蛋白多肽類藥物藥代動(dòng)力學(xué)分析方法研究進(jìn)展：

蛋白質(zhì)多肽類藥物 ，因生理活性強(qiáng)、 療效高而日益受到重視。為了正確評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)多肽類藥物的療效及安全性 ，必須研究其在動(dòng)物和人體內(nèi)的吸收、 分布、 代謝和排泄的規(guī)律。

蛋白多肽類藥物在實(shí)現(xiàn)商品化過程中 ， 受到諸多因素的制約 ， 而藥物動(dòng)力學(xué)的研究面臨更嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。與小分子藥物相比 ，蛋白多肽類藥物具有相對(duì)分子質(zhì)量大、 不易透過生物膜、 易在體內(nèi)酶解、 降解代謝途徑多樣等特點(diǎn) ，因而在生物體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)機(jī)制有其特殊性和復(fù)雜性。而且生物體內(nèi)有大量相似物質(zhì)的干擾 ， 且該類藥用量很小 ， 大大增加了檢測(cè)難度。筆者就對(duì)該類藥物藥代動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)及分析方法的研究情況作一綜述。

1 藥代動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)

1. 1吸收

小肽的吸收大多是被動(dòng)擴(kuò)散或載體轉(zhuǎn)運(yùn)。對(duì)于大分子多肽的完整吸收 ，水溶性分子可通過水合孔和/或細(xì)胞間隙擴(kuò)散；脂溶性多肽可通過膜脂擴(kuò)散 ，高度親脂性的藥物則能通過淋巴系統(tǒng)被吸收；通過內(nèi)吞或胞飲過程攝取入細(xì)胞。親水性大分子多肽的細(xì)胞內(nèi)在化多是通過胞飲作用。研究證實(shí) ，一些細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)肽可通過非耗能途徑穿過真核細(xì)胞的質(zhì)膜 ， 這些多肽能在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)比自身相對(duì)分子質(zhì)量大許多倍的大分子物質(zhì)。蛋白質(zhì)多肽類藥物的穩(wěn)定性和滲透性是影響吸收的兩個(gè)主要因素。酶解和非酶解都可引起蛋白質(zhì)多肽藥物的不穩(wěn)定性。給藥途徑的不同對(duì)藥物的生物利用度和藥理作用具有顯著的影響。

1. 2 分布

藥物在組織中的分布程度取決于藥物的理化性質(zhì)、藥物與組織結(jié)合的性質(zhì)及藥物轉(zhuǎn)運(yùn)至組織房室內(nèi)的濃度。蛋白多肽類藥物的分布容積多為0. 04～0. 2 L ·kg2 1 ， 而小分子藥物多為 1～20 L ·kg2 1 .蛋白多肽類藥物在體內(nèi)通常與相應(yīng)受體結(jié)合而起效乃至代謝 ，因而受體在組織器官中的分布往往對(duì)藥物在體內(nèi)的分布及效應(yīng)具有重要影響。

1. 3代謝

蛋白質(zhì)多肽的失活和消除機(jī)制十分復(fù)雜 ，許多組織是潛在的分解代謝部位 ，且參與降解的酶很多。肝臟中具代表性的代謝酶是組織蛋白酶、 溶酶體和蛋白酶 ，在膽小管膜中還發(fā)現(xiàn)了一些膜結(jié)合的氨肽酶。胃腸道腔管內(nèi)分布著大量特異酶 ，結(jié)腸、 回腸中相對(duì)較少。小腸中的細(xì)胞色素 P450 3A4 （CYP3A4） 對(duì)口服蛋白多肽類藥物的代謝起主要作用 ，小腸中的 P2糖蛋白有減少藥物吸收和調(diào)節(jié) CYP3A4 的雙重作用。腎是最重要的清除器官 ，腎中的底物、 生長(zhǎng)因子、 酸堿平衡以及腎功能的變化都會(huì)引起蛋白多肽代謝的變化。

1. 4排泄 腎臟在蛋白多肽類藥物處置中起重要作用。腎小球可濾過相對(duì)分子質(zhì)量小于 3 ×104 的蛋白。腎小管尤其是近曲小管的上皮細(xì)胞 ，可從管腔中重吸收蛋白。在該過程中 ，蛋白結(jié)合在腔細(xì)胞表面 ，胞飲后 ，被細(xì)胞中的溶酶體消化。再吸收過程是一飽和過程 ，隨著劑量的升高 ，重吸收比率下降。陽(yáng)離子蛋白較陰離子蛋白更易被吸收。較大的多肽常通過受體介導(dǎo)或形成無(wú)活性物質(zhì)來清除。受體清除比酶降解要復(fù)雜得多 ，一旦蛋白多肽與受體結(jié)合 ，就會(huì)產(chǎn)生不同的途徑 ，如可能將肽重循環(huán)至細(xì)胞表面 ，將其運(yùn)至溶酶體 ，或?qū)⑵溥\(yùn)至其他相關(guān)細(xì)胞房室（如從血漿運(yùn)至膽組織） .受體介導(dǎo)清除的限速步驟是藥物與細(xì)胞表面受體形成非共價(jià)物的過程。

