夏宗玲,陳榮,鄒素蘭,王明麗(江蘇常州市第一人民醫(yī)院藥劑科,常州市213000)
目前已發(fā)現(xiàn)與藥物代謝密切相關(guān)的細胞色素P450酶(CYP450)主要有CYP1~4[1],其中以CYP3A亞族最為重要,占人肝臟CYP450總量的30%,主要成員包括CYP3A3、CYP3A4、CYP3A5和CYP3A7,成人肝臟中以CYP3A4為主[2]。CYP3A4的底物較多,據(jù)統(tǒng)計大約38個類別共150多種藥物是其底物[3],約占全部藥物的50%,因此能夠準確地評價CYP3A4的酶活性對藥物相互作用研究以及臨床合理用藥都是十分重要的。目前國內(nèi)、外多采用睪酮作為CYP3A4的探針底物[4,5],通過測定肝微粒體體外代謝反應(yīng)過程中睪酮的減少量或其代謝產(chǎn)物6-羥基睪酮的生成量來評價該酶的活性。文獻[6,7]報道的高效液相色譜(HPLC)法多采用外標法測定,由于操作過程復(fù)雜,從而影響了睪酮的定量,較難準確評價CYP3A4的活性。本研究在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上,簡化了樣品處理方法,采用內(nèi)標法建立了一種快速、高效、穩(wěn)定的測定大鼠肝微粒體溫孵體系中睪酮含量的HPLC法。
HPLC系統(tǒng),包括2996紫外檢測器、1525雙元梯度泵、717自動進樣器、Empower色譜工作站(美國Waters公司);電子分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司,精密度:1×10-5g);5417R高速臺式離心機(德國Effendorf公司);低溫冰箱(日本Sanyo公司);旋渦混合器(上海醫(yī)科大學(xué)儀器廠);恒溫振蕩水槽(上海精宏儀器設(shè)備有限公司);雪花制冰機(北京長流科學(xué)儀器公司)。
睪酮對照品(常州佳爾科藥業(yè)集團有限公司提供,批號:090301,純度:99.3%);地西泮標準品(中國藥品生物制品檢定所,批號:230-9601,供含量測定用);乙腈為色譜級;枸櫞酸三鈉鹽、枸櫞酸脫氫酶、氧化/還原型輔酶Ⅱ均購于Sigma-Aldrich(上海)試劑公司。
Sprague-Dawley(SD)大鼠,♂,體質(zhì)量200~250 g,月齡1.5個月,合格證號:SCXK(滬)2003-0003,購于上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司。
色譜柱為Ultimate-XB C18(250 mm×4.6 mm,4 μm),流動相為水-乙腈(50∶50,V/V),內(nèi)標為地西泮,流速為1.0 mL·min-1,檢測波長為245 nm,柱溫為30 ℃,進樣量為20 μL。取空白微粒體、空白微粒體+睪酮+內(nèi)標、37℃下睪酮代謝15 min后的微粒體樣品(含地西泮)進樣測定,記錄色譜,結(jié)果詳見圖1。
圖1 高效液相色譜圖A.空白微粒體;B.空白微粒體+睪酮+地西泮;C.微粒體樣品;1.代謝產(chǎn)物;2.睪酮;3.地西泮Fig 1 HPLC chromatogramsA.blank microsome;B.blank microsome+testosterone+diazepam;C.microsomes sample;1.metabolite;2.testosterone;3.diazepam
2.2.1 對照品溶液:精密稱取睪酮對照品約28.836 mg,置于10 mL容量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,混勻得濃度為10 mmol·L-1的對照品溶液,待用。
2.2.2 內(nèi)標溶液:精密稱取地西泮標準品5.4 mg,置于25 mL容量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,混勻得濃度為200 μg·mL-1的內(nèi)標溶液,待用。
2.2.3 再生系統(tǒng)溶液:枸櫞酸三鈉鹽2.8 mg,枸櫞酸脫氫酶0.5 mg(相當于10 u),0.15 mol·L-1氯化鎂0.1 mL,0.1 mol·L-1三羥甲基甲烷-鹽酸(Tris-HCl)緩沖液(pH 7.4)0.9 mL,混合,可根據(jù)需要按比例制備一定量,臨用新配。
取SD大鼠,斷頭后打開腹腔暴露出肝臟,用冰浴冷卻的生理鹽水經(jīng)胸動脈或門靜脈注入肝臟,直至肝臟顏色變黃后取出肝臟浸入冰冷的生理鹽水中,洗去血水(均在4℃以下操作)。濾紙吸干水分,稱重后加入4倍于肝重的0.25 mol·L-1蔗糖溶液,制成勻漿,于9 000 r·min-1離心20 min,取上清液于19 000 r·min-1離心20 min,分取上清液,加入1/10體積的88 mol·L-1氯化鈣溶液,置于冰浴中5 min,不時攪拌,于27 000 r·min-1離心20 min,除去上清液,在沉淀物中加入pH 7.4的0.1 mol·L-1Tris-KCl緩沖液(含0.15 mol·L-1KCl)混勻,27 000 r·min-1離心30 min,取沉淀物加pH 7.4的50 mmol·L-1Tris-蔗糖緩沖液制成微粒體懸浮液,于-80℃下保存?zhèn)溆谩R訠CA(Bicinchoninic aicd)法測定微粒體中的蛋白濃度。
