پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش

تعداد صفحات: 84 فرمت فایل: word کد فایل: 4455
سال: مشخص نشده مقطع: مشخص نشده دسته بندی: پیراپزشکی
قیمت قدیم:۲۸,۸۰۰ تومان
قیمت: ۲۴,۰۰۰ تومان
دانلود فایل
  • خلاصه
  • فهرست و منابع
  • خلاصه پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش

    پایان نامه

    جهت دریافت درجه دکتری داروسازی

    چکیده پایان نامه

     

    اطلاع از مسیرهای متابولیسم دارو نقش مهمی در درک سمیت دارو دارد. این اطلاعات می توانند در طراحی داروهای جدید و روشن کردن مکانیسم سرطان زایی ترکیبات شیمیایی به کار روند. از
    این رو یافتن روشی مناسب برای بررسی متابولیسم داروها گام مهمی در جهت رسیدن به دیگر اطلاعات  با ارزش در مورد داروها است. متابولیسم نوسکاپین در ادرار انسان، خرگوش و موش صحرایی بررسی شده است. طبق نتایج به دست آمده از این مطالعات نوسکاپین از دو مسیر o- دمتیلاسیون و شکسته شدن پیوند C1-9 متابولیزه می شود و مکونین به عنوان محصول عمده متابولیسم آن شناخته شده است. در این تحقیق متابولیسم نوسکاپین توسط یک روش ex vivo، سلولهای جدا شده کبدی، مورد بررسی قرار گرفت این روش از چند جنبه دارای اهمیت است: این روش حد واسط مناسبی بین روشهای قبلی مانند آنزیم های حل شده، فراکسیون ارگان جدا شده و مطالعه مستقیم روی حیوان کامل است. این سلولها خصوصیات لازم بافت دست نخورده مانند نفوذپذیری غشا را دارا هستند از این رو در بسیاری از مطالعات بیوشیمیایی به کار می روند.

    در این تحقیق سلول های کبد موش صحرایی طی یک فرآیند دقیق جدا شدند و زنده بودن آنها با آزمایش منع تریپان آبی %1/0 و مشاهده میکروسکوپی سلولها تأیید شد. شناسایی استاندارد داروی نوسکاپین و متابولیت اصلی آن، مکونین توسط روش HPLC صورت گرفت. اگر چه استانداردهای نوسکاپین و متابولیت اصلی آن در محلولهای Spike شده مشاهده شدند اما این روش قادر به شناسایی متابولیت ها در عصاره سلولی نبود. به نظر می رسد که افزایش حساسیت روش به مشاهده همزمان نوسکاپین و متابولیت ها کمک کند.

    مقدمه:

    متابولیسم یکی از مراحل مهم فارکوکینتیک داروها است. مطالعه در مورد متابولیسم داروها برای دستیابی به اطلاعاتی در مورد سمیت داروها و مکانیسم اثر آنها مفید است. روش های مختلفی برای بررسی متابولیسم وجود دارند که عبارتند از: خوراندن ترکیبات به حیوانات در حالت عادی یا با کانول در راههای صفراوی و مطالعه و جستجوی متابولیت های دارو در مایعات بیولوژیک مانند خون، ادرار، و ... ، مطالعات آنزیمی بر روی برشهای بافتی، هموژنه ها و اجزای سلولی. مطالعه روی حیوان دارای مشکلاتی است بنابراین در این مطالعه از سوسپانسیون سلولهای جدا شده کبدی استفاده شده است. این روش علاوه بر بررسی متابولیسم در سایر مطالعات بیوشیمیایی از جمله مطالعه روی گلوکونئوژنز، گلیکولیز، سنتز پروتئین، لیپید، اسیدهای چرب و اوره، انتقالات غشاء و ... نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

     

    1-1- اوپیوییدها

    1-1-1- تاریخچه

    کلمه اوپیویید برای همه مشتقات طبیعی و نیمه صناعی آلکالوییدی تریاک، داروهای مشابه صناعی و شبه اوپیوییدی که فعالیت آنها با آنتاگونیست اوپیوییدی، نالوکسان مهار می شود و همچنین چندین پپتید درون زاد که با چندین زیر گونه از گیرنده های اوپیویید تعامل می کنند، استفاده می شود.

    این مواد سالهاست به عنوان ضددرد، نشاط آور و ضد اسهال کاربرد دارند. اوپیوییدها از تریاک استخراج می شوند. تریاک ترشحات خشک شده کپسول نارس گیاه خشخاش با نام علمی Papaver somniferum است و آلکالوییدهای زیادی دارد که مسئول اثرات فارماکولوژیک آن هستند. مورفین یکی از آنها است. شواهدی در دست است که از حدود 6000 سال قبل در مصر باستان، یونان و روم قدیم از گیاه خشخاش استفاده شده است. این گیاه دارای دو محصول اصلی است، دانه های خشخاش که بدون مورفین و دارای روغن قابل مصرف اندو دیگری تریاک که دارای شهرت خطرناک و رعب آور است. دانه های خشخاش بعد از رسیدن دارای هیچ ماده خطرناکی نیستند و قابل خوردن یا مصارف دیگر هستند (1و2).

    در سال 1803 داروشناس آلمانی سرتورنور (Serturner) با جدا ساختن یک ماده قلیایی فعال خالص از تریاک، فارماکولوژی مدرن این داروها را پایه گذاری نمود. در تاریخ داروسازی، این اولین باری بود که از یک ماده طبیعی مشتقی با قدرت اثر استاندارد جدا می شد. سرتورنور با الهام از نام الهه رویاهای یونانی Morpheus نام مورفین را به این ترکیب جدید داد. استخراج صنعتی مورفین برای اولین بار در سال 1928 با دستگاههایی که توسط فردی به نام جانوس کابای Janos kabay تکامل یافته بود، عمل شد (2و3).

    1-1-2- آلکالوییدهای تریاک

    بیش از 40 آلکالویید مختلف از تریاک و عصاره آن به دست آمده است. بعضی از این آلکالوییدها ترکیبات تغییر یافته آلکالوییدهای اصلی که به طور طبیعی در گیاه موجودند، می باشد. آلکالوییدهای اصلی تریاک دو دسته اند:

    الف) فنانترن ها: مورفین (%21-%4)، کدئین (%5/2-%8/0)، تبائین (%2-%5/0)

    ب) بنزیل ایزوکینولین ها: نوسکاپین (%8-%4)، پاپاورین (%5/2-%5/0)، نارسئین (%2-%1/0) (شکل 1-1).

