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目的:
1.分析MXC及其代谢产物HPTE是否可以通过抑制3β-HSD与17β-HSD3而影响人与大鼠睾丸中雄激素的合成,并分析抑制作用的发生机制。
2.建立同时测定大鼠血浆中MXC及其代谢产物HPTE浓度的HPLC方法。
3.用建立的方法研究MXC及HPTE在大鼠体内的毒物代谢动力学。
方法:
(一)MXC和HPTE对人与大鼠睾丸中3β-HSD及17β-HSD3抑制作用的研究实验
用CO2窒息法处死大鼠,取出睾丸,用玻璃匀浆器进行匀浆,制备微粒体,以Bio-Rad蛋白测定试剂盒测定总蛋白浓度。(人睾丸微粒体为成品)。
1.在睾丸微粒体蛋白,NAD+,底物([3H]-PREG和无标记PREG的混合物)等物质的配比浓度都不变的情况下加入不同浓度的MXC或HPTE进行反应以测定MXC或HPTE对3β-HSD的半数抑制浓度;在睾丸微粒体蛋白,NADPH,底物([3H]-DIONE和无标记DIONE的混合物)等物质的配比浓度都不变的情况下加入不同浓度的MXC或HPTE进行反应以测定MXC或HPTE对17β-HSD3的半数抑制浓度。
2.在睾丸微粒体蛋白,NAD+,MXC或HPTE等物质的配比浓度都不变的情况下加入不同浓度的底物([3H]-PREG和无标记PREG的混合物)进行反应,以测定MXC或HPTE对3β-HSD的抑制模式;在睾丸微粒体蛋白,NADPH,MXC或HPTE等物质的配比浓度都不变的情况下加入不同浓度的底物([3H]-DIONE和无标记DIONE的混合物)进行反应,以测定MXC或HPTE对17β-HSD3的抑制模式。
3.在睾丸微粒体蛋白,底物([3H]-PREG和无标记PREG的混合物),MXC或HPTE等物质的配比浓度都不变的情况下加入不同浓度的NAD+进行反应以确定MXC或HPTE对3β-HSD的抑制模式是否是通过与NAD+竞争而实现;在睾丸微粒体蛋白,底物([3H]-DIONE和无标记DIONE的混合物),MXC或HPTE等物质的配比浓度都不变的情况下加入不同浓度的NADPH进行反应以确定MXC或HPTE对17β-HSD3的抑制模式是否是通过与NADPH竞争而实现。
到反应时间后,加入2ml冰乙醚终止反应,使用薄层色谱分离法分离类固醇,并用放射扫描仪测定放射性,用P4放射性计数与总计数(实验开始时加入的[3H]-PREG的放射性计数)的比,来计算PREG转化为P4的百分率;用T的放射性计数与总计数(实验开始时加入的[3H]-DIONE的放射性计数)的比来计算DIONE转化为T的百分率。
(二)建立同时测定大鼠血浆中MXC及其代谢产物HPTE浓度的HPLC方法
高效液相色谱仪Agilent1100系列;色谱柱为AgilentZORBAXEclipseXDB-C18(4.6mmx150mm5μm);流动相为A:H20,B:乙腈;二元梯度洗脱程序:0min时A:B(55:45),6min时A:B(15:85),8min时A:B(55:45),流速1.0ml·min-1;紫外检测波长:240nm;柱温:30℃。
(三)MXC及HPTE在大鼠体内的毒物代谢动力学实验
取8只雄性SD大鼠,灌胃给药(MXC,500mg·kg-1)染毒后,于不同时间点收集血液样本。采用建立的HPLC法测定大鼠血浆中MXC和HPTE的含量,用DAS2.0程序处理数据,计算毒物代谢动力学参数。
结果:
(一)MXC和HPTE对人与大鼠睾丸中3β-HSD及17β-HSD3抑制作用的研究实验
1.MXC和HPTE对人的3β-HSD有效抑制浓度为10nM。MXC抑制3β-HSD的IC50为53.21±15.52μM(人)和46.15±17.94μM(大鼠),HPTE对其抑制的IC50为8.29±2.49μM(人)和13.82±2.26μM(大鼠)。MXC达到100μM时,对人和大鼠的17β-HSD3活性没有影响。而HPTE抑制17β-HSD3的IC50是12.1±1.9μM(人)和32.0±8.6μM(大鼠)。
2.MXC和HPTE对3β-HSD的作用方式并非与底物孕烯醇酮相互竞争,而是与辅酶因子NAD+竞争。HPTE抑制17β-HSD3的作用方式不是与底物雄烯二酮竞争,而是与辅酶因子NADPH相互竞争。
(二)同时测定大鼠血浆中MXC及其代谢产物HPTE浓度的HPLC方法
血浆中MXC、HPTE和内标物氯硝西泮出峰干净利落,峰形良好,分离完全,无杂质峰干扰。MXC、HPTE和氯硝西泮留时间分别为8.19,4.26和3.34min.MXC在(0.06-12)mg·L-1范围内线性关系良好(r=0.9998),HPTE在(0.06-3)mg·L-1范围内线性关系良好(r=0.9997)。血浆MXC及HPTE的定量下限均为0.06mg·L-1。平均相对回收率跟平均绝对回收率均在85%以上;日内精密度RSD小于5%,日间精密度RSD小于15%,可用于MXC及HPTE的毒动学研究。
(三)MXC及HPTE在大鼠体内的毒物代谢动力学实验
甲氧滴滴涕的毒动学参数:Cmax为(5.52±1.21)mg·L-1;t1/2α为(4.12±1.21)h:t1/2β为(22.54±6.31)h;AUC(0-t)为(65.97±17.94)mg·h-1·L-1;AUC(0-∞)为(69.06±18.61)mg·h-1·L-1;CL为(7.94±2.31)L·h-1·kg-1;V为(66.16±20.21)L·kg-1。
HPTE的毒动学参数:Cmax为(1.32±0.37)mg·L-1;t1/2。为(3.13±0.91)h:t1/2β为(31.12±10.91)h;AUC(0-t)为(14.69±2.99)mg·h·L-1:AUC(0-∞)为(17.23±3.66)mg·h-1·L-1;CL为(30.14±6.09)L·h-1·kg-1;V为(232.55±36.44)L·kg-1。
结论:
1.MXC的生物活性代谢产物HPTE能直接抑制3β-HSD和17β-HSD3。
2.本研究建立的HPLC法快速、简便、灵敏、精密度高,可用于检测大鼠血浆中的MXC及HPTE。
3.经灌胃给药染毒,MXC与其代谢产物HPTE的毒物代谢动力学均符合二室模型,HPTE的半衰期长于MXC。