甲胺及其代謝產(chǎn)物甲醛在動物體內(nèi)的藥代動力學(xué).pdf

1、氨基脲敏感型胺氧化酶(Semicarbazide-sensitive amine oxidase,SSAO;EC1.4.3.6)是一類對氨基脲和其它肼類化合物敏感、含有銅離子和6-羥基多巴醌的胺氧化酶。SSAO可催化多種伯胺脫氨生成相應(yīng)的醛、過氧化氫和氨(RCH3NH2+O2+H2O RCHO+H2O2+NH3)。甲胺是SSAO的生理底物之一,經(jīng)SSAO催化脫氨生成甲醛、H2O2和氨。甲胺在尿液中大量存在,同時也分布在血液和組織中。甲胺

2、可經(jīng)體內(nèi)代謝生成,或從食物、飲料及香煙煙霧中攝取。甲醛性質(zhì)非?；顫?易與多種生物分子反應(yīng)形成大分子加合物,可與蛋白質(zhì)或單鏈DNA形成交聯(lián)物。研究顯示,內(nèi)源性甲醛能增強(qiáng)蛋白糖基化,與體內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián),從而可能造成血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,是引發(fā)動脈粥樣硬化和糖尿病并發(fā)癥如視網(wǎng)膜病變的潛在危險因素之一。此外,研究發(fā)現(xiàn) SSAO在葡萄糖攝取及抑制脂肪水解中起重要作用,而具有調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞黏附與遷移、與炎癥相關(guān)的血管黏附蛋白-1(VAP-1)被發(fā)現(xiàn)與

3、SSAO相同。SSAO催化的反應(yīng)在這兩個生理功能中起關(guān)鍵作用,采用小分子 SSAO抑制劑可明顯阻斷其調(diào)控作用。因此,在第一部分的研究中,我們觀察了3種常見的實(shí)驗(yàn)動物小鼠、大鼠和兔的血漿 SSAO活性、甲胺和甲醛濃度,進(jìn)而分析甲胺及其代謝產(chǎn)物甲醛在動物體內(nèi)的藥代動力學(xué),為進(jìn)行長期毒理實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ),以進(jìn)一步了解 SSAO與內(nèi)源性甲醛的病理生理學(xué)意義。在第二部分,我們采用SSAO高效抑制劑N`-(2-Phenylallyl) hydrazin

4、e hydrochloride(LJP1207)及SSAO首選底物苯甲胺,觀察 SSAO對細(xì)菌脂多糖(LPS)誘導(dǎo)急性炎癥大鼠血漿一氧化氮(NO)和葡萄糖濃度的影響。
　　主要研究內(nèi)容和方法:
　　一、采用高效液相色譜法檢測小鼠、大鼠和兔血漿 SSAO活性、甲胺和甲醛本底濃度。
　　二、小鼠經(jīng)尾靜脈給入(iv)4.6 mg·kg-1甲胺,分別于給藥后5、15、30、45、60和180 min從心臟采血,每個時間點(diǎn)5只小

5、鼠,以同批不給藥的5只小鼠血樣作為本底。大鼠經(jīng)尾靜脈采本底血樣后,iv給予4.6 mg·kg-1甲胺,分別于給藥后5、15、30、45、60和180 min自另一側(cè)尾靜脈采血0.3~0.6 ml。兔經(jīng)耳緣靜脈采本底血樣后,單次iv2.3,9.2和36.8 mg·kg-1甲胺,分別于給藥后5、15、30、45、60、90、120、180和300 min自另一耳的耳緣靜脈采血約1 ml。采用高效液相色譜法測定血漿甲胺和甲醛濃度,使用3P97

6、程序計算藥代動力學(xué)參數(shù)。
　　三、合成SSAO高效抑制劑LJP1207,檢測其純度和對大鼠組織SSAO的抑制效果。
　　四、在LPS給入大鼠前30 min ip30 mg·kg-1 LJP1207或50 mg·kg-1苯甲胺,并于ip0.5 mg·kg-1 LPS后1、1.5、2、2.5、3、4、6、8和12 h采血0.2~0.3 ml。采用相關(guān)試劑盒檢測血漿葡萄糖和NO濃度。
　　研究結(jié)果:
　　一、小鼠、大鼠

7、和兔血漿SSAO活性分別為(4.1±1.0),(2.0±0.3)和(325.8±23.9)μmol·h-1·L-1,血漿甲胺濃度分別為(114.1±41.4),(25.6±8.7)和(12.2±2.7)μg·L-1,血漿甲醛濃度分別為(2.7±0.2),(1.4±0.3)和(2.1±0.4)mg·kg-1。數(shù)據(jù)處理顯示,3種動物的SSAO活性、甲胺和甲醛濃度有明顯差異( P<0.01)。
　　二、小鼠經(jīng)尾靜脈給入( iv)4.6

8、mg·kg-1的甲胺后,甲胺在小鼠體內(nèi)后分布迅速,自血漿中代謝消除過程較快,AUC=76.7μg·L-1·min,t1/2α=9.5 min,t1/2β=37.0 min,Cl=60 ml·kg-1·min-1,MRT=28.4 min。小鼠血漿甲醛濃度在代謝初期緩慢上升,在約30 min處達(dá)到最高,然后緩慢消除,AUC=128 mg·min·L-1,V=1.6 L·kg-1,t1/2=30.9 min,Cl=36 ml·kg-1·mi

