收藏本站
《南方医科大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

黄酮类化合物和乌头碱代谢机理研究

唐斓  
【摘要】: 来源于植物的天然产物在预防和治疗疾病方面发挥了重要作用,随着药物特别是化学药物的开发进入瓶颈期,植物来源的天然药物的研制越来越受到重视。黄酮类和乌头碱类化合物是植物来源中具有药用价值的两类重要化合物。约有20%的中草药中均含有具有抗癌、抗氧化等多种药理活性的黄酮类化合物;而乌头碱类双酯二萜型生物碱具有较强抗炎、镇痛作用,其在临床上出现的不良反应和中毒事件使其应用受到极大限制。从药物的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)等方面探求这两类化合物的体内特征及机理可为其作用机制和毒性监控提供依据。本论文从药物代谢关键环节上深入阐明黄酮类化合物和乌头碱在ADME上的代谢机理,为这两类化合物的药代特征及机理和毒性预警及临床安全应用提供理论依据。 一、有效成分黄酮类化合物(flavonoids)的UGT代谢机理研究 黄酮类(包括异黄酮)化合物广泛存在于植物界,包括多种水果、蔬菜和药用植物。大量研究表明黄酮类化合物具有多种生物活性,如抗肿瘤,抗炎,预防心血管疾病等。然而,大多数(异)黄酮类化合物还没有被开发为化学预防或治疗药物,最大的挑战来自于其体内极低的生物利用度(10%);包括葡萄糖醛酸转移酶(UGTs)和磺酸转移酶(SULTs)在内的Ⅱ相代谢酶引起的首过效应是其生物利用度低的重要原因之一。 本论文首次引入(异)黄酮类UGT特异性代谢指纹图谱的概念,并将UGT特异性代谢指纹图谱应用于药物相互反应、基因多态性预测和底物结构-代谢活性相关性(SMR)等研究。黄酮类化合物UGT特异性代谢指纹图谱的建立能为其它UGT底物的代谢指纹图谱提供示范性研究,从而为提高通过葡萄糖醛酸化途径代谢的药物的安全性与有效性提供理论支持。鉴于此,我们采用12种人重组UGT亚酶进行以下两方面的研究: 1.异黄酮类化合物(isoflavones) UGT代谢机理及其UGT特异性指纹图谱的研究 运用12种重组人UGT亚酶和人肝、肠微粒体对6种异黄酮类化合物:染料木黄酮(genistein)、鹰嘴豆芽素A(biochanin A)、芒柄花黄素(formononetin)、樱黄素(prunetin)、大豆黄酮(daidzein)和黄豆黄素(glycitein)的UGT代谢机理进行研究。结果显示这6种化合物主要由UGT1A1、UGT1A8、UGT1A9和UGT1A10等4种UGT亚酶代谢。Glycitein总是其中代谢最快的化合物,而prunetin代谢最慢(p0.05)。UGT1A1对其他5种异黄酮代谢都较快,除了prunetin(p0.05),其原因与prunetin吡喃环上的7-OH密切相关,此位点可能就是UGT1A1的活性识别位点。以6个化合物被12个UGT亚酶代谢的速率均值建立UGT特异性指纹图谱。我们发现不同的化合物有特定的UGT特异性指纹图谱,此指纹谱受底物结构和浓度的影响。Genistein和prunetin的4种UGT亚酶的酶代动力学参数显示,三种不同的代谢模式由化合物的Km和Vmax值决定。 与此同时,我们运用UGT特异性代谢指纹图谱预测了异黄酮类化合物在人肝、肠微粒体中的代谢情况。除formononetin外,其余5个化合物在肝微粒体中的代谢能被很好的预测,其在肠微粒体中的代谢却不能预测,这可能与在肠道中新发现的可代谢黄酮等酚类化合物的UGT3A家族有关,而UGT3A家族的亚酶目前尚未被商品化。 2.黄酮类化合物(flavones)UGT代谢机理及其UGT特异性指纹图谱的研究 运用12种重组人UGT亚酶及人肝、肠微粒体对7种单羟基黄酮类化合物:2'-,3'-,4'-,3-,5-,6-和7-hydroxyflavone(HF)及3种双羟基化合物:3,7-,3,5-和3,4'-dihydroxyflavone(diHF)的UGT代谢特征进行研究。3个双羟基黄酮的葡萄糖醛酸结合位点可由其对应的单羟基黄酮的紫外扫描光谱判断。研究结果显示,UGT1A1, UGT1A7, UGT1A8, UGT1A9, UGT1A10和UGT2B7为代谢黄酮类化合物最多的6种UGT亚酶。3-HF是7种化合物中代谢最快的化合物,而5-HF代谢最慢(p0.05)。5-HF代谢缓慢的原因可能与其5-OH和4-羰基形成了分子内氢键从而阻碍葡萄糖醛酸结合反应有关。