Ифазные биологические продукты
Микросомы представляют собой субклеточные везикулы, полученные из эндоплазматического ретикулума разрушенных клеток, в первую очередь гепатоциты (клетки печени). Они богаты наркотиками - метаболизирующие ферменты, в частности, семейство цитохрома P450 (CYP), которые играют решающую роль в окислительном метаболизме различных соединений. Анализы метаболической стабильности с использованием микросомов являются неотъемлемой частью ранней разработки лекарств, потому что они помогают предсказать фармакокинетику in vivo. Измеряя скорость метаболизма in vitro, исследователи могут оценить внутренний клиренс и экстраполировать эти результаты, чтобы предвидеть, как может вести себя препарат у людей. Такие анализы не только облегчают скрининг многочисленных соединений с высокой пропускной способностью, но и помогают в идентификации метаболических путей и потенциальных взаимодействий лекарственных средств. Комбинация микросомов из различных тканей обеспечивает всеобъемлющее понимание как печеночного, так и внепеченочного метаболизма, что имеет решающее значение для оптимизации дизайна лекарств и обеспечения безопасности перед клиническими испытаниями. Общие микросомы вСтабильность метаболизмаАнализ включает в себя:Микросома печени, микросома/микросом кишечника, микросома легких, микросомы почек.
Микросомы печени
Микросомы печениособенно богаты ферментами цитохрома P450 и связанных с ними оксидоредуктазами. Их высокое ферментативное содержание делает микросомы печени предпочтительной моделью для оценки метаболической стабильности. Во время анализа кандидат от лекарства инкубируется с микросомами печени в присутствии важного кофактора, такого как NADPH, и скорость, с которой родительское соединение метаболизируется, контролируется с течением времени. Информация, полученная из этих экспериментов, используется для расчета внутреннего клиренса, важный параметр, который помогает предсказать, как быстро можно устранить лекарство in vivo. Поскольку микросомы печени могут быть объединены из нескольких доноров, они предоставляют надежную и воспроизводимую систему, которая сводит к минимуму изменчивость, присущая биологическим системам.
Кишечные микросомы/ кишечные микросомы
Кишечная микросома, иногда также известный каккишечник микросомыхотя менее распространены в метаболических ферментах по сравнению с их печеночными аналогами, одинаково важны в контексте первого метаболизма проходов. После перорального введения препарат должен проходить через кишечную стенку, где он может подвергаться значительной ферментативной трансформации перед достижением системного кровообращения. Метаболическая активность в кишечных микросомах может сильно влиять на биодоступность препарата, и данные, полученные из этих анализов
Кожи микросомы
Кожа микросомыприготовлены из кожной ткани и демонстрируют лекарственные средства - Метаболизирующие активности, в том числе ферменты CYP. В то время как специфическая ферментативная активность в коже обычно составляет менее 10% от того, что в печени, кожа играет значительную роль в биотрансформации трансдермальных ксенобиотиков. Использование микросомов кожи в анализах может дать представление о метаболизме соединений, которые местно применяются или поглощаются через кожу.
ЛегкоеМикросомы
Легкие микросомыготовятся из легочной ткани и используются для изучения метаболизма соединений, которые вводится путем вдыхания или которые оказывают их воздействие в респираторной системе. В то время как концентрация ферментов цитохрома P450 в легких ниже, чем в печени, легкое остается критическим местом для метаболизма токсинов окружающей среды и вдыхаемых лекарств. Эта модель особенно ценна в оценке ткани - Специфические метаболические преобразования и потенциальную локальную токсичность.
Почечные микросомы
Почечные микросомыизолированы из почечных тканей и дают представление о метаболических процессах, которые происходят в почках. Поскольку почка является не только органом экскреции, но и тем, который способствует метаболическому клирену определенных лекарств, использование микросомов почек в анализах стабильности позволяет исследователям оценивать образование метаболитов, которые могут быть связаны с нефротоксичностью. Таким образом, микросомы почек дополняют данные из исследований печени и кишечника, что дает более широкий взгляд на метаболический профиль соединения.
