张磊,胡霞,张莉#,仲博,陈莉,袁园(1.武警后勤学院附属医院药剂科,天津30016;.武警后勤学院药剂学教研室,天津 30016)
黄芩苷温敏凝胶在家兔体内的药动学研究
张磊1*,胡霞2,张莉2#,仲博2,陈莉2,袁园2(1.武警后勤学院附属医院药剂科,天津300162;2.武警后勤学院药剂学教研室,天津 300162)
目的:研究黄芩苷温敏凝胶直肠给药后在家兔体内的药动学。方法:家兔经直肠分别给予黄芩苷温敏凝胶剂和水溶性栓剂,采用高效液相色谱法检测血清中的药物浓度,色谱柱为Shim-pack VP-ODS C18(150mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-水-磷酸(47∶53∶0.2,V/V/V),流速为0.8mL·min-1,柱温为40℃,进样量为10μL,检测波长为274nm。结果:黄芩苷温敏凝胶与黄芩苷水溶性栓剂主要药动学参数Cmax分别为(3.639±0.23)和(2.832±0.18)μg·L-1;AUC0~∞分别为(796.46±65.35)和(493.86±42.52)μg·h·L-1。与水溶性栓剂比较,黄芩苷温敏凝胶直肠给药后,Cmax和AUC0~∞均有增加,且有显著性差异,其相对生物利用度为161.2%。结论:黄芩苷制成温敏凝胶直肠给药后,生物利用度显著提高。
黄芩苷;温敏凝胶;药动学;家兔;水溶性栓剂
黄芩苷(Baicalin)为黄酮类化合物,是传统中药黄芩的主要有效成分。黄芩苷具有清热解毒、抗菌消炎、利胆保肝、降压利尿、抗变态反应、螯合金属离子等多方面药理作用。临床上主要用于治疗呼吸道感染、急性扁桃腺炎、急性咽炎、肺炎与痢疾等疾病。近年来,随着国际上对黄芩苷研究的持续升温以及认识的逐步深入,认为黄芩苷在清除自由基、减轻组织的缺血再灌注损伤、调节免疫、促进细胞凋亡以及抗肿瘤和人类免疫缺陷病毒(HIV)等方面均具有潜在的开发应用价值[1]。但黄芩苷静脉给药以后,体内分布较快,半衰期短,血药浓度下降迅速,生物利用度低;而口服黄芩苷吸收较慢,对胃肠道黏膜有刺激性,肝脏首关效应明显。所以,改良剂型以避免以上诸多副作用是十分必要的。以温敏凝胶为载体输送药物,可以增强对靶器官、靶组织的治疗作用,同时又减少对其他器官或组织的毒副作用。本研究以黄芩苷为模型药物,分别制备水溶性栓剂与温敏凝胶剂,并考察这2种制剂经直肠给药后在家兔体内的药动学过程[2]。
1.1 仪器
万分之一AE-100型电子天平(上海梅特勒-托利多仪器有限公司);DF-101B型集热式恒温加热磁力搅拌器(郑州长城科工贸有限公司);LC-10A型高效液相色谱仪,包括SPD-10A型紫外检测器(日本岛津公司);N2000色谱工作站(浙大智达信息工程有限公司)。
1.2 试药
黄芩苷(临沂爱康药业有限公司,批号:AKHQ1206);黄芩苷对照品(中国食品药品检定研究院,批号:l10715-200514);泊洛沙姆407(P407)、P188均购自德国BASF公司;甲醇(色谱纯,天津市康科德科技有限公司);磷酸二氢钾(分析纯,天津市华东试剂厂);聚乙二醇400(PEG400,天津市福晨化学试剂厂);PEG4000(天津天泰精细化学品有限公司)。
1.3 动物
健康白色家兔,♀♂不限,体重2.5~2.8kg,由中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心提供(动物使用合格证号:SCXK(津)2007-0001号)。
2.1 制剂的制备
2.1.1 黄芩苷水溶性栓 先取PEG4000和PEG400适量,置于蒸发皿中,水浴加热至熔融,加入黄芩苷,边加边搅拌,直至混合均匀,灌模,冷却,削去溢出部分。每粒重1.5g(PEG4000∶PEG400∶黄芩苷=7∶6∶2,m/m/m)[3]。
2.1.2 黄芩苷温敏凝胶 按重量百分比称取:黄芩苷2%,D 40716%,P1883%,海藻酸钠2%,PBS(pH8.8)77%;将所有黄芩苷溶于PBS中,边搅拌边慢慢加入P407和P188,混合均匀;再加入海藻酸钠,混匀后于4℃放置至可自由流动的半透明溶液,即制成黄芩苷温敏凝胶。
2.1.3 胶凝温度(Gelation temperature,GT)的测定 西林瓶中盛有待测溶液和磁力搅拌子,插入温度计。将西林瓶放入冰水浴中,开启电磁搅拌,使水浴持续缓慢升温,磁力搅拌子完全停止转动的温度即为GT,平行测定3次,取平均值。黄芩苷温敏凝胶室温下流动性较好,均匀细腻,质量稳定。GT约为(36±2)℃,达到GT时细腻柔滑,易于涂展,黏度适宜,符合要求。
2.2 血清中黄芩苷测定方法的建立[4]
2.2.1 黄芩苷对照品贮备液的制备 精密称取10mg黄芩苷对照品,置25mL量瓶中,以甲醇定容,制备成400μg·mL-1的黄芩苷对照品贮备液,贮藏,备用。
2.2.2 色谱条件色谱柱:Shim-pack VP-ODS C18(150mm×4.6mm,5μm);流动相:甲醇-水-磷酸(47∶53∶0.2,V/V/V);流速:0.8mL·min-1;柱温:40℃;进样量:10μL;检测波长:274nm。理论板数按黄芩苷色谱峰计应>2000,分离度>1.5。色谱见图1。
