药物代谢评价技术服务
一、模型简介
药物代谢是指药物在生物体内经过一系列生物化学转化过程，最终被转化为代谢产物并排出体外的过程。它是药物在体内发挥作用、维持药效和消除毒性的关键环节。药物代谢通常发生在肝脏，但也可能在其他组织（如肠道、肾脏、肺等）中进行。通过药物代谢，药物分子被转化为更易排泄的形式，同时其药理活性或毒性也可能发生改变。药物代谢的主要场所如下图：
肝脏：是药物代谢的主要器官，富含代谢酶（如CYP450、UGT等）。
肠道：肠道微生物和肠壁细胞也参与部分药物的代谢。
肾脏和肺：在特定情况下，这些器官也可能参与药物代谢。
1、小分子化合物的代谢途径
小分子化合物是药物研发中最常见的类型，其代谢途径主要包括Ⅰ相代谢和Ⅱ相代谢：
Ⅰ相代谢：通过氧化、还原、水解等反应，将药物转化为更具极性的代谢产物。例如，对乙酰氨基酚通过CYP450酶系氧化为N-乙酰对苯醌亚胺（NAPQI）。
Ⅱ相代谢：通过结合反应（如葡萄糖醛酸化、硫酸化、谷胱甘肽结合）进一步增加代谢产物的极性，促进其排泄。例如，吗啡通过葡萄糖醛酸化生成吗啡-3-葡萄糖醛酸。
代谢产物鉴定：使用LC-MS/MS、NMR等高灵敏度技术鉴定代谢产物，并评估其药理活性或毒性。
代谢酶鉴定：确定参与代谢的关键酶（如CYP450、UGT等），并评估其基因多态性对药物代谢的影响
2、小核酸药物代谢途径
小核酸药物（如siRNA、反义寡核苷酸）的代谢途径与传统小分子化合物不同，主要包括以下方面：
代谢途径：小核酸药物主要通过核酸酶（如RNase H、核酸外切酶）降解为短片段，最终代谢为单核苷酸。例如，siRNA在体内被核酸酶降解为短片段，最终代谢为单核苷酸。
代谢产物鉴定：使用LC-MS/MS、凝胶电泳等技术鉴定代谢产物，并评估其药理活性或毒性。
代谢动力学研究：使用血浆、肝细胞等体外模型研究代谢动力学，并通过动物实验研究体内代谢动力学。
代谢酶鉴定：确定参与代谢的关键酶（如核酸酶、磷酸酶），并评估其活性对药物代谢的影响。
二、检测模型
1、原代肝细胞
采用人、猴、犬、大鼠、小鼠等物种的原代肝细胞，模拟体内药物代谢环境，评估药物的代谢稳定性及代谢产物。
2、S9/肝微粒体
肝微粒体是肝细胞内质网的膜成分，富含Ⅰ相代谢酶（如细胞色素P450酶系，CYP450）和少量Ⅱ相代谢酶（如UGTs、ST等）。
主要应用：
Ⅰ相代谢研究：肝微粒体主要用于研究氧化、还原和水解反应，是Ⅰ相代谢的主要场所。例如，CYP450酶系能够将药物转化为更易排泄的形式。
代谢产物鉴定：通过LC-MS/MS等技术，可以鉴定药物代谢产物并评估其药理活性或毒性。
代谢酶鉴定：确定参与代谢的关键酶（如CYP450、UGT等），并评估其基因多态性对药物代谢的影响。
代谢动力学研究：通过体外孵育实验，研究药物的代谢半衰期（t1/2）和内在清除率（Clint）。
肝S9是肝组织匀浆后去除沉淀物的混悬溶液，包含完整的Ⅰ相和Ⅱ相代谢酶（如CYP450、UGTs、SULT等）。
主要应用：
复杂代谢产物研究：肝S9适合研究经过Ⅰ相和Ⅱ相代谢的复杂代谢产物，尤其适用于非CYP酶代谢途径的药物。
代谢产物鉴定：通过LC-MS/MS等技术，鉴定代谢产物并评估其药理活性或毒性。
代谢酶鉴定：确定参与代谢的关键酶（如核酸酶、磷酸酶等），并评估其活性对药物代谢的影响。
