目的:作为严重的持久性有机污染物,氯酚及其衍生物的暴露会对人类健康和生态环境造成严重的不利影响,例如急性毒性,组织病理学变化,致突变性和癌症等。细胞色素氧化酶P450(CYPs或P450)是最重要的Ⅰ期代谢酶,介导多类内源性和外源性化合物的氧化和羟基化。其中,CYP3A4是人体中最重要的CYPs亚型,参与大多数内源性物质和超过50%的临床药物的Ⅰ期代谢。目前,动物模型已普遍应用来预测人体内的相关研究,因此,检测不同动物之间的种属差异非常重要。本研究旨在研究14种不同结构的氯酚对人CYP3A4的抑制活性及抑制动力学,以及研究氯酚对不同动物种属(猴、鼠、狗、猪)肝微粒体的抑制作用,以获得种属差异的结果,从而选择更适合的动物模型来解释临床效果。方法:总体积为200μL的体外孵育体系,由还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)生成体系、肝微粒体、睾酮、三羟甲基氨基甲烷(Tris-HCl)缓冲液组成,以CYP3A4催化睾酮作为探针反应,用超高效液相色谱仪(UPLC)对代谢物6β-羟基睾酮进行检测分析。首先进行酶活性测定及酶代谢动力学实验,其次,选取14种氯酚作为实验组抑制剂,进行抑制初筛实验,以等体积的酮康唑用作阳性对照,等体积的二甲基亚砜用作阴性对照。然后选取抑制率超过80%的氯酚进行浓度依赖性抑制实验和抑制动力学实验。通过分子对接方法,从空间结构上解释不同结构的氯酚对CYP3A4的抑制差异。此外,同样选取抑制率超过80%的氯酚进行不同动物种属(猴、鼠、狗、猪)肝微粒体的抑制活性、浓度依赖性抑制实验及抑制动力学实验,抑制结果与人肝微粒体的抑制结果进行比较以获得种属间差异。结果:在14种氯酚中,2,3,4-三氯酚、3,4,5-三氯酚、2,3,4,5-四氯酚对人CYP3A4的抑制作用超过80%。因此选取以上三种氯酚进行接下来的实验。这三种氯酚对人CYP3A4的半数抑制浓度分别为20.5μM、8.0μM、6.0Μm,抑制类型均为非竞争性抑制,抑制动力学常数分别为26.4Μm、13.5Μm、8.8μM。通过检测以上三种氯酚分别对猴、鼠、狗、猪肝微粒体的抑制作用,可知其对猴与狗肝微粒体活性的抑制较强。进行半数抑制浓度和抑制动力学实验,这三种氯酚对猴肝微粒体的半数抑制浓度为37.1μM、10.4μM、10.5μM。2,3,4-三氯酚对My LMs的抑制类型为竞争性抑制,抑制动力学常数为4.9μM;3,4,5-三氯酚和2,3,4,5-四氯酚对My LMs的抑制类型为非竞争性抑制,抑制动力学常数分别为8.1Μm、28.7μM。这三种氯酚对狗肝微粒体的半数抑制浓度为31.6μM、11.9μM、38.9Μm,抑制类型均为非竞争性抑制,抑制动力学常数分别为13.8Μm、0.6Μm、6.1μM。通过进行氯酚与CYP3A4空间结构的分子对接,2-氯酚,2,4-二氯酚,2,4,6-三氯酚与CYP3A4的结合自由能分别为-5.29 kcal/mol、-5.99 kcal/mol、-5.88 kcal/mol。2-氯酚与CYP3A4之间形成1个氢键和5个疏水性连接;2,4-二氯酚与CYP3A4之间形成1个氢键和6个疏水性连接;2,4,6-三氯酚与CYP3A4之间形成2个氢键和5个疏水性连接。结论:14种氯酚对人CYP3A4活性的抑制作用存在结构相关性。当在第四个位点增加一个氯原子时,氯酚对CYP3A4的抑制能力将显着提高,当在第六个位点增加一个氯原子时,氯酚对CYP3A4的抑制能力将显着降低。此外,综合比较抑制动力学类型和抑制动力学常数的结果,猴更适合作为评价3,4,5-三氯酚对CYP3A抑制作用的动物模型;狗更适合作为评价2,3,4-三氯酚和2,3,4,5-四氯酚对CYP3A抑制作用的动物模型。