輔料對介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收的影響

1、輔料對轉(zhuǎn)運(yùn)體介導(dǎo)的吸收的影響摘要活性成分是達(dá)到理想的治療效果所必需的傳統(tǒng)上認(rèn)為用于口服劑型的大部分輔料是惰性的，盡管它們在調(diào)節(jié)為達(dá)到理想的治療效果所必需的藥物活性成分（API）的釋放上起重要作用。值得關(guān)注的是，新出現(xiàn)的數(shù)據(jù)表明，許多這些所謂的“惰性”輔料也許產(chǎn)生微妙的變化，而這些變化可以直接或間接地改變跨膜蛋白如轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性。通過這種方式，輔料可以改變藥物的吸收、分布、代謝、排泄、毒性的總體性質(zhì)，進(jìn)而影響其預(yù)期治療效果和/或增強(qiáng)其副作用。因此，鑒于這種最近的發(fā)現(xiàn)，我們有必要回顧一下之前報(bào)道過的關(guān)于輔料與人體生理組織的相互作用，尤其是關(guān)于轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的。截至今日，對輔料的安全性/毒性評價(jià)通常是基于

2、形態(tài)學(xué)變化的總值，而不是在細(xì)胞水平上作用的效果，輔料修飾活性藥物的藥理學(xué)活性的能力可以作為口服制劑中各種添加劑的常規(guī)毒性評價(jià)。進(jìn)一步深化這個(gè)課題，能夠使配方設(shè)計(jì)師在劑量構(gòu)成設(shè)計(jì)上做出更合理的決定以及幫助回答某種輔料是否是配方的活性藥物成分的問題。目錄第一章 前言藥代動力學(xué)和藥效學(xué)（PK/PD）是一種包含藥物的吸收、分布、代謝、排泄和響應(yīng)(ADMET)的過程。吸收是藥物從作用部位進(jìn)入體循環(huán)的速率和程度。 分布是藥物吸收后通過血液或血漿在體內(nèi)可逆轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。代謝涉及體內(nèi)引起藥物化合物化學(xué)變化的所有生物化學(xué)過程，包括藥物在腸道壁的代謝以及肝臟循環(huán)和血液循環(huán)。排泄是藥物通過膽汁、尿液、糞便、汗水、空氣

3、從體循環(huán)排出體外的過程?？偟膩碚f，這些參數(shù)顯著影響目標(biāo)化合物的整體生物利用度。如圖1所示，藥物經(jīng)口服給藥后，影響其吸收的三個(gè)主要因素是溶出度、溶解度和滲透性。如果溶出度是藥物吸收的限速步驟，任何影響溶出度的因素都會對其生物利用度產(chǎn)生影響。溶出度主要受藥物溶解度的影響，而藥物的溶解度取決于藥物的物理化學(xué)性質(zhì)。圖1另一方面，某特定藥物的劑型組成對藥物的溶出度也有很大影響。一個(gè)藥物劑型中，除了藥物活性成分，還有輔料或者其他惰性材料，加入這些物質(zhì)是用來輔助藥物制成最終的劑型以及達(dá)到藥物的最佳吸收和療效效果。我們通常認(rèn)為一般用于口服劑型的大部分輔料是不影響藥物活性成分吸收的。然而，最近有報(bào)道說它們可以影

4、響位于GIT的特定轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。本次將試圖總結(jié)這些相互作用及其對藥物化合物的ADMET性質(zhì)的影響。由于口服同樣是公認(rèn)的藥物使用的主要途徑，所以我們將著重討論僅用于口服劑型的制劑賦形劑。雖然有大量的用于口服劑型的設(shè)計(jì)的輔助的安全性療效的文獻(xiàn)信息可以使用（在本文中不做詳細(xì)討論），但是關(guān)于這些GIT位于的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)中的化合物與及其影響藥物化合物的ADMET性質(zhì)之間的相互作用很少是已知的（安德伯格和Artursson，1992）。已近有一些研究報(bào)道說，常見的賦形劑，例如表面活性劑、油脂化合物或增溶劑已被證明正常情況下泵的基質(zhì)細(xì)胞通過抑制射流轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白調(diào)節(jié)藥物的吸收。盡管大量研究表明這些藥物的吸收增加和通過射流