图1 黄芩苷的HPLC图A.空白血清;B.空白血清+黄芩苷;C.推入温敏凝胶后的血清样品;1.黄芩苷Fig 1 HPLC chromatograms of baicalinA.blank serum;B.blank serum+baicalin;C.Baicalin thermosensitive hydrogel serum sample after rectal administration;1.baicalin
2.2.3 标准曲线的制备 分别精密量取0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、8.0mL黄芩苷对照品贮备液,置10mL量瓶中,甲醇定容,制备成4、20、40、100、200、320μg·mL-1的系列对照品溶液。分别精密量取上述系列对照品溶液各10μL,加入190μL空白血清和200μL乙腈,涡旋混合30s,3000r·min-1离心30min,取上清液,滤过,进样10μL,记录峰面积。以黄芩苷检测浓度为横坐标(x),峰面积积分值(y)为纵坐标,进行线性回归[4],得回归方程为y=29805x-18777(r=0.9998,n=5)。结果表明,黄芩苷检测浓度在0.625~10μg·mL-1范围内与峰面积积分值呈良好线性关系。
2.2.4 精密度试验 取浓度分别为20、100、320μg·mL-1的黄芩苷对照品溶液适量,按“2.2.3”项下方法处理得相应血药浓度(0.625、3.125、10.000μg·mL-1)样品,分别进行测定。同一浓度每隔1h测定1次,测5次,计算日内精密度;每隔1d测定1次,测5d,计算日间精密度。精密度试验结果见表1。
表1 精密度试验结果(n=6)Tab 1Results of precision test(n=6)
2.2.5 方法回收率试验 取浓度分别为20、100、320μg·mL-1的黄芩苷对照品溶液适量,按“2.2.3”项下方法处理样品,(0.625、3.125、10.08mg·mL-1),分别进行测定。按照对照品测得量和加入量之比计算回收率。方法回收率试验结果见表2。
表2 方法回收率试验结果(x±s,n=6)Tab 2Results of recovery of the mothe(dx±s,n=6)
2.2.6 最低检测限和最低定量限确定 取血浆中浓度为0.01、0.03、0.10μg·mL-1的样品溶液适量,按“2.2.3”项下方法操作,对每种浓度的血浆样品进样3次,以信噪比(S/N)≥3为标准,达到此标准的血浆中药物浓度为最低检测限,S/N≥10的浓度作为最低定量限。结果,最低检测限为0.03μg·mL-1,最低定量限为0.1μg·mL-1。
2.3 药动学实验
取健康家兔6只,禁食不禁水24h,每只称重,均分温敏凝胶(25mg·kg-1)和水溶性栓剂(25mg·kg-1)组。水溶性栓剂组向家兔肛门推入黄芩苷水溶性栓,然后提起倾斜家兔臀部保持1min;温敏凝胶组用注射器推入家兔肛门黄芩苷温敏凝胶。给药后立即记下开始时间,然后在5、10、15、30、45、60、90、120、180、300、480min时分别于耳缘静脉采血约1.5~2mL,每份样品3500r·min-1离心10min,将上清液血浆转移至另一编号的洁净干燥小试管中,按照“2.2.3”项下方法操作,计算血浆中药物浓度[5]。采用3p97软件估算药动学参数,采用单因素方差分析(Dunnett t检验)分析各组之间主要药动学参数的差异,P<0.05为差异有统计学意义。不同剂型直肠给药后黄芪苷的血药浓度曲线见图2;药动学参数见表3。
黄芩苷加入PBS或加入含有PBS的混合溶剂后,可以使黄芩苷的溶解度从原来的0.3%提高到15%,所以选择pH8.8的PBS作为制剂的溶剂。制备温敏凝胶制剂所选用的P407和P188毒性小、皮肤刺激性小,且对黄芩苷具有增溶作用。GT测定显示,随着P407浓度的增大,GT降低;随着P188浓度的增大,GT升高。本研究所得到的温敏凝胶制剂对温度敏感,能在适宜温度下发生液体与凝胶可逆性的转变:即在常温下呈可流动的液体,与黏膜或体液接触后受到体温(32~37℃)影响发生可逆性相变,使药物与黏膜组织紧密贴合,不易泄漏。在体液中发生相转变后,可调控药物释放速度,提高生物利用度[6]。
由药动学参数可知,黄芩苷温敏凝胶的吸收速率常数为(0.132±0.028)h-1,黄芩苷水溶性栓吸收速率常数为(9.947±2.056)h-1,说明黄芩苷温敏凝胶给药后药物吸收慢而缓和。黄芩苷温敏凝胶的最高血药浓度Cmax为(3.639±0.23)μg·L-1,达峰时间为(3.535±0.431)h,AUC0~∞为(796.46±65.35)μg·h·L-1;而黄芩苷水溶性栓给药后的最高血药浓度Cmax为(2.832±0.18)μ g·L-1,达峰时间为(2.869±0.316)h,AUC0~∞为(493.86±42.52)μg·h·L-1。比较两组之间主要药动学参数的差异,其中Cmax和AUC0~∞之间存在显著性差异(P<0.05),温敏凝胶的释药性能明显优于水溶性栓,说明改变剂型提高了黄芩苷的生物利用度[7]。同时水溶性栓直肠给药易泄漏,所以不适合小儿直肠给药,且由于无法分剂量和使用的异物感,在用途上受到一定的限制。由于温敏凝胶的可调整剂量及无异物感的优点,可能使其发展成为直肠给药的新型制剂,尤其适于婴幼儿使用,凝胶的易流动性可方便地根据其年龄和体重调整剂量。
