肝功能不全对艾瑞昔布药动学的影响及其机制研究

肝功能不全对艾瑞昔布药动学的影响及其机制研究肝脏作为体内最大和最重要的代谢器官,对药物在体内的各个处置过程中均发挥着关键作用,这使得在肝脏疾病状态下,药物的代谢或药动学可能会受到不

同程度的影响。许多药物的药品说明书中都标明了其在肝功能不全患者中的剂量调整,例如非甾体抗炎药塞来昔布和尼美舒利等。因此,掌握药物在肝脏疾病状态下的特殊变化及其产生机制,对于肝脏疾病患者的个体化用药指导具有重要的临床意义。

本文以环氧合酶-2抑制剂艾瑞昔布为研究对象,系统评价了中度肝功能不

全对艾瑞昔布及其活性代谢物M1和M2药动学的影响,并采用体内外代谢研究模型,从吸收代谢和排泄等方面,阐明了肝功能不全对三者药动学的影响机制,为该类药物在疾病状态、特殊人群和药物-药物相互作用影响下的临床合理用药提供了理论基础。1.中度肝功能不全对艾瑞昔布及其活性代谢物药动学的影响研究中度肝功能不全患者与健康受试者口服100 mg艾瑞昔布后,采集不同时间点血浆和尿样,利用超高效液相色谱-紫外-四极杆-飞行时间串联质谱（UPLC-UV/Q-TOF MS）系统结合MetabolitePilot软件检测并鉴定艾瑞昔布在两种人群中的代谢产物。结果表明,原形药物（M0）在中度肝功能不全患者和健康受试者体内均经历了广泛代谢,主要的代谢途径为苯甲基羟基化（M1）、苯甲基氧化为羧酸（M2）、苯甲基羟基化并葡萄糖醛酸结合（M10-1）和苯甲基氧化为羧酸并葡萄糖醛酸结合

（M11）。

少量的代谢反应包括单氧化、N-去烷基并单氧化、苯甲基氧化为羧酸并N-

去烷基、脱氢、单氧化并脱氢、双氧化并脱两分子氢、双氧化、三氧化并脱氢、单氧化并葡萄糖醛酸结合和双氧化并葡萄糖醛酸结合。根据紫外检测的色谱峰面

积判定,M0、M1和M2在健康受试者和肝功能不全患者体内均主要循环物质。为评价艾瑞昔布及其主要代谢物M1和M2在肝功能不全患者和健康受试者中的药动学,本文建立了快速、灵敏、可靠的液相色谱-串联质谱方法同时测定血浆或尿样中M0、M1和M2的浓度（测定人血浆中M0、M1和M2的线性范围分别为

0.100⁴0.0、0.200⁸0.0和2.00⁸00 ng/mL;测定人尿样中M0、M1和M2的线性范围分别为10.0⁵000、

50.0²5000和100⁵0000 ng/mL）。

采用WinNonlin 7.0软件以非房室模型拟合计算药动学参数,并采用各参数在两种人群中的几何均值比进行统计学分析,结果显示,与健康受试者相比,中度肝功能不全患者体内M0、M1和M2的血浆浓度-时间曲线下面积（AUC0-∞）分别增加了9.2、3.3和1.5倍;M0和M1的达峰浓度（Cmax）分别增加了4.8和1.8倍,M2降低了28.1%;M0、M1和M2的达峰时间（Tmax）分别由1.0、1.0和2.0 h 延长至3.0、4.0和4.0 h。其他药动学参数,如半衰期（t?z）,在两种人群中并没有显著差异。以上结果表明,中度肝功能损伤导致艾瑞昔布及其活性代谢物M1和M2血浆达峰时间滞后和血浆暴露量增加。

采用快速平衡透析法,考察M0、M1和M2在中度肝功能不全患者和健康受试者体内的血浆蛋白结合率。结果显示,三种主要循环物质在两种人群体内的血浆蛋白结合率均无浓度依赖性。在肝功能不全患者体内,M0、M1和M2的平均血浆蛋白结合率分别为89.3±0.5、73.7±0.4和84.3±0.9%,与三者在健康受试者体内的蛋白结合率93.3±1.5、78.4±2.3和87.6±0.6%相比,均显著降低。