5、抑制能夠全面的改善其生物利用度，但是還有一些數(shù)據(jù)表明賦形劑可能會改變涌入過程，從而減少活性物質(zhì)的滲透。創(chuàng)新者在啟動新型口服劑型的開發(fā)之前不完全理解這些潛在的相互作用可能導(dǎo)致在臨床階段產(chǎn)品的失敗和重大的經(jīng)濟(jì)損失。由于大量的賦形劑和賦形劑底層特定轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的機(jī)制交互難以理解，因此只有幾個(gè)特別的交互、主要的抗癌藥物和射流細(xì)胞受關(guān)注。本文旨在回顧賦形劑與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相互作用的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并且突出缺乏了解這些相互作用的復(fù)雜性及其相關(guān)藥物ADMET調(diào)制潛在的風(fēng)險(xiǎn)。第二章 調(diào)節(jié)腸道吸收的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白營養(yǎng)或外源性物質(zhì)的吸收通過許多種過程被治理和監(jiān)管。科學(xué)家之間主要感興趣的兩條路線是描述化合物通量藥物跨膜滲透，旁和跨細(xì)胞藥

6、物運(yùn)輸（圖2）（Amidon et al.，1995）.雖然ADMET在許多組織中涉及運(yùn)輸或滲透的細(xì)胞屏障，但是只有腸道吸收將在本文被考慮。圖2GIT 內(nèi)的上皮細(xì)胞形成的細(xì)胞間交叉的復(fù)合物執(zhí)行著不同的功能。這些復(fù)合物包括緊密連接點(diǎn)、橋粒和小帶，并且形成水的孔隙允許運(yùn)輸被動擴(kuò)散的溶質(zhì)通過。據(jù)報(bào)道，在生理?xiàng)l件下，在緊密連接的通道下被限制為小于11的Å分子稱為半徑分子。(Anderson and Van Itallie, 1995)第五章5.8 防腐劑防腐劑被添加在藥品劑型中用來防止藥物或者賦形劑變質(zhì)。一些防腐劑，如丙醇衍生產(chǎn)品，表面活性劑，或?qū)αu基苯甲酸酯防止微生物的生長，而其他的防腐劑

7、，如維生素E，維生素C，和EDTA，由于氧化減少而化學(xué)降解。5.8.1 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的相互作用E.colitransfected與MDR1基因的小鼠都能表示一個(gè)表觀分子量類似于未糖基化P-糖蛋白（120-14 0kDa）的穩(wěn)定的跨膜蛋白表觀因子（El-Masry and Abou-Donia，2003）。這種表述賦予所謂E.colileaky突變株耐藥多藥性類似于在真核系統(tǒng)，允許P-糖蛋白的射流在大腸桿菌中得到研究。在Ecolileaky突變體中，P-糖蛋白的表述表明其對絲裂霉素C、阿霉素、羅丹明和環(huán)丙沙星鹽酸鹽有明顯的抗性。結(jié)果表明抗壞血酸（維生素C）會增加對絲裂霉素的吸收，并不會直接影響P-糖

8、蛋白活性。似乎抗壞血酸的抗氧性能夠這些已知代后誘導(dǎo)多藥耐藥的腫瘤因子等活性氧物種的生產(chǎn)（El Masry和Abou-Donia，2003）。這一假設(shè)是根據(jù)以前的結(jié)果表明，抗壞血酸抑制細(xì)胞抗人肺癌的 PC-9 長春新堿的代理通過間接通路 （減少活性氧物種） 對藥物的吸收，而不直接外排轉(zhuǎn)運(yùn)（Chiang 等人，1994）。由于鈣離子參與監(jiān)管緊密連接的通透性，EDTA綁定和耗盡細(xì)胞外鈣離子，從而增加腸道細(xì)胞層間的通透性似乎是可能的（Bravo-Osuna等人，2007）。Peppas 和 Kavimandan 提到 ED

9、TA 可以用作滲透促進(jìn)劑，通過細(xì)胞旁路途徑滲透。包括 EDTA 絡(luò)合水凝膠中允許的腸道吸收的有機(jī)分子，如胰島素 （Peppas 和Kavimandan，2006年）。5.9 味道屏蔽器甜味劑，如葡萄糖、山梨糖醇、乙?；前匪徕?、阿斯巴甜或者糖精加到口服藥物劑型中，以使各種成分更加可口，尤其是咀嚼片劑，如抗酸劑，或者液體劑，如咳嗽糖漿。一些化合物如檸檬酸可以也被納入一種劑型以便將酸性，或酸，口味添加到交付系統(tǒng) （休森等人，2008年）。5.9.1轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的相互作用 Weerachayaphorn和Pajor證明Caco-2細(xì)胞的頂端膜包含