1. 5其他

1. 5. 1種屬特異性和小分子化合物不同 ，蛋白質(zhì)多肽有結(jié)構(gòu)和活性種屬特異性。在進(jìn)行藥代動(dòng)力學(xué)研究中 ，發(fā)現(xiàn)有些藥物藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)具有明顯的種族差異。因此在進(jìn)行藥代動(dòng)力學(xué)研究中選擇動(dòng)物時(shí)應(yīng)注意被測(cè)物質(zhì)的同源性問題。

1. 5. 2 藥物相互作用 目前臨床使用的蛋白多肽類藥物多為細(xì)胞因子 ，它們?cè)隗w內(nèi)作用廣泛 ，有些能調(diào)節(jié)肝或其他組織中代謝酶的水平 ，因而聯(lián)合用藥時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致其他藥物的代謝異常。 2 蛋白多肽類藥物藥代動(dòng)力學(xué)研究的分析方法

2. 1 同位素示蹤法

同位素標(biāo)記示蹤是蛋白多肽臨床前動(dòng)物藥代動(dòng)力學(xué)研究的主要手段之一。所使用的同位素有 125 I ， 3 H ， 14 C ， 35 S 等 ， 125 I 因比放射性高 ，半衰期適宜 ，標(biāo)記制備簡(jiǎn)單而最為常用。標(biāo)記方法有兩種 ，一是內(nèi)標(biāo)法 ，即把含同位素的氨基酸加入生長(zhǎng)細(xì)胞或合成體系 ，該法對(duì)生物活性的影響可能較小 ，但由于制備復(fù)雜而限制了其廣泛應(yīng)用；二是外標(biāo)法 ，常用氯胺 T 或 Iodogen 法 ，通過碘化反應(yīng)將125 I連于蛋白質(zhì)多肽上。因相對(duì)簡(jiǎn)單而被首選。如 Zhang Q 等用125 I記法來研究重組人堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子在大鼠體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)和組織分布。

同位素示蹤法靈敏度高 ，簡(jiǎn)便直觀 ，檢測(cè)迅速 ，可獲得血液藥物濃度變化動(dòng)力學(xué)、 分布、 代謝和排泄的全部資料。但也有其缺點(diǎn)： （1）它不能進(jìn)行人體藥物動(dòng)力學(xué)研究； （2）同位素標(biāo)記后是否會(huì)引起藥物的生物活性及其在生物體內(nèi)的代謝行為發(fā)生變化 ，一直存在爭(zhēng)議。前者可通過調(diào)整反應(yīng)條件和生物檢定法加以改善和驗(yàn)證 ，使生物活性無(wú)明顯變化；后者因藥而異復(fù)雜得多 ，Kuo 等發(fā)現(xiàn)放射性標(biāo)記法可干擾表皮生長(zhǎng)因子與細(xì)胞的相互作用 ，從而導(dǎo)致其體內(nèi)清除的混亂； （3）蛋白多肽進(jìn)入體內(nèi)會(huì)被降解代謝 ，或與其它蛋白質(zhì)結(jié)合 ， 總的放射性不能代表藥代動(dòng)力學(xué)過程。因此須引入分離分析原型藥、降解物及結(jié)合物的方法。目前常用的方法有 SDS2PA GE、 HPLC和 TCA 沉淀法。

2. 2免疫學(xué)方法

2. 2. 1放射免疫法（RIA）

該法是被測(cè)藥物（Ag） ，標(biāo)記藥物（多為125 I 2Ag）與抗體（Ab）的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合反應(yīng) ，方法的特異性取決于抗原抗體的親和力及標(biāo)記藥物的純度 ，與生物檢定法相比 ，有簡(jiǎn)明、 易于控制的優(yōu)點(diǎn)。李云春等〔 11〕用放射免疫分析（RIA） 技術(shù)研究了乳糖化人生長(zhǎng)激素在小鼠體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)。

2. 2. 2免疫放射定量法（ IRMA）

該法中被測(cè)藥物依然是 Ag ，它先與固定相上的Ab 形成Ab∶Ag 復(fù)合物 ，再與標(biāo)記抗體125 I 2Ab 結(jié)合 ，形成 Ab ∶Ag ∶125 I 2Ab 夾心狀。由于 Ag 需有兩個(gè) Ab 來識(shí)別 ，這就大大增加了方法的特異性 ，是一靈敏而低變異的方法 ，只是對(duì)標(biāo)記抗體的純度要求很高。

