抗艾滋病候选化合物3_氰甲基_4_甲基_DCK在人小肠微粒体的代谢

摘要: 在人肠微粒体孵育体系中研究抗艾滋病候选药3-氰甲基-4-甲基-DCK (CMDCK)的肠道代谢转化、CYP 同工酶表型、酶动力学特点以及CYP 抑制剂对其代谢的影响。将CMDCK (4 μmol·L−1) 与一组重组人源CYP 同工酶 (CYP1A2、2C9、2C19、2D6 和3A4) 孵育并在人肠微粒体中与CYP 同工酶特异性化学抑制剂共孵育后, 应用LC-MS 法测定孵育液中原形化合物的剩余量, 确定CYP3A4 是主导CMDCK 肠代谢的同工酶, 并观察到其主要代谢途径是氧化反应, 应用LC-MS 筛查到多个单氧化产物。CMDCK 在体外肠微粒体中的代谢消除半衰期 (T1/2) 为25.7 min, 酶动力学参数Km 和Vmax 分别为45.6 μmol·L−1 和0.33 μmol·L−1·min−1。应用Well Stirred模型对肠微粒体的动力学参数进行外推, 预测得到其体内肠道清除率为3.3 mL·min−1·kg−1, 接近于人肠道的平均血流量 (4.6 mL·min−1·kg−1)。由此推测, CMDCK 的肠道代谢可能对其口服首过效应有显著影响。应用CYP450酶特异性化学抑制剂及底物与CMDCK 共同孵育均能对CMDCK 的肠微粒体代谢产生抑制作用。HIV 蛋白酶抑制剂利托那韦能有效抑制CMDCK 的肠道代谢, 提高其代谢稳定性; 同时发现利托那韦对CMDCK 的抑制作用与是否预孵育无关, 将CMDCK 与利托那韦合用可降低其肠道首过代谢。

    肠道和肝脏是口服药物进入体循环的必经器官。但近年来研究发现, 肠道上皮细胞中除了分布有与吸收相关的转运体 (如P-gp、MRP 和BCRP) 外, 还存在着与肝脏相同的I 相和II 相代谢酶, 如细胞色素P450 酶 (CYP450s)、尿苷-5'-二磷酸葡糖醛酸基转移酶 (UGTs) 和硫酸转移酶 (SULTs) 等, 其中以CYP3A 和UGT 的含量为最高[1]。再者, 由于小肠在解剖结构上位于肝脏之前, 小肠对口服药物的首过代谢在很大程度上是非常重要的, 但目前国内对肠道的代谢作用研究报道不多[2]。
    对具有抗HIV 活性的天然产物suksdorfin 的结构修饰, 使作者发现了一类高效低毒抗HIV 的三环香豆素类手性化合物 [(3'R, 4'R)-3', 4'-di-O-(S)-camphanoyl-(+)-cis-khellactone derivatives, DCKs], 简称为DCK被快速并广泛地代谢, 结合体内评价数据推测CMDCK 在大鼠体内生物利用度较低 (～15%) 的主要原因可能是其高脂溶性导致的吸收不完全以及首过代谢所致。作者还发现, 肠道对该化合物也有一定的代谢作用。为深入了解CMDCK 在肠道的代谢特点, 本文在应用一组重组CYP 同工酶确定CMDCK代谢表型的基础上, 在体外人小肠微粒体孵育体系中对CMDCK 的肠道代谢转化反应、酶动力学特点以及CYP 酶特异性抑制剂对其肠道代谢的影响进行了研究, 以期为深入认识CMDCK 的肠道首过代谢性质、对其安全有效用药寻找可能的干预措施提供科学依据。
类似物[3, 4]。作用机制研究[5]表明, DCK 类似物是一类能抑制HIV-1 病毒DNA-DNA 双链形成的新型非核苷类HIV-1 逆转录酶抑制剂。对系列DCK 类活性化合物的早期快速评价发现, 3-氰甲基-4-甲基-DCK(CMDCK, 图1) 不仅对野生型、多变异耐药性和多种临床分离病毒株均有很强的抑制作用, 而且还显示出低毒和较好的药用性质, 是具有开发前景的临床前候选化合物[6]。
    在对CMDCK 的早期代谢评价中, 作者注意到它与目前已上市的抗艾滋病药物相似, 在肝脏中能被快速并广泛地代谢, 结合体内评价数据推测CMDCK 在大鼠体内生物利用度较低 (～15%) 的主
要原因可能是其高脂溶性导致的吸收不完全以及首过代谢所致。作者还发现, 肠道对该化合物也有一定的代谢作用。为深入了解CMDCK 在肠道的代谢特点, 本文在应用一组重组CYP 同工酶确定CMDCK代谢表型的基础上, 在体外人小肠微粒体孵育体系中对CMDCK 的肠道代谢转化反应、酶动力学特点以及CYP 酶特异性抑制剂对其肠道代谢的影响进行了研究, 以期为深入认识CMDCK 的肠道首过代谢性质、对其安全有效用药寻找可能的干预措施提供科学依据。