皮下埋植缬沙坦缓释制剂对自发性高血压大鼠血压及血药浓度的影响

罗玉梅， 姜德谦， 白杨， 李春萍， 钟艳霞， 郭洪波， 罗玉婵， 罗玉君

(1. 深圳市龙岗区人民医院心内科， 广东 深圳 518172； 2. 中南大学湘雅二医院心内科， 湖南 长沙 410011； 3. 广东医科大学研究生院， 广东 湛江 524023)

中国国家心血管病中心发布的《中国心血管病报告2017》[1]显示，我国18岁以上居民高血压患病率达25.2%，估算全国高血压患者为2.7亿。而高血压是心脑血管疾病的主要危险因素，超过半数的心脑血管病发病与高血压有关。心脑血管病居死因首位，占总死亡原因的43.8%，因此控制血压达标是降低心脑血管疾病及死亡率的重要手段。但目前国内高血压治疗率低至41.1%，达标率仅13.8%。治疗率及达标率低的原因主要有以下两类：一是高血压患者需要长期每天口服一种或数种药物来控制血压，给工作、生活带来不便；其二，由于口服药物需经胃肠道吸收、肝脏的首过效应等过程，其最终起作用的分量仅为口服剂量的百分之几至几十，因此口服药物的剂量是其体内有效成分的数倍甚至数百倍，加上口服制剂的赋形剂等成分的作用，更容易产生消化道刺激等多种毒副反应，导致患者主动或被动停药。为此，本研究拟探索一种埋植一次能稳定降压长达数周甚至更长时间，同时可减少药物毒副反应的治疗高血压的新方法。

1 材料与方法

1.1 材料

15只14周龄SPF级雄性自发性高血压大鼠(SHR)，体重(295±13)g，5只14周龄SPF级雄性Wistar大鼠，体重(507±24)g，均购自北京维通利华实验动物技术有限公司，实验动物许可证号：SCXK(京)2012- 0001。上述大鼠均饲养于湖南省斯莱克景达实验动物有限公司SPM级动物房；温度20～26 ℃；相对湿度40%～70%；换气次数10～20 次/h；照明时间：每日12 h/12 h，黑暗/光照交替；照明度15～20 Lx；自由饮水及标准实验室饮食；实验动物使用许可证号：SYXK(湘)2014-0012。

缬沙坦皮下埋植管的制作：截取硅胶管10 cm，称取缬沙坦(上海瑞永生物科技公司)100 mg药粉，用粗针头导入上述硅胶管，导入完毕后用医用胶水将硅胶管两端封闭5 mm，用75%乙醇浸泡30 min，再用生理盐水浸泡1 h，用纱布包裹晾干过夜备用(避光)。灌胃用的缬沙坦溶液的配制：称取10 mg缬沙坦药粉加蒸馏水10 mL配成浓度1 mg/mL缬沙坦溶液，即用即配。

主要实验仪器：大小鼠无创血压仪(型号Bp-98A，北京软隆生物科技有限公司)；Legend MACH1.6R型台式高速冷冻离心机(美国Thermo公司)；液相色谱串联质谱联用系统(型号Triple Quad/LC-30AD)和Triple Quad 5500质谱仪(美国AB仪器公司)；色谱柱：Shim-pack XR-ODSⅢ(150 mm×2.0 mm)；保护柱：phenomenex C18(4.0 mm×3.0 mm，5 μm)。

1.2 大鼠分组及埋植手术

将SHR随机分为空白对照组、缬沙坦埋植组、缬沙坦灌胃组，每组5只；空白组、埋植组大鼠分别于皮下植入空白硅胶管、缬沙坦缓释制剂(100 mg/s)，灌胃组于每天早上9:00～10:00用缬沙坦溶液灌胃(16 mg/kg)。另以5只Wistar大鼠作为正常对照组行假手术。各组大鼠均干预15 d。

手术方法：将大鼠以8%水合氯醛溶液(0.5 mL/100 g体重)麻醉后，在颈背部消毒后横向切1 cm小口，用止血钳探入真皮下钝性分离皮下组织，分别皮下植入空白硅胶管或缬沙坦缓释硅胶管；正常对照组大鼠仅切开皮肤，不植入硅胶管即缝合。

1.3 尾动脉血压测量

各组大鼠于干预前测量尾动脉血压1次，空白组、埋植组和正常对照组大鼠术后3 d开始测量血压，灌胃组在给药后第2天开始测血压，每天8:00～14:00间测量1次，连续测量3 d，之后隔日测量，周期15 d。测量前充分烤尾，采用无创动物智能血压计(BP-98A，日本软隆生物技术有限公司)，按照说明书要求测量大鼠清醒状态下尾动脉收缩压及舒张压，3 min内测得3组数据，收缩压差值不超过5 mmHg方为有效数据，取3组有效数据的平均值。

