杨锐,李金良,王斌,李思聪,李旭廷*
(1. 四川省畜牧科学研究院,四川,成都,610066;2. 动物遗传育种四川省重点实验室,成都,610066)
甘草提取物对左氧氟沙星在大鼠体内药动学及组织分布的影响
杨锐1,2,李金良1,2,王斌1,2,李思聪1,2,李旭廷1,2*
(1. 四川省畜牧科学研究院,四川,成都,610066;2. 动物遗传育种四川省重点实验室,成都,610066)
为了研究甘草提取物对左氧氟沙星在大鼠体内的药动学及组织分布的影响,将SD大鼠随机分成单用组和联用组,单用组和联用组分别予0.9%氯化钠溶液和甘草提取物(0.5 g/kg,qd×7 d),灌胃给予左氧沙氟星(20 mg/kg)后按时间点连续采样, 采用HPLC法测定给药后血浆以及组织中的左氧氟沙星浓度。结果表明,与单用组相比,联用组的左氧氟沙星主要药动学参数tmax、t1/2、MRT0-36h、MRT0-∞均显著增大(P<0.05);左氧氟沙星在各组织中浓度水平,呈现出先降低后增加的特点,但分布特征没有改变。甘草提取物能减慢左氧氟沙星在体内的吸收和消除速度,促进其向组织中转运和分布,延长药物在体内的作用时间。
甘草提取物;左氧氟沙星;药动学;组织分布;中西药相互作用
甘草为豆科植物甘草GlycyrrhizauralensisFisch或同属植物胀果甘草G.inflataBata.和光果甘草G.GlabraL.等的干燥根或根状茎。甘草味甘,性平,通行十二经,具有益气补中、润肺止咳、调和药性、引药归经等多种功效,药理作用广泛,是临床最常用的中药之一。研究显示,甘草对机体代谢酶系统的影响较为复杂,可影响CYP3A和P-gp的调控和表达, 与其他药物联用后, 可能改变药物代谢行为[1]。基于甘草对机体代谢酶系统影响的角度, 陈江飞等[2-4]研究了甘草提取物连对抗心律失常药物胺碘酮、抗癫痫药物卡马西平、抗焦虑药物阿普唑仑在大鼠体内药动学的影响,发现均不影响其药动学特征,但关于甘草与抗生素药物(抗菌药)相互作用的报道几乎没有。
左氧氟沙星是第三代氟喹诺酮类药物,抗菌谱广、抗菌作用强,临床应用广泛[5]。曾建涛等[6]临床观察复方甘草制剂联合左氧氟沙星治疗社区性肺炎发现疗效显著。与此同时像黄连素、川芎嗪等中药单体与西药联合应用也十分常见,其有效性已经为临床、实验所证实,但这种配伍应用尚属经验性联合用药。为探索抗感染性疾病的中西药物合用的相互作用,本文研究甘草提取物对左氧氟沙星在大鼠体内药动学及组织分布的影响, 探讨可能发生的药动学相互作用及其机制,促进对甘草的全面认识,为临床用药提供参考,也为推动中西结合药动学发展提供实践依据。
1.1 主要仪器 UltiMate3000高效液相色谱仪,美国戴安公司;CQ250超声洗涤器,上海超声仪器厂;800B台式离心机,上海安亭科学仪器厂;WH-3微型旋涡混合仪,上海泸西分析仪器厂;MiniSpin Plus 个人型高速离心机,德国 Eppendorf 公司;FSH-2A可调高速匀浆机,常州朗越仪器制造有限公司。1.2 药物与试剂 甘草提取物,四川省广汉三星堆植物化工有限责任公司,含甘草酸(C42H62O16)为7.3%,批号140210。左氧氟沙星标准品,中国食品药品检定研究院,纯度为97.1%,编号130455-201106。左氧氟沙星原料药,四川鼎尖动物药业有限责任公司,纯度为86.1%,批号20140313。左氧氟沙星标准品及原料药在105 ℃下烘干至恒重备用。
甲醇、乙腈均为色谱纯,其余试剂均为分析纯,水为重蒸馏水。
1.3 实验动物 健康清洁级SD雄性大鼠,体重(200±20)g,成都达硕实验动物有限公司提供,合格证号SCXK(川)2013-24。试验开始前,于实验室饲养数日以适应本实验室环境。整个试验期间,两组大鼠的活动、饮食情况均无明显异常。
1.4 药代动力学试验方案及样品采集 健康SD雄性大鼠共12只,随机分成单独用药组与联合用药组两个组,每组6只。联用组每日给予0.1 g/mL甘草提取物(0.5 g/kg,ig,qd)[2],单用组给予相应体积的生理盐水,共7 d。禁食12 h后于第8天,4 mg/mL左氧氟沙星药液单剂量20 mg/kg,ig,分别于给药前(0 h)和给药后0.17、0.33、0.5、1、2、4、6、8、10、12、24 h断尾取血约0.5 mL,肝素抗凝,4000 r/min离心5 min,分离血浆,置-20 ℃冰箱中保存待用。
1.5 组织分布试验方案及样品采集 健康SD雄性大鼠共36只,随机分成单独用药组与联合用药组两个组,每组再分成3个小组,每组6只。给药方式同1.4项下操作。给药后,0.5、2、6 h断头处死后,取心、肝、脾、肺、肾、脑各组织样品,用生理盐水洗去表面浮血,并去脂肪,用滤试吸干残余血液,称重,置-20 ℃冰箱中保存待用。1.6 血浆样品的处理 参考文献方法[7],取血浆0.2 mL于试管中,加入甲醇0.2 mL,涡旋混合60 s,13000 r/min离心5 min,超声振荡60 s,再以13000 r/min离心10 min后,取20 μL上清液直接上机进样。