    تریاک همچنین محتوی 3 تا 5 درصد اسیدمکونیک است که به حال آزاد یا ترکیب با مورفین، کدئین یا سایر آلکالوییدها دیده می شود. اسیدمکونیک به صورت منشور کریستالیزه شده در آب و الکل محلول است و با کلرور فریک تولید رنگ قرمز می کند. این رنگ در اثر افزودن اسید کلریدریک تغییر نمی کند. از آنجا که اسیدمکونیک فقط در تریاک وجود دارد، می توان از این آزمایش جهت تجسس تریاک استفاده نمود (2).

     

    (شکل در فایل اصلی موجود است)

    شکل 1- آلکالوییدهای اصلی تریاک (2و4)

     

    1-1-3- پپتیدهای اوپیویید درون زاد

    آلکالوییدهای اوپیوییدی (مانند مورفین)، بی دردی را از طریق تأثیر بر مناطقی از مغز که دارای پپتیدهایی با ویژگی های فارماکولوژیک شبه اوپیویید هستند، تولید می کنند.

    عبارتی که در حال حاضر برای این مواد درون زاد به کار می رود پپتیدهای اوپیویید درون زاد (Endogenous Opioids) است. سه خانواده از پپتیدهای شبه تریاک درون زاد عبارتند از: آندروفین ها، داینورفین ها، انکفالین ها. آلکالوییدهای اوپیوییدی از طریق تأثیر بر گیرنده های این پپتیدهای درون زاد اثرات خود را اعمال می کنند.

    جدول 1-1- گیرنده های اوپیوییدی (1)

    زیر گونه گیرنده اعمال میل ترکیبی پپتیدهای اوپیویید درون زاد
    مو 
    بی حسی فوق نخاعی، آرامبخشی، مهار تنفس، کند شدن عبور GI، تغییر آزادسازی هورمون و ناقل عصبی  
    دانیورفین ها<انکفالین ها<آندروفین ها
    دلتا 
    بی حسی نخاعی و فوق نخاعی، تغییر آزادسازی هورمون و ناقل عصبی آندروفین و داینورفین ها<<انکفالین ها
    کاپا 
    بی حسی فوق نخاعی و نخاعی، آثار سایکوتومیمتیک، کند شدن عبور GI آندروفین و انکفالین ها<< داینورفین ها

     

    -1-4- آثار اوپیوییدها بر اعضای مختلف

     

    بی دردی: اوپیوییدها قوی ترین داروهای موجود برای تسکین درد هستند.
    آلگونیست های قوی (یعنی آنهایی که بالاترین میزان تأثیر ضد دردی را دارند) عبارتند از مورفین، متادون، مپردین و فنتانیل. کدئین، هیدروکدون و اکسی کدون آگونیست های ضعیف تا متوسط هستند. پروپوکسی فن یک داروی آگونیست بسیار ضعیف است.

     

    آرام بخشی و سرخوشی: این اثرات مرکزی ممکن است در دوزهای پایین که برای حداکثر بی دردی لازمند، رخ دهند. بعضی از بیماران دچار خماری (dysphoria)
    می شوند. در دوزهای بالاتر، این داروها ممکن است سبب تیرگی شعور شده و اثرات تخدیری (narcosis) داشته باشند.

    تضعیف تنفسی: اعمال اوپیوییدها در مدولا سبب مهار مرکز تنفسی می شود که با کاهش پاسخ دهی به تغییرات دی اکسیدکربن همراه است. افزایش PCO2 ممکن است سبب اتساع عروق مغزی، افزایش جریان خون مغز و افزایش فشار داخل جمجمه شود.

    اعمال ضدسرفه ای: سرکوب رفلکس سرفه با مکانیسم های ناشناخته، اساس استفاده بالینی اوپیوییدها به عنوان ضدسرفه است.

    تهوع و استفراغ: تهوع و استفراغ بر اثر فعال شدن مرکز شیمیایی استفراغ (CTZ) ایجاد می شود و با حرکت افزایش می یابد.

    اثرات معده ای روده ای: این داروها از طریق کاهش پریستالتیزم روده ای موجب یبوست می شوند که به خاطر تأثیر روی گیرنده های اوپیویید در سیستم عصبی روده است. این عمل قوی اساس استفاده از این داروها به عنوان عوامل ضد اسهال است.

    عضلات صاف: اوپیوییدها موجب انقباض عضله صاف مجاری صفراوی می شوند (که می تواند تولید کولیک صفراوی کند)، تونوس اسفنگستر میزراه و مثانه را افزایش دهند، و کاهش در تونوس رحم ایجاد می کنند که ممکن است سبب طولانی شدن زایمان شود.

    تنگی مردمک (میوزیس): انقباض مردمک اثر مشخصه همه اوپیوییدهاست به جز مپریدین که تأثیر مهار کننده موسکارینی دارد.

    1-1-5- مصارف بالینی اوپیوییدها

    بی دردی: این داروها برای درمان درد نسبتا" متوسط تا شدید به کار می روند. در شرایط حاد، آگونیست های قوی معمولا" به صورت تزریقی تجویز می شوند. بی دردی طولانی مدت که عوارض جانبی آن قدری کمتر است، می تواند با تزریق اپی دورال بعضی از داروهای آگونیستی قوی (مثل مورفین) حاصل شود. فنتانیل از راه پوستی برای تأثیر ضددرد استفاده شده است. برای درد با شدت متوسط و در شرایط مزمن آگونیست های متوسط از راه خوراکی تجویز می شوند.

