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Interaction between four herb compounds and a western drug by CYP3A4 enzyme metabolism in vitro

3种中药成分对大鼠CYP3A4酶代谢的影响



全 文 :3种中药成分对大鼠 CYP3A4酶代谢的影响
沈国林1,梁爱华1,赵雍1,曹春雨1,刘婷1,李春英1,OddGeorgNilsen2
(1.中国中医科学院 中药研究所,北京 100700;
2.挪威科技大学 医学院 癌症研究与分子医学系,挪威)
[摘要] 目的:探讨3种中药成分(延胡索乙素、甲基莲心碱、三七总皂苷)对CYP3A4酶代谢活性的影响,以了解中药与
CYP3A4酶底物联合用药时可能产生的相互作用。方法:采用超高速离心法制备大鼠肝脏微粒体,建立体外肝脏微粒体混合
酶代谢体系。以睾丸酮作为底物探针,用HPLC建立检测CYP3A4酶代谢活性的方法,分别考察体外代谢体系的最适宜底物
浓度、代谢时间、pH、孵育温度以及磷酸盐浓度。在确定的条件下,将3种中药成分稀释成不同浓度,分别与睾丸酮共同孵育
于肝微粒体代谢体系中,测定在有或无中药成分存在下代谢产物6β羟基睾丸酮的产生量,以评估中药成分对CYP3A4酶代谢
的影响。结果:在肝微粒体孵育体系中,睾丸酮代谢为6β羟基睾丸酮最适宜的体外代谢条件为底物浓度200μmol·L-1,代
谢时间35h,pH70,孵育温度37℃,磷酸盐终浓度01mol·L-1。延胡索乙素和三七总皂苷均对CYP3A4酶的抑制作用较
弱,IC50>100μmol·L
-1,甲基莲心碱有一定的抑制作用,IC50为(475±23)μmol·L
-1。结论:延胡索乙素和三七总皂苷对
CYP3A4酶代谢无明显影响,提示这2种中药成分与CYP3A4酶底物之间的相互作用较低,甲基莲心碱有可能会产生微弱的
药物相互作用。
[关键词] 睾丸酮;肝微粒体;药物相互作用;代谢;CYP3A4
[收稿日期] 20081015
[基金项目] 国际科技合作项目(2006DFA31760)
[通信作者] 梁爱华,Tel:(010)64288601,Email:liangaihua@si
na.com
  当2种或2种以上药物联合应用时,可由于药
物之间的相互作用而使药效或副作用加强或减轻,
甚至出现未预期的毒副作用或不良反应。近年发
现,药物相互作用是临床上产生严重不良反应甚至
死亡的主要原因之一[1]。药物相互作用可以发生
在吸收、代谢、排泄、蛋白结合等不同环节,其中药物
代谢性相互作用主要是由细胞色素 P450酶
(CYP450)介导的。CYP450是最重要的药物代谢酶
系,超过300种药物是通过 CYP450代谢的。而在
CYP450中最重要的是 CYP3A4亚族,CYP3A4参与
约50%的药物代谢[2]。对 CYP3A4活性具有明显
影响的药物与 CYP3A4底物联合应用时,可能会导
致临床上出现严重的药物相互作用[2]。近年来,有
些临床案例提示,某些来源于植物的产品同样可与
药物产生相互作用,导致严重的后果[3]。文献报
道,有过敏性鼻炎的患者在服用抗过敏药物(特非
那定)的同时饮用了葡萄柚汁(又称胡柚汁),结果
导致特非那定中毒死亡[4]。经研究发现,葡萄柚汁
是 CYP3A4的抑制剂[5]。因此研究药物对 CYP3A
活性的影响对于预测其与其他药物发生药物相互作
用的可能性有着重要的意义。睾丸酮可特异性地通
过CYP3A4代谢发生6β羟基化反应,利用睾丸酮作
为特异性探针底物[6],研究其他药物对 CYP3A4酶
介导的睾丸酮代谢的影响,可以评估该药物与
CYP3A4底物发生药物相互作用的可能性。本研究
采用大鼠肝微粒体混合酶体外代谢体系,以睾丸酮
为探针,建立 HPLC检测 CYP3A4酶代谢活性的方
法,并利用该体系研究了3种中药成分对 CYP3A4
酶活性的影响,以初步评估这 3种中药成分与
CYP3A4底物合用时产生药物相互作用的可能性。