黄酮类化合物的UGT特异性代谢指纹图谱也与特定UGT亚酶,底物羟基位置及浓度密切相关。黄酮类化合物的UGT特异性代谢与其在人肝、肠微粒体中的代谢具有良好的相关性。 二、有毒成分乌头碱(aconitine)毒代动力学和CYP代谢机理,及黄酮化合物(flavonoids)对其代谢的影响研究 乌头碱类化合物(aconite alkaloids)具有较强药理活性,但其毒性反应亦十分明显,其主要毒性反应表现为神经、心脏和肝肾毒性。我们选择最为常见的单体乌头碱(aconitine)作为研究对象。采用小鼠醋酸扭体法和毒性评价实验测定了乌头碱的安全窗,其范围是0.06879-0.08708mg/kg(ED95-LD5),安全窗相当窄。这种高毒性和狭窄的安全治疗窗预示代谢酶的代谢作用对毒性起重要的调控作用。本章以乌头碱的毒代动力学研究入手,研究其固有毒性特点,同时从影响毒代动力学特征的关键环节药物代谢酶上深入阐明乌头碱致毒和解毒的分子机理。同时,本文选择了在食物及药用植物中广泛分布的染料木黄酮(genistein)和大豆黄酮(daidzein)作为异黄酮中的代表性成分,初步研究其对乌头碱代谢的影响,从而研究两类成分的相互作用,为寻找乌头碱的减毒方法和途径提供初步探索。 1.乌头碱在大鼠体内的毒代动力学研究 建立灵敏的UPLC/MS/MS检测方法,检测口服中毒剂量(0.504mg/kg)下的乌头碱血药浓度,计算大鼠体内的毒代动力学参数。乌头碱在大鼠体内吸收迅速,血药浓度最高峰出现在0.5 h左右,浓度达最大值(Cmax7.43±3.84ng/ml)后迅速降低。我们推测其血药浓度的迅速降低与药物代谢酶对其的代谢作用密切相关。 2.乌头碱代谢产物的结构鉴定及其CYP酶代谢机理研究 运用液质联用(UPLC/MS/MS)及高分辨质谱(HRMS)分析方法,研究乌头碱在人、大鼠、小鼠、狗肝微粒体中的代谢产物,并鉴定了四种微粒体中相同的11种代谢产物,同时,在四种不同动物的肝微粒体中代谢产物无显著性差异。为了找到参与乌头碱代谢的P450亚型,考察了各种CYP亚酶的选择性抑制剂对乌头碱代谢产物相对生成量的影响。研究显示,CYP2D6不代谢乌头碱;CYP3A的抑制剂酮康唑在5μM可强烈的抑制乌头碱代谢产物M2 (16-O-deme thyl-aconitine)的生成;同时观察到CYP1A2抑制剂也在一定程度上抑制了乌头碱的代谢,而CYP2C也产生明显的抑制效应。CYP1A2、CYP2C8、CYP2C9是代谢M1 (O-demethyl-aconitine)及M3 (O-didemethyl-aconitine)的共同CYP亚酶。乌头碱的CYP代谢途径是去甲基化,羟化及脱氢反应,参与乌头碱代谢的主要CYP亚型是CYP3A4、CYP1A2及CYP2C。 3.黄酮类化合物(flavonoids)对乌头碱体外代谢的影响 本文选择了染料木黄酮(genistein)和大豆黄酮(daidzein)为受试药品,研究其对乌头碱代谢的影响。结果表明genistein可明显地影响乌头碱类在肝微粒体中的代谢,而与genistein相比,只在A环5位上相差一个羟基的daidzein对乌头碱代谢的影响明显减弱。结果提示黄酮类化合物中羟基取代对乌头碱代谢有影响作用,A环上的5位羟基可能是其影响乌头碱代谢的活性位点之一。 结论:本文首次建立了16种黄酮类化合物的UGT特异性代谢指纹图谱,阐明了其UGT代谢机理以及UGT亚型与肝肠微粒体代谢的相关性;首次证明乌头碱在人及3种动物肝微粒体中的代谢途径相同,并阐明了其在人肝微粒体中的CYP代谢机理,同时证明黄酮类化合物对乌头碱代谢有影响,因此,本文系统深入研究了黄酮类化合物和乌头碱的代谢,为这两类天然产物的药代特征及机理和毒性预警及临床安全应用提供理论依据。
【学位授予单位】:南方医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R284

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吕昌;附子毒动学及乌头碱吸收与代谢特征研究[D];南方医科大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张宏桂;史向国;孙莹;钟大放;张寒琦;;兔血液中乌头碱代谢产物的研究[J];吉林大学学报(理学版);2006年02期
2 艾路;孙莹;张宏桂;;复方中药中乌头生物碱在人体内的代谢产物[J];北京中医药大学学报;2007年06期