9、n-1,MRT=44.6 min。
　　大鼠單次iv4.6 mg·kg-1甲胺后,甲胺在大鼠體內(nèi)的代謝情況和小鼠相似,分布與消除速率較快,AUC=92.7±16.0μg·L-1·min,t1/2α=5.6±2.4 min, t1/2β=26.2±3.3 min,Cl=51±9 ml·kg-1·min-1,MRT=29.8±2.2 min。與小鼠不同的是,大鼠血漿中甲醛濃度與本底濃度比較,未發(fā)生明顯變化,處于較穩(wěn)定狀態(tài)。
　　

10、兔單次iv3個不同劑量甲胺后,甲胺代謝情況有所不同。在2.3和9.2 mg·kg-1劑量下,甲胺在兔體內(nèi)的分布代謝迅速。在2.3 mg·kg-1劑量下,AUC=1.1±0.2μg·L-1·min,t1/2α=3.0±1.37 min,t1/2β=26.2±18.2 min,Cl=2107±470 ml·kg-1·min-1,MRT=10.9±3.1min。在9.2 mg·kg-1劑量下,AUC=18.9±10.7μg·L-1·min,t

11、1/2α=4.2±1.37min,t1/2β=36.2±21.4 min,Cl=649±372 ml·kg-1·min-1,MRT=21.2±10.3 min。在36.8 mg·kg-1高劑量下AUC=595.0±173.2μg·L-1·min,t1/2α=13.8±3.4 min,t1/2β=40.0±26.2 min,Cl=140±34 ml·kg-1·min-1,MRT=24.2±5.4 min。數(shù)據(jù)處理顯示9.2與36.8 mg

12、·kg-1劑量組Cl與2.3 mg·kg-1劑量組比較有顯著下降( P<0.01),36.8 mg·kg-1劑量組MRT與2.3 mg·kg-1劑量組比較有明顯上升( P<0.05),與2.3和9.2 mg·kg-1劑量組比較,36.8 mg·kg-1劑量組AUC/劑量、t1/2α顯著增加( P<0.01)。
　　兔血漿甲醛濃度在2.3和9.2 mg·kg-1甲胺劑量下分布代謝較快,在2.3 mg·kg-1甲胺劑量下,AUC=32

13、±21μg·L-1·min,t1/2=11.4±7.5 min,Cl=111±77 ml·kg-1·min-1,MRT=14.8±6.2 min;在9.2 mg·kg-1甲胺劑量下, AUC=141±26μg·L-1·min,t1/2=11.4±3.5 min,CL=68±15 ml·kg-1·min-1, MRT=35.1±22.3 min;在36.8 mg·kg-1甲胺劑量下 AUC=585±184μg·L-1·min,t1/2=4

14、5.1±9.5 min,Cl=69±22 ml·kg-1·min-1,MRT=59.1±14.6 min。數(shù)據(jù)處理顯示36.8 mg·kg-1劑量組t1/2明顯增加,與2.3和9.2 mg·kg-1劑量組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義( P<0.01),36.8 mg·kg-1劑量組MRT與2.3 mg·kg-1劑量組比較亦顯示明顯延長( P<0.01)。
　　三、LJP1207合成產(chǎn)物為白色結(jié)晶,熔點(diǎn)159~161℃,經(jīng)HPLC檢測顯示純

15、度較高。LJP1207對大鼠主動脈和脂肪組織 SSAO IC50分別為0.057μΜ和0.090μΜ。
　　四、0.5 mg·kg-1 LPS腹腔注射給入(ip)大鼠后,血漿NO濃度在早期(1~3 h)緩慢上升,隨后急劇增加;血漿葡萄糖濃度迅速升高,在1.5 h左右達(dá)峰,隨后緩慢下降。采用30 mg·kg-1 LJP1207抑制大鼠體內(nèi)SSAO,可使NO增加速度減緩并顯著降低LPS給入后8 h和12 h血漿NO濃度,其中12 h處

16、血漿NO水平已出現(xiàn)明顯下降。但抑制大鼠體內(nèi)SSAO未能改善 LPS誘導(dǎo)產(chǎn)生的高血糖。苯甲胺在 ip給入大鼠后,NO水平與生理鹽水+LPS組比較有降低的趨勢,在LPS給入后12 h的NO濃度明顯下降。同時,苯甲胺的給入,能明顯降低LPS誘導(dǎo)急性炎癥大鼠的血糖水平。
　　結(jié)論與意義:
　　一、小鼠、大鼠和兔血漿SSAO活性、甲胺和甲醛本底濃度具有物種差異性。
　　二、甲胺在3種動物間代謝情況相似,其代謝產(chǎn)物甲醛則明顯不同。

17、甲胺給予劑量的不同可能導(dǎo)致甲胺代謝動力學(xué)的改變,進(jìn)而可能影響甲醛的代謝。兔血漿SSAO活性高,催化甲胺能力強(qiáng),提示可作為內(nèi)源性甲醛長期毒理實(shí)驗(yàn)的理想動物。
　　三、合成的LJP1207產(chǎn)物純度高,抑制SSAO活性能力強(qiáng),表明適合作為SSAO抑制劑用于實(shí)驗(yàn)研究。
　　四、給入SSAO抑制劑可顯著降低急性炎癥產(chǎn)生的高NO水平,但對高血糖無明顯改善。相反地,給入SSAO底物苯甲胺可明顯降低血漿葡萄糖濃度,同時在一定程度上降低 NO