مقاله پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلولهای مجزای کبد موش

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلولهای مجزای کبد موش دارای ۸۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلولهای مجزای کبد موش  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلولهای مجزای کبد موش،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن مقاله پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلولهای مجزای کبد موش :

پایان نامه بررسی متابولیسم داروی نوسکاپین در سلولهای
مجزای کبد موش

مقدمه:
متابولیسم یکی از مراحل مهم فارکوکینتیک داروها است. مطالعه در مورد متابولیسم داروها برای دستیابی به اطلاعاتی در مورد سمیت داروها و مکانیسم اثر آنها مفید است. روش های مختلفی برای بررسی متابولیسم وجود دارند که عبارتند از: خوراندن ترکیبات به حیوانات در حالت عادی یا با کانول در راههای صفراوی و مطالعه و جستجوی متابولیت های دارو در مایعات بیولوژیک مانند خون،

ادرار، و ; ، مطالعات آنزیمی بر روی برشهای بافتی، هموژنه ها و اجزای سلولی. مطالعه روی حیوان دارای مشکلاتی است بنابراین در این مطالعه از سوسپانسیون سلولهای جدا شده کبدی استفاده شده است. این روش علاوه بر بررسی متابولیسم در سایر مطالعات بیوشیمیایی از جمله مطالعه روی گلوکونئوژنز، گلیکولیز، سنتز پروتئین، لیپید، اسیدهای چرب و اوره، انتقالات غشاء و ; نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

۱-۱- اوپیوییدها
۱-۱-۱- تاریخچه
کلمه اوپیویید برای همه مشتقات طبیعی و نیمه صناعی آلکالوییدی تریاک، داروهای مشابه صناعی و شبه اوپیوییدی که فعالیت آنها با آنتاگونیست اوپیوییدی، نالوکسان مهار می شود و همچنین چندین پپتید درون زاد که با چندین زیر گونه از گیرنده های اوپیویید تعامل می کنند، استفاده می شود.

این مواد سالهاست به عنوان ضددرد، نشاط آور و ضد اسهال کاربرد دارند. اوپیوییدها از تریاک استخراج می شوند. تریاک ترشحات خشک شده کپسول نارس گیاه خشخاش با نام علمی Papaver somniferum است و آلکالوییدهای زیادی دارد که مسئول اثرات فارماکولوژیک آن هستند. مورفین یکی از آنها است. شواهدی در دست است که از حدود ۶۰۰۰ سال قبل در مصر باستان، یونان و روم قدیم از گیاه خشخاش استفاده شده است. این گیاه دارای دو محصول اصلی است،دانه های خشخاش که بدون مورفین و دارای روغن قابل مصرف اندو دیگری تریاک که دارای شهرت خطرناک و رعب آور است. دانه های خشخاش بعد از رسیدن دارای هیچ ماده خطرناکی نیستند و قابل خوردن یا مصارف دیگر هستند (۱و۲).

در سال ۱۸۰۳ داروشناس آلمانی سرتورنور (Serturner) با جدا ساختن یک ماده قلیایی فعال خالص از تریاک، فارماکولوژی مدرن این داروها را پایه گذاری نمود. در تاریخ داروسازی، این اولین باری بود که از یک ماده طبیعی مشتقی با قدرت اثر استاندارد جدا می شد. سرتورنور با الهام از نام الهه رویاهای یونانی Morpheus نام مورفین را به این ترکیب جدید داد. استخراج صنعتی مورفین برای اولین بار در سال ۱۹۲۸ با دستگاههایی که توسط فردی به نام جانوس کابای Janos kabay تکامل یافته بود، عمل شد (۲و۳).
۱-۱-۲- آلکالوییدهای تریاک

بیش از ۴۰ آلکالویید مختلف از تریاک و عصاره آن به دست آمده است. بعضی از این آلکالوییدها ترکیبات تغییر یافته آلکالوییدهای اصلی که به طور طبیعی در گیاه موجودند، می باشد. آلکالوییدهای اصلی تریاک دو دسته اند:
الف) فنانترن ها: مورفین (%۲۱-%۴)، کدئین (%۵/۲-%۸/۰)، تبائین (%۲-%۵/۰)
ب) بنزیل ایزوکینولین ها: نوسکاپین (%۸-%۴)، پاپاورین (%۵/۲-%۵/۰)، نارسئین (%۲-%۱/۰) (شکل ۱-۱).

تریاک همچنین محتوی ۳ تا ۵ درصد اسیدمکونیک است که به حال آزاد یا ترکیب با مورفین، کدئین یا سایر آلکالوییدها دیده می شود. اسیدمکونیک به صورت منشور کریستالیزه شده در آب و الکل محلول است و با کلرور فریک تولید رنگ قرمز می کند. این رنگ در اثر افزودن اسید کلریدریک تغییر نمی کند. از آنجا که اسیدمکونیک فقط در تریاک وجود دارد، می توان از این آزمایش جهت تجسس تریاک استفاده نمود (۲).

شکل ۱- آلکالوییدهای اصلی تریاک (۲و۴)

۱-۱-۳- پپتیدهای اوپیویید درون زاد
آلکالوییدهای اوپیوییدی (مانند مورفین)، بی دردی را از طریق تأثیر بر مناطقی از مغز که دارای پپتیدهایی با ویژگی های فارماکولوژیک شبه اوپیویید هستند، تولید می کنند.
عبارتی که در حال حاضر برای این مواد درون زاد به کار می رود پپتیدهای اوپیویید درون زاد (Endogenous Opioids) است. سه خانواده از پپتیدهای شبه تریاک درون زاد عبارتند از: آندروفین ها، داینورفین ها، انکفالین ها. آلکالوییدهای اوپیوییدی از طریق تأثیر بر گیرنده های این پپتیدهای درون زاد اثرات خود را اعمال می کنند.

جدول ۱-۱- گیرنده های اوپیوییدی (۱)
زیر گونه گیرنده اعمال میل ترکیبی پپتیدهای اوپیویید درون زاد
مو
بی حسی فوق نخاعی، آرامبخشی، مهار تنفس، کند شدن عبور GI، تغییر آزادسازی هورمون و ناقل عصبی
دانیورفین ها<انکفالین ها<آندروفین ها
دلتا
بی حسی نخاعی و فوق نخاعی، تغییر آزادسازی هورمون و ناقل عصبی آندروفین و داینورفین ها<<انکفالین ها
کاپا
بی حسی فوق نخاعی و نخاعی، آثار سایکوتومیمتیک، کند شدن عبور GI آندروفین و انکفالین ها<< داینورفین ها

۱-۱-۴- آثار اوپیوییدها بر اعضای مختلف
۱) بی دردی: اوپیوییدها قوی ترین داروهای موجود برای تسکین درد هستند.
آلگونیست های قوی (یعنی آنهایی که بالاترین میزان تأثیر ضد دردی را دارند) عبارتند از مورفین، متادون، مپردین و فنتانیل. کدئین، هیدروکدون و اکسی کدون آگونیست های ضعیف تا متوسط هستند. پروپوکسی فن یک داروی آگونیست بسیار ضعیف است.

