药物代谢酶的分子遗传学3
蔡卫民 张银娣1
(南京军区南京总医院临床药理科,南京 210002)
中国图书分类号 R345;R966;R968
文献标识码A 文章编号100121978(1999)0620491206
摘要 综述近10年来国内外有关药物代谢酶的分子遗传学进展,介绍药物代谢酶的基本概念并重点探讨了具有遗传多态性的两种氧化酶(细胞色素P450酶CYP2D6,CYP2C19)和一种结合酶(N2乙酰化转移酶)的个体和种族差异。最后主要讨论了表型分型和基因分型在药物代谢酶研究中的一些应用。
关键词 药物代谢;分子遗传学;细胞色素P450;N2乙酰化1998212223收稿,1999203212再修回
3国家人事部留学回国人员基金资助课题
1南京医科大学临床药理研究所,南京 210029
作者简介:蔡卫民,男,40岁,博士生,副主任药师;
张银娣,女,62岁,教授,博士生导师,临床药理专业委员
会委员,药物代谢专业委员会委员转移酶;遗传多态性;表型分型;基因分型;人类
分子遗传学与药理学尤其是药物代谢研究有着密切的关系,药物代谢酶活性在不同种族、不同人群中的个体差异受遗传因素和环境因素共同影响。其中遗传因素影响表现在体内关键代谢酶的基因发生变化,导致其表达的蛋白质在结构、功能和活性上发生改变。本文就近10年来国内外分子遗传学在药物代谢酶研究的一些最新进展作一回顾。
1 药物代谢与药物代谢酶
大多数药物为脂溶性的弱电解质化合物,进入体内后均需进行生物转化,生成极性较大的化合物而易于从肾脏和胆汁排泄。生物转化一般为灭活反应,使药物的作用和毒性减弱或消失;但也有些药物的代谢物仍有活性或活性更强;还有些药物本身并无活性,只有经过体内代谢后生成活性代谢物起作
C alcium2activated chloride channel on smooth muscle cell membrane
WAN G Ze2J un,YU De2Jie,DEN G Yan2Chun,BAO Guang2Hong
(Instit ute of B asic Medical Sciences Chi nese A cadem y of Medical Sciences
Schoole of B asic Medici ne Peki ng U nion Medical College,Beiji ng 100005)
ABSTRACT Calcium2activated chloride channel ex2 isted on several kind of smooth muscle cells.The nec2 essary condition for activating calcium activated chlorede channel is intracellular calcium[Ca2+]i level rising.Both potassium channel and chloride channel are activated by several kind of activators induced cal2 cium releasing from calcium store.The threshold val2 ues for activating I Cl(Ca)are differente from animal categories and https://www.doczj.com/doc/a98167973.html,ing flourometric measure2 ment of[Ca2+]i of rat portacaval smooth muscle cells get that least[Ca2+]i value of activated I K(Ca)should be considered more than70～80nmol?L-1.This val2 ue is smaller than the least[Ca2+]i of180nmol?L-1 of I Cl(Ca),therefore considered that I K(Ca)is more sensitive than that of I Cl(Ca)for[Ca2+]i.I Cl(Ca)is ac2 tivated by[Ca2+]i rising resulting from extracellular calcium pass through the voltage dependent calcium channels.Because of IP3is activated by G protein coupling with some receptor,so that I Cl(Ca)is activat2 ed.According to analyse whole cell currents,the conductance of I Cl(Ca)should be considered smaller than10pS.The chloride equilibrium potential(ECl) of smooth muscle cells is more positive than resting membrane potential.The chloride outflow from chlo2 ride channels opening,which promote membrane po2 tential approaching to ECl,therefore membrane de2 polarizing.When the calcium activated cholride chan2 nels are opening the cell membrane depolarized,so that induced cells exciting.This channel plays an im2 portant role during smooth muscle cells exciting which induced by hormones and neuro2transmiters. KEY WORDS smooth muscle cell;calcium2activated chloride channel
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用。
药物在体内的生物转化主要包括I相反应和Ⅱ相反应两个过程。Ⅰ相反应包括氧化、还原和水解等,其目的是将极性基团如羟基、氨基、羧基导入药物分子中,如异喹胍羟化代谢即为典型的I相反应。Ⅱ相反应是在I相反应转化产物或具有极性基团的原型药物进行结合反应,导入内源性小分子如葡萄糖醛酸、硫酸、甘氨酸等,形成水溶性大、极性强和药理惰性的结合物,很快从尿和胆汁中排出体外,如异烟肼乙酰化反应后生成乙酰异烟肼。
Ⅰ相反应涉及的代谢酶主要为位于肝细胞内质网的细胞色素P450酶系(又称药酶)。P450酶系由3部分组成:血红素蛋白(P450)、黄素蛋白(NADPH2细胞色素C还原酶)和磷脂(磷脂酰胆碱)。P450酶系参与了许多内源性物质如类固醇、脂肪酸、胆酸、维生素D3、前列腺素、儿茶酚胺和许多进入体内的外源性物质如药物、杀虫剂、毒物、致癌物等的代谢。另外尚有乙醛脱氢酶、单氨氧化酶等17种I相药物代谢酶在体内发挥作用。
Ⅱ相反应涉及的酶比较多,如UDP2葡萄糖醛酸转移酶、谷光甘肽转移酶、N2乙酰化转移酶均为药物结合反应重要的酶,其作用是催化药物或代谢物与内源性小分子的葡萄糖醛酸、谷光甘肽和乙酰基结合,形成极性化合物从尿或胆汁中排出。后面主要介绍有遗传多态性的N2乙酰化酶。
2 药物代谢酶的遗传多态性
2.1 P450酶系 目前已在植物和动物中发现至少有211种基因构成了细胞色素超基因家族(Cy2 tochrome P450supergene family)。根据Nelson于1993年的最新命名规则,凡P450基因表达的P450酶系之氨基酸同源性大于40%的称为同一族,表示为CYP后标一阿拉伯数字,如CYP2;氨基酸同源性至少大于55%以上者为同一亚族,表示为后加一大写字母,如CYP2D;单个形式的P450基因表示为最后加一阿拉伯数字,如CYP2D6。已知P450酶系可能存在所有生命机体内,如微生物、酵母、植物、昆虫、鱼类及哺乳动物。在人体内除肝微粒体富含外,肾、小肠、肺、肾上腺、脑、皮肤等器官和组织均有P450酶系存在。然而,涉及调控大多数药物和外来物代谢的P450酶系的基因主要有3个系统,即CYP1、CYP2和CYP3,其相关的7种重要P450酶及其底物、抑制剂和诱导剂见表1[1]。
所谓遗传多态性(G enetic polymorphism)是指由一个或多个等位基因(allele)发生变异而产生的遗传变异,在人群中呈不连续多峰曲线分布。药物代谢个体差异的一个重要来源与遗传多态性相关。P450酶系中具有明显遗传缺陷的两种酶为异喹胍羟化酶(CYP2D6)和美芬妥英羟化酶(CYP2C19)。据报道,利用异喹胍为探针(probe)药物,测定不同种族得到的表现型(phenotype)存在着明显的种族差异,白种人的弱代谢者(PMs)比率高达6182左右,而中国人比较低约为1%左右[2]。CYP2C19一般采用S-美芬妥英作探针,测定不同种族得到的表现型也存在着明显的种族差异,PM在中国人的发生率高达约1416%,远远大于白种人(313%)。