3 孙莹,张宏桂,史向国,段明郁,钟大放;兔体内乌头碱代谢产物研究[J];药学学报;2002年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭彬,赵香兰;顺氯氨铂血浓度的原子吸收光谱测定法及兔的药代动力学研究[J];癌症;1987年05期
2 刘挺,黄可威;克蚕菌的药物动力学研究[J];蚕业科学;2002年02期
3 刘挺;王玉华;黄可威;;蚕用抗菌药物亚迪丰的抗菌活性和药物动力学研究[J];蚕业科学;2005年04期
4 董志超,蒋雪涛,张恒弼;卡托普利缓释片的生物利用度[J];第二军医大学学报;1992年03期
5 李前伟;刘广元;黄定德;刘开元;罗朝学;;~(99)Tc~m-RGD-4CK在健康家兔体内的示踪动力学研究[J];第三军医大学学报;2006年22期
6 黄定德;罗朝学;刘广元;郑磊;陈杰;李前伟;程绍钧;;放射性核素示踪法对多肽VEGF125-136在家兔体内的药代动力学研究[J];第三军医大学学报;2007年18期
7 顾宜,王胜春,高苏莉,蒋永培;中药五灵胶囊体内相对生物利用度[J];第四军医大学学报;2001年05期
8 刘伟;沈敏;沈保华;向平;吴何坚;;LC-MS/MS-MRM筛选血液中22种有毒生物碱成分[J];法医学杂志;2007年05期
9 赵宇峰;宋凤瑞;国新华;刘淑莹;;利用软电离质谱技术研究乌头碱在肠内细菌中的生物转化[J];高等学校化学学报;2008年01期
10 彭彬,赵香兰;肿瘤病人的顺氯氨铂药代动力学研究[J];中国临床药理学杂志;1987年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 刘挺;王玉华;黄可威;;亚迪丰的抗菌活性和药物动力学研究[A];中国蚕学会第四届青年学术研讨会会议论文集[C];2004年
2 张鲁明;李芹;王睿;;细胞色素P450 2D6活性标志物美托洛尔及其代谢产物α-羟基美托洛尔的HPLC法测定[A];第九届全国药物和化学异物代谢学术会议论文集[C];2009年
3 田硕;高梅;孙加琳;王夙博;杜冠华;;口服黄芩素对大鼠CYP450亚型活性的影响[A];第十三届中国科协年会生物医药博士论坛论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李艺;小檗碱的生物代谢反应及代谢产物活性的研究[D];北京协和医学院;2010年
2 罗承锋;葛根素固体脂质纳米粒的药动学及其代谢产物研究[D];广州医学院;2010年
3 史培颖;中药四类成分质谱裂解规律及芪参益气方药代动力学研究[D];浙江大学;2010年
4 谭鹏;乌头碱型生物碱的模拟炮制研究[D];北京中医药大学;2012年
5 周大炜;药物-蛋白结合作用的HPCE和HPLC法研究[D];沈阳药科大学;2003年
6 王唯芬;养殖中国对虾Penaeus Chinensis体内抗生素残留研究[D];中国海洋大学;2005年
7 张宏;附子、川乌、草乌、草乌叶时间、剂量与药效的相关性研究[D];成都中医药大学;2005年
8 乔桂林;度冷丁在山羊体内的药动学及药动学—药效学同步模型研究[D];华南农业大学;1989年
9 杨秀岭;照山白抗前列腺增生药效物质基础与药物代谢动力学研究[D];河北医科大学;2006年
10 杨甫传;常用中药广藿香和胡黄连药物代谢动力学研究[D];中国协和医科大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李郑义;高通量筛选和鉴定具ACC脱氨酶的细菌[D];浙江大学;2011年
2 赵绿英;敌百虫加速大鼠动脉粥样硬化模型的建立及染料木素干预[D];南华大学;2011年
3 邹恬;红花黄色素粉针剂的药代动力学研究[D];黑龙江中医药大学;2011年
4 杨彩华;黄酮类化合物UGT与SULT代谢相互作用及其SULT代谢种属和性别差异[D];南方医科大学;2011年
5 李建成;替米考星饮水剂的稳定性及其在肉鸡体内的药代动力学研究[D];中国农业大学;2003年
6 呼秀智;氧氟沙星缓释注射液的研制及其在猪体内的药物动力学研究[D];中国农业大学;2004年
7 岳永波;磺胺间甲氧嘧啶注射液及其在猪体内的药代动力学研究[D];中国农业大学;2005年
8 杜云良;口服头孢拉定对鸡大肠杆菌病的治疗研究[D];中国农业大学;2005年
