1.细胞间转运
(1)研究药物吸收机制(被动转运或主动转运)药物吸收的饱和性是主动转运或促进扩散的特征,而吸收存在方向性是药物受外排蛋白作用的特征。因此,不具备饱和性和方向性两大特征的药物吸收可能是被动转运机制。研究的实验方法有BBMV、Ussing Chamber系统、翻转肠囊法及Caco-2细胞法等。
(2)研究药物被动转运发生的途径(细胞间或细胞内)当膜内外存在渗透压差或静水压时,细胞间的水分子发生移动,从而可牵引尿素等水溶性小分子随水分子运动,这种现象称为溶剂牵引。细胞间转运存在典型的溶剂牵引现象,通过改变灌流液的渗透压考察药物渗透系数的变化。此外,还可以应用于转运标示物比较的方法进一步考察药物的转运途径。甘露醇和睾酮分别是细胞间转运和细胞内转运的标示物,EDTA则是已知的能够打开细胞间紧密连接、增加细胞间渗透的调节剂。例如,研究者用EDTA溶液加至Caco-2细胞单层顶侧,考察米替福新、甘露醇和睾酮的表观渗透系数,结果甘露醇的表观渗透系数提高了近30倍,睾酮没有显著变化,米替福新提高了3倍,可见米替福新的转运至少有部分通过细胞间途径转运。
2.药物外排转运器
P-gp、MRP和BCRP是药物外排转运器研究的主要对象。FDA于2004年开始要求考察新的分子实体是否是P-gp相互作用的底物或抑制剂。体外细胞模型法研究药物与P-gp底物相互作用的考察方法和标准主要有3种:①比较药物在细胞不同侧的渗透性,标准为基底侧到顶侧的渗透性与顶侧到基底侧的渗透性比值大于2;②研究药物对P-gp转运器ATP酶的刺激作用,标准为ATP的活性与空白相比大于2;③钙黄绿素的抑制实验,标准为荧光强度大于GF120918(P-gp底物)反应的10%。以上内容也可作为其他外排转运器研究的参考。
在实验中加入P-gp抑制剂是确定药物是否是其底物的常用方法。P-gp抑制剂分为三代:第一代本身有药理活性,又具有P-gp抑制作用的物质,如维拉帕米、环孢素A、利血平等;第二代为无药理活性,具有较高P-gp亲和力的分子,但同时可能抑制两个或多个ABC外排准运蛋白,如GF120918、维拉帕米D型异构体等;第三代具有高度专一的抑制作用,如LY335979、XR9576等。
采用基因修饰型小鼠进行各种体内外研究是药物和P-gp之间相互作用的最直接实验方法。
3.药物内流转运器
肽类转运器是研究最为充分的小肠内流转运器。应用细胞模型,以电化学质子梯度作为推动力,随着质子从细胞内流向细胞外,转运器活化开始把物质从细胞外转运到细胞内,通过亲和常数的计算评价药物和转运器相互作用的强弱。
4.膜动转运
细胞膜主动变形将某些物质摄入细胞内或从细胞内释放到细胞外的过程,包括入胞作用和出胞作用。研究肠细胞膜内吞方法中,主要有形态学方法、生物化学方法或分子生物学方法。形态学方法利用电镜和光镜直观地观察配体和细胞膜上受体结合并被吞入细胞,以及在细胞中移动的整个过程;生物化学方法则通过分析膜泡成分研究内吞的过程。
5.淋巴系统转运
淋巴系统转运的实验研究主要是各种动物模型的淋巴插管技术。
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