P450酶系的遗传变异可明显地影响相关药物的动力学性质。例如,某些CYP2D6底物如去甲丙米嗪、去甲替林和氟西汀的药动学参数(如清除率Cl/F)在PM和强代谢者(EM)之间可相差5倍以上,而且最易受到药酶选择性抑制剂影响而发生药
T ab1 Seven cytochrome P450isomers related to drug metabolism
Cytochrome
P450isomers
Modle substrates%Inhibitors Inducers
CYP1A2caffeine,theophylline acetaminophen4furafylline,quinolon fluvoxamine cigarette smoke,omeprazole CYP2A6coumarin2barbiturates dexamethasone CYP2C9tolbutamide,phenytoin,warfarin10sulphaphenazole rifampicine,anticonvulsants CYP2C19(S)2mephenytoin,omeprazole,diazepam2tranylcypromine rifampicine
CYP2D6debrisoquine,dextromethorphan,metoprolol,
more than35other drugs
30quinidine
CYP2E1chlorzoxazone,ethanol,N2nitro2sodiumethy2
lamine42nitrophenol
2
diethyldithiocarbamate
42methyipyrazole
ethanol,rifampicine
CYP3A4
caffeine,cyclosporin,dihydropyridines,lido2
caine,midazolam,more than100drugs
50
troleoandomycin,gestodene,
quercetin
dexamethasone,rifampicine,
phenytoin,phenobarbital
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物相互作用[3]。CYP2C19底物S2美芬妥英、安定和奥美拉唑的清除率在PM和EM之间也相差2～5倍[4]。药物代谢的遗传多态性只有当药物具有较窄的治疗窗时才有严重后果。CYP2D6就具有较大的影响,因为许多相关药物治疗浓度范围比较窄,低浓度时疗效不佳,而高浓度时出现药物毒性。相反, CYP2C19多态性的临床意义较小,因为其治疗窗较宽,像S2美芬妥英和奥美拉唑在PM全身浓度较高时仍可耐受。
2.2 N2乙酰化转移酶 N2乙酰化转移酶(NA T2)的遗传多态性为所有结合酶中发现较早、研究较多的一种酶。利用磺胺和咖啡因作为探针药物进行NA T2表型分析,发现白种人的PM高达40%～50%,埃及人高达83%,朝鲜人和日本人为10%,而中国人最新报道为1617%[5]。受NA T2乙酰化灭活的药物除了磺胺外,还有异烟肼、苯乙肼、普鲁卡因胺、硝基安定、肼苯哒嗪和氨苯砜等。如异烟肼在强和弱代谢人群中的疗效与毒性相差较大,PM肝微粒体NA T2含量少,药物血清半衰期可长达2～415h(EM为1～2h),其原药蓄积所致周围神经炎发生(23%)远较EM(3%)为多。而异烟肼诱发肝炎的86%发生在EM中,因为其代谢物单乙酰肼在肝微粒体内变为强烷化剂,引起肝坏死。
2.3 药物代谢遗传多态性的表型分析
选择某些药物代谢酶的底物(参见表1)作为探针药物,给受试者口服之后收集一定时间的尿液(或血液),测定尿(或血液)中原型药物/代谢物浓度比值,依据一定的分界点(antimode)将人群区分为PM 和EM表现型(phenotype)。
2.3.1 CYP2D6 早期采用异喹胍等作为探针药物。作者[6]采用比较安全、易得的右美沙芬20mg 给120名健康受试者口服,收集8h尿。用高效液相色谱法[7]测定尿中原形药与代谢物浓度并计算代谢比值MR。凡MR值大于013(lg MR>-0152)者为PM,小于等于013(lg MR≤-0152)为EM。结果发现一名PM(0183%)。采用准牛顿最优化法又得一新分界点MR=01015(lg MR=-1181),将EM进一步分为左面的76名(63%)极快代谢者(V EM)和右面的43名(36%)中速代谢者(IM)。2.3.2 CYP2C19 美芬妥英外消旋体口服后8h 内尿中对映体S/R比值可用于表型分析,一般认为S/R<019为EMs,≥1为PMs。陈枢青等进行了45例正常受试者口服100mg美芬妥英试验。收集口服后8h内全部尿样,用气相色谱法测定美芬妥英S/R对映体比值。结果45人中发现6个PM (1313%),与东方人(中国人和日本人)的PM发生率15%～17%[2]接近。
2.3.3 NA T2 卢建丰等[5]采用咖啡2g(含咖啡因约75mg)给120名健康受试者口服,415h取尿样5 ml,用HPLC测定咖啡因代谢物AFMU、IX、IU,并以AFMU/IX和AFMU/(AFMU+IX+IU)的浓度比值作频数图。两者所得分型结果一致,发现PM 20人(占1617%)。
2.3.4 表型分析的优缺点 表型分析如控制好试验条件(即受试者肝、肾功能正常,无合并用药等),其分型结果可直观地反映出受试者对某些药物在体内代谢快慢程度。然而,表型分析也有其不足:如需要卧床病人服用探针药物及留尿有困难;为避免药物相互作用而停服其它治疗药物(如抗精神病药物和心血管药物)不符合伦理道德;某些不是CYP2D6底物药物如奎尼丁为其强抑制剂,合并使用会造成假PM而导致分型结果不准。
3 分子遗传学在药物代谢酶研究中的一些应用如前所述,通过选择合适的探针药物和试验条件,可以对某一药物代谢作表型分析,以确定受试者对特定药物代谢反应的强或弱,但表型分析易受病人状态和合并用药干扰。因此,近年来基于DNA 的等位基因PCR、限制性片段长度多态性分析(Re2 striction fragment length polymorphism,RFL P)及基因测序(G ene sequencing)技术正越来越多地用于药物代谢研究中。这方法可统称为基因分型(G eno2 typing),用于快速、准确地诊断出有药物代谢酶活性异常(提高或缺乏)的患者,为临床合理用药提供指导。
3.1 CYP2D6
3.1.1 重要的CYP2D6等位基因 CYP2D6基因调控的异喹胍羟化酶存在着遗传多态性已众所周知。这是因为人类CYP2D基因位于第22号染色体长臂上,由CYP2D6,CYP2D7P,CYP2D8P组成,其中只有CYP2D6可在肝中表达活性酶。测序研究已经证明9个外显子上有数个等位基因变异导致CYP2D6酶活性缺失或降低,影响一大批相关药物的药动学特性。CYP2D6无效等位基因和等位基因变异见表2。最常见等位基因为CYP2D6B,其外显子4(G1934→A)出现拼接错误,占所有无效等位基因的70%;CYP2D6D实际为CYP2D6基因缺失,占了15%;CYP2D6A、CYP2D6E和CYP2D6F为少数等位基因,加起来约占余下的15%。上述A、B、D、E、F的等位基因特异PCR,外加RFL P可鉴定出白人中98%的PM和98%的杂合子携带者[8]。
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T ab2 V arious genotyping procedures for detection of PM and heterozygotes in a population of1000individu als
G enotyping
PM
expected detected sensitivity
/%
Hetero
expected detected sensitivity
/%
No misclassified
PM heterozygote total
Single PCR for504692326208644118122(12.2%)
CYP2D6B alone
Double PCR for50499832622770199100(10%)
CYP2D6A and B
Double PCR for50499832631898189
(0.9%)
CYP2D6A and B plus RFL P
for CYP2D6D and E
PM:poor metabolizer;PCR:polymerase chain reaction;RFL P:restriction fragment length polymorphism
CYP2D6J在白人和日本人中常见。其碱基位分别出现在C188→T和G4268→C点突变。具有CYP2D6J纯合子的人较CYP2D6野生型纯合子的人代谢速率慢,但又不属于PM表型[9]。最近研究发现少量白人为极度快代谢者,显然与基因放大(CYP2D6L)12[10]或基因重复(CYP2D6L)2[11]有关。例如(CYP2D6L)2在217名健康白种西班牙人中的发生率为7%。基因放大或重复可表达活性高的P450酶,加速氧化代谢速率,故有临床意义。
