Úvod doPečeňové mikrozómya frakcie S9
V oblasti metabolizmu a farmakokinetiky liečiva je rozhodujúce porozumenie zložitosti mikrozómov pečene a frakcií S9. Tieto systémy in vitro sú nápomocné v počiatočných štádiách objavovania liekov a poskytujú informácie o tom, ako sa nové chemické entity (NCE) metabolizujú pečeňou. Schopnosť predpovedať metabolickú stabilitu a potenciálne liekové interakcie je neoceniteľná a šetrí čas a zdroje pri rozvoji nových farmaceutík. Tento článok sa ponorí do rozdielov medzi mikrozómami pečene a frakciami S9, skúmajúc ich zloženie, funkčnosť, výhody a obmedzenia.Zloženie a štruktúra pečeňových mikrozómov
● Mikrosómy ako súčasť endoplazmatického retikula
Pečeňové mikrozómy sú vezikuly - ako artefakty odvodené z endoplazmatického retikula v eukaryotických bunkách. Vytvárajú sa, keď sa bunky rozdelia počas procesu homogenizácie, čo vedie k sedimentácii endoplazmatického retikula. Táto subcelulárna frakcia je obohatená o enzýmy viazané membránou a je prvoradé pri štúdiu metabolizmu liečiva, najmä reakcií fázy I.● Zúčastnené kľúčové enzýmy: cytochróm P450s a UGT
Vysoká koncentrácia cytochrómu enzýmov P450 (CYP) v pečeňových mikrozómoch je ich definujúcim prvkom. Tieto enzýmy hrajú rozhodujúcu úlohu v oxidačnom metabolizme rozsiahleho rozsahu xenobiotík vrátane liekov a toxínov prostredia. Prítomné sú tiež uridín difosfát - glukuronozyltransferázy (UGT), ktoré prispievajú k konjugácii a následnej eliminácii metabolitov, čo označuje počiatočný krok k porozumeniu fázy I a niektorým reakciám fázy II.Zloženie a štruktúra frakcií S9
● S9 ako kombinácia mikrozomálnych a cytosolických frakcií
Frakcia S9, často označovaná ako supernatant 9000G, je subcelulárnou zložkou získanou z homogenátov pečene prostredníctvom diferenciálnej centrifugácie. Na rozdiel od mikrozómov, ktoré obsahujú prevažne endoplazmatické enzýmy viazané enzýmy, frakcia S9 obsahuje mikrozomálne aj cytosolické enzýmy, ktoré predstavujú komplexnejší enzymatický profil.● Enzýmy prítomné v S9 vrátane fázy I a II
Frakcie S9 poskytujú bohatšie enzymatické prostredie, ktoré zapuzdruje enzýmy fázy I, ako sú CYPS, a súbor enzýmov fázy II, ako sú sulfotransferázy, glukuronozyltransferázy a glutatión - prenosy. Toto pole umožňuje rozsiahlejšie metabolické transformácie, ktoré simuluje prostredie in vivo pečene presnejšie ako samotné mikrozómy.Funkčnosť: Metabolizmus fázy I a fázy II
● Rozdiely v enzýmovej aktivite medzi mikrozómami a S9
Základný rozdiel spočíva v enzymatickom rozsahu. Pečeňové mikrozómy primárne podporujú metabolické reakcie fázy I, zahŕňajúce oxidáciu, redukciu a hydrolýzu. Tieto reakcie zavádzajú alebo vystavujú funkčné skupiny na molekulách liečiva, čím pripravujú cestu pre reakcie fázy II. Naopak, frakcie S9 zahŕňajú obidve fázy I a II, čím uľahčujú konjugačné reakcie, ktoré mikrozómy nemôžu nezávisle vykonávať.● Dôležitosť fázy I a II v metabolizme liekov
Postupná povaha reakcií fázy I a II podčiarkuje ich význam pri metabolizme liečiva. Modifikácie fázy I všeobecne pripravujú zlúčeniny pre fázu II, ktoré zvyčajne zahŕňajú konjugáciu na zvýšenie rozpustnosti, čo pomáha v procese vylučovania. Pochopenie týchto fáz je nevyhnutné na predpovedanie biologickej dostupnosti, účinnosti a potenciálnej toxicity lieku.Aplikácie v štúdiách metabolizmu liekov
● Použitie v štúdiách ADME: absorpcia, distribúcia, metabolizmus, eliminácia
Pečeňové mikrozómy a frakcie S9 sú kľúčové v štúdiách ADME, ktoré hodnotia absorpciu, distribúciu, metabolizmus a elimináciu kandidátov na lieky. Tieto štúdie sú kritické pri určovaní farmakokinetického profilu liekov a poskytovaní základných údajov, ktoré informujú dávkovanie, potenciálne interakcie a vedľajšie účinky.● Porovnávacie štúdie: mikrozómy verzus S9 pri objavovaní liekov
Porovnávacia analýza medzi mikrozómami a frakciami S9 ukazuje, že zatiaľ čo obidve majú svoje použitie, frakcie S9 ponúkajú holistický pohľad na metabolickú stabilitu v dôsledku zahrnutia enzýmov fázy II. Táto komplexná analýza pomáha pri identifikácii metabolických dráh, ktoré nemusia byť zrejmé pri používaní samotných pečeňových mikrozómov.Výhody mikrozómov pečene
● Náklady - Efektívnosť a dostupnosť