9 裘国丽;黄连—吴茱萸药对的体内分析及药动学研究[D];浙江大学;2005年
10 刘敏;乌头炮制标准的建立及其炮制工艺的初步研究[D];第二军医大学;2006年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈小野,张宇鹏,蒋小丽,王肃,王丽芳,邹世洁,欧阳海燕,刁作斌,庞大本;热板法、醋酸扭体法疼痛模型寒、热属性的初步研究[J];浙江中医学院学报;2005年04期
2 随志刚;陈明玉;刘志强;皮子凤;刘忠英;;附子煎煮与配伍应用中乌头类生物碱含量的变化及意义[J];吉林大学学报(医学版);2009年02期
3 薛永志;章国良;步秀云;;氯桂丁胺对小鼠CYP450含量的影响及与大鼠血浆蛋白结合率[J];包头医学院学报;2005年04期
4 李文红;;附子的临床药理特点[J];中国临床药理学杂志;2009年04期
5 赵祎镭;唐星;;附子总生物碱的提取纯化工艺[J];沈阳药科大学学报;2007年07期
6 马宗超,唐智宏,张海;谈附子的药理及临床应用[J];时珍国医国药;2004年11期
7 刘睿;谢跃生;潘桂湘;刘志东;张伯礼;;药物血浆蛋白结合率测定方法的研究进展[J];天津中医药;2007年06期
8 何忠文,何平文;附子、川乌、草乌中毒12例辨析[J];江西中医学院学报;2000年02期
9 周远鹏;附子及其主要成分的药理作用和毒性[J];药学学报;1983年05期
10 张丹丹;李纯;李秋红;;中药安全性评价研究中毒代动力学的应用[J];医学与哲学(人文社会医学版);2008年07期
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 章津铭;基于毒(效)组分“体外沉积、体内缓释”环节的附子—甘草配伍减毒作用机制研究[D];成都中医药大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张双春,李世忠,高晓村,袁惠南;乌头类药物中毒2604例文献综述[J];北京中医;1993年03期
2 张宏桂,马辰,巫毅,刘爱茹,张寒琦;复方酒剂中乌头碱含量的测定及其中毒剂量的研究[J];吉林大学学报(理学版);2005年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈志红;徐美奕;龚先玲;;紫荆花黄酮类化合物的HPLC指纹图谱研究[J];中国药房;2010年31期
2 李胜华;伍贤进;郭文康;;翻白草中黄酮类化合物的HPLC指纹图谱研究[J];江苏农业科学;2009年04期
3 乔家治,刘明亮,任占屹,李霞;乌头碱类中毒致严重心律失常28例临床分析[J];中国医刊;1999年05期
4 周顺宏!666400;乌头碱类药物中毒67例急诊救治体会[J];临床荟萃;2000年24期
5 姜希才!(266600),刘燕飞!(266600),吴湘华;含乌头碱类中药中毒的中毒表现及其解救[J];中国乡村医生;2000年06期
6 陈瑞炳,叶晓东;乌头碱类植物中毒31例临床分析[J];岭南急诊医学杂志;2003年01期
7 朱永福,宋江萍,周永丽;乌头碱类中药中毒致心律失常22例[J];中国危重病急救医学;2000年03期
8 张思巨;;黄酮类化合物的致癌性[J];国外医学.药学分册;1979年01期
9 李忠;;黄酮类药物的药理与临床[J];河南中医学院学报;1976年01期
10 高寿兴;老年人乌头碱类药物中毒80例报告[J];云南医药;1994年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 伍贤进;李胜华;郭文康;;翻白草中黄酮类化合物HPLC指纹图谱研究[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
2 刘芳;梁瑞芳;李延天;王丽红;;醇法提取锁阳中总黄酮的研究[A];第八届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集[C];2009年
3 杨维;夏杏洲;韩维栋;谌素华;王维民;;响应面法优化白骨壤果实中黄酮类化合物的提取工艺[A];“食品加工与安全”学术研讨会暨2010年广东省食品学会年会论文集[C];2010年
4 单香丽;刘世熙;曹秋娥;;黄酮类化合物的抗氧化活性与其离解能和单电子分布间的关系[A];第六届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2009年