早先采用Xba I RFL P进行白种人基因型和表现型相关研究时,发现PM表型存在着“突变”的44 kb或1115kb片段[12]。而EM类型与“野生型”的29kb片段密切相关。然而,后续研究证明并非如此,人们发现29kb的DNA中也发现了突变等位基因CYP2D6A和CYP2D6B[13]。而中国人CYP2D6基因与白种人明显不同,尽管PM表型较低,44kb RFL P片段更多见(37%)且与PM表型无关(Yue Q Y et al.L ancet,1989:870)。另外,占白种人PM 主要相关等位基因75%的CYP2D6B在中国人中罕见。相反,前面提到的CYP2D6J[11]在中国人也可找到。虽然CYP2D6J与异喹胍酶代谢比值(MR)正相关,即具有C188→T和G4268→C点突变的受试者MR值明显增加,但CYP2D6J也不能预测中国人PM表型。
Wang等调查了124名生活在台湾的中国人的CYP2D6W突变基因,发现约70%的等位基因为C188→T突变,76%为G4268→C突变,它们的存在导致MR值明显增高[14]。Johansson等对115名生活在瑞典的中国人的CYP2D基因位点进行克隆和鉴定,发现中国人具有两种不同的等位基因: CYP2D6Ch1和CYP2D6Ch2。CYP2D6Ch2基因含来源于假基因CYP2D7P的49个碱基,不具表达活性。CYP2D6Ch1也具有C188→T突变,导致表达酶因34位脯氨酸取代为丝氨酸而不稳定和催化活性下降。总共有51%的中国人等位基因为CYP2D6Ch1,其存在与异喹胍MRs值增加(即酶活性下降)显著相关[15]。
遗憾的是,迄今为止未发现中国人PM表型存在的分子机制。Wang等[14]对两名中国人PM进行了PCR,没有发现与白人PM相关的CYP2D6B。通过作外显子测序,也未发现CYP2D6A和CYP2D6C 等位基因存在。Lee等也发现3名中国人PM不存在CYP2D6A和B等基因,但为CYP2D6J的杂合子携带者[16]。而后者在Wang报道的PM中也多见,因此不能用来预测中国人PM表型[17]。因此,可以肯定中国人PM尚存在未发现突变基因,有待做进一步深入的研究。
CYP2D6等位基因现在已经统一命名,如CYP2D6wt,A,B,Ch1(W,J)等已命名为CYP2D6 31,33,34,310,详见文献[17]。
3.1.2 CYP2D6等位基因的检测 所有等位基因均可采用PCR方法检测。陈枢青[18]报道了一种二步法检测白种人CYP2D6A、B、C、E、T等位基因的ASA-PCR法。其基本原理是设计两个引物,其3′端一个与野生型(Wild type)碱基配对,另一个与突变型(Mutant)碱基配对,分别与另共用引物构成PCR反应体系。反应时野生型模板阻碍突变型引物放大,反之亦然。最后观察电泳胶上DNA扩增与否,即可直接鉴定等位基因的点突变类型(野生型、杂合型或突变型)。作者用此法检测了161名健康受试者,可100%准确预测27名右美沙芬表型PM者。中国人中存在着与羟化能力下降相关的等位基因CYP2D6J、W或Ch1虽然不能预测PM,但已有学者[19]依据中国人C188→T突变3种类型分组(C/C188纯合子,C/T188杂合子和T/T188纯合子),并考察了可待因在这3种情况下生成吗啡的速率。发现3种基因型受试者的吗啡尿中回收量分别为4349±646,2514±242和1127±164nmol(P< 0105),说明出现C188→T突变可损害可待因代谢生成吗啡。作者采用右美沙芬作探针发现中国人表型
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中存在中速代谢(IM)[6],后者是否与CYP2D6J、W 或Ch1有关,还是存在其它未发现等位基因?能否建立一种等位基因特异的PCR法去发现中国人中的IMs?有待做进一步工作。
3.2 CYP2C19 现已证明S2美芬妥英羟化酶的调控基因为CYP2C19。导致S2美芬妥英慢代谢(PM)的CYP2C19基因缺陷的突变位点有两处:一是导致外显子5G681→A突变的m1,后者引起一畸变的拼接位点,使Sma I酶切位点消失。用PCR法检测发现75%的日本人PM和83%的白种人PM 是由CYP2C19m1造成的[20]。赵莉等[21]用PCR扩增了CYP2C19内含子4/外显子5特异的DNA片断,并用Sma I进行酶切(RFL P)及DNA测序技术,可检出7名CYP2C19表型PM中的4名(约60%)。另一突变位点为m2(外显子4G636→A)最近在日本人中找到,m1和m2可100%预测17名日本人PM者[22]。关于CYP2C19m1和m2在中国人多个民族中基因频率的研究已有报道:de Moris报道汉族人的m1为01289,m2为01044,可100%预测11%的PM[23]。Xiao等发现白族人的m1频率较汉族人低(01257vs01366,P<0101),PM也较汉族人低(1314%vs1918%)[24]。
3.3 NAT2 与磺胺、异烟肼等乙酰化代谢有关的NA T2酶的基因分型研究近些年有一些报道。采用PCR法可在白种人[25]检出的NA T2等位基因有m1(T341→C,C481→T),m2(C282→T,G590→A)和m3(C282→T,G857→T)。卢建丰最近采用等位基因特异PCR分析了120名汉族健康志愿者,发现野生型及m1、m2和m33种突变等位基因发生率分别为Wt=01625,m1=010458,m2=01188,m3=01142。其中50名受试者(4116%)为野生型纯合子、50名(4116%)为突变等位基因杂合子,20名(1617%)为突变等位基因纯合子。PM的基因型与表型发生率完全一致(1617%),说明可用PCR方法准确预报中国人NA T2慢乙酰化者。该作者采用二步法PCR,先将NA T2整段基因(1096bp)扩增出来,然而采用等位基因特异PCR法以ARMS为原理,检测T341→C(m1),G590→A(m2),G857→T(m3)突变等位基因,发现中国人与白种人相比慢乙酰化率较低的分子机制主要是NA T2m1等位基因频率较低(4158 %vs45%～49%)[26]。
4 结语
药物代谢中存在着的药动学与药效学方面较大的个体差异,除了受药物因素、环境因素影响之外,遗传因素也起着重要作用,导致某些药物在体内代谢存在着遗传多态性。常规体外检测药物代谢是否存在着遗传多态性的方法称为表型分析,即给受试者服用某一探针药物,收集尿或血并测定其中原型药及代谢物浓度,依据一定的分界点将受试者分成快、慢代谢者。然而,这种方法受到病人合并用药和医学伦理的限制。
分子遗传学技术的蓬勃开展也为药物代谢研究提供了全新的、有效的手段。利用基因克隆和重组蛋白表达技术,人们已能鉴别某一特殊药物代谢的酶、比较不同酶之间的活性差异等等。PCR技术、RFL P技术及基因测序技术正在替代表型分型,用于快速、准确地诊断出有药物代谢酶活性异常的患者,结果终生不变。基因分型是传统药物代谢分型方法的一大突破,其方法的不断完善和改进必将对临床药物的合理使用起到一定的指导作用。
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Molecular genetics of drug metabolizing enzymes
CA I Wei 2Min ,ZHAN G Y in 2Di 1
(Dept of Cli nical Pharm acology ,N anji ng General Hospital of N anji ng Com m and ,N anji ng 210002)
ABSTRACT This article reviews the recent develop 2ment of molecular genetics of drug metabolizing en 2zymes.The basic principles of drug metabolism and its enzyme are discussed ,with an emphases on the in 2terindividual variations and ethnic differences of two monooxygenases (cytochrome P450CYP2D6and
CYP2C19)and one conjugation enzyme (N 2acetyl 2transferases ).Some applications of phenotyping &
genotyping of drug metabolizing enzymes are also in 2troduced.
KEY WORDS drug metabolism ;molecular genetics ;cytochrome
P450;
N 2acetyltransferases ;
genetic
polymorphism ;phenotype ;genotype ;human
1