1 材料
1.1 仪器
高效液相色谱2695(美国WARTERS公司),紫
外检测器2487(美国 WARTERS公司);美国 Avanti
J30I超高速离心机[贝克曼库尔特商贸(中国)有
限公司];日本 MDFU50V超低温冰箱(-80℃)
(北京鑫瑞驰科技发展有限公司);色谱柱 Supelco
Supelcosil(LC18)(北京汇德易公司)。
1.2 动物
健康Wistar大鼠,SPF级,雄性,体重200~210
g,由军事医学科学院实验动物中心提供,合格证号
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SCKX(军)2007008。
1.3 试剂和中药供试品
氧化型辅酶Ⅱ,6磷酸葡萄糖脱氢酶(北京纵横
洋洲公司);6磷酸葡萄糖,6β羟基睾丸酮(挪威科
技大学 Nilsen教授惠赠),β萘黄酮(Sigma公司);
甲醇、乙腈(色谱纯)(天津四友试剂公司);苯巴比
妥钠注射液(规格01g·mL-1,天津金耀氨基酸有
限公司)。
供试品延胡索乙素(纯度 98%)、三七总皂苷
(纯度60%)均购自北京天利生物化工有限公司;甲
基莲心碱(纯度 90%)由本所边宝林研究员提供。
供试品的配制方法:精密称取延胡索乙素568mg,
用1mL甲醇和1mL乙腈超声溶解;精密称取三七
总皂苷14656mg,加2mL甲醇超声溶解。上述2
种中药供试品均配制成 800,400,200,100,50,25,
125μmol·L-17个浓度。精密称取甲基莲心碱
10143mg,加1mL甲醇超声溶解,配制成160,80,
40,20,10,5,25μmol·L-17个浓度。
2 方法
2.1 大鼠肝微粒体制备
参照文献[7]方法,大鼠经苯巴比妥钠与 β萘
黄酮诱导后,用高速离心法制备肝微粒体:将苯巴比
妥钠注射液配制成3g·L-1和6g·L-1。每只大鼠
于第1天注射3g·L-1的苯巴比妥钠注射液 2mL;
第2~4天注射6g·L-1苯巴比妥钠注射液2mL。
同时于第3~4天每只大鼠注射80g·L-1的β萘黄
酮02mL。第4天晚上开始将大鼠禁食12h,放血
处死,经门静脉灌流冰冷氯化钾(015mol·L-1)缓
冲液(pH74),直至肝脏颜色变成土黄色为止。摘
取肝脏,将其放入培养皿中。每克肝组织加 3mL
(015mol·L-1)冰冷氯化钾缓冲液,在冰浴上制备
匀浆液。将匀浆液以9000×g离心15min,取上清
液以105000×g超速离心60min;弃去上清液,将
沉淀重悬于015mol·L-1冰冷氯化钾缓冲液中,再
次以105000×g超速离心60min;取沉淀(即微粒
体)按每克加4mL(015mol·L-1)氯化钾缓冲液
(pH74)重新悬浮,将悬液按照每管600μL分装
于2mL离心管中,于 -80℃保存备用。以小牛血
清白蛋白为对照品,采用BCA试剂盒法测定微粒体
蛋白含量,蛋白浓度为12g·L-1。
2.2 肝微粒体混合酶系配制方法
肝微粒体 24mL,04mol·L-1 MgCl2240
μL,165mol·L-1 KCl240μL,6磷酸葡萄糖
3648mg,氧化型辅酶Ⅱ 72mg,6磷酸葡萄糖脱
氢酶(10U·mL-1)240μL,去离子水 912mL,
02mol·L-1磷酸盐缓冲液(pH74)12mL,配制
成24mL孵育体系。混合酶系配制均在冰浴上进
行,现配现用。
2.3 CYP3A4酶代谢活性检测
取上述肝微粒体混合酶系 05mL,加入底物
200μmol·L-1睾丸酮5μL。在一定条件下孵育结
束后,加入05mL冰冷甲醇终止反应。放入4℃冰
箱1h,使蛋白沉淀。12000r·min-1离心5min,取
上清液,用 022μm有机微孔膜过滤,取滤液 25
μL,上机进行HPLC测定,检测代谢产物6β羟基睾
丸酮的产生量,表示为 CYP3A4酶活性。为了考察
睾丸酮体外代谢的最适宜条件,分别对不同的底物
浓度、pH、孵育温度、孵育时间以及磷酸盐缓冲液浓
度等进行了考察,每种试验条件做3个平行管,试验
均重复3次。
