上海交通大学博士学位论文
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上海交通大学博士学位论文- 66 -第五章硝基精氨酸手性转化和立体选择性代谢的关系
手性药物在体内代谢的过程中体内代谢蛋白结合率及清除速率方面存在差异作为天然氨基酸精氨酸的衍生物Wang等在麻醉大鼠体内证实了这种差异的存在为此本文将应用清醒大鼠考察体内硝基精氨酸的手性药代动力学
但是对于氨基酸手性转化与异构体代谢差异之间的关系一直无研究探讨
D-amino acid oxidase, DAAO400 mg/kgµ«²»Ó°Ïì´óÊó¶ÔL-硝基精氨酸(NG-nitro-L-arginine, L-NNA )的升压反应甚至代谢过程本研究应用毛细管电色谱对苯甲酸钠在硝基精氨酸的手性转化和代谢动力学的影响进行考察D-硝基精氨酸体内手性转化机制的研究
- 67 -1 材料和方法1.1 药物和主要试剂D-NNA (吉尔生化上海有限公司L-NNA和天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯(aspartame) (Acros, 比利时)D-NNA和L-NNA均溶解于5%的葡萄糖注射液完全溶解需要至少20 min的超声
美国通微分析技术有限公司C18反相毛细管柱(上海通微分析技术有限公司)
购自中国科学院上海实验动物中心在左上缘大腹股沟切口实施股静脉插管美国Becton Dickinson公司PE50管经背部皮下从颈背部引出200 U/ml缝合切口
插管大鼠随机分为四组n = 10)400 mg/kg, n = 1020 min后32 mg/kg,n = 1016 mg/kg, n = 10所有的药物均通过插管给予以确保在插管内无药物残留0.331247 h采血200 ìlÀëÐÄÖÆ±¸Ñª½¬Ã¿´Î²ÉѪºó上海交通大学博士学位论文- 68 -1.5 血浆D/L-NNA的CEC检测100 ìl血浆样品以10倍体积甲醇/丙酮(V/V=1:1)沉淀蛋白离心15minÓÃ100 ìl醋酸缓冲液(pH 5.0)溶解为样品液具体方法见第二章
1.6 数据处理应用药代动力学软件DAS 1.0 (皖南医学院)中非房室模型对所获得的血药浓度-时间数据进行拟合D-NNA向L-NNA的手性转化率用下面这个公式来计算Area Under CurvePang and Kwan, 1993; Hasegawa et al., 2002
FD-NNAL-NNA= L-NNA由D-NNA代谢生成量 D-NNA给药量 = CLDL·AUCD-NNA DoseD-NNA (1)其中CLDL为D-NNA代谢为L-NNA的清除率按照物质守恒原则
转化来L-NNA的变化= CLDL·CD-NNA - CLL-NNA·CL-NNA from D-NNA (2)
其中CLL-NNA为转化而来L-NNA的总清除率 由于在最初时间体内无L-NNA2
CLDL = CLL-NNA·AUCL-NNA from D-NNA AUCD-NNA (3)其中AUCL-NNA from D-NNA为D-NNA给药后转化成的L-NNA的AUCD-硝基精氨酸体内手性转化机制的研究- 69 -的L-NNA后
CLL-NNA =DoseL-NNA AUCL-NNA (4)由等式和FD-NNAL-NNA =AUCL-NNA from D-NNA/ DoseD-NNA AUCL-NNA/ DoseL-NNA (5)实验数据均以x ± SEM 表示P < 0.05被认为差异有显著性
血药浓度通过CEC手性配体交换法进行检测大鼠血浆内只检出L-NNA而无D-NNA(1A)
图2和图3为大鼠给予D-NNA或L-NNA后D-NNA和L-NNA血药浓度-时间变化曲线L-NNA在血浆中迅速被检测到血药浓度达到 5 µg/mlͬʱδ¼à²âµ½L-NNA的手性转化现象在大鼠血浆中可迅速检测到D-NNA和L-NNA的出现血浆中的L-NNA浓度超过D-NNAL-NNA的血药浓度达到峰值上海交通大学博士学位论文- 70 -µg/ml约给药后3小时但L-NNA的血药浓度则一直维持在3~5 µg/ml1993D-NNA到L-NNA的手性转化率为
应用DAS 1.0软件拟合血药浓度曲线表1其中D-NNA与L-NNA在大鼠体内的的清除率和T1/2的差异显著(P < 0.05)P > 0.05)的代谢动力学特点
图1 毛细管电色谱检测大鼠体内D/L-NNA血药浓度的典型图谱Fig 1 Typical chromatograms of 60 min after administration of NG-nitro-L-arginine (L-NNA, A) andNG-nitro-D-arginine (D-NNA, B) in rats. 1: L-NNA, 2: D-NNA.D-硝基精氨酸体内手性转化机制的研究
- 71 -图2 大鼠静脉给予L-NNA后的血药浓度-时间变化曲线Fig 2 Mean plasma concentration–time curve of NG-nitro-L-arginine (L-NNA) after i.v. administrationof L-NNA (16 mg/kg) in rats pretreated with saline solution (0.9%, 4 ml/kg). n = 5 in each groups. Allreadings are mean ± SEM.