۲) آرام بخشی و سرخوشی: این اثرات مرکزی ممکن است در دوزهای پایین که برای حداکثر بی دردی لازمند، رخ دهند. بعضی از بیماران دچار خماری (dysphoria)
می شوند. در دوزهای بالاتر، این داروها ممکن است سبب تیرگی شعور شده و اثرات تخدیری (narcosis) داشته باشند.

۳) تضعیف تنفسی: اعمال اوپیوییدها در مدولا سبب مهار مرکز تنفسی می شود که با کاهش پاسخ دهی به تغییرات دی اکسیدکربن همراه است. افزایش PCO2 ممکن است سبب اتساع عروق مغزی، افزایش جریان خون مغز و افزایش فشار داخل جمجمه شود.
۴) اعمال ضدسرفه ای: سرکوب رفلکس سرفه با مکانیسم های ناشناخته، اساس استفاده بالینی اوپیوییدها به عنوان ضدسرفه است.

۵) تهوع و استفراغ: تهوع و استفراغ بر اثر فعال شدن مرکز شیمیایی استفراغ (CTZ) ایجاد می شود و با حرکت افزایش می یابد.
۶) اثرات معده ای روده ای: این داروها از طریق کاهش پریستالتیزم روده ای موجب یبوست می شوند که به خاطر تأثیر روی گیرنده های اوپیویید در سیستم عصبی روده است. این عمل قوی اساس استفاده از این داروها به عنوان عوامل ضد اسهال است.

۷) عضلات صاف: اوپیوییدها موجب انقباض عضله صاف مجاری صفراوی می شوند (که می تواند تولید کولیک صفراوی کند)، تونوس اسفنگستر میزراه و مثانه را افزایش دهند، و کاهش در تونوس رحم ایجاد می کنند که ممکن است سبب طولانی شدن زایمان شود.
۸) تنگی مردمک (میوزیس): انقباض مردمک اثر مشخصه همه اوپیوییدهاست به جز مپریدین که تأثیر مهار کننده موسکارینی دارد.

۱-۱-۵- مصارف بالینی اوپیوییدها
۱) بی دردی: این داروها برای درمان درد نسبتا” متوسط تا شدید به کار می روند. در شرایط حاد، آگونیست های قوی معمولا” به صورت تزریقی تجویز می شوند. بی دردی طولانی مدت که عوارض جانبی آن قدری کمتر است، می تواند با تزریق اپی دورال بعضی از داروهای آگونیستی قوی (مثل مورفین) حاصل شود. فنتانیل از راه پوستی برای تأثیر ضددرد استفاده شده است. برای درد با شدت متوسط و در شرایط مزمن آگونیست های متوسط از راه خوراکی تجویز می شوند.
۲) سرکوب سرفه: ضددردهای اوپیوییدی از جمله موثرترین داروهای موجود ضدسرفه محسوب می شوند. این اثر با دوزهای کمتر از حد لازم برای ایجاد بی دردی حاصل

می شود. گیرنده هایی که در اثر ضدسرفه اوپیوییدها دخالت دارند ظاهرا” با گیرنده های مسئول اعمال دیگر اوپیوییدها متفاوتند. برای مثال، اثر ضدسرفه توسط ایزومرهای دیگر اوپیوییدها که خاصیت ضددرد و اعتیادآوری ندارند، هم ایجاد می شود. مکانیسم فیزیولوژیک سرفه پیچیده است و اطلاعات کمی از چگونگی اثر اوپیوییدها در تسکین سرفه وجود دارد. به نظر می رسد آثار مرکزی و محیطی این داروها، هردو در تسکین سرفه سهیم باشند. روشاول ترین اوپیوییدها در تسکین

سرفه، دکسترومتورفان، کدئین، لووپروپوکسی فن و نوسکاپین می باشند. کلیه این داروها (به استثنای کدئین) تا حد زیادی فاقد عوارض جانبی اوپیوییدها می باشند.
۳) درمان اسهال: اوپیوییدهای انتخابی ضد اسهال شامل دیفنوکسیلات و لوپرامید هستند. آنها به صورت خوراکی مصرف می شوند.
۴) درمان ادم حاد ریوی: مورفین به خاطر اثرات همودینامیک آن در ادم پولمونر حاد مفید است. تأثیر آرامبخش آن نیز احتمالا” در تسکین نشانه های ریوی نقش دارد. در این مورد به صورت تزریقی مصرف می شوند.
۵) وابستگی اوپیوییدها: متادون در درمان حالات قطع مصرف اوپیویید و در برنامه های نگهدارنده برای معتادین به کار می رود (۱).

۱-۲- متابولیسم
۱-۲-۱- تاریخچه
احتمالا” اولین مشاهده از متابولیسم ترکیبات خارجی توسط گنلین (Gnelin) انجام شده است. وی متوجه شد که احشا حیواناتی که با تلور (Tellurium) مسموم شده اند بوی شبیه به بوی سیر می دهد. در سال ۱۸۵۵ وهلر (Wohler) نشان داد که این بو ناشی از مشتق متیله یعنی دی متیل تلورید می باشد.

اولین مکانیسم کنژوگه شناخته شده، بیوسنتز اسید هیپوریک می باشد که توسط کلر (Keller) در سال ۱۸۴۲ بعد از مباحثات زیاد از پیشتاز اولیه آن که اسید بنزوئیک است گزارش گردید. از آن پس مطالعه متابولیسم ترکیبات خارجی با پیشرفت شیمی آلی رشد کرد و همچنانکه ترکیبات جدیدی سنتز می شوند سمیت و سرنوشت آنها در بدن مورد مطالعه قرار می گیرد. اکسیداسیون بیولوژیک بنزن به فنل و تولوئن به بنزوئیک اسید توسط شولزن و نونین (schultzen , Naunyn) در سال ۱۸۶۷

نشان داده شده است و این امر سپس با نشان دادن وجود کنژوگاسیون اتری سولفات (باومان ۱۸۷۶ Baumann)، کنژوگاسیون گلوکورونید (شمیدبرگ schmiededberg و میر meyer سال ۱۸۷۹) و سنتز اسید مرکاپتوریک (جافه Jaffe و باومان Baumann و پروسه Preuse مستقلا” در سال ۱۸۷۹) تعقیب شد. این راههای مختلف متابولیکی در ابتدا منحصرا” واکنش بیوشیمیایی ترکیبات خارجی تلقی می شد تا اینکه سرانجام در حدود اوایل قرن بیستم اهمیت آنها در کاهش سمیت این ترکیبات مورد قدردانی قرار گرفت.

