平衡透析法测定血浆蛋白结合率
血浆蛋白结合(Plasmaprotein binding, PPB)是药物代谢动力学(DMPK)中的关键分析参数之一,可用于分析药物在体内清除率(Clearance)、分布容积(volume of distribution)、药物相互作用(drug-drug interaction predictions)和预测PKPD相关性等领域。目前常用技术如平衡透析法、超速离心发和超滤法等。平衡透析法是测定化合物 - 血浆蛋白结合的常用技术,其中平衡透析装置 (HTD) 被视为是进行此分析的金标准装置,因为它可以更短的时间,更低的成本,更高的通量进行制备和透析,并提供准确一致的数据。
各种药物以一定的比率与血浆蛋白结合之后,在血浆中会同时存在结合型与游离型两种类型,游离性药物具有药物活性。药物与血浆蛋白结合会成为结合型药物,暂时失去药理活性,并且储存于血液中,起到药库的作用,对于药物作用及其维持时间长短具有重要的意义。一般蛋白结合率高的药物体内消除慢,作用维持时间长,药效平稳。结合率低的药物体内消除快,同时作用时间短,药效有很大的波动。平衡透析法测定血浆蛋白结合率是用透析膜将蛋白质溶液与缓冲液分隔开,建立在两者之间的一种平衡状态,只有分子量小的药物小分子可以通过。透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。透析的速度与膜的厚度、透析的小分子溶质在膜两边的浓度梯度及透析温度等因素有关。平衡透析法能够直接测出为与蛋白结合的药物小分子的数量,这是分析蛋白与小分子物质结合的关键,从而能够求出结合位点数及结合常数。
如图所示,利用半透膜将左右两室进行分隔,左侧加入含药的蛋白溶液,右侧加入空白缓冲液,未被结合的游离药物可以自由穿过半透膜,孵育一定时间后两侧达到平衡,游离药物浓度相等,通过测定两侧药物浓度即可计算得到血浆蛋白结合率。
平衡透析法在测定药物血浆蛋白结合率具有操作简单、温度易于控制、PH值可调、设备成本低廉等优点。但是同时存在达成平衡时间较长、溶液体积会变化,且透析时间过长可能会造成由加热或代谢引起的被测物质的降解等缺点。因此在利用平衡透析法测定药物血浆蛋白结合率,或者药物与蛋白质相互作用时需要与其他的一些方法联用,才能获得更准确的作用信息。一般只有血浆蛋白结合率高,分布容积小,消除慢以及治疗指数低的药物在临床上的这种相互作用才有意义。
平衡透析装置 (HTD) 被视为是进行此分析的金标准装置,因为它可以更短的时间,更低的成本,更高的通量进行制备和透析,并提供准确一致的数据。