A4 then it can be concluded that the test drug is also not an inducer of CYP2C8, CYP2C9, or CYP2C19 成藥性評(píng)價(jià)結(jié)果的判斷: 評(píng)估評(píng)估 評(píng)估評(píng)估 體外研究體外研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果成藥性成藥性 P450代謝酶 低Clmet/Cltot 或非P450酶途徑 好 主要由一種主要由一種P450酶酶 酶酶 底物底物 多種P450酶好 P450酶

42、抑制 沒(méi)有抑制作用沒(méi)有抑制作用 好好 抑制至少一種P450酶 如果S肝=Ki 底物 酶 Ki測(cè)定測(cè)定 （IC50100m） 如果如果S肝肝Ki 好好 P450酶誘導(dǎo) 沒(méi)有誘導(dǎo)作用 好 誘導(dǎo)至少一種誘導(dǎo)至少一種P450酶酶 底物底物 酶酶 評(píng)估評(píng)估 評(píng)估評(píng)估 評(píng)估評(píng)估 五、基于藥物代謝的毒性預(yù)測(cè) Prediction of ADRs or toxicity governed by drug metabolism HMM MDA HMA 100倍T HepG2 細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞經(jīng)10M 利利 福平（福平（CYP3A4，2C誘導(dǎo)誘導(dǎo) 劑）劑） (A) 25M -萘黃酮萘黃酮 （CYP1A2誘導(dǎo)劑）誘導(dǎo)劑）

43、(B) 預(yù)處理后，用預(yù)處理后，用MTT法測(cè)定法測(cè)定 銀杏酸銀杏酸GA（ 15:1 ）對(duì)細(xì)）對(duì)細(xì) 胞的毒性增加胞的毒性增加 Toxicology Letters, 2009, 187: 131-136 肝細(xì)胞肝細(xì)胞 誘導(dǎo)誘導(dǎo)/抑制抑制-MTT法法 一些官能團(tuán)如芳基胺、硝基苯環(huán)、噻吩、呋喃和3- 甲基吲哚等往往被認(rèn)為是危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)，通常在設(shè)計(jì)候 選藥物時(shí)要避免 GA (15:1) GA (15:1) remained in culture medium (mol/L) -naphthoflavone (mol/L) ketoconazole (mol/L) Control 0.5 5 15 0.5 5

44、 15 20 6.70.6 7.80.71 8.30.6 9.40.7 7.30.7 7.70.6 8.60.8 40 13.90.7 15.90.8 17.00.8 19.30.9 14.70.8 15.40.7 16.90.7 60 22.20.8 22.80.9 25.91.0 31.51.0 22.70.9 24.51.0 27.60.9 -萘黃酮（萘黃酮（CYP1A抑制劑）和酮康唑（抑制劑）和酮康唑（CYP3A抑制劑）共孵育可抑制劑）共孵育可 降低銀杏酸（降低銀杏酸（15:1）對(duì)原代培養(yǎng)大鼠肝細(xì)胞的毒性）對(duì)原代培養(yǎng)大鼠肝細(xì)胞的毒性 CYP1A和和CYP3A催化銀杏酸（催化銀杏酸（15

45、:1）生成毒性更強(qiáng)的代謝物）生成毒性更強(qiáng)的代謝物 The shRNA plasmids inhibits CYP3A4 mRNA expression in HepG2 cells. (C) The shRNA expression plasmid inhibits CYP3A4 mRNA. (D) The shRNA did not change CYP3A5 mRNA expression normalized to corresponding GAPDH mRNA level RNAi方法方法 轉(zhuǎn)基因細(xì)胞方法 紫杉醇: CYP3A4 popular in US since 1955 磺胺磺胺 還原還原 CYP3A4 Terfenadine (Seldane) Fexofenadine (Allegra) NHO OH NHO CO 2 H OH CYP3A4,2C19 Diazepam Oxazepam 4. 藥物代謝性質(zhì)用于制劑設(shè)計(jì) o 抗哮喘藥異丙腎上腺素抗哮喘藥異丙腎上腺素 o 在腸道和肝中代謝而迅速失活，口服給藥方式無(wú)法使其有效到達(dá)在腸