Institute of Clinical Pharmacology ,Nanjing University ,Nanjing
210002
重要启事
为缩短用稿周期,解决稿件积压问题,本刊决定2000年页码增至120页,所有修回稿件争取在3个月内
用完。
《中国药理学通报》编辑部
1999212220
?
694?中国药理学通报 Chinese Pharm acological B ulletin 1999Dec ;15(6)
主题词：@生物样品/分析；@生物样品分析/药代动力学 分类号：R912.1；R927.2 文献标识码：A 无论在临床药理、药物作用机理研究或新药开发研究，药物代谢动力学越来越显示出其重要性和必要性。药物代谢动力学研究获得的资料最终能否用于临床实践或药物研究结果的说明和解释，取决于研究方案和生物样品分析方法的设计和实施。 应用于化学药品及天然药物有效成分(包括中药和中药复方)分离、检测的方法和技术已有大量文献资料和研究报导，尤其是一些新技术、新方法的应用，使分析和检测手段越来越快捷、准确。然而应用于药物代谢动力学研究的生物样品分析方法，除正确设计和精心实施外，尚应包括了解该方法的特性及其限制因素。方法的特性包括被测物在体液中的稳定性，分析测试方法的灵敏度，选择性，萃取过程的回收率，定量计算的线性关系，工作曲线，以及方法的精密度和准确度。 1 方法学验证 1.1 稳定性 从生物样品(体液)的收集到样品的分析完成，样品中的待测药物(有效成分)必须是稳定的。否则将导致易变的回收率并降低测定的准确度和精密度。在分析方法建立的过程中，应了解待测成分(药物)在不同的pH、光照等情况下的稳定性，同时也应了解、考察生物样品及分析操作过程中待测成分的稳定性。这一点对中药药代动力学的研究来说应特别注意，因为除待测的有效活性成分外，中药中尚有许多未知成分，在不同的环境和条件下，这些成分与待测成分的相互作用，可能导致待测成分“量”和/或“质”的改变。 体液中药物稳定性的考察应包括在室温和储藏温度(-20℃或-80℃)两种情况的研究。如发现有明显的降解，则应采取特殊措施来防止。(如尿液中加甲苯以抑制细菌生长，含三硝基甘油血清中添加少量硝酸银抑制三硝基甘油的降低等)。如要了解较长时间的储藏对药物稳定性的影响，一般是制备与分析样品含有相同药物(成分)和代谢物的对照样品，两者作平行处理，从对照样品的分析结果可判断药物稳定性的情况。 1.2 灵敏度 分析方法灵敏度的要求取决于药代动力学研究时所用药物的剂量，给药次数及药物在体内的吸收、分布、代谢和消除等特征。临床前或临床(药理)资料有助于分析方法的选择和确定。一般来说，分析方法应有一定的浓度范围。但在药代动力学研究中，药物或代谢物的浓度不是一成不变的，此时可采用一些简便的方法(如样品的稀释)，使样品中待测成分的浓度落在测定的浓度范围内。虽然在同一研究中可用不同的分析方法，但应尽量避免，以利于研究结果的统计分析。 1.3 选择性
药物代谢酶基因多态性简介 代谢酶基因多态性是指由于编码代谢酶的DNA序列的单核苷酸多态性等可遗传变异，导致的不同种群之间代谢酶的底物特异性无变化，但是代谢酶的活性存在显著的差别的现象。由此可能造成个体间PK和药物反应的差异，进而造成不必要的治疗失败和毒副作用。单核苷酸多态性（SNPs）存在于Ⅰ相代谢酶、Ⅱ代谢酶和转运体等多个方面，其中临床影响较大的为CYP450酶的基因多态性，因此了解不同人群代谢酶活性的差异有助于理解种群间PK差异和实现个性化治疗。SNPs存在于许多亚型的代谢酶中，Sarah等人的研究结果显示如下图，其中高加索人种中CYP2D6多态性的频率最高，其次为CYP2A6和2B6。但是并非所有的CYPs均参与药物代谢，既存在较高频率的多态性，又与药物代谢相关的为CYP1A2, 2D6, 2C9和2C19，其中CYP2D6与多数药物的代谢相关,下文将以CYP2D6为代表阐述其进化特征、功能多样性和临床影响等相关内容。 CYP2D6是由497个氨基酸组成的多肽，其对生物碱类物质具有较高的亲和力，该酶不可被环境因素调控且不能被诱导。最早CYP2D6的多态性是由
于个体间PK差异引起人们注意的，而后随着生物技术手段的提升才逐渐揭开其遗传基础。CYP2D6位于染色体22q13.1上，其邻近包含两个假基因CYP2D7和CYP2D8。至今发现了几十种CYP2D6的等位基因，大多数编码有缺陷的基因产物，最常见的突变型等位基因分布于不同种群中，如CYP2D6*2, CYP2D6*4, CYP2D6*5, CYP2D6*10和CYP2D6*17等，详细见下图，其可分为彻底失活、活性降低、正常、活性增加和活性本质上的改变五大类，在不同种群中分布特点有明显的差异。亚洲人群最常见的CYP2D6*10，其发生了P34S的有害突变导致了P450折叠功能的丧失而造成不稳定性，且降低了底物的亲和力。非洲人群中常见突变体为CYP2D6*17发生的错义突变导致其活性位点结构发生改变，由此造成底物特异性发生改变，且其活性低于野生型。 如下图演示了CYP2D的演变规律，啮齿动物与人的活性CYP2D基因的数量存在巨大的差异，小鼠有9个不同的活性基因，而人只有1个，且7%的高加索人群缺失该活性基因。由于CYP2D6对于生物碱类的生物毒素具有高亲和力，进化角度可以认为小鼠需要保留较多的活性基因来维持解毒能力，而人类的饮食结构更为严谨进而逐渐不需要更多的活性基因。 不同人群中的CYP2D6的代谢活性可分为超快代谢（ultrarapid metabolizers, UMs）、快代谢（extensive metabolizers, EMs）、中等代谢（intermediate metabolizers， IMs）和慢代谢（poormetabolizers, PMs）四种类型。一般而言，白人种PMs的频率较高约为10%左右，而亚洲人群中
药物代谢动力学完整版 第二章药物体内转运 肾脏排泄药物及其代谢物涉及三个过程：肾小球的滤过、肾小管主动分泌、肾小管重吸收。 一、药物跨膜转运的方式及特点 1. 被动扩散 特点：①顺浓度梯度转运②无选择性，与药物的油/水分配系数有关③无饱和现象④无竞争性抑制作用⑤不需要能量 2. 孔道转运 特点：①主要为水和电解质的转运②转运速率与所处组织及膜的性质有关 3. 特殊转运 包括：主动转运、载体转运、受体介导的转运 特点：①逆浓度梯度转运②常需要能量③有饱和现象④有竞争性抑制作用⑤有选择性 4. 其他转运方式 包括：①易化扩散类似于主动转运，但不需要能量②胞饮主要转运大分子化合物 二、影响药物吸收的因素有哪些 ①药物和剂型的影响②胃排空时间的影响③首过效应④肠上皮的外排⑤疾病⑥药物相互作用 三、研究药物吸收的方法有哪些，各有何特点？ 1. 整体动物实验法 能够很好地反映给药后药物的吸收过程，是目前最常用的研究药物吸收的实验方法。缺点： ①不能从细胞或分子水平上研究药物的吸收机制； ②生物样本中的药物分析方法干扰较多，较难建立； ③由于试验个体间的差异，导致试验结果差异较大； ④整体动物或人体研究所需药量较大，周期较长。 2. 在体肠灌流法：本法能避免胃内容物和消化道固有生理活动对结果的影响。 3. 离体肠外翻法：该法可根据需要研究不同肠段的药物吸收或分泌特性及其影响因素。 4. Caco-2细胞模型法 Caco-2细胞的结构和生化作用都类似于人小肠上皮细胞，并且含有与刷状缘上皮细胞相关的酶系。优点： ①Caco-2细胞易于培养且生命力强，细胞培养条件相对容易控制，能够简便、快速地获得大量有价值的信息； ②Caco-2细胞来源是人结肠癌细胞，同源性好，可测定药物的细胞摄取及跨细胞膜转运； ③存在于正常小肠上皮中的各种转运体、代谢酶等在Caco-2细胞中大都也有相同的表达，因此更接近药物在人体内吸收的实际环境，可用于测定药物在细胞内的代谢和转运机制； ④可同时研究药物对粘膜的毒性； ⑤试验结果的重现性比在体法好。 缺点： ①酶和转运蛋白的表达不完整，此外来源，培养代数，培养时间对结果有影响； ②缺乏粘液层，需要时可与HT-29细胞共同培养。
药物代谢酶和药物作用靶点基因检测项目 药物体代谢、转运及药物作用靶点基因的遗传变异及其表达水平的变化可通过影响药物的体浓度和敏感性，导致药物反应性个体差异。近年来随着人类基因组学的发展，药物基因组学领域得到了迅猛发展，越来越多的药物基因组生物标记物及其检测方法相继涌现。药物基因组学已成为指导临床个体化用药、评估严重药物不良反应发生风险、指导新药研发和评价新药的重要工具，部分上市的新药仅限于特定基因型的适应症患者。美国FDA已批准在140余种药物的药品标签中增加药物基因组信息，涉及的药物基因组生物标记物42个。此外，部分行业指南也将部分非FDA批准的生物标记物及其特性（如MGMT基因甲基化）的检测列入疾病的治疗指南。药物反应相关基因及其表达产物的分子检测是实施个体化药物治疗的前提。 药理学与遗传学结合的关键环节包括药物代谢动力学（pharmacokinetics，PK）和药物效应动力学（pharmacodynamics，PD）两方面。药物代谢动力学主要是定量研究药物在生物体吸收、分布、代谢和排泄规律，侧重于阐明药物的体过程；药物效应动力学主要研究药物对机体的作用、作用规律及作用机制，其容包括药物与作用靶位之间相互作用所引起的生化、生理学和形态学变
