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放射增敏剂3-烟酰氨基-1,4-二氮氧-1,2,4-苯并三嗪(代号NABZ),是我室正在进行临床前研究的具有潜在肿瘤增敏作用的化合物。本文的主要目标是合成NABZ,优化合成工艺,为新药的后续研究提供合格的原料;研究其在大鼠体内的药代动力学过程,尤其是代谢产物的研究;根据药代动力学参数和代谢物的确证,推测其在大鼠体内的代谢过程,为指导新药研究与开发提供重要的参考依据。主要工作如下:一、NABZ的合成工艺研究通过合成过程的比较分析,建立了NABZ的合成方法,优化了合成工艺;合成了主要的中间体3-氨基-1,4-二氮氧-1,2,4-苯并三嗪,用HPLC方法测定其纯度为99.21%。合成NABZ过程中,在绝对无水条件下缓慢滴加无水吡啶进行反应,用85%乙醇重结晶,得到了比较高的收率(55%),合成的三批原料药的纯度都达到99.17%以上。二、NABZ的药代动力学研究大鼠灌胃给药60、90和120 mg·kg-1三个剂量后,NABZ的分布半衰期分别为9.66、12.73和16.42 min,消除半衰期分别为59.91、69.32和78.04 min,血浆药物浓度在分布半衰期后迅速下降,表明药物在体内的吸收和消除比较快。NABZ药代动力学的这一特点也符合该药作为放射增敏剂的特征。三个剂量下的AUC0-∞分别为3628.39、4972.23和9257.05μg·min·mL-1,血药浓度及浓度-时间曲线下面积(AUC)随剂量增大而增大,三个剂量下的最大血药浓度(Cmax)分别为39.39、49.82和97.96μg·mL-1。在高剂量下,Cmax和AUC的增加尤为显著,显示出非线性动力学特征。三个剂量下总清除率分别为16.35、18.10和9.71 mL·kg-1·min-1,表观分布容积分别为927.74、1019.79和513.1 mL·kg-1,结果也充分显示NABZ在大鼠体内代谢的非线性动力学特征。药物从胃肠道吸收迅速,药后15 min,主要分布在胃肠组织,其次是肝和肾,药后45 min,心,肝,脾,肺,脑和肾中的药物含量增加较快,胃肠中药物含量下降。药后90 min,各组织中药物含量都下降,显示药物在组织内没有产生明显的蓄积。三、NABZ在大鼠血浆及组织中代谢物的研究大鼠灌胃给药后,不同时间内,在血浆中共检测到四个代谢产物,烟酰胺(M1),3-氨基-1,4-二氮氧-1,2,4-苯并三嗪(M2),3-氨基-1,2,4-苯并三嗪(M5)和3-氨基-1-氮氧-1,2,4-苯并三嗪(M6),同时对其中的三个主要代谢物M2、M5和M6进行了合成和结构鉴定,考察了它们在血浆中的动态变化情况。在120mg·kg-1剂量下,代谢物M2药后60 min在血浆中达到最大值,为48.52μg·mL-1,60 min后,血药浓度迅速下降,4 h后,达到最小定量限以下;对于代谢物M5在药后0-3 h内,血药浓度缓慢升高,在3 h左右,浓度最大,达到35.17μg·mL-1,此后又缓慢下降,表明该代谢物可能是NABZ的最终代谢产物;代谢物M6在药后60 min左右达到最大值,为43.37μg·mL-1,尤其在45-60 min之间的血药浓度迅速增加,60 min后,缓慢下降。定性考察了大鼠给药后15、45和90 min在各组织中代谢物,90 min时,除了以上三个主要的代谢产物外,在肾和胃中还发现了一个新的代谢产物,推测可能为3-氨基-4-氮氧-1,2,4-苯并三嗪,其结构还需进一步确证。同时发现该代谢物在尿和粪中都存在。四、大鼠血浆及组织中三个主要代谢物的HPLC测定及动态研究建立了同时测定血浆及组织中三个主要代谢产物的HPLC方法。血浆和组织样品经处理后进行HPLC分析。色谱柱:Agilent Eclipse C18(4.6×150 mm,5μm),流动相:甲醇-水-冰醋酸=20:80:0.5,流速:1.0 mL·min-1,紫外检测波长:254 nm。用本法测定了大鼠给药后血浆中的三个主要代谢产物的体内动态。结果表明,三个主要代谢物在血浆中的代谢都比较快,单次给药4 h后,血药浓度已很低。各代谢物在组织中都有分布,4 h后,各组织的药物含量都很低,表明代谢物在组织中没有蓄积现象。五、大鼠灌胃NABZ后尿和粪中代谢物的研究用LC/MS的分析,合成代谢物对照品的方法,确证了尿和粪中的三个主要代谢物3-氨基-1,4-二氮氧-1,2,4-苯并三嗪(M2),3-氨基-1,2,4-苯并三嗪(M5)和3-氨基-1-氮氧-1,2,4-苯并三嗪(M6),与血浆中的代谢物一致,同时,确定了NABZ在大鼠尿中的Ⅱ相代谢产物3-氨基-1,4-二氮氧-1,2,4-苯并三嗪4位的葡萄糖醛酸结合物,即β-1-O-(2-氨基-4-氮氧-1,2,4-苯并三嗪基)-葡萄糖醛酸(M4)。大鼠120 mg·kg-1灌胃给药后,分别收集0-2,2-4,4-8和8-12 h各时间段的胆汁,尿样和粪样,胆汁和尿样记录体积,粪样称重,-20℃冷冻保存。对NABZ,代谢物M2、M5和M6进行定量。试验结果显示,在胆汁中,主要以代谢物M2的形式排出,12 h的累积排泄量占给药量的8.11%,其次是M6和M5,分别为3.28和3.13%,NABZ在胆汁中以原药的形式排出占给药剂量的1.71%。在尿中,代谢物M5和M6的排泄累积量较高,分别占给药量的6.88和5.11%,其次是M2,为2.51%,原药以尿的形式排出的占给药量的1.20%。在粪中,代谢物M5的排泄累积量最高,占给药量的16.33%,其次是M6,为9.43%,以M1排出的占给药量的2.51%,在粪中没有检测到NABZ。大鼠灌胃NABZ后,主要以代谢物的形式在粪和尿中排出,胆汁的排泄量很少。其中以NABZ原药的形式排出的只有2.91%,以代谢物M2排泄的占给药量的13.17%,以代谢物M5排泄的占给药量的26.34%,以代谢物M6排泄的占给药量的17.82%。三个主要代谢物的累积排泄总量占给药量的57.23%。其余以原药和其它代谢的形式排出体外。六、结论本文研究了NABZ在大鼠体内的药代动力学特征,鉴定并合成了相关的代谢产物;测定了NABZ在大鼠体内的6个代谢物,确定了其中五个代谢产物的结构,分别为烟酰胺,3-氨基-1,4-二氮氧-1,2,4-苯并三嗪,3-氨基-1-氮氧-1,2,4-苯并三嗪,3-氨基-1,2,4-苯并三嗪共4个Ⅰ代谢产物和3-氨基-1,4-二氮氧-1,2,4-苯并三嗪4位的葡萄糖醛酸结合物;推测了NABZ在大鼠体内的代谢过程如图0-1所示;首次确定了NABZ的三个活性代谢部位,对指导NABZ后续的结构改造,合成药代动力学性质更优的放射增敏剂具有很重要的指导意义。相关分析方法的建立和运用,对药物在体内分析和药代动力学研究具有重要的启示。