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Experimental study on cytochrome P450 enzymes after receiving ferment powder caterpillar fungus

发酵虫草菌粉对细胞色素P450酶的影响研究



全 文 :发酵虫草菌粉对细胞色素 P450酶的影响研究
贾海,许爱霞,袁继勇,高湘,高俊
(甘肃省人民医院,甘肃 兰州 730000)
[摘要] 目的:研究发酵虫草菌粉对大鼠细胞色素P450酶 CYP1A2,CYP3A4,CYP2E1的影响。方法:用 Cocktail探针药
物法,将Wistar大鼠按体重随机分2组,灌胃给予33g·L-1的虫草菌粉生理盐水混悬液给药组,生理盐水对照组,灌胃体积为
85mL·kg-1。诱导10d后静脉注射给予3种探针药物咖啡因、氨苯砜、氯唑沙宗,股动脉插管取血浆,通过HPLC检测各探
针药物的代谢以评价各组CYP1A2,CYP3A4,CYP2E1亚型酶的活性;药动学计算采用 DAS20软件完成。结果:给予发酵虫
草菌粉组的大鼠,咖啡因、氨苯砜代谢均加快,t1/2分别为(290±047)h,(483±060)h;氯唑沙宗t1/2与对照组无显著差异。
结论:发酵虫草菌粉对大鼠CYP1A2,CYP3A4有诱导作用,对CYP2E1的作用不明显。
[关键词] Cocktail;细胞色素P450;咖啡因;氨苯砜;氯唑沙宗;发酵虫草菌粉
[收稿日期] 20081110
[通信作者] 许爱霞,主任药师,主要研究方向为药代动力学。
Tel:(0931)8281777,Fax:(0931)8281345,Email:xuaixia110@sina.
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  中药大多数是通过细胞色素P450酶(CYP450)
代谢的,同时一些药物又可能会通过抑制或诱导使
CYP450活性发生改变,从而导致药物间的相互作
用[1]。这种酶活性的抑制或诱导影响着与其合用
药物的体内浓度、代谢过程,从而对药物的有效性和
安全性产生影响。研究中药对CYP的影响,对预测
有关中药西药或中药中药相互作用,提高中药的
有效性和安全性及应用价值具有重要意义。
发酵虫草菌粉为金水宝胶囊的主要成分,临床
用于慢性支气管炎、慢性肾功能不全、高脂血症、肝
硬化等引起的久咳虚喘、神疲乏力、不寐健忘、腰膝
酸软、月经不调、阳痿早泄等,不良反应轻微,成为老
年及体弱患者的常用药之一,这些人往往同时合用
其他临床药物。本实验采用 Cocktail探针药物
法[23]评价了发酵虫草菌粉对CYP450的影响,探针
药物包括咖啡因、氨苯砜、氯唑沙宗,用它们来分别
检测 CYP450酶系的 3种主要代谢酶 CYP1A2,
CYP3A4,CYP2E1的活性,从而得知发酵虫草菌粉
对这3种特异性酶的诱导或抑制作用,以促进临床
合理用药。
1 材料
1.1 仪器
Agilent1100高效液相色谱仪(美国 Agilent公
司,G1312A二元泵,G1315B二极管阵列检测器
DAD);AgilentG2170AA色谱工作站;EclipesXDB
C18柱(46mm×250mm,50μm);AP01真空泵;
AB204N电子天平(梅特勒托利多仪器上海有限公
司);TGL16C高速冷冻离心机,TGL16C离心机
(上海安亭科学仪器厂);XK96A快速混匀器(江苏
姜堰市新康仪器厂)。
1.2 药品与试剂
咖啡因(cofine)、氨苯砜(dapsone)、氯唑沙宗
(chlorzoxazone)均为 SigmaAldrich公司试剂,纯度
均大于98%;安替比林(ATR,分析纯)为天津市光
复精细化工研究所试剂;乙腈、甲醇均为色谱纯;发
酵虫草菌粉 C54(江西济民可信金水宝制药厂,批
号061212);水为重蒸水,由甘肃省人民医院制剂中
心制备。
1.3 动物
健康雄性 Wistar大鼠,体重(240±20)g,SPF
级,购于兰州大学实验动物中心,动物合格证号
SCXK(甘)20050007。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
EclipesXDBC18色谱柱,流动相乙腈水(25∶
75),流速10mL·min-1;检测波长280nm;柱温室
温;进样量20μL。内标为ATR(20mg·L-1)。
2.2 发酵虫草菌粉灌胃液的制备
取发酵虫草菌粉,研至足够细的粉末,加生理盐
水适量浸泡并研磨,制成33g·L-1的虫草菌粉生理
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盐水混悬液。
2.3 分组及给药方法
将Wistar大鼠按体重随机分组,分为给药组和
空白组,每组8只。给药组每天清晨一次给予发酵