     

    سرکوب سرفه: ضددردهای اوپیوییدی از جمله موثرترین داروهای موجود ضدسرفه محسوب می شوند. این اثر با دوزهای کمتر از حد لازم برای ایجاد بی دردی حاصل
    می شود. گیرنده هایی که در اثر ضدسرفه اوپیوییدها دخالت دارند ظاهرا" با گیرنده های مسئول اعمال دیگر اوپیوییدها متفاوتند. برای مثال، اثر ضدسرفه توسط ایزومرهای دیگر اوپیوییدها که خاصیت ضددرد و اعتیادآوری ندارند، هم ایجاد می شود. مکانیسم فیزیولوژیک سرفه پیچیده است و اطلاعات کمی از چگونگی اثر اوپیوییدها در تسکین سرفه وجود دارد. به نظر می رسد آثار مرکزی و محیطی این داروها، هردو در تسکین سرفه سهیم باشند. روشاول ترین اوپیوییدها در تسکین سرفه، دکسترومتورفان، کدئین، لووپروپوکسی فن و نوسکاپین می باشند. کلیه این داروها (به استثنای کدئین) تا حد زیادی فاقد عوارض جانبی اوپیوییدها می باشند.

    درمان اسهال: اوپیوییدهای انتخابی ضد اسهال شامل دیفنوکسیلات و لوپرامید هستند. آنها به صورت خوراکی مصرف می شوند.

    درمان ادم حاد ریوی: مورفین به خاطر اثرات همودینامیک آن در ادم پولمونر حاد مفید است. تأثیر آرامبخش آن نیز احتمالا" در تسکین نشانه های ریوی نقش دارد. در این مورد به صورت تزریقی مصرف می شوند.

    وابستگی اوپیوییدها: متادون در درمان حالات قطع مصرف اوپیویید و در برنامه های نگهدارنده برای معتادین به کار می رود (1).

     

    1-2- متابولیسم

    1-2-1- تاریخچه

    احتمالا" اولین مشاهده از متابولیسم ترکیبات خارجی توسط گنلین (Gnelin) انجام شده است. وی متوجه شد که احشا حیواناتی که با تلور (Tellurium) مسموم شده اند بوی شبیه به بوی سیر می دهد. در سال 1855 وهلر (Wohler) نشان داد که این بو ناشی از مشتق متیله یعنی دی متیل تلورید می باشد.

    اولین مکانیسم کنژوگه شناخته شده، بیوسنتز اسید هیپوریک می باشد که توسط کلر (Keller) در سال 1842 بعد از مباحثات زیاد از پیشتاز اولیه آن که اسید بنزوئیک است گزارش گردید. از آن پس مطالعه متابولیسم ترکیبات خارجی با پیشرفت شیمی آلی رشد کرد و همچنانکه ترکیبات جدیدی سنتز می شوند سمیت و سرنوشت آنها در بدن مورد مطالعه قرار می گیرد. اکسیداسیون بیولوژیک بنزن به فنل و تولوئن به بنزوئیک اسید توسط شولزن و نونین (schultzen , Naunyn) در سال 1867 نشان داده شده است و این امر سپس با نشان دادن وجود کنژوگاسیون اتری سولفات (باومان 1876 Baumann)، کنژوگاسیون گلوکورونید (شمیدبرگ schmiededberg و میر meyer سال 1879) و سنتز اسید مرکاپتوریک (جافه Jaffe و باومان Baumann و پروسه Preuse مستقلا" در سال 1879) تعقیب شد. این راههای مختلف متابولیکی در ابتدا منحصرا" واکنش بیوشیمیایی ترکیبات خارجی تلقی می شد تا اینکه سرانجام در حدود اوایل قرن بیستم اهمیت آنها در کاهش سمیت این ترکیبات مورد قدردانی قرار گرفت.

    واکنش های مختلف متابولیک به تدریج یکی بعد از دیگری کشف گردیدند مثلا" تبدیل سیانور به تیوسیانات (لنگ 1894 Lang)، احیای ترکیبات نیتروحلقوی (میر 1905) و کنژوگاسیون اسید فنیل استیک با گلوتامین (Theirfelder and shermin 1914) .

    ولی به هر حال شاید مهم ترین این پیشرفت های جدید کشف Brodie و همکارانش بود که آنزیمهایی که بسیاری از تغییرات متابولیک را انجام می دهند در رتیکولوم اندوپلاسمیک (میکروزوم) سلول کبدی نشان دادند. این امر سبب درک عمیق تری از مکانیسم واکنش های غیرسمی شدن گردید و سرانجام منجربه این نتیجه گردید که این واکنش ها روندهای اختصاصی برای حذف ترکیبات خارجی از بدن هستند و ربطی به متابولسیم سوبستراهای معمولی ندارند (5).

    1-2-2- کلیات متابولیسم

    انسانها روازنه در معرض تعداد گسترده ای از مواد بیگانه هستند که اصطلاحا" xenobiotics نامیده می شوند. موادی که از طریق شش ها یا پوست جذب بدن می شوند یا خیلی عمومی تر به صورت غیرعمدی و به شکل مواد موجود در غذاها یا نوشیدنی ها یا عمدا" به شکل دارو به منظور اهداف درمانی یا تفریح و خوشگذرانی به کار می روند. قرار گرفتن در معرض xenobiotic های محیطی می تواند ناخواسته یا تصادفی باشد و در صورتیکه این ترکیبات در هوا، آب و غذا موجود باشند کاملا" اجتناب ناپذیرند (1). گیاهان و حیواناتی که به عنوان منابع غذایی توسط انسان مورد استفاده قرار می گیرند مملو از ترکیبات شیمیائی گوناگون هستند. زندگی امروزی انسان باعث رشد و پیدایش اقلام یکبار مصرفی می شوند که سبب آلودگی محیط می شوند. پیشرفت در صنعت اغلب با رشد و زایش مواد جدید شیمیایی همراه است. رشد و پذیرش صنعت داروسازی استفاده عمومی از داروهای درمانی و سایر xenobiotic ها را عرضه کرده است (6).

    همزمان با تکامل سلولهای یوکاریوت و تکامل تنوع گونه ای و تیره ای ارگانیسم ها مکانیسم هایی برای مقابله با تاخت و تاز مواد شیمیائی گوناگون ذکر شده در پاراگراف بالا به وجود آمده است (6).

