试谈代谢抗肿瘤候选新药CAT体内代谢与其药物代谢组学LCMS/MS策略怎样

摘要：本论文探讨并建立了基于RRLC-MS/MS技术的快速发现与识别药物原型成分和代谢产物的整合性浅析策略,并采取该策略开展了抗肿瘤候选新药S-(+)-去氧娃儿藤宁碱(CAT)在正常大鼠与Walker256肿瘤模型大鼠中的代谢特异性及其代谢产物浅析探讨,在此基础上进一步开展了CAT的药物代谢组学策略探讨,旨在获得与CAT药效作用和毒性作用相关的内源性代谢物。通过抗肿瘤候选新药CAT的体内代谢探讨,在大鼠尿液中发现了21个代谢产物及药物原型,并寻找到在正常大鼠与Walker256肿瘤模型大鼠中具有显著差别的1个特异性代谢产物。此外,在药物代谢组学探讨中,以动物体征变化走势为依据,考察药物引起的内源性代谢物变化信息,筛选出3个与CAT药效作用相关的内源性代谢物和2个与CAT毒性作用相关的内源性代谢物。通过上面陈述的探讨,获得了抗肿瘤候选药物CAT在正常与肿瘤模型大鼠中代谢差别及其差别代谢产物,以及与药物毒性、药效作用相关的内源性代谢物信息,为抗肿瘤新药CAT的成功研发获得了关键的体内代谢转化信息,并为其作用机制探讨提供了有效依据。本论文的探讨内容主要包括以下4个部分：1.基于RRLC-MS/MS技术的药物体内代谢产物整合性浅析策略探讨本探讨基于RRLC-MS/MS技术,将能量相关二级质谱扫描(MSE)与多时间段子离子扫描(mpMS/MS)扫描方式以及数据挖掘策略有效整合起来,建立了一种快速发现与识别药物原型成分和代谢产物的新型整合性浅析策略。本浅析策略采取MSE与mpMS/MS相结合的质谱数据采集方式,并采取特点离子精确质量数提取(hcXIC)策略进行数据挖掘,实现了以复杂生物样本中全面、快速地筛查出药物原型成分和代谢产物的目的。其中,非目标性扫描方式MSE可用一个“普适性”策略对多个目标化合物进行同步浅析,保证策略的高通量和高效性；而目标性扫描方式mpMS/MS对MSE发现的可能代谢产物进行进一步识别与验证,保证策略的专属性和灵敏度。mpMS/MS与MSE方式的整合可形成优势互补、相辅相成的浅析手段,即MSE为mpMS/MS提供保留时间和分子量信息,有助于实现其高通量；而mpMS/MS则解决了MSE共流出组分干扰的不足。此外,hcXIC数据处理策略采取精确质量数与特点离子相结合的双重过滤数据挖掘方式,能够有效去除内源性物质的干扰,快速筛查出药物代谢产物,尤其利于痕量代谢产物的发现。2.抗肿瘤候选新药CAT在正常大鼠与Walker256肿瘤模型大鼠尿液中的代谢特异性探讨本探讨采取上面陈述的整合性RRLC-MS/MS浅析策略,开展了抗肿瘤候选新药CAT在正常大鼠与Walker256肿瘤模型大鼠尿液中的代谢特异性探讨。通过系统考察CAT在正常大鼠与Walker256肿瘤模型大鼠的代谢差别以及不同给药剂量下代谢产物的变化情况,寻找CAT在肿瘤模型大鼠中的特异性代谢产物。探讨发现CAT在大鼠体内不稳定,容易转化为代谢产物形式,在大鼠尿液发现了21个代谢产物及药物原型,其中包括9个Ⅰ相代谢产物和12个Ⅱ相代谢产物。进一步根据菲骈吲哚里西啶生物碱的质谱裂解规律和代谢产物的MS/MS谱浅析,浅析推导出9个代谢产物的可能结构,并结合NMR数据进行验证与确认,最终确定了3个代谢产物的结构。此外,在高、中、低不同给药剂量下,发现正常大鼠与Walker256肿瘤模型大鼠尿液中的药物代谢产物的含量随着CAT给药剂量的增加而升高。