2.4 HPLC检测条件
SupelcoSupelcosil色谱柱 LC18(46mm×250
mm,5μm);流动相A10%乙睛、15%甲醇、75%水;
流动相 B10%乙睛、60%甲醇、30%水。梯度洗脱
程序:0min,100% A;10min,65% A,35% B;23
min,10% A,90% B;27min,100% A,运行总时间
31min。流速1mL·min-1,柱温30℃,波长247
nm,进样量20μL。
对照品溶液配制:精密称取 6β羟基睾丸酮 5
mg,定容于50mL甲醇中,分别吸取005,01,02,
06,08,1mL至10mL量瓶中定容,得到05,1,2,
6,8,10mg·L-1的标准溶液。
2.5 中药成分对CYP3A4的影响
取试管分成空白组、睾丸酮组、睾丸酮加不同浓
度中药组,各组均做3个平行管。所有试管中均加
入肝微粒体酶系05mL。除此之外,空白对照管中
加入相应的溶媒 5μL,睾丸酮组加入 200μmol·
L-1睾丸酮 5μL;睾丸酮加中药组除了加入 200
μmol·L-1睾丸酮5μL外,再加入不同浓度的中药
5μL。混匀,于 37℃水浴中孵育 35h,加入 05
mL冰冷甲醇终止反应。将试管置于4℃冰箱中1h
使蛋白沉淀,以12000r·min离心5min,取上清,
用022μm有机微孔膜过滤,取滤液 25μL,进行
HPLC测定。
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2.6 计算方法
Km和 Vmax计算:根据 LineweaverBurk方程
[8]
1/v=Km/Vmax×1/[s]+1/Vmax,v为反应速度,通过
代谢产物量与代谢时间和蛋白浓度的比值求得,s
为底物浓度,Km为米氏常数,是最大反应速度一半
时的底物浓度,Vmax为最大反应速度,用1/v对1/s
线性回归,通过 EXCEL作图即可得到一条直线方
程,斜率为Km/Vmax,截距为1/Vmax。
中药对 CYP3A4的抑制率(IC50)计算
[9]:分别
计算在加与不加中药的情况下,睾丸酮经代谢产生
代谢产物6β羟基睾丸酮的量,计算平行管的平均
值。首先按照以下公式计算不同浓度中药对
CYP3A4的抑制率:抑制率(%)=(不加中药6β羟
基睾丸酮产量-加中药6β羟基睾丸酮产量)/不加
中药6β羟基睾丸酮产量 ×100%。然后采用线性
回归计算IC50。若IC50>50μmol·L
-1,说明药物对
  
该CYP抑制能力弱;若 IC50<1μmol·L
-1,说明药
物对该 CYP抑制能力强,则有必要计算抑制常数
Ki。Ki的计算方法:以代谢速率 v(代谢产物的生成
量/反应时间)的倒数对抑制剂浓度作图,一个底物
浓度可得到一条回归方程,不同底物浓度所得直线
交点的横坐标即为抑制常数 Ki。在评价化合物动
力学及药理学性质时,Ki是一个广泛应用的指标。
根据Ki的不同,抑制剂可分成3类:强抑制剂(Ki<
1μmol·L-1)、中等程度抑制剂(Ki为1~10μmol·
L-1)及弱抑制剂(Ki>10μmol·L
-1)。
3 结果
3.1 色谱图
通过调节流动相的比例,根据色谱条件 2.4
项下,6β羟基睾丸酮的分离度好,峰形较对称且柱
效 高,6β羟 基 睾 丸 酮 出 峰 时 间 在 2062
min(图1)。
a6β羟基睾丸酮对照品;b睾丸酮代谢产物;c空白;1睾丸酮。
图1 6β羟基睾丸酮及其代谢产物色谱图
3.2 6β羟基睾丸酮标准曲线绘制
以6β羟基睾丸酮浓度为横坐标(X),不同浓度
下所测得的峰面积为纵坐标(Y),绘制标准曲线。
计算求得回归方程:Y=12235X+30202(R2=
09999)。6β羟基睾丸酮在25~50ng呈良好的
线性关系。最低检测限(LOD)为1ng(S/N=3)。
3.3 6β羟基睾丸酮的回收率考察
取18支试管,分成 6组,每组 3个平行管。3
个空白组试管中各加入甲醇100μL,同时分别加入
10,20,60mg·L-1的 6β羟基睾丸酮 100μL。