    مسلما" دفع کلیوی در پایان فعالیت بیولوژیکی تعدادی از داروها خصوصا" آن عده ای که صاحب حجم مولکولی کوچک و یا ویژگی قطبی بالا هستند (به دلیل وجود گروههای عاملی که در pH فیزیولوژیک یونیزه اند) نقش محوری را بازی می کند. اما بسیاری از داروها چنین ویژگی فیزیکوشیمیایی را نشان نمی دهند و در pH فیزیولوژیک بدن تمایل دارند که به شکل غیریونیزه و لیپوفیل باقی بمانند و اغلب دارای اتصال بالا به پروتئین های پلاسما هستند. چنین موادی که به آسانی از گلومرول ها فیلتره نمی شوند. از سوی دیگر طبیعت لیپوفیل غشاء توبول های کلیوی جذب مجدد ترکیبات هیدروفوب را تسهیل می کند. بنابراین بسیاری از داروها می بایست طول اثر طولانی می داشتند اگر پایان اثر آنها تنها از طریق دفع کلیوی صورت می گرفت (1).

    ترکیبات xenobiotic که برای فیلتره شدن به وسیله کلیه بیش از حد لیپوفیل هستند مستقیما" توسط بدن متابولیزه می شدند تا ترکیباتی با قطبیت بالاتر به وجود آورند که قابلیت دفع از طریق کلیه را داشته باشد (7). محصولات متابولیکی، اغلب فعالیت فارماکودینامیکی کمتری نسبت به والدین خود دارند و یا فاقد فعالیت هستند. با این وجود تعدادی از محصولات سوخت و ساز داروها (Biotransformation) ارائه کننده فعالیت بیشتر و یا خصوصیات سمی همچون سمیت سلولی (cytoxicity)، جهش زایی (Mutagenicity)، خاصیت ناقص کننده جنین (Teratogenicity) و سرطان زایی (carcinogenicity) می باشند (1).

    اکثریت سوخت و سازهای متابولیکی در نقطه ای بین جذب دارو به گردش عمومی خون و حذف کلیوی رخ می دهند. در حالت کلی، این واکنش ها را می توان در دو دسته بزرگ تحت نام واکنش های فاز اول و واکنش های فاز دوم جای داد. واکنش های فاز اول معمولا" داروی اصلی را با افزودن یا نمایان کردن گروههای عاملی (-OH , -NH2 , SH) به متابولیت قطبی تر تبدیل می کنند. در اغلب موارد، این متابولیت ها غیرفعال هستند ولی مواردی وجود دارد که فعالیت، فقط اندکی تغییر می یابد (1).

    اگر متابولیت فاز اول به اندازه کافی قطبی باشد می تواند به راحتی دفع شود با این وجود بسیاری از محصولات فاز اول به سرعت حذف نمی شوند و دستخوش واکنش بعدی می شوند که در آن مواد درون زاد (Endogenous) همانند گلوکورونیک اسید، سولفوریک اسید، استیک اسید یا اسید آمینه با گروه عاملی تازه تثبیت شده ترکیب می شود تا کنژوگه ای با قطبیت بالا به وجود آورد (1).

    بسیاری از آنزیم های متابولیزه کننده داروها در غشاهای لیپوفیلی شبکه اندوپلاسمیک کبد و دیگر بافتها واقع شده اند. وقتی که این غشاهای لایه لایه توسط هموژنیزه کردن و جدا کردن بخشهای سلولی از هم، جدا می شوند به شکل وزیکول هایی درمی آیند که میکروزوم نام دارد. میکروزومها بسیاری از خواص ظاهری و عملکردی غشاء دست نخورده را که شامل ویژگی سطح صاف و خشن شبکه اندوپلاسمیک صاف (بدون ریبوزوم) و شبکه اندوپلاسمیک خشن (آراسته به ریبوزوم) است را حفظ می کنند. میکروزومهای صاف پر از آنزیمهای مسئول متابولیسم اکسیداتیو داروها می باشند. به خصوص میکروزومها محتوی آنزیم هایی هستند که به نام اکسیدازهای با عملکرد مختلط یا مونواکسیژناز شناخته می شوند. فعالیت این آنزیم ها نیازمند حضور عامل احیا کننده NADPH و اکسیژن مولکولی است. در حالت کلی یک مولکول اکسیژن به ازاء یک مولکول دارو مصرف (احیاء) می شود، به نحوی که یک اتم اکسیژن در ساختمان محصول و اتم دیگر به شکل آب ظاهر می گردد (1).

    در این روند اکسایش و کاهش، دو آنزیم میکروزومی نقش کلیدی ایفا می کنند. اولین آنزیم، یک فلاوپروتئینی به نام احیاء کننده NADPH-Cytochrome P450 می باشد. دومین آنزیم یک هموپروتئین است که سیتوکروم P450 خوانده می شود. سیتوکروم P450 هموپروتئین داخل سلولی است که اکسیژن مولکولی را فعال می کند و از آن در متابولیسم اکسیداتیو انواع مختلفی از مواد شیمیایی آلی لیپوفیل بهره می گیرد. تفاوت عمده دسته P450 از دیگر هموپروتئین های سلولی، در نقش گروه تیول متعلق به اسید آمینه سیستئین پروتئین است که به عنوان یک لیگاند به آهن- هِم مورد استفاده قرار می گیرد. اکثر هموپروتئین ها در پستانداران (مانند هموگلوبین، سیتوکروم b  پراکسیداز) دارای نیتروژن از گروه ایمیدازول اسید آمینه هیستیدین می باشند که به عنوان لیگاند مشابه به کار می رود. نقش گروه تیول به عنوان لیگاند تغییر دانسیته الکترون حلقه پور فرین در حال رزونانس هِم است که سبب تأمین مرکز الکترونی جهت فعال سازی اکسیژن مولکولی می شود (6).

    نام سیتوکروم P450 برگرفته از ویژگی طیف نوری این هموپروتئین ها می باشد. و برای بار اول توسط مارتین گلین کن برگ (martin Klingenberg) در سال 1958 میلادی شناسایی شد. وی متوجه شد که یک سری از هموپروتئین ها دارای طیف جذبی منحصربه فردی با حداکثر جذب در 450 نانومتر می باشند و این خصیصه به عنوان علامتی برای این دسته از هموپروتئین ها درآمد و نام سیتوکروم P450 را به خود گرفتند (6).

