核磁共振谱技术在药物代谢研究中的应用

2021-12-01薛慧

今日健康 2021年10期

薛慧

（泰州市第三人民医院，江苏泰州，225300）

核磁共振谱技术属于物理测试方法，有着无损伤性特点，能够对体内以及体外的生物样品进行直接测定，并且能够提供分子水平信息，所以需要给予足够重视。

1.1H 谱在利用体液进行药物代谢时的应用

在对体液进行1H 谱测定时，药物代谢物浓度应当比检测界限更高，即超过10-100μmol/dm3，通常情况下为50mmol/dm3，样品所需要的量大约为0.3ml（5mm 测试管）。目前有多种药物来利用1H 谱实施代谢研究，比如1H 谱检测正常人在使用400mg布洛芬后，在1.5-4h 内对其尿样进行检测，能够发现该尿液谱与未给药时的尿液谱存在差异，新的信号与布洛芬代谢物存在联系，有0.8-1.5ppm 区的多组偕甲基的双重峰和显著的甲基单峰以及在5.4ppm 的双峰和在7.25ppm 处的一组布洛芬芳香氢信号等[1]。其中葡糖苷酸β异构体偶合物的特征峰为5.4ppm 双峰，是葡萄糖醛酸与药物代谢偶合所产生，为了对代谢物结构进行进一步的证实，能够通过酶或者化学方法来对样品进行处理，比如将某些化学试剂加入，然后与药物代谢物进行反应，然后用谱图对代谢物中的功能基进行确证；或者用碱或者β2 葡糖苷酸酶对样品进行水解，然后用水解后的样品谱图来比较原谱。

2.19F 谱在药物体内代谢研究中的应用

通常情况下，生物体内是没有19F 核素，所以19F 谱中的峰均来自外源性物质，即药物或者药物代谢物，所以在研究过程中，需要对19F 谱进行先行测量，然后辅以1H 谱等手段来进行确证[2]。目前应用19F 谱的药物有很多，包括氟烷、安氟醚、甲氧氟烷等麻醉剂；三氟拉嗪等抗精神病药；氟奋乃静等镇静安定药；氟比洛芬等消炎镇痛药；三氟甲基青霉素等抗菌素。目前研究19F 谱最为系统的药物为氟嘧啶类药物，包括氟胞嘧啶、5-氟尿嘧啶等，这些研究有在灌注器官中进行的，也有在分离细胞中、切除组织中以及体液中进行的，所以获得了许多其它方法难以获得的结果。利用5-FU 以及5-FU 代谢物对分离的兔子心脏进行灌注，并利用19F 谱对其进行监测，以此来研究5-FU、5-FU 代谢物对心脏的毒性作用，其结果显示，5-FU 药物灌注分离的兔子心脏是能够导致兔子心搏停止，19F 谱显示灌注液中存在氟乙酸。在使用高剂量的5-FU Tris Roche 患者尿液中，是能够检测到患者氟乙酸，而且药物的使用时间越长，其中尿液中的氟乙酸含量也就越多[3]。导致心脏毒性的原因有很多，在19F 谱研究结果中，5-FU 药物可能会对心脏产生毒性，并且能够作为延迟发作的临床心脏毒性症状。

3.31P 谱在药物代谢研究中的应用

目前通过31P 谱研究的药物并不多，其中包括异环磷酰胺、抗肿瘤药环磷酰胺。比如环磷酰胺属于广谱型烷化抗肿瘤药，目前对其代谢有很多假设，在缓冲液以及人肿瘤细胞中是能够检测到，环磷酰胺是能够对肿瘤有选择性的代谢物。通过体外灌注细胞进行环磷酰胺代谢的动态研究，利用U937 人组织淋巴瘤细胞在灌注营养液中将代谢物2/3 加入其中，对其进行31P 谱测定，能够对化合物2、3/5、4 信号进行观测。在对其进行30min的灌注后，31P 谱中化合物4 与3/5 的比例逐渐稳定，该结果能够充分说明化合物的生成与消失速率是相似的。将代谢物2/3去掉，然后将剩余的营养液对细胞进行灌注，31P 谱的化合物中的化合物2、化合物3 信号消失，4 的信号不因加入Mn++而出现变化，这说明化合物2/3 容易出现跨膜情况，而细胞膜对化合物4 相对而已是不渗透的，其中细胞内化合物4 浓度是从化合物3 分裂而来[4]。用31P 谱对细胞内化合物4 信号进行继续跟踪，能够得知化合物4 符合一级衰减公式。

4.13C 谱在药物代谢研究中的应用

13C 核素有着较低的灵敏度，仅仅为1H 核素的1/32，所以在用13C 谱实施药物代谢研究时存在困难，虽然能够利用DEPT或者NOE 技术来将灵敏度提高，但药物代谢会导致原药分子中标记的13C 原子在多种代谢物分子中分散，所以通过仪器来对其进行检测时，依旧会存在困难。选择极化转移技术是能够更好的测定含13C 的代谢物，可以不需要将氟原子引入药物分子变能够通过核磁共振展开药物代谢研究。抗肿瘤药泰莫佐罗对鼠肿瘤、人神经胶质瘤、人肿瘤异种移植体有着较为明显的活性，通过静脉或者腹腔给药的方法对皮下有RIF-1 瘤的小鼠使用150mg/kg-1剂量，并通过13C 谱对小鼠瘤体展开检测，能够了解到药物在瘤体内的半衰期为60min 左右[5]。在小鼠瘤体中使用不同的给药方法，测定时能够发现药物清除率与摄取率有着显著的不同，该结果能够充分说明直接监测瘤体内药代动力学有着极为重要的作用。