2. 2. 3 酶聯(lián)免疫法（ EL ISA）

EL ISA 的原理與 IRMA 相似 ，只是第二個(gè)抗體是用可以與底物發(fā)生顯色反應(yīng)的酶如辣根過氧化物酶（ HRP）來標(biāo)記 ，與上述兩法相比 ， EL ISA 具有使用壽命長(zhǎng) ，重復(fù)性好 ，非放射性的優(yōu)點(diǎn) ，現(xiàn)被廣泛地用于蛋白質(zhì)藥代動(dòng)力學(xué)研究 ，尤其是臨床藥代動(dòng)力學(xué)研究。Rosa2 mond等用 EL ISA 法研究了癌癥病人皮下注射糖基化白細(xì)胞介素 6 后的藥代動(dòng)力學(xué)。

免疫學(xué)方法的缺點(diǎn)在于它測(cè)定的是蛋白多肽的免疫活性而不是生物活性；不能同時(shí)測(cè)定代謝物 ，且有抗原決定簇的代謝片段可能增加結(jié)果誤差；不同來源的抗體與相同蛋白多肽反應(yīng)可能有較大的差別；還可能受到內(nèi)源物質(zhì)的干擾。

2. 3 生物檢定法

生物檢定法的原理是在體內(nèi)和體外組織或細(xì)胞對(duì)被測(cè)蛋白多肽的某種特異反應(yīng) ，通過劑量（或濃度） 效應(yīng)曲線對(duì)蛋白多肽定量分析。涉及整體動(dòng)物的生物檢定往往需要?jiǎng)游锬Ｐ突蛲饪铺幚?，價(jià)格昂貴又費(fèi)時(shí)。細(xì)胞分析法花費(fèi)少 ，省時(shí) ，常以細(xì)胞的增殖、 分化或細(xì)胞毒性為基礎(chǔ) ，以細(xì)胞數(shù)目的增減為量效指標(biāo)。但生物反應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程 ，受許多實(shí)驗(yàn)條件的影響 ，因此生物檢定法的特異性較差 ， 有時(shí)靈敏度不高 ，觀察終點(diǎn)受主觀因素的影響 ，且變異性大 ， 不能提供降解產(chǎn)物的信息。

2. 4 色譜法和質(zhì)譜法

色譜法對(duì)混合物分離鑒定的良好性能在蛋白多肽藥物的藥代動(dòng)力學(xué)研究中顯示出重要作用。其優(yōu)勢(shì)在于高度的特異性、精確的定量以及能同時(shí)測(cè)定多種受試分析藥等。色譜法中最常用的是高效液相色譜法（ HPLC） ， 它具有分離效率高、 分離速度快 ，可對(duì)藥物進(jìn)行有效的分離鑒定而不影響受試物的分子結(jié)構(gòu)和生物活性等優(yōu)點(diǎn)。

質(zhì)譜分析（MS）也能用于蛋白質(zhì)多肽藥物及其代謝物的鑒定。然而生物制品的處理過程和生物樣品中分析物的含量太少已很大程度上限制了它的應(yīng)用和普及。液相色譜2質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC2MS）在選擇性、靈敏度、 相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定和提供結(jié)構(gòu)信息等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì) ，能獲得可靠的定性定量結(jié)果 ，因而已被廣泛應(yīng)用于藥物在生物體內(nèi)的吸收、分布和代謝的研究。Huang等給短尾猴靜脈和皮下注射單克隆 IgG1 抗體后 ，用 LC/ MS/ MS 對(duì)血清中的單克隆抗體進(jìn)行分離分析。

另外還有高效毛細(xì)管電泳（ HPCE） ，它是以離子或電荷粒子為電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力 ，在毛細(xì)管中按其濃度和分配系數(shù)不同進(jìn)行高效 ，快速分離的新技術(shù) ，它以高分辨率 ，高靈敏度 ，分析時(shí)間短 ，樣品量少及操作簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)而成為蛋白質(zhì)多肽生物分子分離分析的重要手段。

3結(jié)語(yǔ)

蛋白多肽類藥物的發(fā)展前景良好。該類藥物在結(jié)構(gòu)和作用機(jī)理上不同于傳統(tǒng)藥物 ， 有其自己獨(dú)特的處置行為及代謝機(jī)理。進(jìn)行蛋白多肽類藥物的藥代動(dòng)力學(xué)研究相當(dāng)復(fù)雜。分析方法是影響其進(jìn)展的原因之一 ，目前的各種分析方法在某一方面都有不足之處 ， 只有聯(lián)合應(yīng)用 ，相互補(bǔ)充 ，才能得到比較可靠的結(jié)果。