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Kv1.3钾通道分布于T淋巴细胞，其表达在活化的CCR7-效应记忆T细胞上可持续增加。由于选择性抑制T细胞，因此认为Kv1.3钾通道是自身免疫性疾病的治疗靶点。PAP-1(5-(4-苯氧丁氧基)补骨脂素)是强效选择性小分子Kv1.3钾通道阻断剂，目前正进行银屑病治疗的临床前研究。本文进行了系统的药代动力学研究来揭示PAP-1在大鼠体内的动态变化规律，获得相关药代动力学参数，阐明PAP-1的吸收、分布、代谢和排泄的过程和特点。
首先，我们进行口服、静脉注射和皮肤给药的大鼠药物动力学研究。三种给药途径的药代参数均呈明显性别差异，雌性大鼠的血药浓度显著高于雄性大鼠。口服给药大鼠PAP-1的体内过程为非线性药代动力学，可能与载体的转运或酶的转化有关。大鼠静脉注射PAP-1，血浆中药物浓度-时间曲线呈指数函数变化，符合二室模型。口服PAP-1(5 mg/kg)的绝对生物利用度分别为：雄性大鼠9.5％，雌性大鼠12.4％。相对于口服给药，雄性大鼠和雌性大鼠皮肤给药(15 mg/kg)的相对生物利用度分别为11.5％和11.3％。
本文采用大鼠在体小肠灌流实验测定肠循环液中消失的PAP-1量来评价PAP-1的小肠吸收。结果提示PAP-1在大鼠的小肠有较好的吸收(雌雄大鼠4 h吸收百分率分别为60％和61％)，吸收过程为一级动力学，吸收机制主要为被动扩散，且雌雄大鼠的小肠吸收速率常数无显著性差异。大鼠灌胃给药后，门静脉和腹主动脉的PAP-1血药浓度存在显著性差异。雄性大鼠PAP-1的肝脏清除率高于雌性大鼠，导致体循环的PAP-1浓度明显低于雌性大鼠。
大鼠灌胃给药PAP-1后，药物广泛分布于大鼠体内各组织。雌性大鼠灌胃给药后各组织中PAP-1浓度均显著高于雄性大鼠，这与药动学结果相一致。组织分布研究提示肝脏是PAP-1的主要代谢器官，PAP-1可以通过大鼠血脑屏障。卵巢组织中PAP-1含量维持在高水平，其对卵巢的影响值得进一步研究。
大鼠的排泄实验提示PAP-1不经肾脏排泄。大鼠胆汁PAP-1的累积排泄量在0-36 h内随时间呈近似于线性增加，其排泄速率也相对稳定，提示肝脏排泄PAP-1是一个限速过程，可能是载体参与的主动转运。胆汁和粪便的累积排泄量占给药剂量的百分数很低(<3％)，表明PAP-1以原型药物形式排泄的量很低，大鼠体内主要应以代谢产物的形式排泄。
PAP-1吸收、分布和排泄实验提示PAP-1可能在大鼠体内被广泛代谢。本文应用SPE和HPLC方法，从胆汁样品中分离纯化到5个主要Ⅰ相代谢产物。经LCMS-IT-TOF及1H-NMR分析，其结构分别为5-羟丁酸补骨脂素(5-(oxybutyric-acid)psoralen，M1)，5-[4-(4-羟丁氧基)]补骨脂素(5-[4-(4-hydroxybutoxy)]psoralen，M2)，5-[4-(4-羟基苯氧基)丁氧基]补骨脂素(5-[4-(4-hydroxyphenoxy)butoxy]psoralen，M3)，5-[4-(3-羟基苯氧基)丁氧基]补骨脂素(5-[4-(3-hydroxyphenoxy)butoxy]psoralen，M4)和8-羟基-5-(4-苯氧丁氧基)补骨脂素(8-hydroxyl-5-(4-phenoxybutoxy)psoralen，M5)，M1文献中曾报导做为反应中间体，其它4个化合物没有报导。