另外3个样品组试管中各加入微粒体孵育体系100
μL,同时分别加入10,20,60mg·L-1的6β羟基
睾丸酮100μL。将上述试管置于37℃中孵育35
h后,12000r·min离心4min。以空白孵育体系液
提取后测得的峰面积与对应的对照品甲醇所测得的
峰面积比较获得提取回收率。结果显示,提取回收
率在985% ~998%,符合回收率在95% ~105%
的测定要求(表1)。
表1 3个浓度6β羟基睾丸酮的提取回收率
(珋x±s,n=3)
质量浓度
/mg·L-1
实测质量浓度
/mg·L-1
提取回收率
/%
10 099±001 985±07
20 197±003 985±15
60 588±002 998±03
3.4 6β羟基睾丸酮精密度考察
选取低、中、高3个浓度的6β羟基睾丸酮,分别
为10,20,60mg·L-1,每个浓度5份样品,分别在
4d内连续测定其浓度,每天以第1针进样开始计算
时间,每个浓度分别在0,2,4,6,8h进样5次,每次进
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样体积10μL,连续进样4d。计算日内、日间误差精
密度(RSD)。精密度用相对标准偏差(RSD)表示,结
果该法的日内和日间RSD在001%~3%(表2)。
表2 6β羟基睾丸酮测定日内和日间精密度(珋x±s,n=4)
质量浓度
/mg·L-1
实测质量浓度/mg·L-1
日内 日间
RSD/%
日内 日间
10 105±001 103±001 32±14 28±13
20 199±001 200±002 05±21 01±32
60 586±002 603±007 22±08 08±32
3.5 睾丸酮体外代谢条件考察
3.5.1 不同孵育时间对睾丸酮代谢的影响 在肝
微粒体混合酶系中加入200μmol·L-1睾丸酮后,
在37℃条件下孵育不同时间,测定由睾丸酮代谢为
6β羟基睾丸酮的产量。从图2中可知,在30~210
min,6β羟基睾丸酮的产量与孵育时间成正比,但超
过210min后,其产量不再继续增加,说明孵育210
min时睾丸酮代谢量最大。
图2 不同孵育时间对6β羟基睾丸酮产生量的影响
3.5.2 不同底物浓度对睾丸酮代谢的影响 在肝
微粒体酶系中分别加入不同浓度的底物睾丸酮,在
37℃条件下孵育210min,比较睾丸酮经酶代谢产
生6β羟基睾丸酮的量。可见在睾丸酮 25~400
μmol·L-1内,睾丸酮代谢量与浓度成正比。通过
计算得方程 Y=95669X+00357,Vmax=(28±
23)nmol·mg-1,Km=(268±123)μmol(图3)。
图3 不同底物浓度对6β羟基睾丸酮产生量的影响
3.5.3 不同 pH对睾丸酮代谢的影响 将肝微粒
体混合酶系调成不同 pH,分别加入200μmol·L-1
睾丸酮后,在37℃条件下孵育,比较睾丸酮代谢产
生6β羟基睾丸酮的产量。pH对酶代谢能力影响
较大,当 pH偏酸性时,6β羟基睾丸酮产量较低,
pH≤5时,6β羟基睾丸酮产量低于检测限。当pH≥
7时,6β羟基睾丸酮产量较高,pH8时达最高值。
结果显示在碱性条件下,肝微粒体酶代谢睾丸酮的
活性较强,但pH过高时又转而降低。据文献[10]
分析,CYP450酶是一种碱性蛋白基团,随着 pH的
增加,酶的解离度增加,能够更好的与底物结合,在
这种情况下,酶和底物解离最大时的 pH有利于酶
促反应的加速,但过高时 pH又会改变酶的活性中
心的构象,或甚至改变整个酶分子的结构使其变性
而活力下降,考虑到 pH70为接近体内的环境,故
选择pH70为合理的实验条件(图4)。
图4 不同pH对6β羟基睾丸酮产生量的影响
3.5.4 不同温度对睾丸酮代谢的影响 在肝微粒
体混合酶系中加入200μmol·L-1睾丸酮后,在不
同温度条件下孵育210min,比较6β羟基睾丸酮产
量。结果显示,37℃时6β羟基睾丸酮产量最多,说
明37℃为最佳温度(图5)。
图5 不同温度对6β羟基睾丸酮产生量影响