虫草菌粉生理盐水混悬液,给药体积为 85mL·
kg-1,给药剂量相当于028g·kg-1的原药(以临床
常用剂量换算为大鼠等效剂量)[4],空白对照组给
予相同体积的生理盐水,诱导10d。
2.4 血浆样品的处理与测定
大鼠在发酵虫草菌粉诱导的第10天晚上8点
禁食,于次日早8点在乙醚麻醉下,于左侧股动脉处
做插管手术[5],待动物苏醒后注射给予 Cocktail探
针药物咖啡因、氨苯砜、氯唑沙宗。咖啡因、氨苯砜、
氯唑沙宗,分别按10,10,20mg·kg-1的剂量加入少
量聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯研磨再加生理盐水
制成乳浊液注射给药,并分别于给药后的 017,
05,083,117,15,20,25,30,50,80,120h
由插管处取出约 025mL血液,立即以 8000r·
min-1离心5min,准确取出100μL血浆,加入 ATR
工作液20μL混匀后,再加入500μL氯仿,充分震
荡2min,以6000r·min-1离心8min,取有机相氯
仿400μL,挥干,加流动相 100μL溶解,取 20μL
进样。
2.5 药代动力学参数计算及分析方法
药动学计算采用DAS20软件完成,由于分析
结果不符合房室模型,故选用非房室模型统计矩分
析结果。
2.6 统计方法
数据以 珋x±s形式表示,统计采用 SPSS150软
件分析,经过正态分布及齐性检验后用 t检验进行
两组数据的比较。
3 结果
3.1 色谱行为
以空白血浆加入安替比林内标,血浆直接加入
咖啡因、氨苯砜、氯唑沙宗以及静脉注射咖啡因、氨
苯砜、氯唑沙宗血浆样品进行色谱行为比较。由图
1可见3种探针药物与内标的分离良好,空白血浆
实验也未见干扰。
A.加内标的空白血浆;B.直接加入探针药物血浆;C.体内注射探针药物血浆;1.咖啡因;2.安替比林(内标);3.氨苯砜;4.氯唑沙宗。
图1 3种探针药物及内标的液相色谱图
3.2 标准曲线
取空白血浆100μL,加入3种探针药物,使血
浆中咖啡因的质量浓度分别为 05,10,20,40,
80,120,160mg·L-1;氨苯砜的质量浓度分别为
025,05,10,20,40,80,125mg·L-1;氯唑沙
宗的质量浓度分别为05,10,20,40,80,160,
250mg·L-1,按2.4中血浆样品处理方法处理,以
探针药物和内标峰面积之比S对探针药物的浓度C
(mg·L-1)作线形回归,得回归方程,咖啡因:S=
04079C+0068,r=09999;氨苯砜:S=14066
C-02481,r=09998;氯唑沙宗:S=03069C-
00039,r=09971。最低定量限分别为:05,
025,05mg·L-1。
3.3 精密度和回收率
配制低、中、高3种质量浓度:咖啡因10,40,
160mg·L-1,氨苯砜05,20,125mg·L-1,氯唑
沙宗10,40,250mg·L-1的血浆模拟样品各5份
照血浆样品处理方法处理,计算日内精密度;连续测
定5d,计算日间精密度,3种探针药物的日内、日间
精密度的RSD值均小于560%。
取低、中、高 3种质量浓度:咖啡因 10,40,
160mg·L-1,氨苯砜05,20,125mg·L-1,氯唑
沙宗10,40,250mg·L-1的血浆模拟样品各 5
份,测得加样回收率,分别为:咖啡因(10370±
295),(10133±122),(9991±114)%,氨苯砜
(10739±442),(9626±478),(10045±
148)%,氯唑沙宗(10572±325),(9569±
308),(10220±185)%。
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3.4 药动学研究
3.4.1 3种探针药物的药时曲线 对照组、发酵
虫草菌粉给药组的大鼠分别注射3种探针药混合物
后,各时间点采血,测得3种探针药物的血药浓度
时间曲线如图2。
A.咖啡因;B.氨苯砜;C.氯唑沙宗;
◆生理盐水对照组;■发酵虫草菌粉组。
图2 3种探针药物体内药时曲线图
3.4.2 3种探针药物药动学参数 咖啡因、氨苯
砜、氯唑沙宗的药动学数据采用 DAS20程序,由
于房室模型分析结果数据不符合房室模型,AIC值
大,参数异常,所以将不同时间内血浆浓度数据对时
间进行拟合,采用更合理的统计矩方法计算药动学
参数,参数采用t检验,用 SPSS150软件分析见表
1。结果显示,发酵虫草菌粉组与对照组比较,咖啡
因、氨苯砜代谢均加快,t1/2缩短;氯唑沙宗的 t1/2也
缩短,但无统计学意义。表明发酵虫草菌粉对
CYP450酶CYP1A2,CYP3A4具有诱导作用。
4 讨论
本实验采用Cocktail探针药物法评价了发酵虫
草菌粉对 CYP450的影响。探针药物包括咖啡因、
氨苯砜、氯唑沙宗,分别检测CYP450酶系的3种主