10、至少兩個(gè)鈉獨(dú)立的有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，OTAT2和OAT4，他們并沒有在正常的腸細(xì)胞系中報(bào)道（Weerachayaphorn和Pajor，2008）。實(shí)驗(yàn)在60分鐘的時(shí)間里在有鈉和無鈉的兩種情況下，在Caco-2細(xì)胞內(nèi)檸檬酸的吸收的時(shí)間依賴性進(jìn)行了評估。在無鈉的情況下，它將有膽堿來取代（圖11）。 結(jié)果顯示在第一個(gè)十五分鐘運(yùn)輸?shù)臋幟仕猁}的運(yùn)輸是鈉獨(dú)立。然而，一小時(shí)后在沒有鈉和149±12fmol/(min well)(n=29)存在的情況下檸檬酸的吸收能力為257±18fmol/(min well)(n=24),這就表明了一個(gè)鈉獨(dú)立的過程（Weerachayaphorn和Pa

11、jor，2008）。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明至少有兩個(gè)傳輸機(jī)制參與通過Caco-2檸檬酸細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。然而Weerachayaphorn和Pajor報(bào)道在獨(dú)立鈉檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表述重大的變化。雖然沒有提供任何解釋，但是通過其他數(shù)據(jù)可以證明這一觀點(diǎn)，表明觀察到Caco-2細(xì)胞的在線性很差（Yee，1997）。為了確認(rèn)在正常人的腸道組織和Caco-2細(xì)胞中能夠觀察到變化，他們接下來用RT-PCR檢查崔載德已知的獨(dú)立鈉正離子，Di負(fù)離子和除了OTAS成員的三羧酸。在正常人體 細(xì)胞株NaDC1和NaDC3引物得到積極的響應(yīng)。除了NaDC1和NaDC3,在Caco-2細(xì)胞內(nèi)還發(fā)現(xiàn)了NACT（Weerachayapho

12、rn和Pajor，2008）。使用RPE細(xì)胞株轉(zhuǎn)染hNaDC1和hNaCT，這表明檸檬酸鈉依賴性轉(zhuǎn)運(yùn)是主要介導(dǎo)，而不是NaDC1。另一方面，關(guān)于CaCo-2細(xì)胞抑制研究表明檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)室友OAT家族如丙磺舒和布美他尼底物抑制（小林等人，2005）和特定的底物OAT4如?；撬岷土蛩岽仆–HA等人，2000）。就像先前所說，OAT2和OAT4在CaCO-2細(xì)胞中能夠介導(dǎo)能蒙酸鹽獨(dú)立鈉的傳輸。此外，Weerachayaphorn和Pajor也表示，在不正常人的腸道內(nèi)使用RT-PCR，OAT2和OAT4并沒用被說明。這些實(shí)驗(yàn)表明，檸檬酸轉(zhuǎn)運(yùn)室友鈉依賴性介導(dǎo)的，NaDC1和NACT，鈉和獨(dú)立的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，

13、OAT2和OAT4，在CaCO-2細(xì)胞中只有鈉依賴性的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在正常人腸道細(xì)胞中有描述。這反映了這反應(yīng)了在癌細(xì)胞系中代謝和表行的改變。葡萄糖包括糖漿被廣泛應(yīng)用于口服液制劑中。由于葡萄糖容易管理，所以糖漿在許多疾病中被使用，如細(xì)菌或病毒感染（Kearsley等人，1997），炎癥性疾?。↘imura等人，1992），感冒癥狀（Mizoguchi等人，2007），和過敏（Rossi等人，2005）。而且，由于糖漿比固體劑型容易下咽，它們經(jīng)常被用在兒童和老年配方上（Seth等人，1980）。到目前為止，很少有研究調(diào)查葡萄糖對特定轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的影響。然而，研究表明，高血糖可能是乳腺癌細(xì)胞增殖的一個(gè)重要因素

14、，因?yàn)槿橄侔┑幕疾÷试谔悄虿』颊咧休^高（Yamamoto等人，1999）。兩種同工酶C（PKC）的蛋白激酶，PKC-和PKC-，涉及到在MCF-7人乳腺癌細(xì)胞株化療耐藥性的發(fā)展（Budworth等人，1997）。為了確定是否高血糖是乳腺癌的一個(gè)危險(xiǎn)因素，評價(jià)了葡萄糖對MCF-7細(xì)胞的多藥耐藥變異MCF-7ADR及其增殖的影響。Yamamoto和他的同事報(bào)道說，血漿葡萄糖濃度對MCF-7/ADR細(xì)胞增殖無影響，但高血糖（25mm）相比于葡萄當(dāng)生理水平（5.5mm）增加了MCF-7細(xì)胞增殖速度（圖12）。3H胸腺嘧啶核苷的使用表明，細(xì)胞增殖活性的差異在MCF-7細(xì)胞株和MCF-7之間是由于葡萄糖濃