化，侧重于解释药物如何与作用靶点发生作用。对药物代谢酶和药物靶点基因进行检测可指导临床针对特定的患者选择合适的药物和给药剂量，实现个体化用药，从而提高药物治疗的有效性和安全性，防止严重药物不良反应的发生。目前美国FDA和我国食品药品监督管理局（CFDA）都已批准了一系列的个体化用药基因诊断试剂盒。这些试剂盒基本都是对人DNA样本进行基因检测。而在基因表达的检测方面，由于RNA的稳定性差，样本处置不当可导致目标RNA降解，使得检测结果不准确，影响临床判断。因此，RNA检测试剂的研发相对滞后。1. 药物代谢酶与转运体基因多态性检测 1.1 ALDH2*2多态性检测线粒体乙醛脱氢酶2（ALDH2）同时具有乙醛脱氢酶和酯酶活性，参与乙醇、硝酸甘油等药物的代谢。ALDH2代谢活化硝酸甘油成其活性代谢产物一氧化氮。ALDH2*2（Glu504Lys，rs671）多态导致所编码蛋白质504位谷氨酸被赖氨酸所取代，携带突变等位基因（ALDH2*2）的个体ALDH2酶活性下降，杂合子个体酶活性仅为野生型个体的10％，突变纯合子个体酶活性缺失。因此，携带ALDH2*2等位基因的个体酒精代谢能力下降，少量饮酒即出现脸红、心跳加速等不适；代谢硝酸甘油的能力下降，硝酸甘油抗心肌缺血的效应减弱。亚洲人群中ALDH2*2等位基因的携带率为30~50％。携带ALDH2*2等
中国药科大学药物代谢动力学实验考查知 识点整理 药物代谢动力学实验考查知识点整理 第一部分：HPLC使用注意事项 1、HPLC组成：泵、进样器、色谱柱、检测器、数据系统/积分仪 2、反相色谱： 分离机理：“反相色谱”固定相极性小于流动相极性常用流动相：乙腈、甲醇，水 3、色谱柱的分类： 按填料：球形、无定形按含碳量：C18、C8 按应用：分析柱、制备柱、预处理柱按粒径：150mm*,5μm等按填料类型：正相柱、反相柱、手性柱 4、键合相色谱柱的优缺点： 优点：稳定不易流失； 应用广泛，可使用多种溶剂；消除硅羟基的不良影响； 缺点：pH得在3~8范围内 5、C18柱的活化：90% 10% 90%的甲醇溶液1ml/min依次冲洗30min 6、流动相： 使用之前需超声脱气目的：色谱泵输液准确提高检测性能 保护色谱柱
流动相脱气的方法：加热，抽真空，超声，通惰性气体流动相组成：流动相配置： 缓冲溶液现用现配，不要储存时间过长，避免pH值发生变 化和成分分解，影响色谱分离的效果； 有机溶液和缓冲液使用前均需经μm微孔滤膜过滤；流动相使用前脱气。 7、常用定量方法：外标法内标法内标物的要求： 化学结构与待测品相似；样品中不存在； 不与样品组分发生化学反应；保留值与待测值接近；浓度相当；与其他色谱峰分离好 8、样品的预处理： 目的：除杂质；浓缩微量成分；改善分离；保护色谱柱；提 高检测灵敏度 方法：高速离心，过滤，选择性沉淀，衍生反应；液固萃取、 液液萃取 沉淀蛋白的溶剂： 有机溶剂：乙腈、甲醇强酸：三氯乙酸、过氯酸盐：50%硫酸铵、10%TCA 分析测定用试剂为色谱纯及以上，水为超纯水第二部分：实验设计
中国医科大学2016年1月考试《药物代谢动力学》考查课试题参考答案 考查课试题 一、单选题（共 20 道试题，共 20 分。）V 1. 在碱性尿液中弱碱性药物：() A. 解离少,再吸收少,排泄快 B. 解离多,再吸收少,排泄慢 C. 解离少,再吸收多,排泄慢 D. 排泄速度不变 E. 解离多,再吸收多,排泄慢 正确答案：C 2016国考试题答案 2. 在进行口服给药的药物代谢动力学研究时,不适合用的动物是哪种？() A. 大鼠 B. 小鼠 C. 豚鼠 D. 家兔 E. 犬 正确答案：D 3. 在非临床药物代谢动力学研究中,其受试物的剂型不需要遵循以下哪些选项的要求？() A. 受试物的剂型应尽量与药效学研究的一致 B. 受试物的剂型应尽量与毒理学研究的一致 C. 特殊情况下,受试物剂型可以允许与药效学与毒理学研究不一致 D. 应提供受试物的名称、剂型、批号、来源、纯度、保存条件及配制方法,但不需要提供研制单位的质检报告 E. 以上都不对 正确答案：D 4. 药物代谢动力学对受试者例数的要求是每个剂量组：() A. 5～7例 B. 6～10例 C. 10～17例 D. 8～12例 E. 7～9例 正确答案：D 5. 某一弱酸性药物pKa＝4．4,当尿液pH为5．4,血浆pH为7．4时,血中药物浓度是尿中药物浓度的：() A. 1000倍 B. 91倍 C. 10倍 D. 1/10倍 E. 1/100倍 正确答案：B 6. 药物经肝脏代谢转化后均：() A. 分子变小
B. 化学结构发性改变 C. 活性消失 D. 经胆汁排泄 E. 脂/水分布系数增大 正确答案：B 7. 恒量恒速给药,最后形成的血药浓度被称为：() A. 有效血浓度 B. 稳态血浓度 C. 致死血浓度 D. 中毒血浓度 E. 以上都不是 正确答案：B 8. 药物按零级动力学消除是指：() A. 吸收与代谢平衡 B. 单位时间内消除恒定比例的药物 C. 单位时间内消除恒定量的药物 D. 血浆浓度达到稳定水平 E. 药物完全消除 正确答案：C 9. 生物样品分析的方法中,哪种是首选方法？() A. 色谱法 B. 放射免疫分析法 C. 酶联免疫分析法 D. 荧光免疫分析法 E. 微生物学方法 正确答案：A 10. 静脉注射2g某磺胺药,其血药浓度为100mg/L,经计算其表观分布容积为：() A. 0．05L B. 2L C. 5L D. 20L E. 200L 正确答案：D 11. 静脉滴注给药途径的MRTinf表达式为：（） A. AUC0→n+cn/λ B. MRTiv+t/2 C. MRTiv-t/2 D. MRTiv+t E. 1/k 正确答案：B 12. Ⅰ期临床药物代谢动力学试验时,下列的哪条是错误的？() A. 目的是探讨药物在人体的体内过程的动态变化 B. 受试者原则上男性和女性兼有 C. 年龄在18~45岁为宜
基因与用药指导 新用药时代 科学的发展让许多不可能变为了可能，攀月登空，潜海游龙。如今我们身边充斥着诸多高科技的元素，基因——DNA更是这其中耀眼的明星。日常我们听到的转基因大豆、转基因动物、DNA眼霜。这些看似高科技外衣下的产品，使我们越来越习惯于听说基因的消息，那基因DNA到底离我们有多远呢？ 平日老百姓生活最普通的一部分，感冒发烧，到医院拿点药，或者干脆自己到药店买点儿药。好了也便好了，不好只能归咎于“病毒性的”。遇到大病，医生幵药也是按照常规处方，摸着石头过河。患者更是糊里糊涂，听大夫的便是。至于好不好，好到什么程度，那只能说个人差异了。 岂不知，这差异就体现在基因上，而这吃药也是有讲究的。我们的基因决定了我们吃什么药管用，吃什么药不管用。正确合理的用药是未来个体化医疗的重要组成部分。据世界卫生组织统计，全球死亡患者中，1/3是死于不合理用药，而非死于自然疾病本身。 “基因指导用药” 这个概念并不等同于一般意义上的“抗生素耐药”。后者是针对侵害人体的细菌而言，抗生素是一类能够破坏细菌生理结构或生长代谢的物质。 细菌通过不断的优胜劣汰以抗拒抗生素对它们的杀灭，导致耐药菌株队伍不断壮大，这导致了细菌耐药性的出现，并且这种耐药形势在抗生素滥用的情况下不断恶化，以至于出现了“超级病菌”。 “基因指导用药”则是针对我们每个人先天的遗传基因而言，在一般情况下，基因是伴随我们一生不变的，上面提到医生常规用药，同样的病、同样剂量的药，不同患者服用后疗效可能大相径庭，比如：高血压，据不完全统计，我国现有高血压病人约2亿。高血压是心肌梗死、脑卒中发病的重要危险因素，高血压每年在全球造成的死亡超过700万人，也就是每分钟约有13个人因高血压而与世长辞。很多高血压患者有过用药、疗效不佳、换药的经历。为什么同是高血压，同样的药却结果不一样呢？答案是：基因。基因决定了一个人吃何种药有效、吃何沖药无效，甚至有不良反 应。根据现有研究表明，部分抗高血压的药物降压疗效及不良反应的个体差异主要是因为相关药物的代谢酶、转运体和受体的基因多态性所致。临床常用抗高血压药物包括利尿剂、13-受体阻滞剂（如美托洛尔、卡维地洛等）、钙离子拮抗剂、血管紧张素转换酶抑制剂 (ACE-I)、血管紧张素受体拮抗剂（ARB)等，其中大部分抗高血压药物可能因为基因多态性差异，致使不同患者个体间出现降压效应的差异。 患者当发现患上高血压时，应到相关医院咨询，医生幵具化验单检测上述基因，并在医生指导下合理选择药物，进行有针对性的用药，以免贻误病情或造成不必要的经济损失。
全国药物安全性评价专题负责人第二期高级培训班
中国毒理学会药物毒理与安全性评价专业委员会 中国药学会药物安全性评价专业委员会 中国药理学会药物毒理专业委员会
毒代动力学及 其研究方法
李川
（021-********；chli@https://www.doczj.com/doc/a98167973.html,） 中国科学院上海药物研究所 上海药物代谢研究中心
2009年11月·成都
演讲内容
一 新药安评与体内药物暴露 二 影响体内药物暴露的因素 三 毒代动力学的概念 四 毒代动力学的研究方法与实施 五 小结
一 新药安评与体内药物暴露
过去20多年在新药研发领域发生的变化
45% 30%
ADME/PK
15%
0%
Financial
CaImndpirdoavteed
Formulation
Commercial Human AEs
ToAxnicimityal
