基于体内药代过程的丹参酚酸系统暴露调控及药物相互作用研究

Improving drug efficacy and reducing drug side effects can be achieved by the favorable regulation of pharmacokinetic drug-drug interactions. Danshen polyphenolic acids have been reported to show negligible inhibitory potency on CYP450s but potent inhibitory effects on renal OATs. It has been demonstrated that after intravenous dosing of Danshen-based pharmaceuticals, a lot of methylated metabolites as well as the intact polyphenolic acids present in the body with high level. However, so far there is no studies regarding the mechanism of renal/hepatic uptake of these important components, and their inhibitory potential on the COMT and transporters has also not been well clarified yet. By integrating enzyme/transporter kinetics, pharmacokinetics and toxicological information, this project will focus on investigating the interaction between Danshen polyphenolic acids/metabolites and COMT enzyme/OATPs/OATs, exploring the structure-pharmacokinetics of Danshen polyphenolic acids, and manipulating systemic exposure levels of polyphenolic acids/metabolites and exploring their protective effect on levodopa- and aristolochic acid-related toxicity via pharmacokinetic mechanism. This study will not only provide scientific information for optimizing the clinical medication of Danshen polyphenolic acids and relative herbal products, but also provide guidance for Danshen polyphenolic acids-based drug development. This will also put some new insights for similar research on the other herbal medicines.

研究基于药代动力学的药物相互作用机制，并充分发挥其有利的调节作用，可以达到提高疗效降低毒副作用的目的。文献报道丹参酚酸对CYP450酶无明显抑制作用，而能显著抑制肾脏转运体OATs的活性。前期研究表明静脉给药丹参制剂后丹参酚酸成分系统暴露高且存在大量甲基化代谢物，但目前尚缺乏这些成分的肝肾摄取机制研究，同时它们对COMT酶和转运体活性的影响也知之甚少。因此本项申请拟结合酶动力学、转运体动力学、药代动力学和毒理学等研究方法，基于体内药代过程探讨丹参酚酸及主要代谢物分别与COMT酶和摄取转运体OATP、OAT的相互作用，阐明丹参酚酸“结构-药代”关系，并以此为靶点调控丹参酚酸及代谢物的系统暴露水平、探索丹参酚酸对左旋多巴和马兜铃酸毒副作用的保护作用，为优化丹参酚酸及相关中药制剂的临床疗效提供信息，为基于丹参酚酸的应用开发提供指导，同时也为其他中药的同类研究提供有益的思路和方法。

丹参在中国广泛用于治疗心血管疾病。基于丹参的治疗剂型分为口服和静脉，丹参酚酸认为是一类丹参最主要的活性成分。本研究目的在于从亚细胞、细胞、整体水平研究酚酸及代谢物与COMT酶和肝肾转运体的相互作用，揭示丹参酚酸“结构-代谢”关系、“结构-排泄”关系，阐明丹参酚酸成分的体内代谢机制和排泄规律，和基于COMT酶、OATPs和OATs转运体的药物相互作用机制。.1）丹参素在大鼠、犬、人种属中的甲基化代谢稳定性均高于其他丹酚酸；代谢物谱分析发现，加合甲基的数目与化合物临位酚羟基数量有关，同时同一化合物加合甲基数越多需要的时间越长，揭示丹参酚酸“结构-代谢”关系。进一步研究发现丹参酚酸原型成分（除丹参素）对COMT代谢活性均有抑制作用，但体内研究发现，大鼠给予丹红注射液后，血浆中Hcy水平高于生理盐水组，且随给药剂量增加而增加。因此丹酚酸合并使用甲基多巴后，可能会加剧Hcy的升高，也就是说，丹酚酸并不能通过抑制COMT活性降低甲基多巴引起的Hcy风险。2）分子量相对较大的丹酚酸B和紫草酸是肝转运体的底物，分子量相对较小的丹参素是肾转运体底物，而分子量中等的迷迭香酸和丹酚酸D则与肝肾转运体均有亲和性，这一现象与这些化合物原型成分在体内的排泄特征相吻合，揭示丹参酚酸“结构-排泄”关系。进一步评估了丹参酚酸对围绕主要作用的转运体的可能引发的药物相互作用，结果显示由于salvianolic acid B、Salvianolic acid A、Lithospermic acid、Salvianolic acid D有较高的蛋白结合率，与转运体OATP1B1、OATP1B3、OAT1、OAT3介导发生的DDI风险较小。.从亚细胞、细胞、整体水平研究酚酸及代谢物与COMT酶和肝肾转运体的相互作用，揭示丹参酚酸“结构-代谢”关系、“结构-排泄”关系，阐明丹参酚酸成分的体内代谢机制和排泄规律；利用基于COMT酶、OATPs和OATs转运体的药物相互作用机制来评价联合用药的安全性，从而提高临床合理用药。