(本研究由武警医学院科研课题资助。)
图2 不同剂型直肠给药后黄芩苷的血药浓度曲线Fig 2Plasma concentration curves of baicalin of different dosage form with rectal administration
表3 药动学参数Tab 3 Pharmacokinetic parameters
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Pharmacokinetic Study of Baicalin Thermosensitive Hydrogel in Rabbits
ZHANG Lei(Dept.of Pharmacy,The Affiliated Hospital of Logistics University of Chinese People’s Armed Police Force,Tianjin 300162,China)
HU Xia,ZHANG Li,ZHONG Bo,CHEN Li,YUAN Yuan(Pharmacy Teaching and Research Section,Logistics University of Chinese People’s Armed Police Force,Tianjin 300162,China)
OBJECTIVE:To study of Baicalin thermosensitive hydrogel in rabbits after rectal administration.METHODS:Rabbits were given Baicalin thermosensitive hydrogel and water-solubility suppository respectively.Drug concentrations in serum were measured by HPLC.The determination was performed on Shim-pack VP-ODS C18(150mm×4.6mm,5μm)column with mobile phase consisted of methanol-water-phosphoric acid(47∶53∶0.2,V/V/V)at the flow rate of 0.8mL·min-1.The column temperature was 40℃ and injection volume was 10μL.The detection wavelength was set at 274nm.RESULTS:The main pharmacokinetic parameters of 2kinds of preparations were as follows:Cmax:(3.639±0.23)μg·L-1and(2.832±0.18)μg·L-1;AUC0~∞(796.46±65.35)μg·h·L-1and(493.86±42.52)μg·h·L-1.Compared with water-solubility suppository,Cmaxand AUC0~∞increased after rectal administration,there was significant difference.Relative bioavailability was 161.2%.CONCLUSION:The bioavailability of Baicalin thermosensitive hydrogel is improved significantly with rectal administration.
Baicalin;Thermosensive hydrogel;Pharmacokinetics;Rabbits;Water-solubility suppository
R285;R97
A
1001-0408(2012)47-4446-03
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2012.47.12
*副主任药师,硕士研究生。电话:022-60578699。E-mail:458zhanglei@sina.com
#通讯作者:教授。研究方向:药物制剂。E-mail:zhli62tianiin@yahoo.corn.cn
2012-01-15
2012-05-12)