3.5.5 不同磷酸盐缓冲液浓度对睾丸酮代谢的影
响 采用不同摩尔浓度的磷酸盐缓冲液配制肝微粒
体混合酶系,向酶系中加入200μmol·L-1睾丸酮
后,在37℃条件下孵育210min,比较6β羟基睾丸
酮产量。结果显示,磷酸盐缓冲液浓度对于睾丸酮
的代谢具有明显的影响,随着磷酸盐缓冲液浓度的
增加,睾丸酮的代谢产物显著增加,当达到 16
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mol·L-1,代谢量就不再增加。由于磷酸盐缓冲液
01mol·L-1与人体细胞内液的磷酸根浓度相近,
故采用02mol·L-1磷酸盐缓冲液配制微粒体混合
酶系,其终浓度为01mol·L-1(图6)。
图6 不同磷酸缓冲液浓度对6β羟基睾丸酮
产生量的影响
3.6 3种中药成分对CYP3A4酶活性的影响
表3~5结果显示,在体外微粒体混合酶体系中
的磷酸盐缓冲液终浓度分别为01~04mol·L-1
的条件下,延胡索乙素、甲基莲心碱、三七总皂苷对
睾丸酮代谢均表现有一定的抑制作用。随着3种中
药的浓度增大,抑制率增高。三者均在01,04mol
·L-1磷酸盐缓冲液浓度条件下的抑制作用相似,可
见磷酸盐缓冲液对3种中药的抑制作用影响不大。
在04mol·L-1磷酸盐缓冲液条件下延胡索乙素、
甲基莲心碱的 IC50分别为(117±56),(545±
23)μmol·L-1;在01mol·L-1磷酸盐缓冲液条
件下延胡索乙素、甲基莲心碱的 IC50分别为(127±
34),(475±23)μmol·L-1。三七总皂苷的最
高抑制率小于50%,所以无法求IC50,延胡索乙素和
甲基莲心碱的 IC50>50μmol·L
-1,说明三者对
CYP3A4的抑制作用较弱。
4 讨论
临床研究表明,药物相互作用是导致病人发生
不良反应乃至严重不良反应或死亡的重要原因。美
国的一项研究表明,住院患者的严重不良反应发生
率为67%[11],因药物相互作用的致死率已排名住
院患者死亡原因的第 4~5位。近 20年内,美国
FDA先后已将批准上市的 10余种新药从市场撤
出,其最主要的原因就是出现了严重的药物代谢性
相互作用[11]。随着植物药在世界范围内的广泛使
用,中药与西药一起应用的机会越来越多,然而目前
人们对中西药物间的相互作用了解很少,提供相关
研究的文献也很少,这给临床上中药与西药的联合
应用带来一定的风险。近年来,有少数研究显示,有
  表3 不同PBS浓度条件下延胡索乙素对睾丸酮
代谢的影响(珋x±s,n=3)
PBS
/mol·L-1
延胡索乙素
/μmol·L-1
6β羟基睾丸
酮/μg
相对抑制
率 /%
IC50
/μmol·L-1
01 0 052±005   - 127±34
  125 043±006 172±110  
  25 034±001 350±38  
  50 029±001 440±33  
  100 026±002 500±32  
  200 022±001 583±19  
  400 020±001 609±11  
  800 018±001 660±24  
04 0 109±001   - 117±56
  125 098±006 101±58  
  25 080±001 269±41  
  50 064±001 416±11  
  100 052±004 522±35  
  200 045±006 587±50  
  400 035±004 679±41  
  800 026±004 760±34  
表4 不同PBS浓度条件下甲基莲心碱对睾丸酮代谢
的影响(珋x±s,n=3)
PBS
/mol·L-1
甲基莲心碱
/μmol·L-1
6β羟基睾丸
酮/μg
相对抑制
率/%
IC50
/μmol·L-1
01 0 067±001   - 475±23
  125 062±002 72±14  
  25 053±001 203±21  
  50 046±001 309±05  
  100 041±002 383±27  
