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环泊酚(Ciprofol)在大鼠和人体内代谢后,排泄路径存在显著差异。研究人员为揭示其原因,从代谢和转运体角度开展研究。结果发现,肝 hMRP3/rMrp3、hMRP2/rMrp2 蛋白表达和活性,以及肾 UGT 活性差异导致该现象,为药物研发和应用提供重要依据。
在医学领域,麻醉药物的合理使用至关重要。环泊酚(Ciprofol,代号 HSK3486 )作为一种新型静脉注射 γ- 氨基丁酸 A 型(GABA
A)受体激动剂,已在中国获批用于胃肠镜检查患者的镇静或麻醉。然而,研究发现它在大鼠和人体内的排泄路径存在显著差异。在大鼠中,主要代谢产物 M4 和 M5-1 经胆汁排泄,占给药剂量的 61.4%;而在人体内,约 70.9% 经肾脏清除。这种差异可能影响药物的全身清除和药理作用,尤其是对于作用于中枢神经系统的麻醉药,还可能带来潜在安全风险,也使得建立可靠的药代动力学模型变得复杂,难以精准指导靶控输注(TCI)方案。
为了深入探究这一现象背后的原因,国内研究人员开展了相关研究。他们利用多种体外模型,从代谢和转运体两个角度进行探索。研究最终发现,肝 hMRP3/rMrp3、hMRP2/rMrp2 蛋白表达和活性的差异,以及肾 UGT 活性的不同,是导致环泊酚葡糖醛酸代谢物排泄路径种属差异的关键因素。这一研究成果发表在《Drug Metabolism and Disposition》杂志上,为进一步理解药物在不同物种间的代谢差异提供了重要依据,有助于优化药物研发和临床应用策略。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,运用高效液相色谱 - 放射性检测 - 高分辨质谱(HPLC-RID-HRMS)技术,对环泊酚在大鼠体内的代谢途径进行了分析,并与人体代谢途径对比。同时,通过体外微粒体孵育实验,研究环泊酚在人肝、肾及大鼠肝中的 UDP - 葡糖醛酸基转移酶(UGTs)代谢情况;利用肝细胞摄取实验,探究有机阴离子转运多肽(Oatps)对代谢物摄取的作用;借助囊泡转运体实验,分析多药耐药蛋白(MRP)对代谢物的转运特性。
底物筛选
研究人员将冷冻的 ATP 结合盒(ABC)转运体囊泡(包括 hMDR1、hBCRP、hMRP1、hMRP2、hMRP3、hMRP4、rBcrp、rBsep 和 rMrp2 )在 37oC 水浴中快速解冻,用反应缓冲液稀释后,加入含 M4 或 M5-1 的 MgATP 或 MgAMP 溶液,以此筛选底物,研究转运体对代谢物的摄取情况。
大鼠中环泊酚代谢物的鉴定
通过 HPLC-RID-HRMS 技术,研究人员对大鼠血浆、尿液、粪便和胆汁中的放射性代谢物进行分析。结果显示,除母体药物外,在大鼠血浆、尿液、粪便和胆汁中分别鉴定出 6、9、4 和 13 种代谢物。其中,主要循环代谢物为 M5-1,约占 23.2%。这表明环泊酚在大鼠体内经历了广泛的代谢过程。
讨论
本研究全面表征了环泊酚在雄性 SD 大鼠体内的代谢物谱,并与人体情况进行对比。在大鼠尿液和胆汁样本中均未检测到未变化的环泊酚,说明其在大鼠体内代谢彻底。大鼠胆汁和尿液中的主要代谢物均为 M5-1 和 M4,这与人体情况不同。进一步研究发现,人体和大鼠在肝转运体(如 hMRP3/rMrp3、hMRP2/rMrp2 )的蛋白表达和活性,以及肾 UGT 活性上存在差异,这些差异最终导致了环泊酚代谢物排泄路径的种属差异。
综上所述,该研究明确了环泊酚在大鼠和人体内排泄路径差异的原因,为药物研发过程中考虑种属差异提供了重要参考,有助于更合理地设计药物剂量和给药方案,提高药物疗效和安全性,对优化麻醉药物的临床应用具有重要意义。