二苯乙烯苷及其β-环糊精包合物在大鼠体内药代动力学研究*

2011-07-14 01:56欧阳慧子任晓亮王贵芳戚爱棣
天津中医药大学学报 2011年3期
关键词:包合物药代苯乙烯

欧阳慧子,任晓亮,王 强,王贵芳,赵 敏,戚爱棣

中药何首乌(Polygoni multiflori Radix)源于蓼科植物何首乌(Polygonum multiflorum Thunb.)的干燥块茎,其特有指标性成分二苯乙烯苷(THSG),即2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷(2,3,5,4-tetrahydroxyl-diphenylethylene-2-O-glu coside)(见图1),具有抗肺肿瘤,抗动脉粥样硬化,降低胆固醇和血脂,提高免疫力等多种药理活性[1-4]。但由于THSG具有水溶液中稳定性差、体内生物利用度低的特点,在一定程度上限制了其临床上的应用[5]。β-环糊精(β-CD)作为经济易得的药用辅料,其安全性已被美国食品和药物管理局(FDA)认证[6-7]。β-CD可以将药物分子包入其空腔内,减小外部物理化学环境对其稳定性的影响,继而对药物起到保护性作用[8-9]。笔者利用β-CD对THSG进行包合,发现β-CD改性后的THSG体外稳定性有显著提高,本研究对大鼠灌胃THSG及其β-CD包合物的药代动力学行为进行研究,揭示β-CD包合作用对THSG体内过程的影响,为THSG制剂开发以及临床前应用奠定基础。

1 材料及方法

1.1 仪器 Waters 600E高效液相色谱系统(美国Waters公司);AX205分析天平(瑞士Mettler Toledo公司);XW-80A微型旋涡混合仪(上海沪西分析仪器厂);N-EAVPTM111氮吹仪(美国Organomation公司);高速离心机(美国Tomos公司);超纯水系统(美国Millipore公司)。

1.2 药品与试剂 THSG对照品(批号:110844-200606,中国药品生物制品检定所);黄芩苷对照品(批号:110715-200212,中国药品生物制品检定所);THSG提取物[自制,采用硅胶柱层析分离、重结晶纯化制得,薄层色谱分析(TLC)显示为单一斑点,二胺基联苯胺(DAD)显示为单一化合物峰,高效液相色谱(HPLC)法测定其纯度≥96%];β-CD(孟州市华兴生物化工有限责任公司);甲醇(色谱纯,天津市康科德科技有限公司);乙腈(色谱纯,天津市康科德科技有限公司);超纯水(美国Millipore超纯水制备系统)。

1.3 实验动物 健康SD大鼠,级别SPF,雄性,体质量200~220g,购自中国医学科学院放射医学研究所,许可证号:SCXK(津)2005-000。

1.4 包合物的制备 1g THSG提取物加入300 mL β-CD溶液(9 mol/L),10℃下避光搅拌6 h,4℃静置过夜后减压回收溶剂得包合物粉末,用少量乙醇洗涤后真空干燥,得到包合物粉末。经热重分析-差示量热分析证实了THSG-β-CD包合物的形成,并用HPLC法测定该包合物中二苯乙烯苷含量为30.9%。

1.5 血浆样品预处理 取大鼠血浆250 μL,精密加入50μL甲醇,50μL内标溶液(黄芩苷,1.4mg/L),涡旋10秒,加入0.2 mol/L的盐酸溶液50 μL,涡旋1min,再加入甲醇750μL,涡旋3 min后14 000 r/min离心10 min。取上清液,氮气吹干后,100 μL流动相复溶,14 000 r/min离心5 min,取上清液10 μL进样分析。

1.6 色谱条件 色谱柱:Warers SymmetryShieldTM RP-C18(150 mm×3.9 mm,5 μm);流动相:乙腈-水-磷酸[25∶75∶0.05;V∶V∶V];流速:1.0 mL/min;检测波长:320 nm;柱温:室温。

1.7 药代动力学研究 20只大鼠随机分成2组,每组10只,给药前禁食12 h,自由摄水。按75 mg/kg(以THSG含量计算)的剂量,分别灌胃THSG-β-CD包合物溶液和THSG水溶液。其中每组5只均于给药后 2、10、30、60、120、240 min,另 5 只于 5、20、40、90、180、360 min 从大鼠眼底静脉丛取血,置肝素化试管中,离心(3 500 r/min)10 min,分离血浆,储存于-20℃待测。

2 结果与讨论

2.1 特异性考察 分别取5只大鼠空白血浆各250 μL,除不加内标溶液外,其余按“1.6”项下血浆样品预处理操作和分析,得空白血浆色谱图(见图2A),将一定浓度待测物的对照品溶液和内标溶液加入空白血浆中,依同法操作,获得相应的色谱图(见图2B),THSG和内标的保留时间分别为3.95 min和8.25 min,依同法获得灌胃给予THSG后的血浆色谱图(见图2C)。结果表明,血浆中内源性物质不干扰THSG和内标的测定。