以其游离药物浓度求算的药动学参数显示,中度肝功能不全患者与健康受试者中艾瑞昔布AUC0-∞的几何均值比为14.7,高于二者血浆总暴露量的比值

（9.2）,提示了临床上应评估肝功能不全患者服用艾瑞昔布的安全性,以及适当降低临床给药剂量。测定M0、M1和M2在中度肝功能不全患者和健康受试者尿中的浓度,并绘制尿累积回收率-时间曲线。结果显示,M0在尿中累积回收率不足给药剂量的1%。

主要代谢物M1和M2在肝功能不全患者尿中的累积回收率分别为8.25±2.4和27.4±6.7%,均高于健康受试者（3.30±1.53和23.1±7.8%）。另一方面,代谢物M1和M2在肝功能不全患者体内的肾清除率均明显低于健康受试者,分别为健康受试者的50.5和60.6%。2.艾瑞昔布的代谢机制研究由上述艾瑞昔布在人体内的代谢研究结果可知,艾瑞昔布的主要代谢位点为苯甲基,经氧化生成主要代谢物M1和M2。

人体内的药动学结果显示,M2的血浆暴露量是M0或M1的4倍,然而这个最主要代谢物在人肝微粒体和人肝细胞中的生成量却远远低于M1。因此,本部分的研究目的是探究M2的体内外生成机制,并进一步阐述引起M2体内外生成不一致的原因。本研究以M0、M1和化学合成的醛基代谢中间体M-CHO为底物,采用人肝微粒体、人肝胞浆、人肝细胞、重组酶和选择性化学抑制剂等体外代谢模型,全面描述了艾瑞昔布在人体中的主要代谢途径及参与其中的代谢酶,即M0在

CYP3A4和CYP2D6的催化下（贡献比为68%和32%）首先氧化生成M1,后者在人肝微粒体酶（主要为CYP3A4和CYP2D6）和胞浆酶的共同作用下生成M-CHO,这一步氧化代谢是决定M2生成的限速步骤。

由M1氧化而来的M-CHO的进一步代谢向着两个相反的方向进行,一方面是通过人肝微粒体（CYP3A4和CYP2D6）和人肝胞浆酶（醛氧化酶）的共同介导而形成M2,另一方面也可以在NADPH依赖的还原酶（如人肝微粒体中的CYP还原酶）

的作用下还原回M1,这两个代谢过程是相互竞争的。上述原因导致在静态的体外孵育体系中,M2的生成量远远被低估。这为药物代谢体内外数据不一致的情况提供了一种解释,也提示在静态的体外代谢孵化反应中不应忽视竞争性氧化/还原酶介导的代谢作用。

3.肝功能不全对艾瑞昔布及其主要代谢物药动学的影响机制研究上述有关艾瑞昔布在的代谢研究表明,CYP3A4、CYP2D6和醛氧化酶是介导艾瑞昔布代谢的主要酶,根据文献报道,上述三种酶的表达和功能易受到慢性肝脏疾病影响而引起代谢能力的减弱。然而与预期不同的是,艾瑞昔布的主要代谢物M1和M2在肝功能不全患者中的绝对血浆暴露量非但没有因为代谢能力的下降而低于健康受试者,反而分别增加了3.3和1.5倍。另一方面,M1和M2在肝功能不全患者中的肾脏排泄情况与健康受试者相比也存在一定差异,体现为尿中M1的累积回收率显著高于健康受试者,以及M1和M2的肾清除率均低于健康受试者。

因此,本部分将从吸收代谢和排泄的角度进一步探讨引起这些药动学变化可能的机制。基于吸收代谢的影响机制研究中,着重考察肝首过效应对艾瑞昔布生物利用度的影响。选择与人代谢具有相似性的小鼠为模型开展相关实验。

C57小鼠经尾静脉和肝门静脉给予相同剂量的艾瑞昔布,结果显示,尾静脉和肝门静脉给药方式下,M0的全血暴露量分别为23979±2852和6449±695

ng/mL·h,提示原形在体内经历了很强的肝首过效应,通过计算获得的肝首过代谢程度为73%;同时采集小鼠下腔静脉和肝门静脉血,测定进出肝脏前后的血液中的药物量,求得的药物肝脏摄取比为0.72,表明艾瑞昔布具有较高的肝摄取率。以CCl4诱导法,连续腹腔注射给药6周（2次/周）后,成功构建了肝纤维化疾病模型小鼠,通过尾静脉、灌胃和肝门静脉给予疾病小鼠和对照小鼠10 mg/kg的艾