橙皮素及柚皮素对UGTs活性影响及其临床药物相互作用风险预测

摘要

背景：
　　橙皮素、柚皮素分别为黄烷酮类化合物橙皮苷、柚皮苷的苷元，来源丰富，广泛存在于芸香科植物中，在柑橘、柚子等水果中含量颇高，且为传统中药枳实、枳壳中的重要有效成分。研究表明，橙皮素、柚皮素具有促进胃肠蠕动、解痉、抗炎症、抗氧化、抗肿瘤、保护心血管和调节血糖等药效作用。已有研究表明橙皮素、柚皮素可抑制CYP450s活性，但是否影响UGTs的活性未见研究报道，是否会产生基于UGTs介导的临床药物相互作用，值得深入探讨，为指导临床合理用药提供理论与实验依据。
　　目的：
　　以重组表达的人UGTs作为酶源，选用4-甲基伞形酮（4-MU）为11种UGTs酶的广谱探针底物，三氟拉嗪（TFP）为UGT1A4的特异性探针底物，系统研究探讨橙皮素、柚皮素对12种尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UGTs）活性的影响，并通过体外-体内推导法预测发生药物间相互作用的风险，为临床合理用药提供理论与实验依据。
　　方法：
　　1、橙皮素、柚皮素对UGTs抑制作用的初步筛选
　　将低、中、高浓度（1,10,100μM）橙皮素、柚皮素分别加入含12种UGTs的孵育体系中，测定4-MUG/TFP-G浓度，计算酶剩余活性，初步评价橙皮素、柚皮素对12种UGTs酶亚型的影响。
　　2、橙皮素、柚皮素对UGTs酶动力学影响机制分析
　　根据初步评价结果，选择系列浓度的橙皮素、柚皮素分别加入至有影响的UGTs酶体系中，计算酶剩余活性，并用软件Prism5计算IC值。根据IC50<10μM的UGTs亚型，选取3个适宜的抑制剂浓度和3个底物浓度进一步研究，通过Dixon图和Lineweaver-Burk图判断其抑制类型并计算酶动力学参数Ki值。
　　3、临床药物间相互作用的风险预测
　　根据文献中人体摄入橙皮素、柚皮素的清除率，Cmax以及橙皮素、柚皮素在体内的解离常数和UGTs酶抑制动力学参数Ki值等数据，计算出[I]in vivo/Ki，并根据[I]/Ki>1高风险；0.1<[I]/Ki<1中等风险；[I]/Ki<0.1低风险三种情况来预测临床药物间发生相互作用的风险。
　　结果：
　　1、橙皮素、柚皮素对UGTs抑制作用的初步筛选结果
　　①橙皮素在终浓度为100μM时，UGT1A1、UGT1A3、UGT1A4、UGT1A7、UGT1A8、UGT1A9、UGT2B4的酶剩余活性均小于50％。
　　②柚皮素在终浓度为100μM时，UGT1A1、UGT1A3、UGT1A4、UGT1A7、UGT1A8、UGT1A9、UGT1A10、UGT2B7、UGT2B15的酶剩余活性均小于50%。
　　2、橙皮素、柚皮素对UGTs酶动力学影响机制分析
　　①橙皮素对UGT1A1、UGT1A3、UGT1A4、UGT1A7、UGT1A8、UGT1A9、UGT2B4抑制作用的IC50值分别为4.72±0.52μM,9.19±0.37μM,63.87±3.67μM,29.68±1.87μM,74.75±4.73μM,3.94±0.17μM，32.73±1.67μM。根据IC50<10μM的UGTs亚型，进一步分析得出橙皮素可非竞争性抑制UGT1A1、混合竞争性抑制UGT1A3、UGT1A9参与的4-MU的葡萄糖醛酸化反应，其Ki值分别为9.63±0.87μM,0.99±0.08μM,3.41±0.35μM。
　　②柚皮素对UGT1A1、UGT1A3、UGT1A4、UGT1A7、UGT1A8、UGT1A9、UGT1A10、UGT2B7、UGT2B15抑制作用的 IC50值分别为8.577±0.65μM,10.85±0.37μM,55.21±1.54μM,31.91±1.87μM,26.77±0.56μM,15.34±0.39μM,38.35±1.05μM,3.47±0.52μM,32.51±2.03μM。根据IC50<10μM的UGTs亚型,进一步分析得出柚皮素作为强抑制剂，可非竞争性抑制UGT2B7活性，其Ki值为1.39±0.21μM；非竞争性抑制UGT1A1活性，其Ki值为7.61±0.56μM；反竞争性抑制UGT1A3活性，其Ki值为85.76±1.67μM。
　　3、临床药物间相互作用的风险预测分析
　　橙皮素抑制UGT1A3及柚皮素抑制UGT2B7的0.1<[I]in vivo/Ki<1，预测橙皮素、柚皮素与经过UGT1A3、UGT2B7代谢的临床药物发生相互作用的风险较强，故临床合用时应足够重视。
　　结论：
　　1、橙皮素可竞争性抑制UGT1A1、混合竞争性抑制UGT1A3、UGT1A9介导的葡萄糖醛酸化反应；柚皮素可非竞争性抑制UGT1A1、反竞争性抑制UGT1A3、竞争性抑制UGT2B7介导的葡萄糖醛酸化反应。
　　2、通过体外-体内推导预测，橙皮素、柚皮素可分别抑制UGT1A3、UGT2B7的活性，与经过UGT1A3、UGT2B7代谢的临床药物发生相互作用的风险较强，临床联合用药时应高度关注基于UGTs介导的药物相互作用。

目录

声明

中英文缩略词表

第1章 引言

第2章 橙皮素、柚皮素对UGT重组酶活性的影响

2.1 材料

2.2 方法

2.3 结果

2.4 讨论

第3章 体外-体内推导法预测临床药物间相互作用的风险

3.1 资料

3.2 方法

3.3 结果

3.4 讨论

第4章 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

综述:常见植物黄酮类化合物对UGTs代谢活性影响研究进展