2.2 标准曲线 取空白血浆各250 μL,加THSG对照品系列溶液50 μL,配制成相当于血浆浓度为0.025、0.050、0.10、0.20、0.80、1.60、3.20 mg/L 的 3 批血浆样品,除不加50 μL甲醇外,按“1.5”项下样品处理操作;以血浆中待测物浓度为横坐标,待测物与内标的峰面积比值为纵坐标,用加权最小二乘法进行回归运算,求得直线回归方程为Y=7.703 4X-0.161,r=0.998 7。根据标准曲线,THSG的线性范围为0.025~3.20 mg/L,定量下限为0.025 mg/L。

2.3 精密度与准确度 分别取大鼠空白血浆250 μL,按“2.2”项下方法配制成浓度为 0.05、0.20和0.80 mg/L的THSG低、中、高浓度质量控制(QC)样品各6份,与标准曲线同时测定,连续测定3 d,即每个浓度有18个样品。根据当日的标准曲线,计算QC样品的测得结果,进行方差分析,计算本法的准确度与精密度,结果见表1。

表1 HPLC法测定大鼠血浆中THSG的精密度与准确度

2.4 提取回收率 分别取浓度为0.05、0.20和0.80 mg/L的THSG低、中、高浓度血浆样品各6份,按上述方法处理操作后进样分析;同时以相应对照品溶液50 μL和内标溶液50 μL加入处理过的大鼠空白血浆样品涡流混合后进样分析得峰面积,提取后的峰面积与之相比,比值计算提取回收率。大鼠血浆中3种浓度的THSG提取回收率分别为82.8%,83.5%和86.5%;内标提取回收率为62.3%。

2.5 稳定性 取大鼠空白血浆250 μL,按“2.2”项下的方法配制成浓度为0.20 mg/L的血浆样品,考察其在避光室温放置4 h内的稳定性、血浆样品1次和3次冷冻—解冻循环以及处理后样品室温放置24 h内的稳定性。结果表明血浆样品在不同条件下RSD均小于3.0%,表明大鼠血浆样品在室温避光,冷冻保存放置8 h内稳定。

2.6 药代动力学研究 SD大鼠灌胃THSG及包合物后,THSG的平均血药浓度经时曲线见图3。血药浓度数据用 DAS(Drug And Statistic 1.0)进行拟合,计算药代动力学参数,结果见表2。β-CD对THSG的改性作用对其药代动力学过程有明显的影响,主要表现为:1)达峰时间提前,THSG经β-CD包合后在体内吸收速度加快。2)达峰浓度增高,大鼠灌胃THSG后的Cmax为 0.24 mg/L;THSG-β-CD组的Cmax为 1.16 mg/L。3)THSG-β-CD 组的药物在体内停留趋势比THSG组增加,MRT分别为89.01 min和72.76 min。4)β-CD包合物给药后6 h THSG的AUC值是单独给予THSG的近3倍,表明β-CD包合可显著提高THSG口服生物利用度。

3 讨论

THSG经β-CD改性后口服生物利用度明显提高,吸收半衰期变短,消除半衰期延长,药物从体内的表观清除速率降低。推测可能由于THSG经β-CD包合后其生物稳定性增加,避免了药物的分解和酶解。此外,β-CD可提高小肠细胞的膜通透性,增加药物的吸收量,使药物达峰时间提前且生物利用度提高。在胃肠环境中包合物与游离态THSG处于动态平衡状态,随着游离THSG的吸收,包合物中的THSG不断向环境中释放,从而使得胃肠道环境中的THSG维持一个较高的浓度,增加了药物在肠道中的吸收时间,提高了THSG的吸收效果。β-CD还可被结肠部位的肠道菌群所降解而释放出药物,使其携带药物在到达结肠后才被释放吸收,增加药物的吸收部位。

图3 大鼠灌胃给予THSG和THSG-β-CD包合物血药浓度-时间曲线

表2 THSG及其β-CD包合物主要药动学参数(±s,n=5)

表2 THSG及其β-CD包合物主要药动学参数(±s,n=5)

注:与 THSG 比较,*P<0.05。

药代动力学参数 THSG THSG-β-CD Tmax(min) 9.00± 2.24 5.00± 0.00 Cmax(mg/L) 0.24± 0.09 1.16± 0.80*AUC0-360min[mg/(L·min)]11.50±3.9732.24±7.77*MRT(min) 72.76± 7.99 89.01± 22.99 VRT(min) 2 963.10±241.84 8 698.29±2 454.49*

THSG体内降解产物分析:大鼠灌胃给予THSG后,血浆样品的色谱图中除THSG色谱峰外,还出现了2个新的色谱峰(tR分别为2.3 min和3.5 min,THSG为4.0 min)。此2个色谱峰的面积随时间变化具有一定规律性,推测为THSG在大鼠体内代谢产物色谱峰。其中tR=3.5 min的代谢物最为明显,含量较高,推测是THSG在体内最主要的代谢产物,通过后期胆汁排泄研究,证明其为THSG葡萄糖醛酸结合代谢产物。

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