体外模拟代谢测试
发布时间:2026-03-11
本检测详细阐述了体外模拟代谢测试这一前沿技术。文章系统性地介绍了该技术涵盖的核心检测项目、广泛的应用范围、主流的实验方法以及关键的仪器设备。通过模拟人体或生物体内的代谢环境,该技术在新药研发、食品安全、毒理学研究及功能性成分评价等领域发挥着不可替代的作用,为预测化合物在生物体内的代谢命运提供了高效、可控且伦理友好的研究工具。
注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。
检测项目
化合物稳定性测试:评估目标化合物在模拟生理环境(如不同pH缓冲液)中的化学稳定性,预测其是否易于分解。
肝微粒体温孵实验:利用富含药物代谢酶的肝微粒体,研究化合物在肝脏中的I相代谢(如氧化、还原)速率和途径。
肝细胞代谢实验:使用原代肝细胞或肝细胞系,在更完整的细胞环境中评估化合物的代谢、毒性及酶诱导/抑制效应。
CYP450酶亚型鉴定:通过使用特异性化学抑制剂或重组人CYP450酶,鉴定负责化合物代谢的关键细胞色素P450酶亚型。
代谢产物鉴定与谱图分析:利用高分辨质谱等技术,分离并鉴定化合物经代谢后产生的所有主要和次要代谢产物结构。
代谢动力学参数测定:计算米氏常数(Km)、最大反应速率(Vmax)、内在清除率(CLint)等关键药代动力学参数。
血浆蛋白结合率测试:评估化合物与血浆蛋白(如白蛋白、α1-酸性糖蛋白)的结合程度,这直接影响其游离浓度和代谢速率。
跨膜转运评估:使用Caco-2细胞模型等,模拟肠道吸收,研究化合物被动扩散或主动转运的渗透特性。
反应性代谢物筛查:检测化合物在代谢过程中是否会产生可与蛋白质或DNA共价结合的反应性中间体,评估潜在毒性风险。
代谢酶抑制/诱导评价:研究待测化合物对主要药物代谢酶(尤其是CYP450酶)活性的抑制或诱导能力,预测药物-药物相互作用。
检测范围
创新药物候选物:在新药发现与开发早期阶段,对先导化合物进行代谢性质和成药性评价,优化分子结构。
天然产物与中药活性成分:研究植物提取物或单体成分在体内的可能代谢途径,阐明其药效物质基础及作用机制。
农药与兽药残留:模拟动植物体内的代谢过程,鉴定其代谢产物,为残留检测和安全性评估提供依据。
食品添加剂与包装材料迁移物:评估食品接触材料中可能迁出的化学物质在胃肠模拟液中的稳定性与代谢转化。
环境污染物与持久性有机污染物:研究外源性污染物在生物体内的生物转化过程,评估其环境归趋和生态毒理风险。
化妆品功效成分:测试美白、抗衰等活性成分在皮肤模型或相关酶系中的代谢稳定性与透皮吸收特性。
保健品与功能食品因子:如对益生元、多酚、皂苷等功能因子进行肠道菌群代谢模拟,研究其生物利用度与健康效应。
临床前毒理学研究:通过代谢测试预测和解释化合物的种属差异、器官毒性及遗传毒性,辅助风险评估。
法医毒物分析:模拟体内代谢,合成或鉴定滥用药物的特征性代谢标志物,用于法医鉴定和毒物筛查。
工业化学品安全性评估:遵循法规要求(如REACH),对工业用化学品进行体外代谢测试,作为整体安全评估的一部分。
检测方法
肝微粒体温孵法:将化合物与肝微粒体、辅因子(NADPH)在缓冲液中共同温育,是最经典的I相代谢研究方法。
肝细胞悬浮/培养法:使用新鲜分离的或冻存的原代肝细胞,能同时反映I相、II相代谢及转运体作用,更接近体内情况。
S9组分温孵法:使用肝组织匀浆后得到的上清液(S9),同时含有微粒体和胞液酶,可用于综合代谢研究。
Caco-2细胞单层模型:利用人结肠癌细胞在Transwell小室中形成极性单层,模拟肠道上皮屏障,研究吸收和外排转运。
重组酶表达系统法:使用表达单一特定人CYP450酶或UGT酶的重组微粒体或昆虫细胞,进行高选择性的代谢途径研究。
CYP450酶抑制荧光法:使用荧光底物探针,通过检测荧光产物的生成速率变化,高通量筛选化合物对特定CYP酶的抑制潜力。
人工消化模型(如TIM系统):动态模拟人体胃肠道的pH、蠕动、消化酶分泌等条件,研究化合物在消化过程中的变化。
肠道菌群体外发酵模型:在厌氧条件下,将化合物与人类粪便菌群共培养,研究肠道微生物对化合物的生物转化作用。
血浆稳定性测试法:将化合物置于37°C的人或动物血浆中温育,定期取样分析,评估其被血浆酯酶等水解的稳定性。
平衡透析法/超滤法:用于测定化合物与血浆蛋白的结合率。平衡透析基于浓度差扩散,超滤则通过离心力分离游离药物。
检测仪器设备
高效液相色谱仪:用于分离复杂的代谢孵育样品中的母药及其代谢产物,是代谢研究中最核心的分离工具。
液相色谱-串联质谱联用仪:将HPLC的分离能力与质谱的高灵敏度、高选择性检测相结合,是代谢产物鉴定和定量分析的金标准。
高分辨质谱仪:如飞行时间或轨道阱质谱,能提供化合物的精确分子量,从而推断元素组成,是未知代谢产物结构解析的关键设备。
恒温振荡培养箱:为体外代谢温孵实验提供稳定且均匀的37°C恒温环境及温和的振荡混合,确保反应均一性。
超高效液相色谱仪:相比传统HPLC,使用更小粒径色谱柱和更高压力,大幅提高分离速度、灵敏度和分辨率,适合高通量分析。
细胞培养系统(CO2培养箱、生物安全柜):为使用肝细胞、Caco-2细胞等进行的体外代谢实验提供无菌、恒温恒湿的细胞培养环境。
多功能酶标仪:配备荧光、化学发光等检测模块,可用于快速读取基于荧光底物的CYP450酶抑制或活性测定实验结果。
超速离心机:用于从肝组织匀浆中分离制备亚细胞组分,如微粒体、线粒体或S9组分,是制备关键代谢酶来源的设备。
平衡透析装置与超滤离心管:专门用于血浆蛋白结合率研究的实验耗材与配套设备,实现游离药物与结合药物的物理分离。
人工胃肠道模拟系统:如TIM系统,是一套复杂的计算机控制动态系统,可高度模拟人体胃肠道的生理参数和消化过程。
检测服务范围
1、指标检测:按国标、行标及其他规范方法检测
2、仪器共享:按仪器规范或用户提供的规范检测
3、主成分分析:对含量高的组分或你所规定的某种组分进行5~7天检测。
4,样品前处理:对产品进行预处理后,进行样品前处理,包括样品的采集与保存,样品的提取与分离,样品的鉴定以及样品的初步分析,通过逆向剖析确定原料化学名称及含量等共10个步骤;
5、深度分析:根据成分分析对采购的原料标准品做准确的定性定量检测,然后给出参考工艺及原料的推荐。最后对产品的质量控制及生产过程中出现问题及时解决。
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