난용성/난흡수성 천연물 유래 생리활성물질의 경구전달을 위한 지질나노제형이 소장에서 흡수된 후 대사효소를 저해하거나 림프로 이행되는 기전을 연구하고, 이를 반영한 PBPK/PD 모델을 개발하여 지질나노제형의 임상 효능을 예측한다.
쳔연활성물질
지질나노제형
소장 림프 흡수
소장 2상 대사
생리학적 기반 약동학/약력학 모델
2
주관|
2020년 2월-2023년 2월
|80,000,000원
식물소재 유래 다기능성 화합물의 대사적 약물상호작용 및 체내흡수성 증진에 대한 분자적/생리학적 모델 기반 예측 연구
1. 1차년도: 파이토케미컬 및 약물의 Full-PBPK 모델 구축
• 파이토케미컬 및 약물의 정량분석법 개발: LC-MS/MS 또는 HPLC-UV/FL 시스템 사용 [2]
• 위장관흡수 연구: In-Vitro 랫트 소장 Ussing Chamber (Papp 산출), In-Situ Loop 실험(미흡수분율 평가), PAMPA/Caco-2 세포단층막 수송(Papp 산출), 인공위액/장액내 안정성 시험
• 조직분포 연구: In-Vivo 정상상태 조직/혈장간 분배계수 측정(랫트), In-Silico 조직분포 예측 모델링 활용 [3]
• 사람/랫트 간 마이크로좀에서 파이토케미컬 및 약물 대사 연구: Km, Vmax, CLint 포함 효소속도론적 파라미터 결정
• In-Vivo 랫트 정맥/경구 약동학 연구: In-Vitro 데이터와 간/소장 클리어런스 모델 (예: 간 Dispersion Model, 소장 Qgut Model 등)을 활용하여 낮은 경구 생체이용률의 원인 규명
2. 2차년도: CYP/UGT 매개 파이토케미컬-약물 상호작용 연구
• 효소속도론적 연구: 사람/랫트 간 마이크로좀에서 약물 및 파이토케미컬의 대사 및 병존시 Direct 대사저해에 관한 IC50/Ki 산출, 저해기전분석용 Diagnostic Plot 구축(예: Dixon Plot)
• 분자도킹모델링/시뮬레이션: 파이토케미컬에 의한 재조합 사람 CYP 및 UGT 효소 활성 저해 기전 연구
• 랫트에서 파이토케미컬 장기반복투여 후 간 마이크로좀에서 약물 대사 활성 변화 평가: 약물대사 효소의 유전자/단백질 발현 변화와 연계 여부 검증
• 랫트에서 파이토케미컬 장기반복투여 후 위장관흡수 변화 평가: In-Vitro 랫트 소장 Ussing Chamber (Papp 산출), In-Situ Loop 실험(미흡수분율 평가)
• 상호작용 발생 가능성이 높은 파이토케미컬-약물 조합 도출
3. 3차년도: • 2차년도 연구에서 선정된 파이토케미컬의 흡수증진용 제형 개발: 1차년도 연구에서 규명된 낮은 생체이용률의 원인을 해결하는 맞춤형 설계
• 지질기반 나노제형화(지질나노입자, 나노에멀젼 등): 시험관내 용출, 위장관흡수(In-Vitro 랫트 소장 Ussing Chamber, In-Situ Loop 실험, Caco-2 세포단층막 수송), 랫트에서 림프흡수(Mesenteric Lymph Node) 및 약동학 평가
• 기구축된 PBPK 모델을 활용하여 파이토케미컬의 용출, 막투과속도, 림프흡수 증진 정도에 따른 Systemic Exposure 변화 양상 분석 및 시뮬레이션
• 개발된 파이토케미컬 제형과 약물 간 임상 상호작용을 기구축된 PBPK 모델을 활용하여 예측
비알콜성지방간질환에서 간 유기음이온 수송 폴리펩티드의 변화 및 생리학적 약동학 모델링에 관한 연구
본 과제는 가장 흔한 성인 간질환인 비알콜성지방간질환 (non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)에서 약물 수송체 변화와 약동학적 영향이 어떻게 나타나는지 규명하는 연구임.
연구 목표는 NAFLD 유도 랫트에서 간 유기음이온 수송 폴리펩티드(organic anion transporting polypeptide, OATP)의 발현·활성 변화 평가와 physiologically based pharmacokinetic modeling (PBPK 모델링)로 약물동태 영향 연구 수행에 있음. 연구 내용은 고지방식이요법·메티오닌-콜린 결핍 식이로 모델 확립, real-time PCR 및 western-blot로 Oatp1b 확인, Oil-Spin Assay로 bromosulfophthalein (BSP) 및 시험 약물 pravastatin·valsartan·repaglinide uptake kinetics 측정, 5-Liver PBPK model로 간 sinusoidal uptake 반영 시뮬레이션 수행임. 기대 효과는 NAFLD-관련 약물요법 최적화 기초자료 제공 및 국내외 연구 활성화에 기여함.