EfCficliancicyal
Other
Br. J. Clin. Pharmacol. 25: 387 (1988)
Nature Rev./Drug discovery 3: 711 (2004)
化合物资源
新药上市前必须对其 安全性进行仔细评估
药物发现
1 药物先导化合物的发现 2 药物先导化合物的结构优化
药药物物候候选选化化合合物物
非临床安评研究
由于开展临床试验的伦理限制，必须先在
新药开发
1 临床前研究 2 临床试验
动物上进行全面的新药安评，以揭示新药 对动物器官组织的毒副作用，研究其剂量
药药安
质
新
依赖性、体内暴露相关性和可恢复性等， 帮助确定临床试验的初始安全剂量和应观
效代评
量
药
察的潜在毒副作用。
临床试验中的新药安全性考察
新药安全有效评价体系
安全性始终是临床试验关注的重点，影响临床试
验的推进。先从低剂量、小范围人群开展临床试
验，在安全性得以保证后，再增加给药剂量、扩
大人群已验证药物的有效性。
为什么在药物安评中要考虑体内药物暴露？
（确定药物的两个要素：功能和物质）
剂量-暴露
体内药物暴露
（化学形式/浓度）
机体对药物的作用
反映药物“物质” 的一种形式 相对准确
浓度-效应
给药剂量
反映药物“物质” 的一种形式
好用，但不准确
药物对机体的作用
毒副作用
1
药物代谢酶和药物作用靶点基因检测技术指南(试行)
前言 药物体内代谢、转运及药物作用靶点基因的遗传变异及其表达水平的变化可通过影响药物的体内浓度和敏感性，导致药物反应性个体差异。近年来随着人类基因组学的发展，药物基因组学领域得到了迅猛发展，越来越多的药物基因组生物标记物及其检测方法相继涌现。药物基因组学已成为指导临床个体化用药、评估严重药物不良反应发生风险、指导新药研发和评价新药的重要工具，部分上市的新药仅限于特定基因型的适应症患者。美国FDA已批准在140余种药物的药品标签中增加药物基因组信息，涉及的药物基因组生物标记物42个。此外，部分行业指南也将部分非FDA批准的生物标记物及其特性（如MGMT基因甲基化）的检测列入疾病的治疗指南。药物反应相关基因及其表达产物的分子检测是实施个体化药物治疗的前提。 药理学与遗传学结合的关键环节包括药物代谢动力学（pharmacokinetics，PK）和药物效应动力学（pharmacodynamics，PD）两方面。药物代谢动力学主要是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄规律，侧重于阐明药物的体内过程；药物效应动力学主要研究药物对机体的作用、作用规律及作用机制，其内容包括药物与作用靶位之间相互作用所引起的生化、生理学和形态学变化，侧重于解释药物如何与作用靶点发生作用。对药物代谢酶和药物靶点基因进行检测可指导临床针对特定的患者选择合适的药物和给药剂量，实现个体化用药，从而提高药物治疗的有效性和安全性，防止严重药物不良反应的发生。目前美国FDA和我国食品药品监督管理局（CFDA）都已批准了一系列的个体化用药基因诊断试剂盒。这些试剂盒基本都是对人DNA样本进行基因检测。而在基因表达的检测方面，由于RNA的稳定性差，样本处置不当可导致目标RNA降解，使得检测结果不准确，影响临床判断。因此，RNA检测试剂的研发相对滞后。 本指南旨在为个体化用药基因检测提供一致性的方法。本指南中所指的药物基因组生物标志物不包括影响抗感染药物反应性的微生物基因组变异。此外，肿瘤靶向治疗药物个体化医学检测指南见《肿瘤个体化治疗的检测技术指南》。 本指南起草单位：中南大学湘雅医院临床药理研究所、中南大学临床药理研究所、中南大学湘雅医学检验所，并经国家卫生计生委个体化医学检测技术专家委员会、中国药理学会药物基因组学专业委员会、中国药理学会临床药理学专业委员会和中华医学会检验分会组织修订。 本指南起草人：周宏灏、陈小平、张伟、刘昭前、尹继业、李智、李曦、唐洁、俞
中国医科大学2016年12月考试《药物代谢动力学》考查课试题 一、单选题（共20道试题，共20分。） 1. 临床上可用丙磺舒增加青霉素的疗效,是因为：() A. 在杀菌作用上有协同作用 B. 两者竞争肾小管的分泌通道 C. 对细菌代谢有双重阻断作用 D. 延缓抗药性产生 E. 以上均不对 正确答案：B 2. 生物样品分析的方法中,哪种是首选方法？() A. 色谱法 B. 放射免疫分析法 C. 酶联免疫分析法 D. 荧光免疫分析法 E. 微生物学方法 正确答案：A 3. 被肝药酶代谢的药物与肝药酶诱导剂合用后,可使：() A. 其原有效应减弱 B. 其原有效应增强 C. 产生新的效应 D. 其原有效应不变 E. 其原有效应被消除 正确答案：A 4. 应用于药物代谢动力学研究的统计矩分析,是一种非房室的分析方法,它一般适用于体内过程符合下列哪一项的药物？（） A. 房室 B. 线性 C. 非房室 D. 非线性 E. 混合性 正确答案：B 5. 药物的吸收与哪个因素无关？() A. 给药途径 B. 溶解性 C. 药物的剂量 D. 肝肾功能 E. 局部血液循环 正确答案：C
6. Ⅰ期临床药物代谢动力学试验时,下列的哪条是错误的？() A. 目的是探讨药物在人体的体内过程的动态变化 B. 受试者原则上男性和女性兼有 C. 年龄在18~45岁为宜 D. 要签署知情同意书 E. 一般选择适应证患者进行 正确答案：E 7. 关于药物与血浆蛋白的结合,叙述正确的是：() A. 结合是牢固的 B. 结合后药效增强 C. 结合特异性高 D. 结合后暂时失去活性 E. 结合率高的药物排泄快 正确答案：D 8. 有关药物从肾脏排泄的正确叙述是：() A. 改变尿液pH可改变药物的排泄速度 B. 与血浆蛋白结合的药物易从肾小球滤过 C. 解离的药物易从肾小管重吸收 D. 药物的排泄与尿液pH无关 E. 药物的血浆浓度与尿液中的浓度相等 正确答案：A 9. SFDA推荐的首选的生物等效性的评价方法为：() A. 体外研究法 B. 体内研究法 C. 药动学评价方法 D. 药效学评价方法 E. 临床比较试验法 正确答案：C 10. 药物代谢动力学对受试者例数的要求是每个剂量组：() A. 5～7例 B. 6～10例 C. 10～17例 D. 8～12例 E. 7～9例 正确答案：D 11. 按t1/2恒量反复给药时,为快速达到稳态血药浓度可：() A. 首剂量加倍 B. 首剂量增加3倍
附件2 CYP2C19药物代谢酶基因多态性检测试剂 注册技术审查指导原则 本指导原则旨在指导注册申请人对CYP2C19药物代谢酶基因多态性检测试剂注册申报资料的准备及撰写，同时也为技术审评部门对注册申报资料的技术审评提供参考。 本指导原则是对CYP2C19药物代谢酶基因多态性检测试剂的一般要求，申请人应依据产品的具体特性确定其中内容是否适用，若不适用，需具体阐述理由及相应的科学依据，并依据产品的具体特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。 本指导原则是对申请人和审查人员的指导性文件，但不包括注册审批所涉及的行政事项，也不作为法规强制执行，如果有能够满足相关法规要求的其他方法，也可以采用，但需要提供详细的研究资料和验证资料，相关人员应在遵循相关法规的前提下使用本指导原则。 本指导原则是在现行法规和标准体系以及当前认知水平下制定的，随着法规和标准的不断完善，以及科学技术的不断发展，本指导原则相关内容也将适时进行调整。 一、适用范围 药物代谢酶在药物体内代谢过程中起着重要作用，其活性强弱是药物代谢速率的重要影响因素，直接决定了药物作
用的强度和持久性。人体内的药物代谢酶主要有细胞色素P450（CYP450）同工酶和N-乙酰转移酶（NAT）等。CYP2C19酶是一种重要的CYP450同工酶，临床以CYP2C19酶为主要代谢酶的药物包括抗血小板药物（如：氯吡格雷）和质子泵抑制剂等。氯吡格雷是一种抗血小板药物，广泛用于：急性冠脉综合征（ACS）患者，包括非ST段抬高性ACS（不稳定性心绞痛UA或非Q波心肌梗死）和ST段抬高性心肌梗死（NSTEMI）患者，其中，非ST段抬高性ACS包括经皮冠状动脉介入术后置入支架的患者；外周动脉性疾病患者；近期心肌梗死或近期缺血性卒中患者。氯吡格雷作为一种前体药物，本身并无药理活性，主要经CYP2C19酶代谢活化，产生活性代谢产物，后者与血小板表面的P2Y12受体不可逆结合，抑制血小板聚集，干扰ADP介导的血小板活化，发挥抗血小板效应。 CYP2C19酶的编码基因为CYP2C19基因，位于人类10号染色体上。CYP2C19基因含有42个等位基因，CYP2C19*1为野生型等位基因，其编码的酶具有正常活性。CYP2C19*2（rs4244285，c.681G>A）和CYP2C19*3（rs4986893，c.636G>A）编码的CYP2C19酶活性降低，是中国人群中存在的2种主要的等位基因，在中国人群的发生频率分别为23.1%～35%和2%～7%。CYP2C19*17（rs12248560,c.-806C>T）编码的CYP2C19酶活性增强，在中国人群的发生频率约为0.5%～4%。除CYP2C19*2/*3/*17之外，可能影响CYP2C19酶活性的CYP2C19等位基因还包