15、度對DNA合成改變?nèi)橄侔┒嗨幠退幈硇缘挠绊?。在這種方式下，高濃度葡萄糖在MCF-7下引起脫氧胸苷摻入增加，而不是在MCF-7/ADR中。此外，棉衣印記分析表明，高血糖濃度的增加只在MCF-7 PKC-II/ADR水平。Yamamoto和他的同事認(rèn)為，在高糖誘導(dǎo)的同工酶PKC-II和在MCF-7細(xì)胞中同時(shí)加速的細(xì)胞周期的進(jìn)展有一個(gè)聯(lián)系。在另一項(xiàng)研究中，Legen和Kristl已經(jīng)證明，葡萄糖通過提供的ATP所需的MRP2功能促進(jìn)熒光素的MRP2介導(dǎo)的外排。這個(gè)研究證明，當(dāng)對大鼠空腸的頂膜中加入OFD葡萄糖時(shí)，增加了酮洛芬、布洛芬和阿莫西林的流出。也有人之處用OFD甘露糖醇代替OFD葡萄糖存在時(shí)，

16、酮洛芬的 AP-BL運(yùn)輸，布洛芬和阿莫西林的流出過程更為顯著（Legen和Kristl，2004；Legen等人，2006）。在之前的研究中表明，這三種藥物除了自己能夠主動跨細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)外還能夠被動跨細(xì)胞吸收（Fagerholm等人，1996；Legen和Kristl，2003）。迄今為止，在細(xì)胞旁轉(zhuǎn)運(yùn)中甘露醇的影響是眾所周知的特征，對酮洛芬，布洛芬和AP-BL運(yùn)輸沒有解釋?？磥?，需要進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)來確切的闡明這些參與廣泛使用的甾體類抗炎藥的吸收和流出機(jī)制。第六章 結(jié)論到目前為止，安全性/毒性評估通常是基于外觀大體形態(tài)的變化，而不是基于細(xì)胞水平的影響。然而，據(jù)報(bào)道如輔料等惰性物質(zhì)可能產(chǎn)生微妙的變化

17、，這種變化可能引起跨膜蛋白的改變，如轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。事實(shí)上，看來輔料可以改變射流以及涌入過程所涉及的一些重要的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在腸道對API的吸收，如抗癌劑、抗生素和抗病毒化合物。由于這些相互作用會干擾吸收途徑，所以他們可能導(dǎo)致治療的失敗或者有毒副作用，特別是對于藥物治療窗窄的特征。此外，好多用于嚴(yán)重疾病的藥物已經(jīng)損害了病人的健康。這樣友誼疾病的病理學(xué)原因意想不到的流入或流出運(yùn)輸過程可能涉及一個(gè)額外的風(fēng)險(xiǎn)。老年患者多使用藥物治療。在不同的治療之間的互動潛在增加毒性的可能性，使老年患者更加敏感。文獻(xiàn)中公布的數(shù)據(jù)已經(jīng)說明了缺乏對常見的輔料和腸道轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之間的相互作用的理解。例如，沒有數(shù)據(jù)表明常用自乳化藥物是傳遞

18、系統(tǒng)的輔料，然而這些藥物卻被廣泛應(yīng)用于制藥公司。由于缺乏信息可能帶來的危險(xiǎn)，似乎在臨床階段發(fā)展之前應(yīng)該初步制定細(xì)胞的研究以避免失敗。不幸的是，這些相互作用似乎針對的不只是每個(gè)輔料-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的相互作用，而是沒一個(gè)細(xì)胞株的相互作用。以此方式，在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)方面具有固有的變異性的Caco細(xì)胞系的使用，似乎不能夠滿足對輔料的篩選和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白之間的相互作用。因此，合適的細(xì)胞模型應(yīng)為在細(xì)胞中感興趣的轉(zhuǎn)基因編碼的轉(zhuǎn)染后示出較差的特定轉(zhuǎn)運(yùn)無表達(dá)獲得。除了過程的特殊性，輔料和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與大量的吸收可能導(dǎo)致在執(zhí)行系統(tǒng)吸收的研究開始之前口服劑的發(fā)展就已經(jīng)有了相當(dāng)大的困難。由于一些輔料對外拍轉(zhuǎn)運(yùn)的影響尚未見報(bào)道，所以需要作進(jìn)一步的研究。事實(shí)上，ODA等人