Яичка микросомов
Яичка микросомыполучены из ткани яичка и содержат ферменты, ответственные за метаболизация эндогенных и экзогенных соединений. Хотя они реже используются, чем микросомы печени, они могут иметь значение для изучения метаболизма веществ, влияющих на мужское репродуктивное здоровье. Конкретные детали их использования в анализах метаболической стабильности ограничены и могут варьироваться в зависимости от основного направления.
Эпидидимис микросомы
Эпидидимис микросомыполучены из эпидидимальной ткани и, как и микросомы яичка, участвуют в метаболизме некоторых соединений. Их применение в анализах метаболической стабильности менее распространено, но они могут использоваться в исследованиях, изучающих метаболизм веществ, влияющих на мужскую фертильность и репродуктивную функцию. Подробные протоколы и использование будут зависеть от конкретных целей исследования.
Фаза I Метаболизм и система регенерации NADPH
Метаболические реакции фазы Iв первую очередь обусловлены ферментами CYP, и эти реакции требуют постоянного снабжения снижения эквивалентов в форме NADPH. Чтобы гарантировать, что NADPH доступен в течение инкубационного периода,Система регенерации NADPHдобавляется в анализ. АСистема регенерации NADPHОбычно включает в себя NADP⁺, глюкозу - 6 - Фосфат и фермент глюкоза - 6 - фосфатдегидрогеназа, которая вместе непрерывно преобразует NADP⁺ обратно в NADPH. Эта регенерация необходима, потому что она поддерживает окислительно -восстановительные реакции, катализируемые ферментами CYP, позволяя микросомам поддерживать свою метаболическую активность в течение длительных периодов.
Рис. 1. Путь реакции фазы I при метаболизме лекарств
Метаболизм фазы II и инкубационная система UGT
В то время как микросомы печени чаще всего ассоциируются сФаза I Метаболизм, они также могут быть адаптированы для изученияРеакция метаболизма фазы IIтакие как глюкуронидация. Глюкуронидирование - это конъюгативный процесс, опосредованный уридином 5 '- дифхосфоо - глюкуронозилтрансфераза (UGT) ферментами, которые способны прикреплять глюкуроновую кислоту к лекарственным средствам или их метаболиты фазы I. Для облегчения глюкуронидации в микросомальном анализе,Инкубационная система UGTс активированным кофактором UDP - Глюкуроновая кислота (Udpga) добавлено. Инкубационная система UGT обычно состоит из UDPGA, белка прокамидина и D - Глюкуронозил - 1,4 - Лактон. Поскольку ферменты UGT находятся в мембране - связаны и могут быть менее доступными в неповрежденной микросоме, иногда включается форморующий агент, такой как аламетицин. Аламетицин увеличивает проницаемость микросомальных мембран, тем самым повышая доступ UDPGA к ферментам UGT и повышая эффективность реакции глюкуронидации.
Рис. 2. Реакции и предполагаемые продукты метаболизма лекарственного средства фазы II.
Буферная система
На протяжении всего процесса0,1 М PBSБуфер играет важную роль в поддержании стабильности и активности ферментов. Эта буферная система обеспечивает стабильный рН и последовательную ионную среду, что имеет решающее значение для сохранения структурной целостности как ферментов CYP, так и UGT. Последовательные условия, предоставленные 0,1 -метровым PBS, гарантируют, что реакции происходят контролируемым образом, что облегчает надежное измерение метаболической стабильности и клиренса.
Различные видовые микросомы
Человеческая микросом
Человеческие микросомыВозможно, наиболее важными в анализах метаболической стабильности для развития лекарств, поскольку они внимательно имитируют метаболическую среду печени человека. Микросомы печени человека содержат высокую концентрацию ферментов цитохрома P450, которые ответственны за метаболизм фазы I многих лекарств. Эти микросомы широко используются для оценки метаболизма лекарств человека, включая фермент - опосредованные лекарственные взаимодействия, метаболическую стабильность и идентификацию потенциальных токсичных метаболитов. Их использование имеет решающее значение в раннем - Фазовом разработке лекарств, чтобы убедиться, что соединение будет иметь благоприятную фармакокинетику у людей, с целью избежать токсичности печени или других побочных эффектов.