واکنش های مختلف متابولیک به تدریج یکی بعد از دیگری کشف گردیدند مثلا” تبدیل سیانور به تیوسیانات (لنگ ۱۸۹۴ Lang)، احیای ترکیبات نیتروحلقوی (میر ۱۹۰۵) و کنژوگاسیون اسید فنیل استیک با گلوتامین (Theirfelder and shermin 1914) .
ولی به هر حال شاید مهم ترین این پیشرفت های جدید کشف Brodie و همکارانش بود که آنزیمهایی که بسیاری از تغییرات متابولیک را انجام می دهند در رتیکولوم اندوپلاسمیک (میکروزوم) سلول کبدی نشان دادند. این امر سبب درک عمیق تری از مکانیسم واکنش های غیرسمی شدن گردید و سرانجام منجربه این نتیجه گردید که این واکنش ها روندهای اختصاصی برای حذف ترکیبات خارجی از بدن هستند و ربطی به متابولسیم سوبستراهای معمولی ندارند (۵).
۱-۲-۲- کلیات متابولیسم

انسانها روازنه در معرض تعداد گسترده ای از مواد بیگانه هستند که اصطلاحا” xenobiotics نامیده می شوند. موادی که از طریق شش ها یا پوست جذب بدن می شوند یا خیلی عمومی تر به صورت غیرعمدی و به شکل مواد موجود در غذاها یا نوشیدنی ها یا عمدا” به شکل دارو به منظور اهداف درمانی یا تفریح و خوشگذرانی به کار می روند. قرار گرفتن در معرض xenobiotic های محیطی می تواند ناخواسته یا تصادفی باشد و در صورتیکه این ترکیبات در هوا، آب و غذا موجود باشند کاملا” اجتناب ناپذیرند (۱). گیاهان و حیواناتی که به عنوان منابع غذایی توسط انسان مور

د استفاده قرار می گیرند مملو از ترکیبات شیمیائی گوناگون هستند. زندگی امروزی انسان باعث رشد و پیدایش اقلام یکبار مصرفی می شوند که سبب آلودگی محیط می شوند. پیشرفت در صنعت اغلب با رشد و زایش مواد جدید شیمیایی همراه است. رشد و پذیرش صنعت داروسازی استفاده عمومی از داروهای درمانی و سایر xenobiotic ها را عرضه کرده است (۶).

همزمان با تکامل سلولهای یوکاریوت و تکامل تنوع گونه ای و تیره ای ارگانیسم ها مکانیسم هایی برای مقابله با تاخت و تاز مواد شیمیائی گوناگون ذکر شده در پاراگراف بالا به وجود آمده است (۶).
مسلما” دفع کلیوی در پایان فعالیت بیولوژیکی تعدادی از داروها خصوصا” آن عده ای که صاحب حجم مولکولی کوچک و یا ویژگی قطبی بالا هستند (به دلیل وجود گروههای عاملی که در pH فیزیولوژیک یونیزه اند) نقش محوری را بازی می کند. اما بسیاری از داروها چنین ویژگی

فیزیکوشیمیایی را نشان نمی دهند و در pH فیزیولوژیک بدن تمایل دارند که به شکل غیریونیزه و لیپوفیل باقی بمانند و اغلب دارای اتصال بالا به پروتئین های پلاسما هستند. چنین موادی که به آسانی از گلومرول ها فیلتره نمی شوند. از سوی دیگر طبیعت لیپوفیل غشاء توبول های کلیوی جذب مجدد ترکیبات هیدروفوب را تسهیل می کند. بنابراین بسیاری از داروها می بایست طول اثر طولانی می داشتند اگر پایان اثر آنها تنها از طریق دفع کلیوی صورت می گرفت (۱).

ترکیبات xenobiotic که برای فیلتره شدن به وسیله کلیه بیش از حد لیپوفیل هستند مستقیما” توسط بدن متابولیزه می شدند تا ترکیباتی با قطبیت بالاتر به وجود آورند که قابلیت دفع از طریق کلیه را داشته باشد (۷). محصولات متابولیکی، اغلب فعالیت فارماکودینامیکی کمتری نسبت به والدین خود دارند و یا فاقد فعالیت هستند. با این وجود تعدادی از محصولات سوخت و ساز داروها (Biotransformation) ارائه کننده فعالیت بیشتر و یا خصوصیات سمی همچون سمیت سلولی (cytoxicity)، جهش زایی (Mutagenicity)، خاصیت ناقص کننده جنین (Teratogenicity) و سرطان زایی (carcinogenicity) می باشند (۱).

اکثریت سوخت و سازهای متابولیکی در نقطه ای بین جذب دارو به گردش عمومی خون و حذف کلیوی رخ می دهند. در حالت کلی، این واکنش ها را می توان در دو دسته بزرگ تحت نام واکنش های فاز اول و واکنش های فاز دوم جای داد. واکنش های فاز اول معمولا” داروی اصلی را با افزودن یا نمایان کردن گروههای عاملی (-OH , -NH2 , SH) به متابولیت قطبی تر تبدیل می کنند. در اغلب موارد، این متابولیت ها غیرفعال هستند ولی مواردی وجود دارد که فعالیت، فقط اندکی تغییر می یابد (۱).

اگر متابولیت فاز اول به اندازه کافی قطبی باشد می تواند به راحتی دفع شود با این وجود بسیاری از محصولات فاز اول به سرعت حذف نمی شوند و دستخوش واکنش بعدی می شوند که در آن مواد درون زاد (Endogenous) همانند گلوکورونیک اسید، سولفوریک اسید، استیک اسید یا اسید آمینه با گروه عاملی تازه تثبیت شده ترکیب می شود تا کنژوگه ای با قطبیت بالا به وجود آورد (۱).

بسیاری از آنزیم های متابولیزه کننده داروها در غشاهای لیپوفیلی شبکه اندوپلاسمیک کبد و دیگر بافتها واقع شده اند. وقتی که این غشاهای لایه لایه توسط هموژنیزه کردن و جدا کردن بخشهای سلولی از هم، جدا می شوند به شکل وزیکول هایی درمی آیند که میکروزوم نام دارد. میکروزومها بسیاری از خواص ظاهری و عملکردی غشاء دست نخورده را که شامل ویژگی سطح صاف و خشن شبکه اندوپلاسمیک صاف (بدون ریبوزوم) و شبکه اندوپلاسمیک خشن (آراسته به ریبوزوم) است را

حفظ می کنند. میکروزومهای صاف پر از آنزیمهای مسئول متابولیسم اکسیداتیو داروها می باشند. به خصوص میکروزومها محتوی آنزیم هایی هستند که به نام اکسیدازهای با عملکرد مختلط یا مونواکسیژناز شناخته می شوند. فعالیت این آنزیم ها نیازمند حضور عامل احیا کننده NADPH و اکسیژن مولکولی است. در حالت کلی یک مولکول اکسیژن به ازاء یک مولکول دارو مصرف (احیاء) می شود، به نحوی که یک اتم اکسیژن در ساختمان محصول و اتم دیگر به شکل آب ظاهر می گردد (۱).