非那西丁的药代动力学研究实验报告 一.概述： 非那西丁(Phenacetin)为一种解热镇痛药，因为潜在副作用在临床已基本不使用。但由于其是CYP1A2酶的特异性底物，被广泛选择作为底物用于酶活性测定实验以及影响酶活性作用药物的研究。本学期临床药代动学实验课以非那西丁在大鼠体内的代谢实验、大鼠肝微粒体温孵实验两部分为例，通过实验设计，实验操作，结果评价等一系列过程，系统地学习了药代动力学中药物体内外的简单研究方法、实验数据的处理、以及相关药动学参数的计算与评价。 二.正文 1.非那西丁在大鼠体内的药代动力学研究 1.1实验目的 研究非那西丁在大鼠体内代谢的药代动力学，学习大鼠眼底静脉丛取血等操作。 1.2实验材料与方法 仪器：HPLC-UV色谱仪，高速冷冻离心机，涡旋振荡器； HPLC色谱条件：检测波长：254nm 色谱柱：inertsil-ODS-SP,5um,4.6*150mm 流速：1.0ml/min 柱温：40℃ 流动相：40(乙腈)：60（50mM磷酸盐缓冲液）（注：50mM磷酸盐缓冲液配制：6.8g磷酸二氢钾，加入150ml氢 氧化钠溶液（0.1M），配制成1L的磷酸盐缓冲液） 试剂：非那西丁注射剂，对乙酰氨基酚标准品，肝素钠，10%高氯酸； 实验动物：雄性大鼠，180g—220g 1.3实验步骤 1.3.1标准曲线的制备：取空白血浆，加入对乙酰氨基酚标准品，使其 浓度分别为0.156,0.313,0.625,1.25,2.50,5.00,10.00ug/ml。在给定的色谱条件下进行HPLC分析，以样品的峰面积对样品浓度进行线性回归。 1.3.2给药及血浆采集处理：取大鼠一只，尾静脉注射非那西丁 （10mg/kg）后，分别于0，5,10,15,30,45,60,90,120min于尾静脉取血
学习好资料欢迎下载 药物代谢动力学是药理学中的重要知识。在药物代谢动力学学习过程中，考生要掌握：药物作用与选择性，治疗作用与不良反应，量效关系，构效关系，药物作用机制，受体概念与特性，受体类型，受体调节，激动剂与拮抗剂，并且熟悉受体占领学说、跨膜信息传递，还要了解受体其他学说、受体药物反应动力学。 1.药物作用(action)：药物与机体组织间的原发作用，构成了药物作用机制的主要方面。 2.药物效应(effect)：药物作用所引起的机体原有功能的改变。 3.药物作用的基本表现：药物引起机体器官原有功能水平的改变，如兴奋、亢进、抑制、麻痹、衰竭等。药物的局部作用与全身作用。药物作用特异性与药理效应选择性之间的关系。药物作用的两重性：治疗作用和不良反应。药物的对因治疗、对症治疗及补充治疗。 4.药物的不良反应(untoward effects)：包括副反应、毒性反应、后遗效应、继发性反应、变态反应、致畸作用等。 5.量效关系(dose-effect relationship)：在一定剂量范围内，药物剂量的大小与血药浓度高低成正比，亦与药效的强弱有关，这种剂量与效应的关系称为量效关系。 6.量反应：药理效应强度的高低或多少，可用数字或量的分级表示，这种反应类型为量反应。 7.质反应：观察的药理效应是用阳性或阴性，结果以反应的阳性率或阴性率作为统计量，这种反应类型为质反应。 8.半数有效量(ED50)：指使一群动物中半数动物产生效果的药物剂量。 9.半数致死量(LD50)：指使一群动物中半数动物死亡的药物剂量。 10.药物的安全评价指标：治疗指数及安全界限。 11.治疗指数(TI);半数致死量(LD50)伴数有效量(ED50)，数值越大越好。安全界限：(LD1)/ED99 12..构效关系：特异性药物的化学结构与药理作用有密切的关系。
前言 药物代谢动力学是定量研究药物在生物体吸收、分布、排泄和代谢规律的一门学科。随着细胞生物学和分子生物学的发展，在药物体代谢物及代谢机理研究已经有了长足的发展。通过药物在体代谢产物和代谢机理研究，可以发现生物活性更高、更安全的新药。近年来，国外在创新研制过程中，药物代谢动力学研究在评价新药中与药效学、毒理学研究处于同等重要的地位。药物进入体后，经过吸收入血液，并随血流透过生物膜进入靶组织与受体结合，从而产生药理作用，作用结束后，还须从体消除。通过在实验的基础上，建立数学模型，求算相应的药物代谢动力学参数后，对可以药物在体过程进行预测。因此新药和新制剂均需要进行动物和人体试验，了解其药物代谢动力学过程。药物代谢动力学已成为临床医学的重要组成部分。中国药科大学药物代谢动力学研究中心为本科生、研究生开设《药物代谢动力学》课程教学已有二十多年历史，本书是在原《药物动力学教学讲义》基础，经多年修正、拓展而成的。全书十三章，三十余万字，重点阐述围绕药物代谢动力学理论及其在新药研究中的作用，与其它教材相比，创新之处在于重点阐述现代药物代谢动力学理论及其经典药物代谢动力学在新药及其新制剂研究中的应用以及目前迅 速发展的药物代谢动力学体外研究模型等新容。 本书编著者均是长期在药物代谢动力学教学和研究第一线的教师。因此，本书的实践性与理论性较强，可作为高年级本科生、硕士生教材使用，也可作为从事药物代谢动力学研究及相关科研人员的参考书。编者 药物代谢动力学 主编：王广基 副主编：晓东，柳晓泉 编者（姓氏笔画为序） 王广基、晓东、西敬、劲、柳晓泉
容提要： 药物代谢动力学是定量研究药物在机体吸收、分布、排泄和代谢规律的一门学科。在创新研制过程中，药物代谢动力学研究与药效学、毒理学研究处于同等重要的地位，已成为药物临床前研究和临床研究重要组成部分。本书重点阐述围绕药物代谢动力学理论及其在新药研究中的作用，与其它教材相比，创新之处在于重点阐述现代药物代谢动力学理论及其经典药物代谢动力学在新药及其新制剂研究中的应用以及目前迅速发展的药物代谢动力学体外研究模型等新容。共十三章，分别为概述、药物体转运、药物代谢、经典的房室模型理论、非线性药物代谢动力学、统计矩理论及其应用、生物利用度及其生物等效性评价、临床药物代谢动力学、药物代谢动力学与药效动力学结合模型、生理药物代谢动力学模型及其应用实践、手性药物代谢动力学、新药临床前药物代谢动力学研究和计算机在药物代谢动力学研究中的应用。本书的实践性与理论性较强，可作为高年级本科生、研究生教材使用，也可作为从事药物代谢动力学研究及相关科研人员 的参考书. 1 目录 第一章药物代谢动力学概述 一、什么是药物代谢和动力学 二、药物代谢动力学研究与医学其它学科的关系 第二章药物体转运 第一节概述 第二节药物跨膜转运及其影响因素 一、生物膜 二、药物的跨膜转运方式 第三节药物的吸收 一、药物在胃肠道中吸收 二、药物在其它部位吸收 第四节药物的分布 一、药物的分布及其影响因素 二、血浆蛋白结合率及常用的测定方法
中国抗生素杂志２００９年７月第３４卷第７期?３８５? 文章编号：１００１－８６８９（２００９ｌ０７－０３８５－０７药物代谢酶细胞色素Ｐ４５０２１）６的遗传多态性研究进展 徐田雪１杨信怡１赵昆１张喜川２游雪甫¨ （１中国医学科学院北京协和医学院医药生物技术研究所，北京１０００５０； ２凌源市第一人民医院，凌源１２２５００） 摘要：ＣＹＰ２Ｄ６是肝脏中重要的药物代谢酶，其代谢的药物占Ｉ临床应用药物的２０％一２５％。其遗传多态性对依赖ＣＹＰ２Ｄ６代谢的药物具有重要的影响。本文综述了ＣＹＰ２Ｄ６在遗传多态性方面的研究进展及其临床意义。 关键词：ＣＹＰ２Ｄ６；药物代谢；遗传多态性 中图分类号：Ｒ９６９．１；Ｒ９６８文献标识码：Ａ Ｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｒｇｅｎｅｔｉｃｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｏｆｄｒｕｇｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｅｎｚｙｍｅｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅＰ４５０２Ｄ６ ＸｕＴｉａｎ—ｘｕｅｌ，ＹａｎｇＸｉｎ．ｙｉｌ，ＺｈａｏＫｕｎｌ，ＺｈａｎｇＸｉ—ｃｈｕａｎ２ａｎｄＹｏｕＸｕｅ—ｆｕｌ （１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｄｉｃｉｎａｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄ ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｏｎ ＭｅｄｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００５０； ２ＬｉｎｇｙｕａｎＦｉｒｓｔＨｏｓｐｉｔａｌ。Ｌｉｎｇｙｕａｎ１２２５００） ＡＢＳＴＲＡＣＴＣｙｔｏｃｈｒｏｍｅＰ４５０２１９６（ＣＹＰ２Ｄ６）ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｉｃｒｏｓｏｍｅｅｎｚｙｍｅｉｎｌｉｖｅｒｗｈｉｃｈｍｅｔａｂｏｌｉｚｅｓａｂｏｕｔ２０％～２５％ｏｆｄｒｕｇｓｕｓｅｄｉｎｃｌｉｎｉｃ．ＡｎｄｔｈｅｓｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｏｆＣＹＰ２Ｄ６ａｒｅａｆｆｅｃｔｅｄｉｎｔｅｎｓｉｖｅｌｙｂｙｉｔｓｇｅｎｅｔｉｃｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ．Ｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔａｒｔｉｃｌｅ，ｇｅｎｅｔｉｃｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｏｆＣＹＰ２Ｄ６ａｎｄｉｔｓｃｌｉｎｉｃａｌｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．ＫＥＹＷＯＲＤＳＣｙｔｏｃｈｒｏｍｅＰ４５０２Ｄ６；Ｄｒｕｇｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ；Ｇｅｎｅｔｉｃｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ 药物代谢酶的遗传多态性是药物代谢个体差异的主要原因，该种差异会导致药物对机体产生毒副作用或者使其疗效发生明显变化。上世纪７０年代以来，已经有超过５０种的细胞色素Ｐ４５０（ＣＹＰ）同工酶被确定，其中２０多种酶是由具有多态性的基因编码的，包括ＣＹＰ２Ｄ６，ＣＹＰ２Ａ６，ＣＹＰ２Ｃ９和ＣＹＰ２Ｃ１９。ＣＹＰ２Ｄ６遗传多态性的研究最为全面，已经有超过一百多种ＣＹＰ２Ｄ６等位基因的变异被确定。这些变异包括点突变、缺失或插入、基因重排和整个基因的缺失或复制，最终导致酶活性的增强、减弱或完全缺失。虽然ＣＹＰ２Ｄ６的含量只占肝脏中所有ＣＹＰ同工酶的２％一５％，但是它参与代谢的药物却占所有临床应用药物的四分之一左右，因此ＣＹＰ２Ｄ６是ＣＹＰ酶系中一种非常重要的药物代谢酶。 １遗传多态性 １．１ＣＹＰ２Ｄ６等位基因的频发率 人ＣＹＰ２Ｄ位点位于第２２号染色体长臂上，由具有活性的基因ＣＹＰ２Ｄ６、上游无活性的假基因ＣＹＰ２Ｄ８Ｐ和无活性同系序列ＣＹＰ２Ｄ７串联而成，包含有９个外显子和８个内含子。ＣＹＰ２Ｄ８Ｐ和ＣＹＰ２Ｄ７基因在人体组织中无表达。只有ＣＹＰ２Ｄ６在肝脏或其它组织（如肠、肾和脑）中表达活性酶，其基因位于染色体２２ｑ１３．１。 ＣＹＰ等位基因的主页ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｍｍ．ｋｉ．ｓｅ／ 收稿日期：２００８－０３．１８修回日期：２００８一Ｉｌ—３０ 基金项目：国家十一五科技重大专项课题（２００９ＺＸ０９３０３－－００５，２００８ＺＸ０９３０５－－００１）；国家自然科学基金课题（３０４７２０５８，３０６７２５０２）； 北京市自然科学基金课题（７０６２０４４）。 作者简介：徐田雪。男，生于１９７８年，在读硕士研究生。?通讯作者，Ｅ．。０ｌ：。。向ｙ。舀。矗。．ｃｏｍ：?‘
药物代谢酶的分子遗传学* 蔡卫民张银娣1 (南京军区南京总医院临床药理科,南京210002) 中国图书分类号R345;R966;R968 文献标识码A文章编号100121978(1999)0620491206 摘要综述近10年来国内外有关药物代谢酶的分子遗传学进展,介绍药物代谢酶的基本概念并重点探讨了具有遗传多态性的两种氧化酶(细胞色素P450酶CYP2D6,CYP2C19)和一种结合酶(N2乙酰化转移酶)的个体和种族差异。最后主要讨论了表型分型和基因分型在药物代谢酶研究中的一些应用。 关键词药物代谢;分子遗传学;细胞色素P450;N2乙酰化 1998212223收稿,1999203212再修回 *国家人事部留学回国人员基金资助课题 1南京医科大学临床药理研究所,南京210029 作者简介:蔡卫民,男,40岁,博士生,副主任药师; 张银娣,女,62岁,教授,博士生导师,临床药理专业委员 会委员,药物代谢专业委员会委员转移酶;遗传多态性;表型分型;基因分型;人类 分子遗传学与药理学尤其是药物代谢研究有着密切的关系,药物代谢酶活性在不同种族、不同人群中的个体差异受遗传因素和环境因素共同影响。其中遗传因素影响表现在体内关键代谢酶的基因发生变化,导致其表达的蛋白质在结构、功能和活性上发生改变。本文就近10年来国内外分子遗传学在药物代谢酶研究的一些最新进展作一回顾。 1药物代谢与药物代谢酶 大多数药物为脂溶性的弱电解质化合物,进入体内后均需进行生物转化,生成极性较大的化合物而易于从肾脏和胆汁排泄。生物转化一般为灭活反应,使药物的作用和毒性减弱或消失;但也有些药物的代谢物仍有活性或活性更强;还有些药物本身并无活性,只有经过体内代谢后生成活性代谢物起作 Calcium2activated chloride channel on smooth muscle cell membrane WANG Ze2Jun,YU De2Jie,DENG Yan2Chun,BAO Guang2Hong (I nstitute of Basic Me dic a l Sciences Chine se Academy o f Medical Sciences Schoole of Basic Medicine Peking Union Medical Colle ge,Beijing100005) A BSTRACT Calcium2activated chloride channel ex2 isted on several kind of smooth muscle cells.The nec2 essary condition for activating calcium activated chlorede channel is intracellular calcium[Ca2+]i level rising.Both potassium channel and chloride channel are activated by several kind of activators induced cal2 cium releasing from calcium store.The threshold val2 ues for activating I Cl(Ca)are differente from animal categories and https://www.doczj.com/doc/a98167973.html,ing flourometric measure2 ment of[Ca2+]i of rat portacaval smooth muscle cells get that least[Ca2+]i value of activated I K(Ca)should be considered more than70~80nmol#L-1.This val2 ue is smaller than the least[Ca2+]i of180nmol#L-1 of I Cl(Ca),therefore considered that I K(Ca)is more sensitive than that of I Cl(Ca)for[Ca2+]i.I Cl(Ca)is ac2 tivated by[Ca2+]i rising resulting from extracellular calcium pass through the voltage dependent calcium channels.Because of IP3is activated by G protein coupling with some receptor,so that I Cl(Ca)is activat2 ed.According to analyse whole cell currents,the conductance of I Cl(Ca)should be considered smaller than10pS.The chloride equilibrium potential(ECl) of smooth muscle cells is more positive than resting membrane potential.The chloride outflow from chlo2 ride channels opening,which promote membrane po2 tential approaching to ECl,therefore membrane de2 polarizing.When the calcium activated cholride chan2 nels are opening the cell membrane depolarized,so that induced cells exciting.This channel plays an im2 portant role during smooth muscle cells exciting which induced by hormones and neuro2transmiters. KEY WORDS smooth muscle cell;calcium2activated chloride channel # 491 # 中国药理学通报Chines e P har macological Bulletin1999D ec;15(6):491~6