НЕ - Микросомы печени человека.
НЕ - Микросомы печени для человека, обычноМикросомы печени для обезьяны -резуса, мармосные микросомы печени обезьяны или обезьяны CynomolgusМикросомы печени используются в анализах стабильности метаболизма, чтобы оценить, как соединения метаболизируются ферментами в печени. Эти микросомы содержат ферменты цитохрома P450 и другие метаболические белки, которые облегчают метаболизм лекарственного средства фазы I. Неонизующие приматы особенно ценны в доклинических исследованиях, потому что их профили ферментов печени очень похожи на профили людей, что делает их важным инструментом для оценки фармакокинетики, метаболической стабильности и потенциальной токсичности новых кандидатов на наркотики перед испытаниями по людям. Они предоставляют более актуальные данные о человеке, подобном метаболизму по сравнению с грызунами, повышая точность прогнозов разработки лекарств
Собака печень микросом
Собаки, особенно бигль, обычно используются в токсикологии и фармакокинетических исследованиях.Собачья печень микросомы, особенно те, которые получены из печени, являются ценными инструментами для понимания того, как препарат может метаболизировать у млекопитающего, не являющихся грызунами.Собачья микросомы печеничасто используются в доклиническом тестировании безопасности для оценки метаболической стабильности и потенциала для лекарственных препаратов. Эти микросомы могут также помочь предсказать, как лекарства будут поглощены и обработаны у людей, предоставляя представление о возможных различиях между людьми и собаками с точки зрения метаболизма лекарств.
Микросома печени крысы
Крысы являются одним из наиболее широко используемых лабораторных животных для фармакологических и токсикологических исследований, и их микросомы печени имеют решающее значение в анализах метаболической стабильности.Микросомы печени крысыобычно используются в раннем - Рабочее разработку лекарств для оценки метаболизма экспериментальных соединений, поскольку их метаболические процессы хорошо поняты. Хотя крысы имеют несколько метаболических путей с людьми, существуют заметные различия в активности ферментов, особенно в отношении определенных ферментов цитохрома P450. Микросомы крыс часто используются для проверки общей метаболической стабильности соединения и для оценки потенциальных фармакокинетических проблем, таких как скорость клиренса и биодоступность.
Мышиная печень микросома
Подобно крысам, мыши широко используются в биомедицинских исследованиях, а микросомы мыши играют ключевую роль в анализах метаболической стабильности. Мыши особенно ценны для изучения генетических изменений в метаболизме лекарств из -за их скважины, характеризующего геном.Микросомы мыши печениСодержит ряд ферментов цитохрома P450, что делает их полезными для оценки того, как лекарство может быть метаболизировано в разных генетических фонах. Особый штамм мышей, BALB/C NUDE, известен как штамм, в котором отсутствует тимус, что делает их иммунодефицитом. С помощьюBALB/C обнаженные микросомы печениИсследователи могут оценить, как метаболизируется препарат или соединение, скорость его биотрансформации и его потенциальную стабильность в печени, что имеет решающее значение для прогнозирования фармакокинетики у людей. Тем не менее, мыши имеют некоторые различные метаболические пути по сравнению с людьми, что означает, что данные из микросомов мыши должны интерпретироваться с осторожностью при прогнозировании метаболизма человека. Микросомы мыши часто используются в скрининге с высокой пропускной способностью, чтобы быстро оценить большое количество соединений.
Хомять печень микросома
Хомяки, особенно золотые сирийские хомяки, часто используются в метаболических исследованиях из -за их уникальных физиологических характеристик.Микросомы печени хомякаполезны для оценки метаболизма лекарств и токсикологии, особенно для соединений, которые могут показывать виды - специфические метаболические профили. Микросомы хомяка часто используются для изучения того, как лекарства метаболизируются у мелких млекопитающих, предлагая информацию о метаболических путях, которые не могут быть полностью поняты на других моделях грызунов.