Pečeňové mikrozómy sú uprednostňované pre ich náklady - efektívnosť a rozšírenú dostupnosť. Procesy ich prípravy a používania sú dobre zavedené, čo z nich robí praktickú voľbu pre mnoho laboratórií.● Kompatibilita s vysokou priepustnosťou a automatizáciou
Jednoduchosť testov mikrozómov ich robí prístupným pre vysokú priepustnosť a automatizáciu, čo je nevyhnutnou vlastnosťou pre rýchle skríningy veľkých knižníc zlúčenín. Táto výhoda je rozhodujúca pri zefektívnení plynovodu na objavovanie liekov, čo umožňuje včasnú identifikáciu sľubných kandidátov.Výhody frakcií pečene S9
● Komplexné metabolické zastúpenie
S oboma enzýmami fázy I a II ponúkajú frakcie S9 úplnejšie hodnotenie metabolického osudu zlúčeniny. Toto komplexné zastúpenie je obzvlášť užitočné na identifikáciu potenciálnych metabolitov na začiatku procesu vývoja liekov.● Zahrnutie metabolizmu fázy II a úvahy o nákladoch
Zahrnutie enzýmov fázy II znamená, že frakcie S9 môžu poskytnúť pohľad na konjugačné reakcie, čo predpovedá, ako sa lieky spracúvajú v tele. Aj keď môžu vyžadovať ďalšie kofaktory na určité reakcie, stále ponúkajú priaznivú rovnováhu nákladov a užitočnosti vo vysokom priepustnom nastavení.Obmedzenia mikrozómov pečene
● Absencia cytosolických enzýmov ovplyvňujúcich údaje o úplnom metabolizme
Významným obmedzením mikrozómov pečene je nedostatok cytosolických enzýmov, ktoré sú nevyhnutné pre celý metabolický obraz. Táto neprítomnosť znamená, že niektoré metabolity by sa mohli prehliadnuť a chýbajú kritické cesty dôležité pre pochopenie bezpečnosti a účinnosti liekov.● Požiadavka na ďalšie systémy pre štúdium fázy II
Na komplexne študovať reakcie fázy II, pri použití mikrozómov sú potrebné ďalšie systémy alebo suplementácia vonkajšími enzýmami/kofaktormi. Táto požiadavka môže komplikovať návrh a interpretáciu testov.Obmedzenia frakcií pečene S9
● Potreba faktorov Co - a možné riedenie enzýmov
Napriek svojej komplexnej povahe si frakcie S9 často vyžadujú pridanie kofaktorov na podporu určitých enzymatických aktivít. Táto potreba môže do testov zaviesť variabilitu a zložitosť. Okrem toho môže riedenie enzýmov v frakciách S9 v porovnaní s izolovanými prípravkami ovplyvniť citlivosť detekcie niektorých metabolických reakcií.● Výzvy v oblasti skladovania a prípravy v porovnaní s mikrozómami
Príprava a skladovanie frakcií S9 môže byť náročnejšie ako pre mikrozómy. Správne udržiavanie enzymatickej aktivity prostredníctvom starostlivej manipulácie a skladovania je rozhodujúce pre získanie spoľahlivých výsledkov, čo mierne komplikuje ich použitie vo veľkých - mierky.Záver a odporúčania
● Zhrnutie najlepšieho - Použiť scenáre pre každú metódu
Každá z pečeňových mikrozómov a frakcie S9 majú zreteľné silné a slabé stránky. Pečeňové mikrozómy sa najlepšie využívajú, keď je potrebný náklady - efektívne, je potrebný rýchly skríning metabolizmu fázy I. Naopak, frakcie S9 sú vhodnejšie pre komplexné štúdie, ktoré si vyžadujú pohľad na metabolizmus fázy I a II. Výber príslušného systému závisí od konkrétnych požiadaviek výskumu a dostupných zdrojov.● Návrhy na optimálne použitie v procesoch vývoja liekov
Pre tých, ktorí sú v skorých štádiách vývoja liečiv, využívanie vysokokvalitných mikrozómov pečene z renomovaného dodávateľa mikrozómov pečene alebo výrobcu mikrozómov pečene môže zefektívniť počiatočné premietanie. Ako výskum postupuje, začleneniepečeň S9Frakcie, pravdepodobne získané zo spoľahlivej továrne na pečeňové mikrozómy, poskytnú úplnejší obraz o metabolickej stabilite, čím sa zabezpečí robustné hodnotenie kandidátov na drogy.● Úvod doIfáza
Iphase Biosciences so sídlom v Severnom Walese, Pensylvánii, je „špecializovaný, nový a inovatívny“ technický integrujúci výskum, vývoj, výrobu, výrobu, predaj a technické služby inovatívnych biologických činidiel. Naším vedeckým tímom sa zaviazalo, že využíva rozsiahle vedomosti a vášeň pre vedecký výskum a zaväzuje sa poskytovať kvalitné inovatívne biologické činidlá vedcom na celom svete a pomáhať výskumným pracovníkom v celom ich vedeckom úsilí pomôcť dosiahnuť ich výskumné ciele. IPHASE, ktorý sa venoval výskumu a vývoja „inovatívnych reagencií, výskumom budúcnosti“, založil viac zariadení výskumu a vývoja, predajných centier, skladov a distribučných partnerov na celom svete.
Čas príspevku: 2024 - 11 - 26 16:50:02