图3 大鼠静脉给予D-NNA后的血药浓度-时间变化曲线Fig 3 Mean plasma concentration–time curve of NG-nitro-arginine enantiomers after i.v. administrationof NG-nitro-D-arginine (D-NNA, 32 mg/kg) in rats pretreated with saline solution (0.9%, 4 ml/kg). n =5 in each groups. All readings are mean ± SEM.上海交通大学博士学位论文- 72 -2.2 苯甲酸钠对D/L-NNA的手性转化和动力学的影响图4显示对于预先注射给予苯甲酸钠的大鼠大鼠血浆内只检出L-NNA而无D-NNA(4A) 1Aµ«Ô¤ÏȸøÓè±½¼×ËáÄÆºó60 min后大鼠血浆则只检出D-NNA
图5和图6为在预先给予苯甲酸钠大鼠体内的L-NNA或D-NNA的药动学曲线400 mg/kg16 mg/kg或L-NNA图6ÓëÆäĸÌ廯ºÏÎïÏà¶ÔÓ¦µÄÒì¹¹Ìå¾ùδ±»¼ì³öL-NNA的代谢动力学曲线与在对照组大鼠的药动学曲线相似在给药后3 h²¢ÔÚ7 h时
图4 毛细管电色谱检测预先给予苯甲酸钠的大鼠体内D/L-NNA血药浓度的典型图谱Fig 4 Typical chromatograms of 60 min after administration of NG-nitro-L-arginine (L-NNA, A) andNG-nitro-D-arginine (D-NNA, B) in rats pretreated with benzoate (400 mg/kg). 1: L-NNA, 2: D-NNA.D-硝基精氨酸体内手性转化机制的研究- 73 -图5 预先给予苯甲酸钠大鼠静脉给予L-NNA后的血药浓度-时间变化曲线Fig 5 Mean plasma concentration–time curve of NG-nitro-L-arginine (L-NNA) after i.v.administration of L-NNA (16 mg/kg) in rats pretreated with benzoate (400 mg/kg). n = 5in each groups. All readings are mean ± SEM.
图6 预先给予苯甲酸钠大鼠静脉给予L-NNA后的血药浓度-时间变化曲线Fig 6 Mean plasma concentration–time curve of NG-nitro-arginine enantiomers after i.v. administrationof NG-nitro-D-arginine (D-NNA, 32 mg/kg) in rats pretreated with benzoate (400 mg/kg). n = 5 in eachgroups. All readings are mean ± SEM.上海交通大学博士学位论文- 74 -表1是D-NNA和L-NNA的相关药动学参数与之相反L-NNA在照组大鼠和苯甲酸钠大鼠体内的药动学参数的差异则无统计学意义(P > 0.05)
Ô½À´Ô½¶àµÄÑо¿Ö¤Ã÷ÊÖÐÔÒ©ÎïÔÚÌåÄڵĴúл¿ÉÄܾßÓÐÁ¢ÌåÑ¡ÔñÐÔ²îÒì±½±û°±ËáÔÚÈËÌåÄÚ(Lehamann et al., 1983)Dolle, 2000D-硝基精氨酸体内手性转化机制的研究- 75 -在大鼠体内的异构体选择性差异先后被证实这也提示这个非天然氨基酸的代谢应该存在异构体选择性差异
获得了不同异构体的相关药动学参数这与我们先前动物药效实验证实的D-NNA在体内具有L-NNA 40%的升压活性(Wang et al., 1991)和麻醉大鼠体内40%的转化 (Wang et al., 1999)相一致
D-NNA和L-NNA药动学参数的显著差异也表明D-NNA和L-NNA的体内代谢有显著的异构体选择性0.98 0.07 vs 0.19 ± 0.04 L/h/kg
µ«Í¬Ê±ÇåÐÑ´óÊóºÍÂé×í´óÊóµÄ½á¹ûÓÖ¶¼·´Ó³³öÌåÄÚD-NNA清除速率约为L-NNA清除速率5倍清醒与麻醉大鼠体内硝基精氨酸异构体清除率和半衰期的不同也从另一方面证实麻醉可导致血液流速因此药物在麻醉动物体内的代谢为此在考察药物代谢动力学特别在同时结合药效学考察时由此得出的数据结果才能更为真实的反应药物代谢清除的情况
3.2 苯甲酸钠对于D-NNA代谢的影响Lehmann等报道人口服D-[2H5]-苯丙氨酸同时约有30%的原型化合物从尿液中排出