در این روند اکسایش و کاهش، دو آنزیم میکروزومی نقش کلیدی ایفا می کنند. اولین آنزیم، یک فلاوپروتئینی به نام احیاء کننده NADPH-Cytochrome P450 می باشد. دومین آنزیم یک هموپروتئین است که سیتوکروم P450 خوانده می شود. سیتوکروم P450 هموپروتئین داخل سلولی است که اکسیژن مولکولی را فعال می کند و از آن در متابولیسم اکسیداتیو انواع مختلفی

از مواد شیمیایی آلی لیپوفیل بهره می گیرد. تفاوت عمده دسته P450 از دیگر هموپروتئین های سلولی، در نقش گروه تیول متعلق به اسید آمینه سیستئین پروتئین است که به عنوان یک لیگاند به آهن- هِم مورد استفاده قرار می گیرد. اکثر هموپروتئین ها در پستانداران (مانند هموگلوبین، سیتوکروم b پراکسیداز) دارای نیتروژن از گروه ایمیدازول اسید آمینه هیستیدین می باشند که به عنوان لیگاند مشابه به کار می رود. نقش گروه تیول به عنوان لیگاند تغییر دانسیته الکترون حلقه پور فرین در حال رزونانس هِم است که سبب تأمین مرکز الکترونی جهت فعال سازی اکسیژن مولکولی می شود (۶).

نام سیتوکروم P450 برگرفته از ویژگی طیف نوری این هموپروتئین ها می باشد. و برای بار اول توسط مارتین گلین کن برگ (martin Klingenberg) در سال ۱۹۵۸ میلادی شناسایی شد. وی متوجه شد که یک سری از هموپروتئین ها دارای طیف جذبی منحصربه فردی با حداکثر جذب در ۴۵۰ نانومتر می باشند و این خصیصه به عنوان علامتی برای این دسته از هموپروتئین ها درآمد و نام سیتوکروم P450 را به خود گرفتند (۶).

P450 متعلق به کلاسی از آنزیم ها هستند که اکسیژناز نامیده می شوند. در شکل۱-۲ فهرست کلی این آنزیمها و ابر خانواده (super family) آنها آورده شده است. به طور دقیق P450 ها ، مونواکسیژناز و یا اکسیژنازهای با عملکرد مختلط هستند.

شکل۱-۲- طبقه بندی ۴۰ سیتوکروم شناخته شده انسان به صورت خانواده (۸).
در بسیاری از موارد آنزیم های P450 واکنش هایی را برای تبدیل اکسیداتیو یک ماده شیمیایی کاتالیز می کنند (شکل ۱-۳). در حالت کلی P450 ها دستخوش یکسری واکنشهای چرخه می شوند. که در آن (الف) شکل فریک (Fe3+) هموپروتئین ابتدا با مولکولی از ماده شیمیایی تشکیل کمپلکس می دهد. (ب) کمپلکس سوبسترا- P450 فریک با انتقال یک الکترون از NADPH احیاء می شود. (ج) کمپلکس سوبسترا- فروس با اکسیژن مولکولی واکنش

می دهد تا کمپلکس سه گانه اکسیژن- سوبسترا-P450 فروس را تشکیل دهد (د) کمپلکس مذبور به توسط انتقال دومین الکترون از NADPH بیشتر احیاء می شود. در این مرحله حد واسط احیاء شده با دو الکترون تولید می گردد که بعد از آرایش مجدد، سوبسترای با اکسیژن ملحق شده حاصل می شود. (و) کمپلکس P450 فریک و محصول شیمیایی اکسید شده از هم جدا می شوند و P450 فریک آزاد می تواند دوباره در متابولیسم مولکول دیگر شرکت کند (۶و۹). شکل ۱-۴ نشان دهنده چرخه کاتالیتیکی سیتوکروم P450 می‌باشد.

شکل ۱-۳- معادله واکنش های اکسیداز (اکسیژناز) با عملکرد مختلط وابسته به P450 و دو نوع متفاوت سیستم حامل انتقال دهنده الکترون مرتبط با P450 های مختلف بسته به موقعیت داخل سلولی (۹) .
خصوصیات اکسید کنندگی قدرتمند اکسیژن فعال شده، امکان اکسیداسیون تعداد زیادی از سوبستراها را بوجود می آورد. ویژگی سوبسترا در این کمپلکس آنزیمی چندان مهم نیست و تنها مورد مشترک در بین داروها و مواد گوناگون که از لحاظ ساختمان شیمیایی بی ارتباط هستند و بعنوان سوبسترا در این سیستم به کار می روند، حلالیت چربی بالا می باشد.

شکل ۱-۴- چرخه کاتالیتیک P450 توضیح دهنده نقاط کلیدی در چرخه که سوبسترا با آنزیم و اکسیژن فعال شده واکنش می دهد (۱۰).

۱-۲-۳- مکان های متابولیسم داروها
مهمترین عضو برای متابولیسم داروها کبد است. کلیه ها نقش مهمی در متابولیسم برخی داروها دارند. تعداد کمی از داروها (مانند استرها)، در بسیاری از بافتها (کبد، خون، دیواره روده و غیره) به علت توزیع وسیع آنزیم هایشان متابولیزه می شوند (۱).

۱-۲-۴- عوامل تعیین کننده سرعت تغییر شکل زیستی
سرعت تغییر شکل زیستی یک دارو در بین افراد مختلف ممکن است تفاوت چشمگیر داشته باشد. این تفاوتها اغلب به علت تفاوت های ژنتیکی یا القاء شده توسط دارو می باشند. در مورد تعداد کمی از داروها، تفاوتهای مرتبط با سن یا بیماری در متابولیسم دارو اهمیت دارند. جنس صرفا” در مورد تعداد کمی از داروها مانند اتانول مهم است. (متابولیسم الکل در خانمها کمتر از آقایان می باشد) از آنجا که سرعت تغییر شکل زیستی اغلب عامل اصلی تعیین کننده کلیرانس است

تفاوتهای متابولیسم دارو را در هنگام طراحی برنامه مقدار بندی باید مدنظر داشت. سیگار کشیدن که از علل رایج القای آنزیمها در کبد و ریه می باشد ممکن است متابولیسم برخی داروها (ملنند تئوفیلین) را افزایش دهد (۱).
۱-۲-۵- تکنیک های تجربی بررسی متابولیسم
تعیین سرنوشت ترکیبات خارجی با استفاده از تکنیک های معمولی بیوشیمیایی نظیر خوراندن ترکیبات به حیوانات در حال عادی و یا با کانول در راههای صفراوی، تجربیات کبد پرفیوزه و مطالعات آنزیمی بر روی برشهای بافتی، هموژنه ها (Homogenates) و اجزای سلولی صورت می گیرد. از آنجائی که محصولات متابولیسم سرانجام توسط حیوان دفع

می گردند، روش مستقیم و در عین حال مشکل عبارت است از جدا کردن متابولیتها و
کنژوگه های آنها از مواد دفعی حیوان و تعیین ساختمان شیمیایی آنها. برای آزاد کردن متابولیتها از مشتقات کنژوگه آنها هیدرولیز آنزیمی به هیدرولیز اسید ترجیح دارد، چون روش دوم اختصاصی نبوده و غالبا” منجربه تشکیل مواد ثانویه می گردد برای مثال اسیدهای مرکاپتوریک از اسیدهای پره مرکاپتوریک و فنلها از مشتقات کنژوگه سیکلوهگزا دی ان، دی هیدرو دی اول و