1.7 组织样品的处理 参考文献方法[8],取组织样品(心、肝、脾、肺、肾、脑),精密称定,按组织:蒸馏水(1 g∶2 mL)加入蒸馏水进行匀浆。充分匀浆后,取0.5 mL匀浆液于试管中,加入色谱级甲醇、5%三氯乙酸各0.25 mL,漩涡混合60 s,超声波振荡60 s,以13000 r/min离心15 min后,取20 μL上清液直接上机进样。1.8 色谱条件 色谱柱:Agilen HC-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:甲醇-乙腈-0.01 mol/L KH2PO4-0.5 mol/L四丁基溴化铵(30∶30∶430∶10,V/V/V/V),磷酸调pH至3.0;流速1.0 mL/min;检测波长295 nm;柱温30 ℃;进样量20 μL。在上述色谱条件下,左氧氟沙星与溶剂峰、血浆及各组织中其他组分能完全分离开。该方法血浆和组织样品的定量下限分别为0.025 μg/mL和0.01 μg/g。
血浆和组织样品标准曲线的范围分别为0.025~10 μg/mL和0.01~5 μg/g之间,线性关系良好。在标准曲线范围内,回收率为76.2%~84.3%,批内和批间变异系数分别为3.5%~6.4%和3.8%~6.8%。
2.1 药物动力学结果 单独用药组和联合用药组在大鼠体内的左氧氟沙星血药浓度-时间曲线见图1,主要药物动力学参数结果见表1。
图1 单用组和联用组在大鼠体内的左氧氟沙星的血药浓度-时间曲线
参数单用组联用组ρmax/(mg·L-1)2.255±0.3501.745±0.529tmax/h0.583±0.1441.188±0.554*AUC0-24h/(mg·h·L-1)9.910±2.16612.845±2.405AUC0-∞/(mg·h·L-1)10.151±2.20714.650±2.424t1/2/h4.882±0.6868.204±1.764*MRT0-24h/h4.355±0.1167.389±1.129**MRT0-∞/h4.998±0.05510.983±2.570**Vz/F/(L·kg-1)14.470±4.54716.527±4.227
*表示差异显著(P<0. 05);**表示差异极显著(P<0. 01);“-”表示低于检测下限;下同。
结果表明:与单用组相比,联用组大鼠体内左氧氟沙星的药动学参数有如下变化:Cmax降低,AUC0-24h、AUC0-36h、Vz/F增大,但没有显著性差异(P>0.05);tmax、t1/2、MRT0-36h、MRT0-∞组间差异具有统计学意义(P<0.05)。
2.2 组织分布结果 根据血药浓度-时间曲线,选取分别代表吸收相、分布相、消除相3个时间点0.5、2、6 h,测定单用组和联用组在大鼠各组织的左氧氟沙星浓度,结果见表2。
表2 单用组和联用组在大鼠体内的左氧氟沙星组织分布
试验结果表明,单用组左氧氟沙星在大鼠各组织器官中浓度的排序为:给药0.5 h后,肾>肝>脾>肺>心>脑;给药2 h后,肝>肾>脾>肺>心;给药6 h后,肝>肾>心>脾>肺。与单用组相比,联合组左氧氟沙星在3个时间点各组织器官中浓度水平呈现出先降低后增加的特点,但左氧氟沙星在组织中的分布特征并没有改变。
3.1 药动学分析 影响药物吸收过程的相互作用主要有胃肠道pH、螯合作用、吸附作用、胃肠运动、削弱肠吸收功能、改变肠道菌群、P-糖蛋白等方面[9]。本次试验,联用后左氧氟沙星的tmax延后,Cmax降低,提示甘草提取物延缓了左氧氟沙星的吸收,可能是甘草提取物在胃酸的作用下释放出少量金属离子从而与左氧氟沙星形成了部分螯合物,影响了左氧氟沙星的吸收入血;但是AUC0-24h,AUC0-∞比单用组有所增加(P>0.05),说明甘草提取物对左氧氟沙星在大鼠体内总的吸收程度并没有显著影响。联用后,左氧氟沙星的Vz/F有所增加(P>0.05),t1/2和MRT0-24 h值均显著大于单用组(P<0.05),提示说明联合后甘草提取物加速了左氧氟沙星向组织中的转运,减慢了左氧氟沙星的消除速度,使左氧氟沙星在体内作用更加持久。
3.2 组织分布分析 药物分布过程中相互作用可表现为竞争血浆蛋白结合部位,改变游离型药物比例,或改变药物在某些组织的分布量。药物向组织的转运主要决定于血液中游离型药物浓度以及该药物与组织的亲和力[9]。本试验中甘草提取物与左氧氟沙星联合用药后,左氧氟沙星在组织中浓度水平发生了一定变化。从给药到给药后2 h内,联合组的左氧氟沙星在各组织中浓度明显低于单用组,说明甘草提取物抑制了左氧氟沙星入血的过程,直接影响了其在组织中分布速度。但是给药2 h开始至6 h,所测得左氧氟沙星浓度是高于单用组,证实了甘草提取物促进了左氧氟沙星向组织的转运,这可能由于甘草酸与血浆蛋白结合率高达95.4%±2.0%,最大结合分子数为9.64,血浆中甘草酸绝大部分呈结合状态存在[10],引起甘草与左氧氟沙星在血浆蛋白结合位点发生了竞争性作用,增加了游离型左氧氟沙星比例,使之更易通过生物膜,促进左氧氟沙星向组织的转运和分布;另一方面甘草提取物主要成分甘草酸对大鼠有抗利尿作用[11],增加了肾小管的重吸收,也可能导致左氧氟沙星排泄的减慢。就其具体的作用机制有待进一步验证。
