郭秋平,杨 威,郭 琳,覃仁安,金若敏
药物性肝损伤(drug induced liver injury,DILI)对患者的健康具有重要影响,DILI会影响药物在临床的使用,甚至药物撤市。对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)是临床常用药物,其肝毒性已有大量的报道[1-3],APAP常用剂量小于2 g·d-1,若大于 4 g·d-1,可致肝损害,大于 10 g·d-1可致死亡。因此,美国食品药品管理局(FDA)要求生产厂家修改药品说明书,标明过量应用APAP可导致肝脏毒性反应。
肝细胞色素P450在药物代谢中起着重要的作用。细胞色素酶P450广泛分布于哺乳动物的组织器官中,其中,肝脏和肠管含量最高[4]。约有20种细胞色素酶P450参与药物的代谢,如果代谢某种药物的酶缺乏或受抑制时,可表现为该药物的血药浓度升高,半衰期延长,导致毒性反应增加[5]。
本研究通过对SD大鼠P450的检测,并结合APAP的毒代动力学结果,分析药物的毒性及体内的蓄积情况,为临床用药提供参考。
1.1 动物分组及处理 SD♀♂大鼠,体质量200~240 g,湖南斯莱克景达实验动物有限公司提供。将大鼠分为4组,即阴性对照组、APAP 189、567 mg·kg-1组以及肝细胞色素P450抑制剂西咪替丁组。每天给药1次,连续14 d,阴性对照组给予超纯水。
1.2 药物及主要试剂 APAP:广州白云山制药股份有限公司白云山何济公制药厂提供,批号:20120801;APAP标准品:中国食品药品检定研究院提供,批号:100018-200408;西咪替丁片:广东台城制药有限公司,批号:20130202。
1.3 方法
1.3.1 毒代动力学研究
1.3.1.1 血浆样品采集和前处理 给药d 1、7、14,于给药0、0.25、0.5、1、2、4、8、12 h眼眶采集 0.5 ml全血,肝素抗凝,2 000×g离心,取上层血浆。取血浆0.2 ml,加入1.2 ml乙醚,涡旋2 min,2 000×g离心,取上层有机相1 ml于另一离心管。40℃水浴,氮气吹干,残渣用100μl纯水溶解,取30 μl进样。
1.3.1.2 方法学验证 高效液相色谱法测定。色谱条件:色谱柱:迪马 diamosil 250 mm×4.6 mm(5μm)。柱温:25℃。流动相:水(1%三乙胺)∶乙腈=90∶10。流速:1.0 ml·min-1。检测波长:245 nm。进样量:20μl。
1.3.1.2.1 专属性考察 取6只大鼠的空白血浆样品,加入APAP对照品,按照血浆处理方法处理。考察空白血浆样品在APAP出峰时间是否有杂质干扰,方法专属性是否良好。
1.3.1.2.2 线性 配制浓度为1 g·L-1的母液,分别稀释为 1 000、500、250、100、50、25、10 mg·L-1系列浓度的标准溶液。取以上系列浓度各20μl,加入空白血浆,配制成为终浓度 100、50、25、10、5、2.5、1 mg·L-1血浆工作曲线,按血浆样品处理方法处理。
1.3.1.2.3 精密度及准确度试验 精密度用质控样品的批内和批间相对标准差(RSD%)表示。取0.18 ml空白血浆,加入20μl APAP,配制成终浓度为 100、25、5 mg·L-1的血浆样品,每个浓度5个样品。精密度相对标准差应小于15%,在定量下限附近相对标准差应小于20%。准确度应在85%~115%范围内,在定量下限附近应在80%~120%范围内。
1.3.1.2.4 回收率试验 配制APAP终浓度为5、25、100 mg·L-1的血浆样品,按血浆样品处理方法进行提取。提取后,检测血浆样品中APAP的响应值,回收率计算方法为测定所得APAP的响应值/血浆中已知量APAP的理论值×100%,回收率应在80%~120%范围内。
1.3.1.3 质量控制及样品检测 配制终浓度为5、25、100 mg·L-1的血浆样品,经前处理后平均分布于所有待测样品中,QC样品总数不少于5%。每日随行标准曲线和QC样品。
1.3.2 P450检测 给药14 d后,称取2 g左右的肝脏,加入10 ml匀浆缓冲液或TMS缓冲液,将肝脏剪成细小碎块,用玻璃匀浆器制成20%肝脏匀浆。
1.3.2.1 S9和肝脏微粒体的制备 将肝匀浆液2℃12 000×g高速离心20 min,所得上清液即线粒体后上清液。取适量线粒体后上清液,CaCl2沉淀法制备肝微粒体。每1 ml加入0.1 ml 88 mmol·L-1CaCl2溶液混匀,冰浴 5 min,2℃27 000×g离心15 min。弃上清,所得微粒体用Tris缓冲液清洗,沉淀用磷酸缓冲液重悬。
1.3.2.2 微粒体蛋白含量和细胞色素P450光谱测定 采用考马斯亮蓝试剂盒测定微粒体蛋白含量。光谱法测定细胞色素 P450:测定蛋白含量后,用 Tris缓冲液稀释成10 g·L-1的蛋白悬液。取蛋白悬液0.3 ml,加Tris缓冲液5.7 ml混合,加入适量连二亚硫酸钠,分装于两个比色杯,一为空白杯,另一为样品杯,通入CO,1~2气泡/s,2 min。分别于490及450 nm测定差示光谱。P450计算公式:
1.4 统计学处理 毒代动力学参数采用DAS 2.0软件进行计算,结果应用SPSS 13.0统计软件分析,计量资料的平均值用x¯±s表示,组间均数比较采用单因素方差分析(one way ANOVA)。