5 李蜀眉;塔娜;田维平;;桔皮中抗氧化物质的测定[A];持久性有机污染物论坛2007暨第二届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2007年
6 夏鹏飞;杨桠楠;张培成;;掌叶萍婆中具有抗炎活性的黄酮苷类化合物的研究[A];第七届全国天然有机化学学术研讨会论文集[C];2008年
7 燕志强;杨甲月;徐蕊;秦波;;瑞香狼毒根中黄酮类化合物的植物毒性研究[A];2010植物免疫机制研究及其调控研讨会论文集[C];2010年
8 王肖萱;纪平元;马端端;郑荣梁;;芦丁对细胞SCE的诱发及对DNA损伤[A];中国细胞生物学学会第五次会议论文摘要汇编[C];1992年
9 米玉玲;张才乔;;槲皮素缓解内分泌干扰物引起的生殖细胞氧化损伤机理的研究[A];全国动物生理生化第九次学术交流会论文摘要汇编[C];2006年
10 白宝璋;蔡景竹;;黄酮类化合物的抗癌作用及其可能机理[A];第六届全国药用植物和植物药学术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 彭燕 盛雪飞 吴丹 陈健初;柑橘属中黄酮类化合物研究进展[N];中国食品质量报;2010年
2 刘 斌;黄酮类化合物——中药化学(十五)[N];中国中医药报;2004年
3 刘 斌;黄酮类化合物——中药化学(十六)[N];中国中医药报;2004年
4 刘 斌;黄酮类化合物--中药化学(十四)[N];中国中医药报;2004年
5 ;狗舌草黄酮类化合物对3种肿瘤细胞的药物敏感试验[N];中国医药报;2003年
6 黄每裕;板蓝根指纹图谱“出世”[N];健康报;2003年
7 黄每裕;板蓝根有了指纹图谱[N];中国医药报;2003年
8 拓文娟;复方丹参滴丸有了指纹图谱“画像”[N];中国中医药报;2004年
9 记者 白京丽;指纹图谱研究走出象牙塔[N];中国医药报;2002年
10 本报记者 黄芳;“指纹图谱”扫除出口障碍[N];广东科技报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 唐斓;黄酮类化合物和乌头碱代谢机理研究[D];南方医科大学;2010年
2 王学军;系列黄酮类化合物的合成以及生物活性评价[D];西北大学;2012年
3 刘国柱;中药中黄酮类化合物全定性分析策略[D];湖南师范大学;2010年
4 张梅;杜鹃黄酮类化合物活性成分的动态变化及诱导子对其含量和相关酶活性影响的研究[D];福建农林大学;2012年
5 王菲;软枣猕猴桃黄酮类化合物的提取纯化及生物活性研究[D];沈阳农业大学;2011年
6 包宇;淫羊藿黄酮类化合物活性物质的体外模型筛选及抗氧化研究[D];陕西师范大学;2012年
7 高蓓;广陈皮黄酮类化合物和挥发油成分及其活性研究[D];华中农业大学;2011年
8 刘高峰;北洋金花的非生物碱化学成分及指纹图谱研究[D];黑龙江中医药大学;2005年
9 陈源;金柑等柑橘类果实黄酮类化合物提取、纯化及分离鉴定[D];福建农林大学;2011年
10 魏巍;乌头碱降解产物化学成分及生物活性研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄甜;荷叶黄酮类化合物分离纯化技术研究[D];湖南农业大学;2010年
2 王铎;甘草中黄酮类化合物的分离提取及抗氧化活性评价研究[D];长春师范学院;2011年
3 孙静;河北香菊中黄酮类化合物抗氧化活性研究[D];河北医科大学;2010年
4 刘军;玉米须黄酮类化合物制备及抗氧化活性研究[D];吉林大学;2011年
5 王玫;甘薯叶黄酮类化合物的提取、分离、纯化及其挥发性化学成分的研究[D];中南大学;2010年
6 吴桂梅;罗布麻叶中黄酮类化合物的分离提取及抗氧化、抗抑郁活性研究[D];长春师范学院;2011年
7 彭爱一;高速逆流色谱分离纯化九里香中的黄酮类化合物[D];辽宁师范大学;2010年
8 张茜;液相微萃取在中药黄酮类成分分析研究及其与蛋白结合参数测定中的应用[D];山西医科大学;2011年
9 吴月红;藜中黄酮类化合物的研究[D];吉林大学;2008年
10 李东飞;蚊子草中黄酮类化合物的研究[D];吉林大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026