通过对CAT在正常大鼠与Walker256肿瘤模型大鼠尿液中代谢产物的比较浅析,发现差别代谢产物M10在肿瘤模型大鼠尿液中的含量显著高于正常大鼠,对此结果进行考察与浅析,提出产生这种差别的理由可能是肿瘤形成历程中大鼠体内生物环境发生变化所致。3.基于Walker256肿瘤模型的代谢组学探讨本探讨基于前期建立的代谢组学浅析策略,并且为了使不同样品之间具有可比性,采取更加合理的峰面积归一化与尿液体积相结合的数据校正策略,并利用多变量统计浅析和内源性小分子代谢物的动态变化走势信息,开展了大鼠Walker256肿瘤的代谢组学探讨,结果共获得了29个与Walker256肿瘤进展紧密相关的生物标志物。然后通过高分辨MS谱和MS/MS谱数据浅析推断其结构,并结合代谢物数据库检索、标准品比对等手段对鉴定结果进行确认。截止目前共鉴定出其中7个生物标志物的结构,包括L-肉碱和乙酰肉碱、胞苷、2’-脱氧胞苷、次黄嘌呤、尿刊酸和肌酸。4.抗肿瘤候选新药CAT的药物代谢组学探讨目前药物疗效和毒性评价多利用生理、生化指标等策略,它们可以反映药物作用的结果,但是难以确定药物在体内的作用历程,以及药物结构与药效及毒性作用的明确联系。由此,有必要建立一种药物体内整体浅析的新策略,考察药物引起的内源性代谢物的变化动态,并为药物的药效及毒性的预测提供物质基础。本探讨通过动物体征变化考察药物的药效及毒性作用,采取代谢组学的探讨思路浅析药物引起的内源性代谢物的变化差别,然后将动物体征变化与代谢物变化进行关联性探讨,寻找与药物毒性作用和药效作用有关的内源性代谢物。首先,通过对正常大鼠和Walker256肿瘤模型大鼠的体重、存活期等体征进行浅析考察,结果表明CAT在正常大鼠中仅体现为毒性作用,并且具有剂量依赖性；而在肿瘤模型大鼠中体现为药效和毒性双重作用,其中低、中剂量的CAT在大鼠体内药效作用大于毒性作用,高剂量的CAT在大鼠体内毒性大于药效作用。其次,采取多变量数据处理策略,开展了正常大鼠高、中、低剂量给药组与对照组之间内源性代谢物的差别浅析,并结合大鼠体征变化,获得了2个与CAT毒性相关的内源性代谢物；采取相同的策略对Walker256肿瘤模型大鼠高、中、低剂量给药组与对照组进行浅析,获得了3个与CAT药效相关的代谢物。以而,为全面且深入了解抗肿瘤候选新药CAT的药效及毒性作用获得了关键的体内信息。关键词：RRLC-MS/MS策略论文S-(+)-去氧娃儿藤宁碱论文药物代谢产物论文差别代谢物论文药物代谢组学论文
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缩略语说明8-9

摘要9-12

ABSTRACT12-15

第一章 绪论15-33

1 前言15-16

2 药物代谢探讨概述16-22

2.1 药物代谢产物LC-MS/MS数据采集策略16-17

2.1.1 子离子/母离子/中性丢失/多反应监测扫描16

2.1.2 信息依赖检测16-17

2.1.3 MSE数据采集策略17

2.2 药物代谢产物数据处理策略17-20

2.2.1 空白对照策略17-18

2.2.2 由药物裂解规律筛查代谢产物的策略18-19

2.2.3 MDF策略19

2.2.4 整体代谢轮廓的LC-MS/MS浅析策略19-20

2.3 药物代谢产物结构鉴定策略20-22

3 代谢组学及药物代谢组学的探讨概述22-25

3.1 代谢组学概述23

3.2 药物代谢组学概述23-25

4 探讨目的及主要探讨内容25-27

4.1 探讨目的25

4.2 探讨内容25-27