2.1 毒代动力学检测结果
2.1.1 专属性考察结果 对乙酰氨基酚保留时间为5.8 min,血浆中杂质不干扰APAP的测定,该方法具有较高的专属性。
2.1.2 血浆工作曲线 血浆工作曲线在1~100 mg·L-1范围内线性良好,Y=2.20e4x-4.74e3r2=0.997;定量下限为1 mg·L-1。
2.1.3 精密度和准确性试验结果 d 1、2、3,日内精密度RSD分别为2.7%~10.7%、2.7%~7.2%、1.2%~8.4%,3 d的日内精密度RSD为1.2%~10.7%,日间精密度RSD 2.2%~3.5%,均小于15%,符合要求。日间准确度0.30%~10.00%。结果见Tab 1、2。
Tab 1 Precision test results of intra day(n=5)
Tab 2 Precision test results of three days(n=5)
2.1.4 回收率试验结果 100、25、5 mg·L-1的血浆回收率分别为 98.4%、88.6%、93.8%,回收率为 88.6% ~98.4%,在80%~120%之间,符合要求。
方法学考察结果显示专属性良好,在1~100μg·L-1范围内线性良好,定量下限为1 mg·L-1,精密度、准确度和回收率均达到要求,表明本方法可靠,可用于血浆样品的检测。
2.1.5 样品测定结果 主要药代动力学参数 AUC(0-t)、Cmax、Tmax。其中,AUC(0-t)由梯形法计算得到,Cmax、Tmax均以实测值表示。
APAP 189 mg·kg-1组给药 d 1、7、14,AUC(0-t)分别为(208.6±63.7)、(150.9±102.4)、(214.8±78.5)mg·L-1·h;Cmax分别为(119.0±43.7)、(121.9±92.7)、(90.4±18.7)mg·L-1;Tmax分别为(0.4±0.3)h、(2.2±1.0)h、(0.6±0.7)h。APAP 567 mg·kg-1组给药 d 1、7、14,AUC(0-t)分别为(783.6±163.1)、(982.3±317.9)、(1313.9±189.5)mg·L-1·h;Cmax分别为(161.2±43.4)、(209.0±116.3)、(259.3±51.7)mg·L-1;Tmax分别为(1.5±1.8)h、(1.4±1.4)h、(2.0±0.0)h。
APAP 567 mg·kg-1组给药 d 14,AUC(0-t)、Cmax明显增加,与给药d 1相比,差异有显著性(P<0.05),提示药物产生了蓄积。
2.2 P450检测结果 给药14 d后,P450抑制剂西咪替丁组P450明显降低,论证了本试验系统合格。对乙酰氨基酚组P450含量降低,与阴性对照组相比,APAP 567 mg·kg-1P450含量降低,差异有显著性,结果见Tab 3。
Tab 3 APAP influence on the content of P450(¯x±s,n=6)
APAP大鼠毒代动力学研究结果表明,在剂量567 mg·kg-1时,给药14 d后,药物在体内产生了蓄积,对P450的总量也产生了抑制作用,推测P450代谢APAP的功能减弱,使药物在体内产生了蓄积。
目前,虽然APAP药代动力学的研究很明确,但通过本文的研究得出,APAP大剂量使用一段时间后,会产生抑制P450的作用,并引起药物在体内的蓄积,加剧药物毒性。
参考文献:
[1] Amar P J,Schiff E R.Acetaminophen safety and hepatotoxicitywhere do we go from here[J]?Expert Opin Drug Saf,2007,6(4):341-55.
[2] Shayiq R M,Roberts D W,Rothestein K,et al.Repeat exposure to incremental doses of acetaminophen provides protection against acetaminophen induced lethality in mice[J].Hepatology,1999,29(2):451-63.
[3] Fannin RD,Russo M,O′Connell T M,et al.Acetaminophen dosing of humans results in blood transcriptom and metabolome changes consistent with impaired oxidative phosphorylation[J].Hepatology,2010,51(1):227-36.
[4] Koop D R.Oxidative and reductive metabolism by cytochrome P450 2E1[J].FASEB J,1992,6(2):724-30.
[5] Koster U,Speerschneider P,Kerssebaum R,et al.Role of cyctochrome P4502E1 in themetabolism of 1,1,2,2,32 hexafluoropropylmethylether[J].Drug Metab Dispos,1994,22(5):667-72.