هیدروکربن ها از دی هیدرومونو اول ها تشکیل می گردند. اغلب ترکیبات خارجی به وسیله راههای مختلف چندی متابولیزه می شوند به عنوان مثال داروی کلروپرومازین به بیش از ۲۰ متابولیت گوناگون متابولیزه می شود. واضح است که بررسی کیفی متابولیسم آن در مقابل بررسی کمی به صورت یک صورت حساب از سرنوشت این ترکیب چندان اهمیت ندارد. استفاده از مارکه کردن توسط رادیوایزوتوپها همراه با آنالیزهای رقیق کردن و تکنیک اتو رادیوگرافی در مورد رادیو ایزوتوپها تا حدود زیادی سبب تبدیل مطالعه متابولیسم ترکیبات خارجی به یک رشته علمی کمی گردیده است.

همچنین این تکنیکها سبب شده اند متابولیتهایی که محصولات متابولیسم معمولی واسطه هستند نیز مشخص گردند و نشان داده اند که تا چه حد ترکیبات خارجی وارد راههای متابولیک معمولی می گردند.
بسیاری از ترکیبات رادیو اکتیو در اثر نگهداری تا حدودی تجزیه می گردند و در نتیجه به طور خود به خود سبب ایجاد ترکیبات اکسیده می شوند که احتمال دارد با متابولیتها اشتباه شوند. برای مثال ۱۴C- سیلکوهگزان به طور رادیوشیمیائی دهیدروژنه شده به ۱۴C- بنزن تبدیل
می گردد و همچنین ۱۴C- و یا ۳۶Cl- آلدرین در اثر نگهداری به دیلدرین و سایر مشتقات پلار تبدیل می گردد. با چنین روش حساس خلوص مطلق ترکیب مارکه شده اولیه ضروری است و این امر باید قبل از استفاده مخصوصا” پس از نگهداری طولانی ماده مورد بحث باید محرز گردد.
در تمامی این روشها بیوشیمیایی از تکنیکهای ضروری کروماتوگرافی (جذبی، روی کاغذ، روی لایه نازک و فاز گازی)، طیفی (جذب ماوراء بنفش و مادون قرمز و فلورسانس)، الکتروفورز و ; به طور

گسترده استفاده شده است و از طیف نگاری رزونانس مغناطیسی هسته و الکترون پارامگنتیک رزونانس در تشخیص واسطه های ناپایدار متابولیسم نیز استفاده گردیده است. بسیاری از ترکیبات خارجی سبب القاء تشکیل آنزیمهایی که متابولیسم آنها را کاتالیز می کنند می شوند. در پاره ای از موارد یک آنزیم به خصوص بیشتر از دیگران فعال می گردد و منجربه ازدیاد یک واکنش به خصوص متابولیکی می شود که به این طریق می توان متابولیت هایی جزئی را زیاد نمود و در نتیجه سبب سهولت جدا کردن و تشخیص آنها شد. (به عنوان مثال متابولیسم استامید فلئورن به N-

هیدروکسی- ۱- استامید و فلئورن) مطالعه توالی واکنشهای مختلف متابولیک و فاکتورهایی که آنها را کنترل می کنند و سرعت نسبی راههای گوناگون از طریق مطالعه کینتیکی امکان پذیر است. ولی این بخش از متابولیسم ترکیبات خارجی به طور وسیعی تحت بررسی قرار نگرفته است (۵).
۱-۲-۶- کاربرد و اهمیت بررسی متابولیسم

مطالعه بیوشیمی ترکیبات خارجی به روشن شدن راههای معمولی متابولیسم کمک شایانی کرده است. پژوهش کلاسیک کنوپ وداکلین به روی متابولیسم همولوگهای بالای اسید فنیل استیک منجربه اثبات تئوری بتا اکسیداسیون اسیدهای چرب گردید. مطالعه N- متیلاسیون پیریدین و سایر ترکیبات باعث کشف مکانیسم ترانس متیلاسیون گردید و بررسی استیلاسیون اسیدهای حلقوی و سولفونامیدها منجربه روشن شدن نقش مهم کوآنزیم A در متابولیسم شد.

دانستن متابولیسم دارو دارای اهمیت ویژه ای در درک سمیت دارو دارد. از طرف اداره دارو و غذای ایالات متحده آمریکا و مقامات مشابه در دیگر کشورها برای ارزشیابی داروهای جدید بررسی سرنوشت متابولیک داروها درخواست می شود. دانستن متابولیسم در طب قانونی حایز اهمیت است چون بسیاری از داروها و سموم به سرعت متابولیزه می شوند و فقط به صورت متابولیت

هایشان قابل تشخیص می باشند. مطالعه متابولیسم دارو در طراحی داروهای جدید و متابولیسم مقایسه ترکیبات خارجی در طراحی حشره کشهای جدید دارای اهمیت است. روشن شدن مکانیسم سرطان زایی از مطالعه متابولیسم ترکیبات شیمیایی سرطان زا و اخیرا” از تحقیقات القاء آنزیم ها توسط مواد خارجی فایده برده است. مطالعه تغییرات ژنتیک در متابولیسم داروها و سایر ترکیبات خارجی به طرق مشابهی دانستنی ها را در زمینه ژنتیک انسانی بالا برده است (۵).

۱-۳- جداسازی سلولهای کبد
امروزه سوسپانسیون سلولهای جدا شده کبدی در بسیاری از تحقیقات بیوشیمی شامل متابولیسم داروها (متابولیسم وابسته به سیتوکروم P450) و روندهای مشابه آن مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل آزمایشگاهی قبلا” به عنوان ابزار مناسب برای انجام چنین مطالعاتی به اثبات رسیده است (۱۱). این مدل حد واسط مناسبی بین مطالعه به روشهای مختلف از جمله آنزیمهای حل شده، فراکسیون ارگان جدا شده، مطالعه روی حیوان کامل یا کبد پرفیوز شده و جدا شده،

است. بنابراین سلولهای کبدی جدا شده، در بهترین حالت به نظر می رسد که خصوصیات لازم بافت دست نخورده شامل ویژگی های نفوذپذیری مشابه را دارا هستند. این ویژگی، مطالعه روی برداشت داروها، تنظیم متابولیسم داروها و تشکیل و دفع متابولیت های دارویی را ممکن کرده است.