    P450 متعلق به کلاسی از آنزیم ها هستند که اکسیژناز نامیده می شوند. در شکل1-2 فهرست کلی این آنزیمها و ابر خانواده (super family) آنها آورده شده است. به طور دقیق P450 ها ، مونواکسیژناز و یا اکسیژنازهای با عملکرد مختلط هستند.

    شکل1-2-  طبقه بندی 40 سیتوکروم شناخته شده انسان به صورت خانواده (8).

    (شکل در فایل اصلی موجود است)

     

    در بسیاری از موارد آنزیم های P450 واکنش هایی را برای تبدیل اکسیداتیو یک ماده شیمیایی کاتالیز می کنند (شکل 1-3). در حالت کلی P450 ها دستخوش یکسری واکنشهای چرخه می شوند. که در آن (الف) شکل فریک (Fe3+) هموپروتئین ابتدا با مولکولی از ماده شیمیایی تشکیل کمپلکس می دهد. (ب) کمپلکس سوبسترا- P450 فریک با انتقال یک الکترون از NADPH احیاء می شود. (ج) کمپلکس سوبسترا- فروس با اکسیژن مولکولی واکنش
    می دهد تا کمپلکس سه گانه اکسیژن- سوبسترا-P450 فروس را تشکیل دهد (د) کمپلکس مذبور به توسط انتقال دومین الکترون از NADPH بیشتر احیاء می شود. در این مرحله حد واسط احیاء شده با دو الکترون تولید می گردد که بعد از آرایش مجدد، سوبسترای با اکسیژن ملحق شده حاصل می شود. (و) کمپلکس P450 فریک و محصول شیمیایی اکسید شده از هم جدا می شوند و P450  فریک آزاد می تواند دوباره در متابولیسم مولکول دیگر شرکت کند (6و9). شکل 1-4 نشان دهنده چرخه کاتالیتیکی سیتوکروم P450 می‌باشد.
     
    (شکل در فایل اصلی موجود است)

    شکل 1-3-  معادله واکنش های اکسیداز (اکسیژناز) با عملکرد مختلط وابسته به P450 و دو نوع متفاوت سیستم حامل انتقال دهنده الکترون مرتبط با P450 های مختلف بسته به موقعیت داخل سلولی (9) .

    خصوصیات اکسید کنندگی قدرتمند اکسیژن فعال شده، امکان اکسیداسیون تعداد زیادی از سوبستراها را بوجود می آورد. ویژگی سوبسترا در این کمپلکس آنزیمی چندان مهم نیست و تنها مورد مشترک در بین داروها و مواد گوناگون که از لحاظ ساختمان شیمیایی بی ارتباط هستند و بعنوان سوبسترا در این سیستم به کار می روند، حلالیت چربی بالا می باشد.

    شکل 1-4- چرخه کاتالیتیک P450 توضیح دهنده نقاط کلیدی در چرخه که سوبسترا با آنزیم و اکسیژن فعال شده واکنش می دهد (10).

     

    1-2-3- مکان های متابولیسم داروها

    مهمترین عضو برای متابولیسم داروها کبد است. کلیه ها نقش مهمی در متابولیسم برخی داروها دارند. تعداد کمی از داروها (مانند استرها)، در بسیاری از بافتها (کبد، خون، دیواره روده و غیره) به علت توزیع وسیع آنزیم هایشان متابولیزه می شوند (1).

    1-2-4- عوامل تعیین کننده سرعت تغییر شکل زیستی

    سرعت تغییر شکل زیستی یک دارو در بین افراد مختلف ممکن است تفاوت چشمگیر داشته باشد. این تفاوتها اغلب به علت تفاوت های ژنتیکی یا القاء شده توسط دارو می باشند. در مورد تعداد کمی از داروها، تفاوتهای مرتبط با سن یا بیماری در متابولیسم دارو اهمیت دارند. جنس صرفا" در مورد تعداد کمی از داروها مانند اتانول مهم است. (متابولیسم الکل در خانمها کمتر از آقایان می باشد) از آنجا که سرعت تغییر شکل زیستی اغلب عامل اصلی تعیین کننده کلیرانس است تفاوتهای متابولیسم دارو را در هنگام طراحی برنامه مقدار بندی باید مدنظر داشت. سیگار کشیدن که از علل رایج القای آنزیمها در کبد و ریه می باشد ممکن است متابولیسم برخی داروها (ملنند تئوفیلین) را افزایش دهد (1).

    1-2-5- تکنیک های تجربی بررسی متابولیسم

     

    تعیین سرنوشت ترکیبات خارجی با استفاده از تکنیک های معمولی بیوشیمیایی نظیر خوراندن ترکیبات به حیوانات در حال عادی و یا با کانول در راههای صفراوی، تجربیات کبد پرفیوزه و مطالعات آنزیمی بر روی برشهای بافتی، هموژنه ها (Homogenates) و اجزای سلولی صورت می گیرد. از آنجائی که محصولات متابولیسم سرانجام توسط حیوان دفع
    می گردند، روش مستقیم و در عین حال مشکل عبارت است از جدا کردن متابولیتها و
    کنژوگه های آنها از مواد دفعی حیوان و تعیین ساختمان شیمیایی آنها. برای آزاد کردن متابولیتها از مشتقات کنژوگه آنها هیدرولیز آنزیمی به هیدرولیز اسید ترجیح دارد، چون روش دوم اختصاصی نبوده و غالبا" منجربه تشکیل مواد ثانویه می گردد برای مثال اسیدهای مرکاپتوریک از اسیدهای پره مرکاپتوریک و فنلها از مشتقات کنژوگه سیکلوهگزا دی ان، دی هیدرو دی اول و
    هیدروکربن ها از دی هیدرومونو اول ها تشکیل می گردند. اغلب ترکیبات خارجی به وسیله راههای مختلف چندی متابولیزه می شوند به عنوان مثال داروی  کلروپرومازین به بیش از 20 متابولیت گوناگون متابولیزه می شود. واضح است که بررسی کیفی متابولیسم آن در مقابل بررسی کمی به صورت یک صورت حساب از سرنوشت این ترکیب چندان اهمیت ندارد. استفاده از مارکه کردن توسط رادیوایزوتوپها همراه با آنالیزهای رقیق کردن و تکنیک اتو رادیوگرافی در مورد رادیو ایزوتوپها تا حدود زیادی سبب تبدیل مطالعه متابولیسم ترکیبات خارجی به یک رشته علمی کمی گردیده است. همچنین این تکنیکها سبب شده اند متابولیتهایی که محصولات متابولیسم معمولی واسطه هستند نیز مشخص گردند و نشان داده اند که تا چه حد ترکیبات خارجی وارد راههای متابولیک معمولی می گردند.

