天然香豆素及蒽醌类成分对褪黑素代谢的抑制作用及应用计算机模型预测风险

发布时间：2020-08-28 03:22

【摘要】：目的:评价66种常见中草药对褪黑素代谢的抑制作用,明确中药对人体内源性物质代谢的影响;系统研究中药白芷及大黄对褪黑素代谢的抑制作用,明确其发挥作用的主要活性成分并进一步通过抑制动力学等手段明确其作用机制,进而预测临床可能存在的药物-药物相互作用;最后在人的原代肝细胞中进行药物药物相互作用验证;详细测定47种香豆素类化合物对褪黑素的代谢抑制IC50值,同时构建香豆素类成分结构与其对褪黑素代谢抑制活性之间的定量构效关系(3D-QSAR),为香豆素类药物的临床合理应用提供宝贵的指导意见。方法:(1)体外试验:利用体外孵育体系,评价66种中药提取物对褪黑素CYP代谢的抑制作用;在活性指引条件下利用植物化学和相关手段明确中药白芷及大黄中对褪黑素代谢抑制的主要活性成分并鉴定;并评价其在CYP和SULT单酶中的抑制活性。(2)系统分析白芷中主要香豆素类化合物及大黄蒽醌类成分对褪黑素代谢的抑制动力学,求算其抑制动力学参数,结合药代动力学参数通过相关公式推测其可能存在的药物-药物相互作用;同时在人的原代肝细胞中评价大黄蒽醌类成分和褪黑素药物的相互作用。(3)精确测定47种香豆素类成分对褪黑素代谢的抑制IC50值,利用精确IC50和化合物的结构通过比较分子场分析法和比较分子相似性分析方法构建模型,确定其结构与活性的定量构效关系(3D-QSAR);并利用分子对接研究大黄蒽醌类成分与CYP1A2和SULT1A1酶的立体空间结合位点进一步解释其抑制机理。结果:在本实验工作中,首次筛选了66种常见中草药对褪黑素体外代谢的抑制作用,发现其中白芷和大黄表现出了最强烈的抑制作用。通过活性指引的植物化学分离方法确定了白芷、蛇床子、补骨脂等中药主要发挥抑制作用的为香豆素成分,主要包括欧前胡素,异欧前胡素,珊瑚菜素,5-甲氧补骨脂素和8-甲氧补骨脂素,抑制动力学分析表明它们对褪黑素CYP代谢抑制形式为混合抑制动力学,其抑制Ki值分别为14.5 n M,38.8 n M,6.34 n M,5.34 n M和18 n M。同样方法确定了大黄中的大黄蒽醌类成分,包括芦荟大黄素、大黄酚、大黄酸、大黄素和大黄素甲醚为大黄抑制活性的关键作用物质,抑制形式为混合抑制动力学,它们对褪黑素CYP代谢的抑制Ki值分别为0.16μM,0.14μM,0.42μM,0.24μM,和1.0μM。另外,芦荟大黄素、大黄酚、大黄素对褪黑素二相磺酸化代谢也表现出了较好的混合性抑制作用,其Ki值分别为0.20μM,1.6μM和0.12μM。最后选取了大黄蒽醌类成分进行体外抑制作用的研究,我们在人的原代肝细胞中进行DDI的研究,结果表明大黄粗提物能够抑制褪黑素的代谢清除过程,表现出较强的药药相互作用。为了更进一步的研究香豆素类成分结构与褪黑素代谢抑制活性之间的定量构效关系,我们精确测定了47种香豆素类化合物对褪黑素CYP代谢的抑制IC50值,并建立了Co MFA和Co MSIA预测模型。结论:1)体外中药筛选结果提示富含香豆素和蒽醌类化合物的中药均有可能对褪黑素的代谢清除起到一定的抑制作用;2)香豆素类化合物和大黄蒽醌类化合物主要通过与关键代谢酶的氨基酸结合从而发挥对褪黑素代谢的混合抑制作用,并且大黄蒽醌类化合物在原代肝细胞中表现出较强的DDI;3)建立了香豆素结构与抑制活性之间的定量构效关系预测模型,为香豆素类化合物与褪黑素之间的相互作用提供更为便捷的预测方法。我们的研究结果为临床上富含香豆素类和蒽醌类成分的中药和褪黑素合理使用提供了重要的指导作用。
【学位授予单位】：大连医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R285

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