Gerbillinae печень микросомов
Gerbillinae печень микросомовполучены из песчанок, небольших видов млекопитающих, обычно используемых в исследованиях токсикологии и фармакологии. В анализах стабильности метаболизма используются микросомы печени Gerbillinae для оценки того, как соединение метаболизируется ферментами печени, присутствующими в микросомальной фракции, особенно ферментах цитохрома P450. Эти анализы помогают определить метаболическую стабильность лекарств или химических веществ, оценивая их потенциал для биотрансформации и устранения. Песчатки иногда используются для этих исследований из -за их специфического метаболического профиля, который может дать представление о видах - специфические различия в метаболизме лекарств.
Минипиг печень микросома
Минипиги получают растущую популярность в фармакокинетических и токсикологических исследованиях из -за их физиологического сходства с людьми, особенно с точки зрения метаболизма печени.Минипиг Микросомы печеничасто используются в анализах метаболической стабильности для предоставления данных, которые более близко напоминают метаболизм лекарств человека по сравнению с моделями грызунов. Эти микросомы особенно полезны для изучения поглощения лекарств, распределения, метаболизма и экскреции (ADME) в образцовом организме с более человеком, подобным метаболическому профилю. Минипиги особенно ценны в оценке соединений, которые требуют более точного прогнозирования метаболических реакций человека.
Микросомы печени свиньи Guniea
В отличие от других грызунов, у морских свинок отсутствуют определенные лекарства - метаболизирующие ферменты, такие как цитохром P450 2D, что может повлиять на то, как они обрабатывают конкретные соединения. Это делаетмикросомы печени морской свинкиОсобенно полезно для изучения видов - специфические различия в метаболизме лекарств. Их уникальный профиль фермента может дать представление о том, как соединение может вести себя у вида с ограниченными метаболическими путями, и он может выделить потенциальные риски или различия в метаболизме лекарств, которые могут не наблюдаться в других моделях. Это делает морских свинок ценными для сравнительных токсикологических и фармакокинетических исследований.
Кошачья печень микросома
Кошачьи микросомы печенииспользуются в метаболических исследованиях для оценки того, как лекарства обрабатываются у кошек. Кошки имеют уникальные метаболические характеристики, в том числе ограниченную активность глюкуронидации, которая может влиять на метаболизм определенных лекарств. Из-за этого,Кошачьи микросомы печениважны для изучения того, как конкретные соединения ведут себя у кошек, особенно для ветеринарных фармацевтических препаратов. Они используются для проверки потенциальной токсичности или метаболических проблем в лекарственных средствах, предназначенных для использования кошек, и могут помочь оценить различия в межвидовом метаболизме при переходе от исследования человека к исследованиям на животных.
Бычья печень микросома
Микросомы для бычьей печени, полученные из крупного рогатого скота, особенно полезны при изучении метаболизма соединений, используемых в домашнем скоте. Крупный рогатый скот имеют разные метаболические пути по сравнению с людьми, особенно в активности определенных ферментов, участвующих в метаболизме фазы I. Микросомы печени бычьей печени используются для прогнозирования того, как ветеринарные препараты или сельскохозяйственные химические вещества будут метаболизированы у крупного рогатого скота. Кроме того, эти микросомы используются для изучения потенциальных остатков в мясе и молоке, что помогает обеспечить безопасность пищевых продуктов для потребления человеком. В то время как бычьи микросомы предоставляют ценные данные о метаболизме скота, они не всегда могут быть непосредственно применимы к разработке лекарств человека из -за значительных метаболических различий. Дополнение к бычьи,,Микросома для печени лошади,Микросомы овец печенииМикросомы козьей печенидико используются.