  200 033±001 504±18  
  400 030±020 554±34  
  800 023±003 652±47  
04 0 115±002   - 545±23
  125 107±003 72±23  
  25 100±002 131±21  
  50 092±006 204±53  
  100 070±014 394±112  
  200 056±001 514±04  
  400 052±002 552±21  
  800 043±003 622±23  
些中药或者中药提取物可能影响肝脏代谢酶从而可
产生药物相互作用,如贯叶连翘可影响 CYP3A4酶
活性,与环孢菌素联合应用时,可降低环孢菌素的血
液浓度,有可能对肾移植病人的治疗无效[12]。白
芷、肉桂、黄连、干姜、吴茱萸、连翘、牛蒡子等16种
中药对CYP3A4酶代谢均具有抑制作用[13]。此外,
人参的相关制品会引起临床上显著的药物相互作
用[14]。所以有必要加强中西药物相互作用研究,阐
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  表5 不同PBS浓度条件下三七总皂苷对睾丸酮
代谢的影响(珋x±s,n=3)
PBS
/mol·L-1
三七总皂苷
/μmol·L-1
6β羟基睾丸
酮/μg
相对抑制
率/%
IC50
/μmol·L-1
01 0 062±001   - >800
  125 058±006 65±17  
  25 055±001 113±15  
  50 054±001 127±11  
  100 053±001 134±11  
  200 052±001 159±11  
  400 047±001 242±22  
  800 033±003 471±46  
04 0 129±002   - >800
  125 128±001 05±045  
  25 127±004 13±288  
  50 124±001 40±058  
  100 113±001 130±015  
  200 108±002 160±160  
  400 093±005 279±375  
  800 069±005 464±408  
明中药是否可能通过影响肝脏代谢酶活性而产
生药物相互作用,以保障用药者的生命安全。
CYP3A4酶是 CYP450同工酶中最重要的药物
代谢酶,超过 300种药物是通过 CYP3A4酶代谢。
本研究探讨了3种中药成分(延胡索乙素、三七总
皂苷、甲基莲心碱)对 CYP3A4酶活性的影响。本
实验结果显示,延胡索乙素和三七总皂苷对睾丸酮
代谢的抑制作用较弱,说明与经 CYP3A4酶代谢的
药物产生相互作用的可能性较小。甲基莲心碱是一
种双苄基异奎啉类生物碱,有文献报道其可以通过
CYP3A酶系进行代谢[15],本实验结果显示它对
CYP3A4酶的活性具有一定的抑制作用,但作用强
度较弱,IC50(545±23)μmol·L
-1。说明甲基莲
心碱有可能与CYP3A4酶底物之间产生较弱的相互
作用。
肝微粒体体外代谢试验常常受到一些试验条件
的影响,本实验观察了酶底物浓度、孵育时间和温
度、孵育体系的 pH和磷酸缓冲盐浓度5个因素对
CYP3A4酶代谢的影响。结果显示,上述几个因素
对CYP3A4酶代谢均存在不同程度的影响,其中酶
底物(睾丸酮)浓度在25~400μmol·L-1时,它的
代谢产物6β羟基睾丸酮的量呈线性增长,当底物
浓度再上升,代谢产生量就不再增加,这符合酶促反
应动力学理论[10],所以选择的底物浓度是200μmol
·L-1。pH对睾丸酮影响较大,过高(pH110)和
过低(pH40,50)对睾丸酮代谢产生6β羟基睾丸
酮的量都较低,从生化反应上说 pH应在6~8,根据
人体体内环境pH的范围,最终选择pH70,大多数
文献报道[16]肝微粒体体外代谢孵育体系的 pH
70。本试验结果显示,磷酸缓冲盐浓度对睾丸酮代
谢具有重要的影响,考察了在不同浓度条件下3种