     

    بسیاری از ترکیبات رادیو اکتیو در اثر نگهداری تا حدودی تجزیه می گردند و در نتیجه به طور خود به خود سبب ایجاد ترکیبات اکسیده می شوند که احتمال دارد با متابولیتها اشتباه شوند. برای مثال 14C- سیلکوهگزان به طور رادیوشیمیائی دهیدروژنه شده به 14C- بنزن تبدیل
    می گردد و همچنین 14C- و یا 36Cl- آلدرین در اثر نگهداری به دیلدرین و سایر مشتقات پلار تبدیل می گردد. با چنین روش حساس خلوص مطلق ترکیب مارکه شده اولیه ضروری است و این امر باید قبل از استفاده مخصوصا" پس از نگهداری طولانی ماده مورد بحث باید محرز گردد.

    در تمامی این روشها بیوشیمیایی از تکنیکهای ضروری کروماتوگرافی (جذبی، روی کاغذ، روی لایه نازک و فاز گازی)، طیفی (جذب ماوراء بنفش و مادون قرمز و فلورسانس)، الکتروفورز و ... به طور گسترده استفاده شده است و از طیف نگاری رزونانس مغناطیسی هسته و الکترون پارامگنتیک رزونانس در تشخیص واسطه های ناپایدار متابولیسم نیز استفاده گردیده است. بسیاری از ترکیبات خارجی سبب القاء تشکیل آنزیمهایی که متابولیسم آنها را کاتالیز می کنند می شوند. در پاره ای از موارد یک آنزیم به خصوص بیشتر از دیگران فعال می گردد و منجربه ازدیاد یک واکنش به خصوص متابولیکی می شود که به این طریق می توان متابولیت هایی جزئی را زیاد نمود و در نتیجه سبب سهولت جدا کردن و تشخیص آنها شد. (به عنوان مثال متابولیسم استامید فلئورن به N- هیدروکسی- 1- استامید و فلئورن) مطالعه توالی واکنشهای مختلف متابولیک و فاکتورهایی که آنها را کنترل می کنند و سرعت نسبی راههای گوناگون از طریق مطالعه کینتیکی امکان پذیر است. ولی این بخش از متابولیسم ترکیبات خارجی به طور وسیعی تحت بررسی قرار نگرفته است (5).

     

    Abstract

    Information about pathways of drug metabolism has important role on understanding of the drug toxicity. These informations can be used in design of new drugs and making clear understanding of carcinogenesis of chemical compositions. So that finding of suitable method in study of drug metabolism is an important step in finding other valuable information about drugs. noscapine metabolism has been investigated in human, rabbit and rat urine. According to these studies noscopine is metabolized in two pathways o-demethylation and C1-9 bond cleavage and meconine has been found as the major product of its metabolism. In this study noscapine metabolism was investigated by an ex vivo method, isolated hepatocyte. This method has several outstanding aspects, it is a suitable intermediate between pervious methods such as solubilized enzymes, isolated organelle fraction and direct study on whole animals. These cells have the essential properties of the intact tissue, including similar permeability characteristics, so that they can be used in many biochemical studies.

    In this study rat hepatocytes were seprated in accurate process and their viability was confirmed by trypan blue 0.1% test and microscopic evaluation A method was developed for determination of noscapine standard and its major metabolite, meconine by HPLC. Although the standards of noscapine and its major metabolite were observed in spiked solutions but the method was not able to detect the metabolite in cell extract. It seems that the improvement in sensitivity of the detection method helps to observe the parent drug and metabolite simultaneously.

  • فهرست و منابع پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش

    فهرست:

    چکیده پایان نامه

    بخش اول: مقدمه

    مقدمه.............................................................................................................................................................

    1-1- اوپیوییدها.........................................................................................................................................

    1-1-1- تاریخچه.......................................................................................................................................

    1-1-2- آلکالوییدهای تریاک..................................................................................................................

    1-1-3- پپتیدهای اوپیویید درون زاد..................................................................................................

    1-1-4- آثار اوپیوییدها بر اعضای مختلف..........................................................................................

    1-1-5- مصارف بالینی اوپیوییدها........................................................................................................

    1-2- متابولیسم.........................................................................................................................................

    1-2-1- تاریخچه.......................................................................................................................................

    1-2-2- کلیات متابولیسم.......................................................................................................................

    1-2-3- مکان های متابولیسم داروها...................................................................................................

    1-2-4- عوامل تعیین کننده سرعت تغییر شکل زیستی.............................................................

    1-2-5- تکنیک های تجربی بررسی متابولیسم................................................................................

    1-2-6- کاربرد و اهمیت بررسی متابولیسم.......................................................................................

    1-3- جداسازی سلولهای کبد................................................................................................................

    1-4- روش های مطالعه شده برای شناسایی و اندازه گیری نوسکاپین و متابولیت هایش...

    1-5- کلیاتی درباره کروماتوگرافی و HPLC.....................................................................................

    1-5-1- تاریخچه.......................................................................................................................................

    1-5-2- اساس کروماتوگرافی.................................................................................................................

    1-5-3- فازهای متحرک و ساکن در کروماتوگرافی مایع...............................................................

    1-5-4- کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا...........................................................................................

    1-5-5- اساس دستگاه HPLC.............................................................................................................

     

    عنوان                                                                            صفحه

     

     

    1-6- نوسکاپین..........................................................................................................................................

    1-6-1- برخی اثرات نوسکاپین.............................................................................................................

    1-6-2- فارماکوکینتیک نوسکاپین.......................................................................................................

    1-6-3- مروری بر روند متابولیسم نوسکاپین....................................................................................