优势：酶种类齐全，适合代谢产物的系统定性研究，但酶活性较低，代谢产物生成量较少。
应用区别
酶种类：肝S9包含完整的Ⅰ相和Ⅱ相代谢酶，而肝微粒体主要富含Ⅰ相酶。
酶活性：肝微粒体酶活性较高，适合定量研究；肝S9酶活性较低，但酶种类更全。
应用场景：
当药物主要通过CYP酶代谢时，选择肝微粒体。
当药物涉及非CYP酶代谢或需要研究复杂代谢产物时，选择肝S9。
3、溶酶体
1） 药物研发与靶向治疗
溶酶体在药物研发中具有重要作用，尤其是在靶向治疗和克服耐药性方面：
靶向溶酶体药物：溶酶体因其独特的酸性环境和丰富的酶系统，成为药物靶向的重要对象。例如，天然产物重楼皂苷 D（Polyphyllin D, PD）通过靶向酸性鞘磷脂酶（SMPD1）诱导溶酶体膜通透性（LMP），触发肝癌细胞的溶酶体依赖性细胞死亡，并增强索拉非尼的抗肿瘤效果。
克服耐药性：肿瘤细胞中的溶酶体常通过富集药物（如索拉非尼）导致耐药性。通过开发溶酶体靶向药物，可以破坏溶酶体功能，释放药物并增强其疗效。
2）蛋白质降解技术
溶酶体在蛋白质降解技术中扮演重要角色，尤其是在基于溶酶体的蛋白质降解剂开发中：
CMA Chimera技术：通过分子伴侣介导的自噬（CMA）途径，将目标蛋白与溶酶体结合并降解。
3）代谢研究与疾病模型
代谢研究：通过分离溶酶体，研究其酶活性和代谢功能，揭示细胞内物质降解和回收利用的机制。例如，使用密度梯度超速离心法或免疫沉淀法分离溶酶体，结合质谱分析鉴定其蛋白质组成和功能。
疾病模型：溶酶体功能障碍与多种疾病相关，如神经退行性疾病、溶酶体贮积症和癌症。通过研究溶酶体在疾病中的作用，可以为疾病治疗提供新靶点。例如，在肝细胞癌（HCC）中，溶酶体通过调控自噬和化疗耐药性，成为治疗的重要靶点。
4）药物代谢与稳定性研究
溶酶体在药物代谢和稳定性研究中也具有重要应用：
药物代谢：溶酶体通过其水解酶系统参与药物的代谢和降解。例如，在眼科药物研发中，溶酶体通过降解药物影响其疗效和稳定性，研究溶酶体代谢途径有助于优化药物设计。
药物稳定性：通过体外模型（如肝微粒体、肝S9）研究药物在溶酶体中的代谢稳定性，评估其药代动力学特征和潜在毒性。
5） 细胞自噬与死亡调控
溶酶体在细胞自噬和死亡调控中发挥核心作用：
自噬调控：溶酶体通过自噬途径降解细胞内受损或多余的细胞器，维持细胞稳态。例如，在肿瘤治疗中，通过诱导溶酶体依赖性自噬，可以抑制肿瘤细胞生长。
细胞死亡：溶酶体膜通透性（LMP）的诱导可触发细胞死亡，为癌症治疗提供新策略。例如，通过靶向溶酶体膜，诱导肿瘤细胞死亡并增强化疗效果。
三、检测条件
液质联用仪
四、服务资质、条件与团队
本公司按照GMP标准建设生物安全二级实验室，并完成卫健委备案，病原体范围：乙肝病毒、慢病毒等工具病毒、人体或动物样本。生物安全二级实验室配套检测设备、设施价值2000余万元，包括激光共聚焦、分选流式细胞仪、超高速离心机、实时荧光定量PCR仪等。技术团队包括美国医学与生物工程院院士、青年千人计划、深圳市高层次人才等；其中，周明博士，博士毕业于中科院武汉病毒研究所，从事肝脏研究究14年，获得国家自然科学基金、博士后基金、广东省科技厅、深圳市科创委等项目资助7项，发表第一作者或通讯作者SCI论文10余篇。
五、服务流程
六、服务案例
案例1 上海某生物医药公司
案例2 杭州某科研机构