Птица печени микросом
Микросомы птицы, хотя и используются реже, чем у млекопитающих, могут быть полезны в исследованиях метаболизма птиц. Общие микросомы птицы включаютутка печени микросомы,Микросомы куриной печени,Микросомы печени индейкииперепелиные микросомы печениПолем используются для оценки того, как лекарства могут быть обработаны у птичьих видов. Это особенно важно при разработке ветеринарных препаратов для птицы, а также в экологических исследованиях, чтобы понять метаболизм химических веществ, которые могут попасть в пищевую цепь через птиц.
Микросома печени рыбы
Рыбные микросомы печени, особенно радугаМикросомы печени форели, используются в экологических и токсикологических исследованиях. Рыбы особенно чувствительны к загрязнителям окружающей среды, а их микросомы печени являются ценными инструментами для изучения метаболических путей, участвующих в детоксикации загрязняющих веществ в водных экосистемах. Рыбные микросомы также используются для изучения воздействия фармацевтических препаратов и промышленных химических веществ на окружающую среду, помогая оценить их потенциал для биоаккумуляции и влияния на водную жизнь.
Заключение
Микросомы играют решающую роль на ранних стадиях разработки лекарств, предоставляя необходимое представление о метаболической стабильности и фармакокинетике кандидатов на лекарства. Благодаря использованию микросомальных анализов исследователи могут оценить метаболические реакции фазы I и фазы II, идентифицировать потенциальные лекарственные средства - взаимодействие лекарственного средства и оценивать ткани - Специфический метаболизм. Доступность микросомов из широкого спектра видов, включая людей и животных, позволяет сравнить перекрестные виды, повышать прогнозирование метаболизма лекарственного средства у людей и обеспечивая безопасность и эффективность новых соединений. По мере того, как процесс разработки лекарств продолжает развиваться, микросомальные модели останутся жизненно важным инструментом в реализации более безопасных и более эффективных лекарств.
Keywords: Metabolism stability, Phase I Metabolism, Phase II Metabolism, Phase I Reactions, Phase II Reactions, Liver Microsomes, Intesine Microsomes, Intestinal Microsomes, Lung Microsomes, Kidney Microsomes, Skin Microsomes, Testis Microsomes, Epididymis Microsomes, NADPH Regeneration System, UGT Incubation System, UDPGA, 0.1M PBS, Tris - HCl, микросомы человека, микросомы печени для обезьяны Cynomolgus, микросомы печени для обезьяны -резуса, микросомы печени Marmoset, микросомы печени для собак, микросомы печени для собак, микросомы печени крысы, микросомы печени мыши,, печеночные микросомы, печень мыши,, микросомы мыши, печени, печени мыши, печени, микросомы мыши, печени мыши, микросомы мыши, печени мыши, микросомы мыши, печени мыши, микросомы мыши мыши, печени мыши, микросомы мыши мыши, печени мыши, микросомы мыши, мыши печени, мыши печени, микросомы мыши, печень мыши, мыши печени, микросомы мыши, мыши печени, мыши печень Gerbillinae Liver Microsomes, BALB/c Nude Liver Microsomes, Guniea Pig Liver Microsomes Minipig Liver Microsomes, Feline Liver Microsomes, Cat Liver Microsomes, Bovine Liver Microsomes, Duck Liver Microsomes, Fish Liver Microsomes, Rainbow Trout Liver Microsomes, Hamster Liver Microsomes, Rabbit Liver Microsomes, Turkey Liver Microsomes, Horse Liver Микросомы, микросомы печени овец, микросомы козий печени, Перепелиные микросомы печени
Ссылка
O 2 -носитель облегченный o 2 транспортировки в печеночном поломном биореакторе - Научная фигура по ResearchGate. Доступно по адресу:https://www.researchgate.net/figure/phase-i- -reaction-pathway-in- drug- metabolism-34_fig4_267837256
Расширение реакции метаболитов фазы II ибупрофена и других НПВП с белком плазмы человека - Научная фигура по ResearchGate. Доступно по адресу: https://www.researchgate.net/figure/the-reactions- и Putamative-Products-F-Fase-Ii-Drug-Metabolism-
Время публикации: 2025 - 04 - 03 11:50:30