要代谢酶CYP1A2,CYP3A4,CYP2E1的活性。通过
DAS软件分析判断发酵虫草菌粉的药动学分析方
法适合用非线性统计矩方法分析,结果显示发酵虫
草菌粉使 CYP1A2,CYP3A4相应探针药物代谢加
快,具有酶诱导作用。
肝药酶CYP1A2,CYP3A4的作用底物除了有药
物外还有内外源性激素[67],如睾酮和雌二醇,笔者
认为当此两种肝药酶活性增加时除了对外源性药物
代谢增加外还会增加内源性激素的代谢,通过调整
激素内分泌水平,达到保肺益肾的作用,关于发酵虫
草菌粉补肺益肾功效的作用机制还需进一步深入研
究。另外当发酵虫草菌粉与其他通过 CYP1A2,
CYP3A4酶代谢的药物合用时,需密切留意合用药
物血药浓度的变化,根据药动学参数调整给药方案
以达到药物应有的临床疗效。
表1 大鼠血浆中的3种探针药物药动学参数(珋x±s,n=8)
分组
t1/2
/h
AUC0t
/mg·L-1·h-1
AUC0∞
/mg·L-1·h-1
MRT0t
/h
MRT0∞
/h
CL
/L·h-1·kg-1

/L·kg-1
咖啡因  对照 331±022 4537±516 4928±574 351±023 456±034 021±002 098±009
     给药 290±0471) 4535±1023 4843±1145 339±041 415±061 022±005 089±014
氨苯酚  对照 847±102 1806±287 2615±542 382±035 1002±161 040±008 482±100
     给药 483±0601) 2688±465 3012±509 267±045 443±050 034±007 236±044
氯唑沙宗 对照 466±058 7786±1509 8978±2028 338±048 535±080 023±005 155±029
     给药 413±051 5995±1383 6616±1457 266±050 405±083 032±008 187±039
  注:与对照组相比1)P<005。
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ExperimentalstudyoncytochromeP450enzymesafterreceivingferment
powdercaterpilarfungus
JIAHai,XUAixia,YUANJiyong,GAOXiang,GAOJun
(ThePeople'sHospitalofGansuProvince,Lanzhou730000,China)
[Abstract] Objective:TostudytheefectoffermentpowdercaterpilarfungusoncytochromeP450isozymesCYP1A2,
CYP3A4andCYP2E1.Method:ThemethodsofCocktailprobedrugswereused.Theratswererandomlydividedintotwogroups.
Onegroupweregivenfermentpowdercaterpilarfungusoncedailyoralyfortendays.Anothergroupreceivedoralynormalsalineone
dailyastheblankcontrol.Aftertendaysoftreatment,theratsweregivenprobedrugsofcofine,dapsoneandchlorzoxazoneandthe
bloodwastakenoutbyfemoralcatheterization.TheplasmaconcentrationofprobedrugsweredeterminedbyHPLC.Dataofplasma
drugleveltimeweredisposedwithDASVer20.Result:Themetabolismofcafeineanddapsonespeededupafterreceivingferment
powdercaterpilarfungus,butthemetabolismofchlorzoxazonewashardlychanged.Conclusion:Itsuggestedthatfermentpowdercat
erpilarfungustendedtobetheinducerofCYP1A2andCYP3A4.ButtheCYP2E1washardlyafected.
[Keywords] Cocktail;CYP450;cafeine;dapsone;chlorzoxazone;fermentpowdercaterpilarfungus
[责任编辑 古云侠]
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