تلاشهای اخیر برای جدا کردن سلولهای کبدی از نیروی مکانیکی استفاده کردند و سپس با شلاتورهای یا K+ پرفیوز کردند ولی این روش برای به دست آوردن مقدار زیادی سلول زنده ناموفق بود. این امر انجام پذیر نیست مگر با جداسازی سلولهای کبد موش صحرایی با استفاده از آنزیم های هضم کننده مثل کلاژناز و هیالورونیداز که توسط هوارد (Howard) و همکارانش معرفی شدند (۱۲). این روش بعدا” توسط Berry و Friend اصلاح شد (۱۳). این دو نفر تکنیک پرفیوژن با گردش

مجدد(recirculating perfusion) را پیشنهاد کردند که توسط محققین دیگر بیشتر اصلاح شد. wagle و Ingebresten این مرحله را با به کار بردن آنزیم کلاژناز به عنوان آنزیم منحصربه فرد برای هضم بافت همبند کبد ساده تر کردند (۱۴). علاوه بر این seglen قبل از پرفیوژن با کلاژناز و محلول محتوی کبد را با عامل خارج کننده پرفیوز کرد و با این روش توانست زمان پرفیوژن را کاسته، محصول سلولهای زنده را افزایش دهد (۱۵).

اگرچه اکثر تکنیکهایی که امروزه برای جدا کردن هپاتوسیتها به کار می روند دارای مرحله پرفیوژن با آنزیمهای هضم کننده هستند، اما تلاشهای امروزه در جهت اجتناب از مرحله پرفیوژن و ساده تر کردن روش هستند.
امروزه محققان درصدد هستند تا با جدا کردن تکه ای از کبد و قرار دادن آن در محلول حاوی آنزیم به سلولهای جدا شده کبد دست یابند. از آنجائیکه اکسیژن رسانی درست کبد در طول فرآیند جداسازی سلولها برای زنده ماندن سلولهای جدا شده ضروری به نظر می رسد، با وجود این، یک چنین مرحله ای نه تنها می تواند بازیافت کلی سلولها را کاهش دهد بلکه می تواند باعث کاهش تعداد سلولهای زنده نیز شود. این فرآیند ساده ممکن است هنوز هم در برخی موارد که پرفیوژن ممکن نیست مثل نمونه های بیوپسی کبد مورد استفاده قرار گیرد.

همانطور که در بالا به طور مختصر اشاره شد، سوسپانسیون سلولهای جدا شده کبد امروزه در مطالعات بیوشیمیایی به تناوب استفاده می شود. این ابزار آزمایشگاهی با موفقیت در مطالعاتی که ذکر می شود به کار برده شده است:

مطالعه روی گلوکونئوژنز، گلیکولیز، سنتزپروتئین، لیپید، اسیدهای چرب و اوره، تولید اجسام کتونی، متابولیسم پروتئین، اکسیداسیون اتانول، انتقالات غشاء و پاسخ به هورمونها. اخیرا” سلولهای کبدی جدا شده در مطالعات متابولیسم داروها مورد استفاده قرار گرفته اند و ثابت شده که این سلولها در روشن تر شدن اجزا بیشتر فرآیند متابولیسم دارای ارزش زیادی هستند (۱۶).

از بین روشهای متعدد بررسی متابولیسم، جداسازی سلولهای کبدی و قراردادن آنها در محیط کشت انتخاب شده است و این به دلیل مزایایی است که کشت سلول دارد و در ذیل به آنها اشاره می شود.
الف) کنترل محیط
مزایای کشت سلول عبارتند از کنترل فیزیکوشیمیایی محیط کشت سلول شامل pH، حرارت، فشار اسمزی، کشش اکسیژن وانیدریدکربونیک که می تواند به طور بسیار دقیق بررسی گردد و دیگر شرایط فیزیولوژیکی سلول است که می توان آن را به طور نسبی ثابت نگه داشت ولی نمی توان همیشه تعریف کرد. بیشتر محیط های کشت هنوز نیاز به سرم دارند که از نظر ترکیب بسیار متغیر بوده و حاوی مواد ناشناخته ای نظیر هورمونها و یا مواد تنظیم کننده است. با وجود این به تدریج اثرات شناخته شده و در نتیجه توسط ترکیبات مشخصی جایگزین گردیده است.

ب) اقتصاد
در کشت، سلولها می توانند به طور مستقیم در معرض اثر یک معرف با غلظت مشخص یا پائین تر از حد معمول قرار گیرند. در نتیجه در مقایسه با تزریق آن معرف به یک موجود زنده که بیش از ۹۰ درصد آن ماده از طریق دفع و یا پراکندگی در سایر بافتها به هدر می رود مقدار کمتری از آن معرف مورد نیاز است (۱۷).

۱-۴- روش های مطالعه شده برای شناسایی و اندازه گیری نوسکاپین و
متابولیت هایش
نوسکاپین یکی از آلکالوییدهای بنزیل ایزوکینولین موجود در تریاک است. روشهای مختلفی برای شناسایی و اندازه گیری نمونه های غیربیولوژیک اوپیویید وجود دارد که در اینجا گردآوری شده اند. این روشها برای شناسایی و اندازه گیری آلکالوییدهای تریاک که نوسکاپین هم یکی از آنها است مفید هستند این روشها در دو گروه عمده تقسیم بندی شده اند که در ذیل ذکر شده اند:
A) Chromatographic Techniques
۱- TLC
۲- HPTLC
۳- GLC
۴- HPLC
۵- GC/MS
۶- LC/MS
B) Other Techniques
۷- Spectrophotometry
۸- Fluorometry
۹- Colorimetry
۱۰- Circular Dichroism
۱۱- Crystallography
۱۲- Microcrystal Tests
۱۳- Microdiffusion Analysis

روشهای متعددی برای آنالیز آلکالویید ایزوکینولین در مایعات بیولوژیک مورد استفاده قرار گرفته اند که عبارتند از تکنیکهای فلورومتری، کروماتوگرافی گازی، کروماتوگرافی لایه نازک و کروماتوگرافی مایع (۱۸). روشهای متعددی برای انجام کروماتوگرافی مایع به کار رفته است که عبارتند از:

– روش Johansson و همکارانش یک روش فاز نرمال بوده و شناسایی با دتکتور ماورای بنفش در طول موج ۳۱۳ نانومتر انجام می شود. حداقل غلظت قابل اندازه گیری با این روش ۵ نانوگرم در میلی لیتر پلاسما است. برای انجام این روش قبلا” باید مراحل استخراج و خالص سازی متعددی انجام شود که وقت گیر هستند. از این رو روشهای دیگری مورد استفاده قرار گرفته اند (۱۸).
– روش Jensen که یک روش فاز معکوس بوده و شناسایی با دتکتور ماورای بنفش در طول موج ۲۳۰ نانومتر انجام می شود.