O-脱烷基代谢产物M1没有任何活性，M2仅有微弱的阻断活性；羟基化代谢产物M3，M4和M5可逆性的强力抑制Kv1.3通道，其EC50S分别为6.5 nM，139 nM和159 nM。羟基化反应和O-脱烷基反应是PAP-1的主要代谢途径，而O-脱烷基反应是导致Kv1.3阻断作用失活的主要原因。
PAP-1与大鼠肝微粒体孵育，体系中可检测到PAP-1及其5个代谢产物，与胆汁样品的分析结果相符。此研究表明PAP-1的代谢是NADPH依赖性酶促反应。CYP1A1/2抑制剂α-萘黄酮和CYP3A抑制剂酮康唑显著抑制M1和M2的形成，提示CYP1A1/2和CYP3A介导了PAP-1的O-脱烷基反应。此外，α-萘黄酮和酮康唑可抑制PAP-1的单羟基化代谢物形成，而CYP2D6抑制剂奎尼丁，CYP2E抑制剂diethyldithiocarbamate和CYP2C9的抑制剂sulphaphenazol并不影响影响PAP-1的O-脱烷基或羟基化。这些结果表明，CYP1A1/2和CYP3A是参与PAP-1代谢的主要CYP450酶，催化的反应为芳香基O-脱烷基和羟基化。
肝微粒体中PAP-1的代谢表现出明显的性别差异。雄性和雌性大鼠微粒体孵育实验表明PAP-1在雄性大鼠肝微粒体内的代谢能力强于雌性大鼠，雄性大鼠代谢产物的生成量显著高于雌性大鼠。实验中发现PAP-1可对雌雄大鼠肝药酶产生较强的诱导作用，多次给药后的雌雄大鼠肝微粒体对PAP-1的代谢显著增强。这说明代谢因素是导致PAP-1药代动力学差异的原因。
在Ⅰ相代谢研究基础上，采用HPLC-UV，离子阱质谱以及酶解和酶促合成，快速鉴定出大鼠体内的4个Ⅱ相代谢产物M1-G，M3-G，M4-G和M5-G，均为葡萄糖醛酸结合物。
口服给药后，大鼠的胆汁中可检测到M1-M5等5个Ⅰ相代谢产物和M1-G，M3-G，M4-G，M5-G等4个Ⅱ相代谢产物，尿液中可检测到M1和M1-G，膜系膜静脉和腹主动脉血液可检测到M1，粪便中可检测到M1-M5。胆汁样品与粪便匀浆孵育表明胆汁中的Ⅱ相代谢产物在肠道内发生水解重新生成Ⅰ相代谢产物。M1与肾微粒体及UDPGA共同孵育可生成Ⅱ相代谢产物M1-G，提示尿液中的M1-G来源于肾脏代谢。
基于上述实验结果，推测PAP-1的体内代谢途径：PAP-1口服后由肠道吸收进入肝脏，进行Ⅰ相和Ⅱ相代谢反应，产生M1-M55个Ⅰ相代谢产物和M1-G，M3-G，M4-G和M5-G4个Ⅱ相代谢产物，随胆汁排入肠道，Ⅱ相代谢物在肠道内水解重新生成Ⅰ相代谢产物，肠道内的M1主要经重吸收进入血液，M2-M5直接随粪便排出体外。肝脏代谢产生的M1以及重吸收的M1主要从肾脏排泄，其中部分M1经肾脏代谢形成M1-G随尿液排泄。
本研究表明PAP-1生物利用度较低是由于PAP-1在肝脏进行普遍代谢。CYP1A1/2和CYP3A介导的芳香基O-脱烷基和羟基化是大鼠体内PAP-1的主要代谢途径。本研究结果为PAP-1在基础研究和临床应用方面奠定了一定的理论基础。