中药成分对睾丸酮代谢的影响,通过选择不同 PBS
浓度进行比较 IC50的差异以及代谢产生量的变化,
在孵育体系的终浓度分别为01,04mol·L-1磷
酸缓冲盐,后者比前者在对代谢产量的影响方面几
乎高1倍,终浓度为01mol·L-1磷酸缓冲盐与人
体细胞的内环境一样,所以最终选择01mol·L-1
磷酸缓冲盐孵育体系终浓度。酶对温度的变化很敏
感[10],试验结果显示温度在20~37℃代谢产生量
会随着增加,但达到42℃和超过此温度代谢产生量
反而降低,37℃又是人体的正常生理温度,所以最
终选择孵育温度为37℃。在本实验中,当睾丸酮浓
度一定的情况下,孵育时间对睾丸酮的产生量有一
定的影响。30min代谢产生量较低,在30~210min
代谢产生量呈线性增长,所以选择210min作为孵
育时间。
[参考文献]
[1]  ShimadaT,YamazakiH,MimuraM,etal.Interindividualvari
ationsinhumanlivercytochromeP450enzymesinvolvedinthe
oxidationofdrugs,carcinogensandtoxicchemicals:Studieswith
livermicrosomesof30Japaneseand30Caucasians[J].JPham
acolExpTher,1994,270:414.
[2]  SmithDA,JonesBC.Speculationsonthesubstratestructure
activityrelationship(SSAR)ofcytochromeP450enzymes[J].
BIochemPharmacol,1992,44:2089.
[3]  陈莲珍.警惕药物与葡萄柚汁的相互作用[J].药物不良反应
杂志,2000(2):110
[4]  李雪宁,李志善,诸骏仁.葡萄柚汁与药物相互作用[J].1999
(5):15.
[5]  ThummelKE,WilkinsonGR.Invitroandinvivodruginterac
tionsinvolvinghumanCYP3A[J].AnnuRevPharmacolToxi
col,1998,38:389.
[6]  YuanR,MadaniS,WeiXX,etal.Evaluationofcytochrome
P450probesubstratescommonlyusedbythepharmaceuticalin
dustrytostudyinvitrodruginteractions[J].DrugMetabDispos,
2002,30(12):1311.
[7]  SanderinkGJ,BourniqueB,StevensJ,etal.Involvementof
humanCYP1Aisoenzymesinthemetabolismanddruginterac
tionsofriluzoleinvitro[J].JPharmacolExpTher,1997,282
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Vol.34,Issue 13
  July,2009
(3):1465.
[8]  GuengerichFP.Comparisonsoncatalyticselectivityofcyto
chromeP450subfamilyenzymesfromdiferentspecies[J].Chem
BiolInteract,1997,106(3):161.
[9]  NedelehevaV,GutI.P450intheratandman:Methodsofin
vestigation,substratespecificitiesandrelevancetocancer[J].
Xenobiotica,1994,24(12):1151.
[10] 陈琼华.生物化学[M].3版.北京:人民卫生出版社,1997:
78,79,103,418.
