标题:
盘点肝脏中的几大药物代谢酶
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作者:
medicilon
时间:
2019-6-5 09:27
标题:
盘点肝脏中的几大药物代谢酶
贯穿新药研发整个阶段
的
药物代谢动力学
指的是药物在体内吸收、分布、代谢和排泄的过程,其中绝大多数的药物代谢过程通常需要药物代谢酶的参与,结果是将包括药物和毒物来内的外源性物质进行化学反应处理,使其失活排出体外。药物代谢酶按照在细胞内的存在部位分为微粒体酶系和非微粒体酶系。微粒体酶系主要存在于肝细胞或小肠黏膜、肾和肾上腺皮质细胞等内质网的亲脂性膜上。非微粒体酶系主要是指一些除了葡萄糖醛酸结合酶除外的结合酶、水解酶、还原酶、脱氢酶等。肝脏是药物代谢的主要器官,肝脏中药物代谢酶种类多而含量丰富,主要包括以下几种。
1
、细胞色素
P450
单加氧酶系
细胞色素
P450(cytochromeP450
或
CYP,
简称
P450
)是临床前
药物代谢动力学
研究的重要对象,它是一个古老的以血红素为辅基的
B
族细胞色素蛋白酶基因超家族,广泛存在于细菌、真菌、植物以及动物等各种生物体内,通常与质体、线粒体、内质网、高尔基体等细胞器膜结合。还原态
P450
与
CO
结合后在
450nm
处能检测到最大吸收峰,故命名为
P450
。因其能使疏水性分子插入一个氧原子而变得更具有亲水性或者活性,因此又称之为单加氧酶
(mixed-functionoxidase,
简称
MFO)
。
CYP450
是Ⅰ相代谢的主要酶系,该酶作为终端氧化酶参与了临床约
90%
药物的代谢。为了更好地了解药物在体内的变化规律、设计和优化给药、指导合理用药及为临床用药提供科学依据,需要进行药物代谢动力学研究。美迪西的药代动力学实验室已经通过
CFDA
的
GLP
认证,实验研究遵循
ICH
、
CFDA
和
FDA
的指导原则,可以根据客户需求设计并开展体内、体外药代动力学试验,为客户提供一整套药代动力学评价和优化服务。
2
、含黄素单加氧酶系(
FMO
)
肝脏Ⅰ相代谢中的单加氧代谢作用是药物代谢动力学研究中最重要的代谢类型之一,黄素单加氧酶(
FMO
)与
CYP450
酶具有相同的单加氧药物和异物代谢功能。
FMO
主要在肝脏,可以催化含硫、氮、硒、磷和亲核杂原子的化合物和药物的氧化。人体中具有药物代谢功能的
FMO
有
5
种,包括
FMO1~FMO5
,在成人肝脏中表达量最高的为
FMO3
和
FMO5
,肾脏和肺中表达量最高的为
FMO1
和
FMO2
,胎儿肝脏中主要以
FMO1
和
FMO5
为主。
3
、环氧化物水解酶系(
EH
)
水解反应也是药物消除的一个重要反应,常见的水解酶有羧酸酯酶、磷酸酯酶、酰胺水解酶、环氧化物水解酶等,血浆内的水解反应通常用于前药和软药的开发。环氧化物水解酶是一类普遍存在于哺乳动物、昆虫、植物、微生物生物体内的酶,能立体选择性地将水分子加到环氧化物上生成相应的
1,2-
二醇。
EH
通过代谢调节不同环氧化物在生物体内的含量水平,在生物体中起着调节新陈代谢、解毒和调节信号分子的作用。因为环氧化物具有张力三元环和极性碳氧键,因此一些高化学活性的环氧化物在生物体内可以和
DNA
、蛋白质等生物活性分子进行反应,引起不可逆转的毒害作用,从而对生物体产生较强的毒性和致癌性。
EH
可以降解这些具有潜在毒性的环氧化物,特别是那些可以致癌的多环芳烃环氧化物。
4
、结合酶系
在药物代谢和解毒过程中酶催化的结合反应起着十分重要的作用,在人体内有多种类型的结合反应,存在大量的结合反应酶。结合酶系主要参与Ⅱ相药物结合反应,如葡萄糖醛酸转移酶、硫酸转移酶、乙酰转移酶、甲基转移酶、谷胱甘肽
-S-
转移酶等。除葡萄糖醛酸转移酶存在于内质网中,其余均位于细胞质中,该酶系反应速度通常快于Ⅰ相反应酶系,可迅速终止代谢物毒性。
5
、脱氢酶系
脱氢酶系包括乙醇脱氢酶、乙醛脱氢酶、乳酸脱氢酶、二氢嘧啶脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、葡萄糖
-6-
磷酸脱氢酶、
11
β
-
羟基类固醇脱氢酶等。主要存在于细胞质中,对许多药物和体内活性物质进行代谢。
药物代谢过程是药物在体内产生药效及毒性的主要过程,为更好地设计新药,保证临床用药安全及有效提供了保障。在药物研发的过程中,对药物代谢酶研究是选择和决定药物研发方式的基础,也是药物代谢动力学和药理毒理学研究领域的重要方向。
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