本试验立足于抗感染疾病的中西药物相互作用的角度,发现甘草提取物和左氧氟沙星二者联用应用,可以促进左氧氟沙星向组织中转运和分布,延长其在体内的作用时间,从药动学角度分析有其积极的意义,值得从更多药效学方面进行验证,全面指导临床合理用药。
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(编辑:陈希)
Effect of Licorice Extract on Pharmacokinetics and Tissue Distribution of Levofloxacin in Rats
YANG Rui1,2,LI Jin-liang1,2,WANG Bin1,2,LI Si-cong1,2,LI Xu-ting1,2*
(1.SichuanAcademyofAnimalSciences,Chengdu610066,China; 2.SichuanKeyLaboratoryofAnimalGeneticsandBreeding,Chengdu610066,China)
To study the effect of licorice extract on the pharmacokinetics and tissue distribution of levofloxacin in rats. The SD rats were randomly divided into the single group and the combined group, that were administrated respectively with normal saline and extract of licorice. After pretreated with extract of licorice (0.5 g/kg,qd) for 7 d, levofloxacin was given to the rats by intragastric administration at the dose of 20 mg/kg. The concentrations of levofloxacin in plasma and tissue after administration were determined by HPLC. Pharmacokinetic data were calculated by DAS 2.0. Comparision with the single administration group, the main pharmacokinetic parameters(t1/2, tmax, MRT0-36h, MRT0-∞)were significantly increased (P<0.01), the concentration level of levofloxacin in tissuet showed a feature of first decreasing followed by increasing, but the characteristic of tissue distribution was not changed. The metabolic characteristics of levofloxacin were influenced by licorice extract in rats significantly, including decreasing the speed of absorption, retarding the speed of elimination, accelerating the distribution from blood to tissue and lengthening the time of drug action.
licorice extract; levofloxacin; pharmacokinetics; tissue distribution; herb-western drug interactions
四川省基本科研项目(SASA2013A08)
杨锐,硕士,从事新兽药的开发与应用工作。
李旭廷。E-mail: 676049640@qq.com
2016-01-22
A
1002-1280 (2016) 03-0035-04
S853.7