[11] 高志伟,施孝金,钟明康.细胞色素P450酶与药物相互作用
研究进展[J].中国临床药学杂志,2006,15(6):395.
[12] 彭文兴,李焕德,周宏灏.植物药及果蔬对药物代谢酶 P450
活性的影响[J].中国临床药理学杂志,2003,19(2):145.
[13] IwataH.26种中药提取物对 CYP3A4和 CYP2D6代谢的抑
制作用[J].JTradMed,2004,21(6):281.
[14] GurleyBJ,GardnerSF,HubbardMA,etal.Clinicalassess
mentofefectsofbotanicalsupplementationoncytochromeP450
phenotypesintheelderly:Stjohn'swort,garlicoilPanaxginseng
andGinkgobiloba[J].DrugsAging,2005,22:525.
[15] 姜敏,梁先明,熊玉卿.甲基莲心碱在大鼠肝微粒体 CYP450
系统中的代谢特征[J].中国药理学通报,2006,22(6):739.
[16] 张顺国,唐跃年,李方.利多卡因在人肝微粒体中的体外生物
转化[J].医药导报,2005,24(6):459.
Interactionbetweenfourherbcompoundsandawesterndrugby
CYP3A4enzymemetabolisminvitro
SHENGuolin1,LIANGAihua1,ZHAOYong1,CAOChunyu1,LIUTing1,LIChunying1,OddGeorgNilsen2
(1.InstituteofChineseMateriaMedica,AcademyofChineseMedicalSciences,Beijing100700,China;
2.DepartmentofCancerResearchandMolecularMedicine,FacultyofMedicine,NorwegianUniversityof
ScienceandTechnology,Norway)
[Abstract] Objective:ToexploretheinteractionbetweenherbalmedicinesandwesterndrugsbasedonCYP3A4enzymeme
tabolismbyusingtestotesroneasaprobeinlivermicrosomemetabolismsysteminvitro.Method:Themixedlivermicrosomeenzymatic
systemconsistingofratlivermicrosomesbyultrahighspeedcentrifugewasestablishedThesubstratetestosteronewasaddedintothe
systemandenzymeCYP3A4metabolicactivitywasexpressedbytheoutputof6βhydroxytestosteronewhichwasmeasuredbyHPLC
method.Theproperconditionsfortestotesronemetabolisminlivermicrosomesystemincludedsubstrateconcentration,incubationtime,
pHandincubationtemperature.Whentheconditionsinvitroweredetermined,threekindsofChineseherbalmedicinalingredients
(Tetrahydropalmatine,neferine,panaxnotoginsengsaponins)weredilutedintodiferentconcentrationsandincubatedwithtestotesrone
inthelivermicrosomesincubationsystem,respectively.Theresultsweremeasuredthroughmetaboliteproductionwithorwithoutthe
presenceofChinesemedicines.WeassessedtheChineseherbalmedicinalingredients'efectonthemetabolismofCYP3A4enzyme
through6βhydroxymetaboliteoftestosteroneproduction.Result:Livermicrosomeswereincubatedinthesystem,thetestosteroneme
tabolitedinto6βhydroxytestosterone.Themetabolismconditionswereproperattheconcentrationoftestosterone200μmol·L-1which
wasincubatedfor35hoursat37℃ inpH70,PBS01mol·L-1.Theinhibitionoftetrahydropalmatineandpanaxnotoginsengsap
oninsontestotesronewereweakwithIC50>100μmol·L
-1,Theneferinehadalitleinhibitionontestotesronemetabolism,IC50<100
μmolL-1.Conclusion:Tetrahydropalmatineandpanaxnotoginsengsaponinshadnoobviousefectontestotesronemetabolism.Nefer
inehadalitleefectontestotesronemetabolism.ItpromptedthatdruginteractioncouldnotbeapparentbetweentwokindsofChinese
medicinesandtheCYP3A4enzymesubstrate,Neferinecouldbringaboutdruginteraction.
[Keywords] testotesrone;livermicrosomes;druginteraction;metabolism;CYP3A4
[责任编辑 古云侠]
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