    بخش دوم: روشها و مواد

    2-1- اهداف مطالعه..................................................................................................................................

    2-2- دستگاه ها و وسایل ......................................................................................................................

    2-3- مواد....................................................................................................................................................

    2-4- تهیه بافرهای پرفیوژن...................................................................................................................

    2-4-1- محلول Stock بافر هنکس با غلظت 10 برابر...................................................................

    2-4-2- محلول Stock بافر کربس- هنزلیت با غلظت 2 برابر.....................................................

    2-4-3- بافر هنکس یک.........................................................................................................................

    2-4-4- بافر هنکس دو............................................................................................................................

    2-4-5- بافر کربس آلبومین..................................................................................................................

    2-4-6- بافر کربس- هپس.....................................................................................................................

    2-5- تهیه محلول کلاژن و کوت کردن پلیت 6خانه.......................................................................

    2-6- محیط کشت....................................................................................................................................

    2-6-1- مراحل تهیه محیط کشت: (1:1) DMEM, F12...............................................................

    2-7- سرم جنین گاو (FBS).................................................................................................................

    2-8- کیت استریل پرفیوژن...................................................................................................................

    2-9- تهیه هپاتوسیت های تازه.............................................................................................................

    2-9-1- نگهداری سلولهای به دست آمده از کبد موش.................................................................

    2-9-2- بررسی حیات سلولی و نحوه اثر دادن دارو روی سلولهای جدا شده از کبد موش......................

    2-9-3- تهیه نمونه برای انجام آنالیز...................................................................................................

    2-10- روش سنتز مکونین (6 و 7- دی متوکسی فتالید)............................................................

    2-11- دلایل انتخاب HPLC................................................................................................................

    عنوان                                                                            صفحه

     

     

    2-11-1- مشخصات دستگاه HPLC..................................................................................................

    2-11-2- انواع روش های HPLC آزمایش شده.............................................................................

    2-11-3- روش تهیه بافر 10X استات با 4 pH=...........................................................................

    2-11-4- روش تهیه بافر فسفات سدیم Mm 25 با 5/4 pH=...................................................

    2-12- استخراج متابولیت از ادرار انسان............................................................................................

    بخش سوم: نتایج

    3-1- جداسازی سلولهای کبد................................................................................................................

    3-2- سنتز مکونین...................................................................................................................................

    3-3- روش کروماتوگرافی با کارکرد عالی (HPLC)........................................................................

    بخش چهارم: بحث و نتیجه گیری

    4-1- جداسازی سلول های کبد موش................................................................................................

    4-2- روش کروماتوگرافی با کارکرد عالی (HPLC)........................................................................

    4-3- متابولیسم نوسکاپین......................................................................................................................

    4-4- متابولیسم نوسکاپین در ادرار انسان..........................................................................................

    خلاصه انگلیسی..........................................................................................................................................

    منابع...............................................................................................................................................................

    اختصارات...................................................................................................................................................... 

     

    Katzung, B.G.  Basic and Clinical Pharmacology. (2004) 9th edition P: 51-64, 512-528.

     

    Dewick, P.M., Medical Natural Products A Biosynthetic Approach. (2003) 2nd edition P: 329-331.

     

     

    Evans, W.C. Trease and Evans, Pharmacognosy. (2002) 15th edition P: 357-358.

     

    Cone, E.J.; Gorodetzky, C.W.; Shu Yuan Yeh; Darwin, W.D. and Buchwald, W.F. Determination and measurement of opium alkaloids and metabolites in urine of opium eaters by methane chemical ionization mass fragmentography. J. of chromatography. (1982) 230: 57-67.

     

    متابولیسم داروها و مواد شیمیایی (بیوشیمی ترکیبات خارجی)؛ تألیف پارک د.و.، ترجمه آیینه چی ی. و محمودیان م.؛ 1360؛ ص 8-11.

     

    Hasler, J.A. Pharmacogenetics of cytochromes P450. Mol Aspects Med. (1999) 20(1-2): 12-24, 25-137.

     

    Hasler, J.A.; Estabrook, R.; Murray, M.; Pikuleva, I.; Waterman, M.; Capdevila, J.; Holla, V.; Helvig, C.; Falck, J. R.; Farrell, G.; Kaminsky, L.S.; Spivack, S.D.; Boitier, E. and Beaune, P. Human cytochromes P450. Mol Aspects Med. (1999) 20: 1-137.

     

     

    Gondfriand, T.; Miller, R. and Wibo, M. Calcium antagonism and calcium entry blockade. Pharmacol. Rev. (1989) 38: 321-416.

     

    Smith, D.A.; Abel, S.M.; Hyland, R. and Jones, B.C. Human cytochrome P450, electivity and measurement in vivo. Xenobiotica. (1998) 28(12): 1095-1128.

     

    مطالعه فارماکوکینتیک مبودیپین و دیبودیپین، دو مسدد جدید کانال کلسیم، در حیوانات آزمایشگاهی؛ بهلولی ش. پایان نامه شماره 12 گروه فارماکولوژی، دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی ایران؛ 83-1382؛ ص 27.

     

    Moldeus, P.; Hogberg, J. and Orrenius, S. Isolation and use of Liver cells. Methods Enzymol. (1978) 52: 60-71.

     

     

     Howard, R.B.; Christensen, A.K.; Gibbs, F.A. and Pesch, L.A.
    J. Cell Biol. (1967) 35:675.

     

     

     Berry, M.N. and Friend, D.S. J.Cell Biol. (1969) 43:506.

     

    Wagle, S.R. and Ingebretsen, W.R., Jr, this series 35:579.

     

     

     Seglen, P.O. Exp. Cell Res. (1973) 82:391.

     

    Ian Freshney, R. Culture of Animal Cells A Manual of Basic Technique. (2000) 4th edition P: 96-98, 357-358.

     

    روشهای بنیادی کشت یاخته های جانوری؛ خوانساری ن. و شمشیری م.؛ 1374؛ص 1-30.

     

     

    Haikala, V. New sensitive method to determine noscapine in serum by reversed-phase liquid chromatography.
    J. of Chromatography. (1985) 337: 429-433.