حداقل غلظت قابل اندازه گیری با این روش ۱۰ نانوگرم در میلی لیتر سرم است. این روش به شرایط کروماتوگرافی وابستگی زیادی دارد. زیرا استاندارد داخلی در آن استفاده نشده است (۱۹).
– روش Haikala که یک روش فاز معکوس بوده و شناسایی با دتکتور ماورای بنفش در طول موج ۲۲۰ نانومتر انجام می شود. حداقل غلظت قابل اندازه گیری با این روش ۱ نانوگرم نوسکاپین در میلی لیتر سرم است. این روش همچنین برای آنالیز نوسکاپین بعد از تجویز خوراکی noscapin embonate مناسب است. این روش برای شناسایی نوسکلاپین حساس و سریع و قابل اعتماد است و آماده سازی نمونه آسان است (۱۸).
جزئیات متابولیسک نوسکاپین به خوبی شناخته نشده است اما چند متابولیت مثل نارکوتولین، کوتارنین، هیدروکوتارنین و مکونین شناسایی شده اند. سطوح پلاسمایی نوسکاپین همانطور که ذکر شد توسط کروماتوگرافی مایع فاز نرمال یا فاز معکوس اندازه گیری شده است. متابویتها فقط در ادرار و میکروزومهای کبد موش صحرایی شناسایی شده اند (۱۸).

در سال ۱۹۸۲ Cone و همکارانش استفاده از
methane chemical ionization (CI) mass fragmentography (MF) را برای شناسایی و اندازه گیری آلکالوییدهای تریاک و متابولیت هایش در ادرار انسان بعد از خوردن تریاک توضیح دادند.
در سالهای اخیر استفاده از کروماتوگرافی مایع coupled columns برای آنالیز داروها در مایعات بیولوژیک به سرعت رشد کرده است. سیستم های coupled column بر اساس ion-pairing principles برای نوسکاپین، نارکوتولین و کوتارنین ارزیابی شده اند. پروتئینهای پلاسما قبل از تزریق به پیش ستون کوچک توسط استونیتریل و پرکلریک اسید رسوب داده شده بودند. نوسکاپین و متابولیتهای قطبی در پیش ستون به دو دسته جدا شدند و هرفراکسیون برای جداسازی بیشتر به یک ستون آنالیز جداگانه منتقل شد (۴).

۱-۵- کلیاتی درباره کروماتوگرافی و HPLC
۱-۵-۱- تاریخچه:
آغاز همه انواع کروماتوگرافی کارهای گیاه شناس روسی تسوت (Tesvet) است که در سالهای ۱۹۰۰-۱۸۹۵ به منظور جدا کردن پیگمانهای گیاهان، در ستونی از شیشه پودرهای جاذبی مانند آلومین، سیلیس، گچ یا ساکاروز ریخته و محلول مورد آزمایش را از بالا با پیپت وارد ستون نمود تا جذب گردد. سپس اجزای مختلف جذب شده را به ترتیب با حلالهای مناسب از ستون جدا کرد. چون این دانشمند در پی جدا کردن مواد رنگی بود (رنگ = chromos) نام این عملیات را کروماتوگرافی نهاد (۲۰).

۱-۵-۲- اساس کروماتوگرافی
کروماتوگرافی جداسازی اجزای یک مخلوط با استفاده از تفاوت در توزیع تعادلی (k) اجزای مخلوط میان دو فاز متحرک و ساکن می باشد. در واقع جداسازی اجزای مخلوط در اثر سرعتهای مهاجرت متفاوت این اجزا امکان پذیر می گردد که این تفاوت سرعت هم ناشی از تفاوت در توزیع اجزا می باشد (۲۱).

۱-۵-۳- فازهای متحرک و ساکن در کروماتوگرافی مایع
فاز ساکن یک ماده جامد یا یک مایع است که به صورت پوشش نازکی روی یک پایه جامد قرار گرفته است. فاز متحرک هم می تواند آب، محلول آبی یک اسید، باز یا نمک، بیشتر حلالهای آلی یا مخلوطی از آنها باشد (۲۲).

۱-۵-۴- کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا
احتمالا” مهمترین پیشرفتی که از سال ۱۹۶۶ در کروماتوگرافی حاصل شده است ابداع نوعی کروماتوگرافی مایع می باشد که به طور خلاصه

HPLC (High Performance Liquid chromatography) نامیده می شود. این روش به اندازه ای متفاوت از روشهای قدیمی است که آن را کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا نام
نهاده اند.
کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا در واقع روشی مشابه کروماتوگرافی گازی است که در آن فاز ساکن یک سطح جامد، یک مایع، یک رزین تعویض یونی یا یک پلیمر متخلخل است که درون یک ستون فلزی قرار داد و فاز متحرک مایع با فشار از میان آن می گذرد.
۱-۵-۵- اساس دستگاه HPLC

یک دستگاه HPLC از چهار قسمت عمده تشکیل می گردد:
– پمپ
– سیستم تزریق نمونه
– ستون جداسازی
– ردیاب به همراه یک سیستم پردازش کننده (۲۳).

۱-۶- نوسکاپین
نوسکاپین یا نارکوتین در سال ۱۸۱۷ توسط Robiquet جدا و نامگذاری شد (۲۴). برای مدتهای طولانی هیچ گونه مطالعه بیولوژیکی قابل ملاحظه ای در مورد آن صورت نگرفت. در سال ۱۹۵۴ اثر ضدسرفه آن در حیوانات به اثبات رسید و در سال ۱۹۸۵ این اثر در بیماران با سرفه مزمن هم اثبات شد (۲۵). نوسکاپین یک باز ضعیف است و نمکهای آن مختصری در آب محلول می باشند. در ساختمان آن یک حلقه لاکتون وجود دارد که در pH فیزیولوژیک می تواند به دو حالت باشد، حالت ‹‹بسته›› آن لاکتون و حالت ‹‹باز›› آن اسید (نوسکاپینیک اسید) است (۲۶).

نوسکاپین به فرم «باز» نوسکاپینیک اسید نوسکاپین به فرم «بسته» لاکتون
شکل ۱-۵- شکل مولکولی نوسکاپین و نوسکاپینیک اسید (۲۶)

فرمول بسته آن به صورت به نام شیمیایی ‌] – متیل – ۸- متوکسی – ۶و۷- متیلن ادیوکسی – ۱- (۶و۷ دی متوکسی – ۳- فنالیدیل) – ۱و۲و۳و۴- تتراهیدروایزوکینولین[ است. وزن مولکولی آن ۴۳/۴۱۳ گرم می باشد که شامل ۹۱/۶۳% کربن، ۶۱/۵% هیدروژن، ۳۹/۳% نیتروژن، ۰۹/۲۷% اکسیژن است (۳و۲۷).

۱-۶-۱- برخی اثرات نوسکاپین
نوسکاپین سبب ایجاد پلی پلوئیدی در لنفوسیتهای انسان می گردد که البته این حالت و تأثیرات سمی که برژن دارد، در دوزی که به عنوان ضد سرفه تجویز می شود تقریبا” بعید است (۲۸).
همچنین نوسکاپین به عنوان یک داروی غیرمخدر و یک ضدسرفه که به صورت مرکزی عمل می کند، سبب ایجاد پلی پلوئیدی در سلولهای CHL همستر چینی می گردد که این اثر در سلولهای سایر جوندگان نیز مشاهده شده است.

