代谢稳定性体外评估

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-17  

本检测系统阐述了药物发现与开发中代谢稳定性体外评估的核心技术体系。文章详细介绍了该评估流程中的关键检测项目、涵盖的化合物范围、主流检测方法以及必需的仪器设备,旨在为药学研究人员提供一份全面且实用的技术参考,以优化先导化合物设计、预测体内代谢行为并降低研发风险。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

微粒体温孵实验:使用肝微粒体(人/动物)与待测化合物共孵育,评估其在I相代谢酶(如CYP450)作用下的稳定性。

肝细胞温孵实验:采用新鲜或冻存的肝细胞进行孵育,同时评估I相和II相代谢途径,更接近体内真实的代谢环境。

S9组分温孵实验:利用肝组织匀浆后的上清液(含胞浆和微粒体酶)进行孵育,用于同时考察I相和II相代谢反应。

血浆稳定性测试:将化合物置于血浆中孵育,评估其是否被血浆中的酯酶、蛋白酶等水解,预测其在血液循环中的稳定性。

半衰期测定:通过测定化合物浓度随时间下降的曲线,计算其体外半衰期,是量化代谢稳定性的核心参数。

固有清除率计算:基于底物消耗模型或产物生成模型,计算化合物的固有清除率,用于定量预测其在肝脏中的清除速率。

代谢产物鉴定:通过高分辨质谱等技术,分析温孵样品中生成的代谢产物结构,明确化合物的主要代谢途径和软点。

CYP450酶表型分析:利用特异性化学抑制剂或重组单酶,鉴定负责化合物代谢的主要CYP450亚型,评估药物-药物相互作用风险。

跨物种比较研究:比较化合物在不同物种(如人、大鼠、犬)肝微粒体或肝细胞中的代谢差异,为临床前物种选择提供依据。

辅因子依赖性实验:通过考察添加或缺失NADPH、UDPGA等辅因子对代谢的影响,判断代谢反应的类型(如氧化或结合反应)。

检测范围

新化学实体:药物发现阶段合成的全新小分子化合物,是代谢稳定性评估最主要的对象。

先导化合物:具有明确药理活性的候选分子,通过评估其代谢稳定性进行结构优化,改善药代动力学性质。

候选药物:进入临床前开发阶段的化合物,需进行全面系统的体外代谢评估以支持IND申报。

天然产物及其衍生物:从动植物或微生物中提取的活性成分或其结构修饰物,评估其代谢特性。

前药:设计为在体内经代谢后释放活性母药的化合物,需评估其转化速率和稳定性。

手性化合物:对消旋体或单一对映异构体进行代谢稳定性研究,考察是否存在立体选择性代谢。

生物制剂:如多肽、寡核苷酸等,主要评估其在血浆或组织匀浆液中的酶解稳定性。

中药复方有效成分:对中药中分离出的单体成分进行代谢研究,阐明其体内过程。

药物代谢物:对在体内发现的活性或毒性代谢物进行单独的稳定性研究。

化妆品功效成分:部分需要评估经皮吸收后其皮肤或系统代谢稳定性的活性成分。

检测方法

底物消耗法:通过监测孵育体系中母药化合物随时间的剩余量,计算其代谢速率和半衰期,是最常用的方法。

产物生成法:针对已知代谢途径,通过监测特定代谢产物的生成速率来评估代谢活性。

LC-MS/MS定量分析:采用液相色谱-串联质谱技术高灵敏度、高选择性地定量分析孵育样品中的化合物及其代谢物。

高分辨质谱分析:利用Q-TOF、Orbitrap等高分辨质谱进行非靶向筛查和代谢产物结构鉴定。

放射性标记示踪法:使用放射性同位素标记的化合物进行孵育,通过放射性检测全面追踪代谢物轮廓。

荧光/发光检测法:使用特定的荧光或发光底物进行CYP450酶活性测定或用于高通量筛选的替代方法。

蛋白沉淀-离心法:常用的样品前处理方法,加入有机溶剂沉淀蛋白后离心取上清液进行仪器分析。

固相萃取法:另一种样品前处理技术,用于从复杂的生物基质中富集和纯化待测物,提高检测灵敏度。

自动移液工作站操作:采用自动化液体处理系统进行孵育体系的构建、取样和淬灭,提高通量和重现性。

数据分析软件处理:使用专业软件(如Watson LIMS, Phoenix WinNonlin)对代谢动力学数据进行拟合与参数计算。

检测仪器设备

液相色谱-串联质谱仪:进行生物样品中药物及其代谢物定性与定量分析的核心设备,灵敏度高、特异性强。

高分辨质谱仪:如飞行时间或轨道阱质谱,用于精确质量测定和未知代谢产物的结构解析。

恒温振荡培养箱:为肝微粒体、肝细胞等体外孵育体系提供恒定的温度和气相环境(如95%空气/5% CO2)。

超高效液相色谱仪:提供快速、高分离度的色谱分离,缩短分析时间,提高分析通量。

自动液体处理工作站:实现孵育板制备、试剂添加、定时取样等步骤的自动化,确保操作准确性和高重复性。

高速离心机与超速离心机:用于制备肝微粒体、S9组分及样品前处理过程中的蛋白沉淀分离。

-80°C超低温冰箱:长期保存肝细胞、肝微粒体、S9组分等生物试剂以及待测样品。

液氮储存罐:用于冻存原代肝细胞等对活力要求极高的生物材料。

酶标仪:用于基于荧光或发光原理的高通量代谢稳定性初步筛选实验。

生物安全柜:在处理原代细胞或其它生物材料时,提供无菌操作环境,保护操作者和样品。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

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