     

     

     Jensen, K.M. Determination of noscapine in serum by high-performance liquid chromatography. J. of chromatography (1983) 274: 381-387.

     

    کروماتوگرافی و طیف سنجی؛ شفیعی ع.؛ 1373؛ ص 1-79.

     

    Hamilton, R.J. and Sewell, P.A. Introduction to High Performance Liquid Chromatography. (1981) 2nd edition P: 1-13, 60-78.

     

     

    Ravindranath, B. Principles and Parctice of Chromatography. (1989) P: 23-53, 321-332.

     

    Schwedt, G. Essential Guide to Analytical Chemistry. (1998) P: 142-147.

     

     

    Willette, R.E. Textbook of Organic Medicinal and Pharmaceutical Chemistry. (1998) 10th edition P: 687-711.

     

     

     Karlsson, M.O.; Dahlstrom, B.; Echernas, S.-A.; Johansson, M. and Tufvesson, A. Pharmacokinetics of oral noscapine.
     Eur. J. Clin. Pharmacol. (1990) 39: 275-279.

     

     

     Dahlstrom, B.; Mellstrand, T.; Lofdahl, C.-G. and Johansson, M. Pharmakokinetic properties of noscapine. Eur. J. clin. Pharmacol. (1982) 22: 535-539.

     

     Tsunoda, N. and Yoshimura, H. Metabolic fate of noscapine. II. Isolation and identification of novel metabolites produced by C-C bond cleavage. Xenobiotica (1979) 9(3): 181-187.

     

     

     Mitchell, I.D.; Carlton, J.B.; Chan, M.Y.; Robinson, A. and underland, J. Noscapine-induced polyploidy in vitro. Mutagenesis. (1991) 6(6): 479-486.

     

     Kamikawa, Y. and Shimo, Y. Inhibitory effects of non-narcotic antitussive drugs on cholinergically and non-cholinergically mediated neurogenic contractions of guinea-pig isolated bronchial muscle. J. Pharm. Pharmacol. (1991) 43(4): 242-246.

     

     

     Mahmoudian, M. and Mojaverian, N. Effect of noscapine the antitussive opioid alkaloid on bradykinin-induced smooth muscle contraction in the isolated ileum of the guinea-pig.

     

     Francel, P.C. Bradykinin and neuronal injury. J. Neurotrauma. (1992) 9 suppl. 1: 527-54. Review.

     Ebrahimi S.A.; Zareie, M.R.; Rostami, P. and Mahmoudian M. Interaction of noscapine with the bradykinin mediation of the cough response. Acta Physiol. Hung. (2003) 90(2): 147-155.

     

     Zhou, J.; Gupta, K.; Aggawal, S.; Aneja, R.; Chandra, R.; Panda, D and Joshi, H.C. Brominated derivatives of noscapine are potent microtubule-interfering agents that perturb mitosis and inhibit cell proliferation. Mol. Pharmacol. (2003) 63(4): 799-807.

     

     

     Zhou, J.; Gupta, K.; Yao, J.; Ye, K.; Panda, D.; Ginnakakaou, P. and Joshi, H.C. Paclitaxel-resistant human ovarian cancer cells undergo C-Jun NH2-terminal kinase-mediated apoptosis in response to noscapine. J. Biol. Chem (2002) 277(42): 39777-39785.

     

     Joshi, H.C. and Zhou, J. Noscapine and analogoues as potential chemotherapeutic agents. Drug New Perspect. (2000) 13(9): 543-546.

     

     

     Ke, Y.; Ye, K.; Grossnikaus, H.E.; Archer D.R.; Joshi, H.C. and Kapp, J.A. Noscapine inhibits tumor growth with little toxicity to normal tissues or inhibition of immune responses. Cancer-Immunol-Immunother. (2000) 49(4-5): 217-225.

     

     Tsunoda, N. and Yoshimura, H. Metabolic fate of noscapine. III. Further studies on identification and determination of the metabolites. Xenbiotica (1981) 11(1): 23-32.

     

     

     Tsai, C.; Perng, R.; Chang, K.; Venzo, D. and Gazdar, A. Evaluation of the relative cytoxic effects of anticancer agents in serum-Supplemented Versus Serum-free media using a tetrazolium colorimetric assay. Jpn. J. Cancer (1996) 87: 91-97.

     

     Ian freshney, R. Culture of Animal Cells A Manual of Basic Technique (1992) 2nd edition P: 15-46.

     

     

     Chollet, D.F.; Ruols, C. and Arnera, V. Determination of noscapine in human plasma using solid-phase extraction and high-performance liquid chromatography. J. of chromatography B (1997) 701: 81-85.

     

     Lee, D.U. (-)--Narcotine: A facile synthesis and degradation with ethyl chloroformate. Bull. Korean Chem. (2002) 23(11): 1548-1552.

     

     

    Yin, C.; Tang, C. and Wu, X. HPLC determination of aminophylline, methoxy phenamine hydrochloride,  noscapine and chlorphenamine maleate in compound dosage forms with an aqueous-organic mobile phase. J. of Pharmaceutical and Biomedical Analysis (2003) 33: 39-43.

     

     Musshoff, F.; Trafkowski, J. and Madea, B. Validated assay for the determination of markers of illicit heroin in urine samples for the control of patients in a heroin prescription program. J. of chromatography B (2004) 811: 47-52.

     

     

     Johansson, M.; Tufvesson, A.; Forsmo-Bruce, H.; Jacobsso, S. and Westerlund, D. Determination of noscapine and its metabolites in plasma by coupled-column liquid chromatography. J. of chromatography (1988) 459: 301-311.

     

     Kikura-Hanajir, R.; Kaniwa, N.; Ishibashi, M.; Makino, Y. and Kojima, S. Liquid chromatographic-atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometric analysis of opiates and metabolites in rat urine ofter inhalation of opium. J. of chromatography B (2003) 789: 139-150

پروپوزال در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, گزارش سمینار در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, تز دکترا در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, رساله در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, پایان نامه در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, تحقیق در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, مقاله در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, تحقیق دانشجویی در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, مقاله دانشجویی در مورد پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش, پروژه دانشجویی درباره پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلول های مجزای کبد موش
ثبت سفارش
عنوان محصول
قیمت