取大鼠肝微粒體適量,用新鮮制備的枸櫞酸-枸櫞酸脫氫酶再生系統(tǒng)溶液稀釋成蛋白濃度為1.0 mg·mL-1的混合懸液,充氧氣2 min,取此混懸液0.2 mL,加對照品溶液2 μL,混勻,預(yù)孵5 min后,加氧化/還原型輔酶Ⅱ的0.1%NaHCO3溶液(臨用新配,置于冰浴中,終濃度為0.25 mmol·L-1/0.1 mmol·L-1)啟動反應(yīng),并開始記時,孵育一定時間后加冰冷的乙腈0.2 mL(含20 μL地西泮,終濃度為10 μg·mL-1)終止反應(yīng),渦旋1 min,15 000 r·min-1離心10 min,取上清液20 μL進樣,測定代謝反應(yīng)完成后剩余CYP3A4底物睪酮濃度。
取對照品溶液制備成不同濃度的溶液,依次取2 μL加入經(jīng)60℃加熱失活的大鼠肝微粒體中至200 μL,分別制備成濃度為10.0、25.0、50.0、75.0、200 μmol·L-1的生物標準品(每個濃度平行3份,同時做空白對照),加20 μL的內(nèi)標溶液,180 μL乙腈沉淀蛋白,旋渦振搖1 min,15 000 r·min-1離心10 min,取上清液20 μL進樣,進行色譜分析。以睪酮峰面積與地西泮峰面積的比值(R)對濃度(X)進行線性回歸,得回歸方程:R=0.025 7X+0.035 3(r=0.999 5)。結(jié)果表明,睪酮在10.0~200.0 μmol·L-1濃度范圍內(nèi)與R有良好的線性關(guān)系。本實驗睪酮最低檢測濃度為0.76 ng。
取對照品溶液制備成不同濃度的溶液,依次取2 μL加入經(jīng)60℃加熱失活的大鼠肝微粒體中至200 μL,分別制備成濃度為15.0、50.0、100.0 μmol·L-1的生物標準品(每個濃度平行5份,同時做空白對照),按“2.5”項下方法處理,進行色譜分析,計算方法回收率(即將所得信號值代入回歸方程,求得測定值,與加入量比較)及相對回收率(即測得睪酮和內(nèi)標峰面積的比值與相同濃度的睪酮和內(nèi)標的純?nèi)芤旱姆迕娣e比值比較),結(jié)果見表1。
表1 回收率試驗結(jié)果(n=5)Tab 1 Results of recovery tes(tn=5)
取“2.6”項下低、中、高(15.0、50.0、100.0 μmol·L-1)濃度的生物標準品(每個濃度平行5份,同時做空白對照),按“2.5”項下方法處理,分別在同日內(nèi)測定5次(每隔1 h測定1次)和連續(xù)測定5 d(每天同一時間每個濃度平行測定5份),計算日內(nèi)、日間RSD,結(jié)果見表2。
表2 精密度試驗結(jié)果(n=5)Tab 2 Results of precision test(n=5)
分別取大鼠肝微粒體適量,加入2 μL一定濃度的睪酮溶液,使其終濃度為25 μmol·L-1,加入枸櫞酸-枸櫞酸脫氫酶適量,預(yù)孵5 min后,加氧化/還原型輔酶Ⅱ的0.1%NaHCO3溶液5 μL(臨用新配,置于冰浴中,終濃度為0.25 mmol·L-1/0.1 mmol·L-1)啟動反應(yīng),并開始記時,37 ℃下分別孵育5、10、15 min后,按“2.4”項下方法加冰冷的乙腈處理后,取上清液20 μL進樣,根據(jù)以下公式依次計算出代謝量、反應(yīng)率及反應(yīng)速度,結(jié)果見表3。
表3 不同反應(yīng)時間下大鼠肝微粒體中CYP3A4活性測定結(jié)果(n=3)Tab 3 Determination results of CYP3A4 activity in mice liver microsomes at different reaction time(n=3)
W=W0-Wt(W:代謝量;W0:初始加入睪酮的量;Wt:反應(yīng)t時間后剩余睪酮的量)
由表3可見,隨著反應(yīng)時間的延長反應(yīng)率直線增加,反應(yīng)速度略有增加但無顯著性差異(P>0.05),表明所制備的大鼠肝微粒體中CYP3A4活性穩(wěn)定可靠,可用于藥物體外代謝研究。
近年來新藥上市后因發(fā)生代謝性相互作用原因而退出市場的情況時有發(fā)生[8],因此了解藥物代謝性相互作用已成為醫(yī)務(wù)人員及患者的迫切要求。為了避免因藥物代謝性相互作用而引起的嚴重不良反應(yīng)的發(fā)生,藥物代謝的研究越來越引起廣大科研人員的重視,目前美國食品與藥品管理局(FDA)已規(guī)定新藥在上市前必須做其代謝研究。由于大部分藥物都是通過CYP450酶催化代謝的,因此通過探針底物測定CYP450酶的活性尤其重要。
CYP3A亞族催化大部分藥物的氧化代謝,而其中也有較多是用于體內(nèi)外分析酶活性的探針底物,如用N-甲基14C標記的紅霉素測定CYP3A4[9],但這種方法對儀器設(shè)備要求較高,一般實驗室較難達到,故本論文采用睪酮作為探針底物,建立了一種快速、靈敏、準確測定睪酮含量的高效液相色譜法,此法可用于CYP3A4活性的測定。
在內(nèi)標物的選擇上,筆者考察了地塞米松、甲睪酮、氫化可的松、可的松、胺碘酮、卡馬西平、米達唑侖、茶堿、苯妥英鈉等,最終發(fā)現(xiàn)地西泮無論在出峰時間、峰形,還是分離度方面都是最佳選擇。
在反相液相色譜條件下,乙腈洗脫能力優(yōu)于甲醇,可以得到相對較高柱效的睪酮峰,且使睪酮與內(nèi)標得到很好分離,故選擇乙腈-水=50∶50的比例作為流動相。
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