به علاوه بررسی های انجام شده نشان می دهد که انقباض ناشی از تحریک الکتریکی استریپ نای خوکچه هندی از یک رویه ی دو فازی پیروی می کند فاز اول آن یک انقباض سریع می باشد از مسیر کولینرژیک و فاز دوم آن که آهسته می باشد از مسیر غیرکولینرژیک رخ می دهد ارتفاع این انقباض دو فازی توسط دکسترومتورفان و تی پپتیدین در یک مسیر وابسته به غلظت مهار می شود در حالی که اثر مهاری نوسکاپین بر این انقباض ناچیز است (۲۹).

نوسکاپین سبب مهار انقباضات ناشی از برادی کینین در ایلئوم خوکچه هندی و وازودفران موش صحرایی به صورت وابسته به دوز می گردد (۳۰).
همچنین ادم مغزی متعاقب ایسکمی که با واسطه برادی کینین اتفاق می افتد توسط نوسکاپین به طور قابل توجهی کاهش می یابد (۳۱). در تحقیقی دیگر، سرفه ایجاد شده توسط کاپتوپریل در خوکچه هندی به طور قابل توجهی با تجویز نوسکاپین مهار شده است.

با توجه به اینکه برادی کینین عامل اساسی در سرفه القا شده توسط مهار کننده های آنزیم مبدل آنژیوتانسین (ACEIS) می باشد، کاهش سرفه بر اثر تجویز نوسکاپین ناشی از آنتاگونیزه کردن اثر برادی کینین می باشد (۳۲).
نوسکاپین به عنوان یک عامل مداخله کننده میکروتوبولی موجب توقف میتوز می شود. این دارو به صورت استوکیومتری به توبولین متصل شده و سبب ایجاد تغییر در حرکت میکروتوبول می شود و مشاهده شده که دو مشتق نوسکاپین (۵، برومونوسکاپین و ۵، برومونوسکاپین احیا شده) بدون اثر سوء بر پلی مریزاسیون یا دپلی مریزاسیون میکروتوبولها دارای قدرت بیشتری از نوسکاپین در اتصال به توبولین ها هستند (۳۳).

همانطور که اشاره شد نوسکاپین به عنوان یک عامل مداخله کننده توبولینی است، اما در این اثر نه تنها با پاکلی تاکسول رقابت نمی کند بلکه در کارسینوم تخمدان انسانی حساس و مقاوم به پاکلی تاکسول دارای اثرات مهاری بسیار سودمندی در تکثیر سلولی می باشد و این خود سبب شده که از نوسکاپین به عنوان یک عامل ضدسرطان قوی در سرطانهای مقاوم به پاکلی تاکسول بهره جست (۳۴).

با توجه به تمام مباحث فوق، نوسکاپین به توبولین می چسبد و از طریق جلوگیری از تشکیل دوک های میتوزی که یکی از مهمترین مراحل تقسیم می باشد جلوی میتوز را گرفته و به دنبال آن با اپاپتوزیس، سبب مرگ سلولی می گردد. نوسکاپین در مقایسه با سایر آنتی تومرها و آنتی میتوزها دارای کمترین اثر سمی بوده و همچنین از مسیرهای مختلف خوراکی، رکتال، تزریقی و یا حتی آئروسل قابل استفاده می باشد پس می توان از نوسکاپین به عنوان یک داروی مهم و جدید شیمی درمانی سرطانهای انسانی بهره جست (۳۵)

با وجود اینکه نوسکاپین باعث توقف رشد سلولهای تومر می گردد ولی با این دوز هیچگونه سمیتی روی سلولهای نرمال کلیه، قلب، کبد، مغز استخوان، طحال و روده کوچک ندارد از سوی دیگر نوسکاپین خوراکی پاسخ ایمنی اولیه را که به شدت به تکثیر سلولهای لنفوئیدی وابسته است، مهار نمی کند. تنها اثر مهم و سودمند کلینیکی نوسکاپین فعالیت ضدسرفه آن است. نوسکاپین به عنوان یک عامل ضدسرفه در مهار سرفه های ا

یجاد شده با ACEIS شناخته شده است (۳۶).
۱-۶-۲- فارماکوکینتیک نوسکاپین
بعد از تجویز خوراکی نوسکاپین (قرص و محلول) به افراد سالم نیمه عمر نوسکاپین (مستقل از شکل فرمولاسیون و مقدار دوز) ۵/۴ ساعت بود. تفاوت چشمگیری بین نیمه عمر حذف بعد از مصرف خوراکی و تزریق داخل وریدی وجود نداشت.
نتایج حاصل از بررسی فارماکوکینتیک داخل وریدی نوسکاپین نشان می دهد کلیرانس پلاسمایی این دارو ۳۲/۱ لیتر در ساعت بر کیلوگرم است که هم حجم جریان خون کبدی است. این مسأله برای دارویی مثل نوسکاپین که به طور گسترده متابولیزه می شود، بیانگر بالا بودن عبور کبدی اولیه است. پایین بودن فراهم زیستی بعد از مصرف خوراکی (%۳۰) هم تأیید کننده عبور کبدی اولیه زیاد است.

حجم توزیع ظاهری نوسکاپین ۷/۴ لیتر بر کیلوگرم، نشان دهنده توزیع نسبتا” وسیع آن در بافتهای مختلف به دلیل چربی دوست بودن آن می باشد.
توزیع نوسکاپین بعد از تجویز داخل وریدی تابع مدل کینتیکی دو بخشی است. نوسکاپین تمایل زیادی برای اتصال به آلبومین پلاسما دارد (۲۵و۲۶).
۱-۶-۳- مروری بر روند متابولیسم نوسکاپین
نوسکاپین یک آلکالویید با ساختار۱- فتالید ایزوکینولین است که در کلینیک به عنوان یک عامل ضدسرفه مورد استفاده قرار گرفته است. در تریاک، نوسکاپین به همراه مورفین است و یکی از آلکالوییدهای اصلی می باشد. برای اهداف قانونی و دانستن اینکه آیا تریاک مصرف شده یا نه شناسایی مورفین و نوسکاپین و یا متابولیت های آنها در مایعات بیولوژیک ضروری است. از این رو مطالعات متعددی روی وضعیت متابولیکی نوسکاپین در انواع پستانداران انجام شده است.

نتیجه مطالعات سال ۱۹۷۶ و ۱۹۷۹ این بود که متابولیسم نوسکاپین در موش صحرایی، خرگوش، انسان، ناشی از O- دمتیله شدن و شکسته شدن پیوند C-C در کربن ۱و۹ برای ایجاد سه نوسکاپین O- دمتیله و مکونین بود (۲۷). مطالعه بیشتر واکنشهای متابولیک در تحقیقات اخیر نشان داد که دارو از طریق شکسته شدن بخش متیلن ادیوکسی (methylenedioxy) برای ایجاد MB-1 در انسان و خرگوش نیز متابولیزه می شود. این مسیر در متابولیسم تعدادی از ترکیبات متیلن ادیوکسی فنیل در in vitro , in vivo به خوبی شناخته شده است (۳۷)