1.4 大鼠血药浓度测定

埋植组大鼠于皮下埋植缬沙坦缓释药前及埋药后1、2、4、8、12、24、48(第2天)、72(第3天)、144(第6天)、192(第8天)、360(第15天) h分别从眼眶内眦静脉丛采血，灌胃组大鼠于初次给药后的1、2、4、8、12 h及第2、3、6、8、15天给药前分别从眼眶内眦静脉丛采血，抗凝，取血浆，采用超高相液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)法检测各采血时间点大鼠血浆样品中缬沙坦的血药浓度。检测方式：正离子多重反应监测模式；TEM：550 ℃；GAS1：55 Psi (1 psi≈6.9 kPa)；GAS2：55 Psi；Curtain GAS：35 Psi；CAD：8 Psi；IS：5 500 V。分析物及内标质谱条件见表1。

表1 分析物及内标质谱条件

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 干预前各组大鼠尾动脉血压比较

干预前空白组、埋植组、灌胃组SHR尾动脉血压之间差异无统计学意义，但上述3组尾动脉收缩压及舒张压均明显高于正常对照组Wistar大鼠(P均<0.01)。见表2。

2.2 干预后各组大鼠尾动脉血压比较

干预3 d后，埋植组和灌胃组SHR尾动脉收缩压较前下降，但与空白组SHR相比并未显示出统计学意义(P均>0.05)，仍显著高于正常对照组(P均<0.01)。干预7 d后，埋植组及灌胃组SHR收缩压均明显低于空白组(P均<0.01)，与正常对照组收缩压间的差异无统计学意义(P均>0.05)；这种趋势一直持续至干预后第15天。

分组干预前干预后收缩压舒张压收缩压3 d7 d15 d空白组159±8a201±7a188±9192±10198±8埋植组155±10a202±6a169±6148±8b145±5b灌胃组171±7a217±11a181±10161±7b155±10b正常对照组119±6152±10c,e144±9b,d,e146±9b137±6bF值6.848.913.905.2110.73P值<0.01<0.01<0.05=0.01<0.01

a:P<0.01，与正常对照组比较；b：P<0.01，与空白组比较；c：P<0.01，d：P<0.05，与埋植组比较；e：P<0.01，与灌胃组比较

2.3 缬沙坦缓释剂对大鼠血药浓度的影响

埋植组及灌胃组SHR在给药前血清中缬沙坦药物浓度均为零。埋植组SHR在皮下埋植了缬沙坦缓释剂2 h后，血浆缬沙坦浓度达到2.21 μg/mL，此后一直维持在2.43～3.39 μg/mL之间。灌胃组在缬沙坦初次灌胃后1 h，血药浓度升至6.28 μg/mL，明显高于埋植组SHR(P<0.01)，2 h达峰值13.6 μg/mL，此后开始下降，于第12小时降至2.41 μg/mL，与埋植组SHR间差异无统计学意义，至第24小时(次日服药前)降至1.16 μg/mL，显著低于埋植组(P<0.05)，此后灌胃组大鼠每日同样药量灌胃1次，于第72小时开始，埋植、灌胃两组SHR测定的血药浓度间的差异均无统计学意义(P均>0.05)，直至第15天(360 h)干预结束。两组药动学参数见图1 。

a：P<0.01，与埋植组比较

3 讨论

皮下埋植缓释药物用于治疗需长期用药的疾病由来已久。自20世纪70年代采用具有缓释作用的硅橡胶与低剂量的具有避孕作用的孕激素组合埋植皮下研究长效甾体避孕药以来，以高分子化合物为载体的皮下埋植缓释避孕剂在临床上得到广泛应用。其机制就是药物以恒定、缓慢、稳定的速度和浓度释放，直接通过皮下组织吸收进入血液循环，避免了传统经胃肠吸收的口服药物需经肝脏代谢产生的首过效应，通过对药物剂量的有效控制，降低药物初期在体内产生的药物浓度高峰而带来的相应毒副反应，并且减少了服药次数，最终提高了药效的稳定性和利用率[2]。参考相关文献[3-8]，本研究采用缓释硅胶管作为载体，制作成缬沙坦皮下埋植缓释降压制剂；为减少埋植管植入大鼠出现排异反应及局部纤维组织增生，本研究参考王霞萍等[9]的方法，用医用胶水封闭胶管，减少埋植局部的炎症反应。因缬沙坦为长效降压药，每日仅需服用1次。为了解口服药物及皮下埋植缓释制剂一天内的药物代谢参数变化，本研究在干预24 h内选择了经典的血药浓度监测时间点取血测定血药浓度；为了解两种给药途径对SHR长时程血药浓度的影响，选择了第2天、第3天、第6天、第8天、第15天灌胃组SHR服药前时间点取血，比较每日最低的血药浓度与皮下埋植缓释制剂的差别。

本实验结果显示，缬沙坦缓释剂埋植组及缬沙坦溶液灌胃组SHR血压在给药后均逐渐降低；于用药后第7天，两组SHR收缩压降至正常水平，且两组血压间的差异无统计学意义。由此可知，皮下埋植缓释药物只需用药1次，即可达到与每天口服药物一样的降压的效果，与吕鹏威等[10]的研究结果一致。由于不需每天用药，可减少长期服药给患者带来的麻烦及消化道不良反应，皮下埋植缓释制剂治疗高血压的方式可能达到改善患者依从性，从而提高高血压治疗率及达标率的效果。

皮下埋植缓释缬沙坦制剂2 h后，SHR血浆中的缬沙坦药物浓度达到稳定水平，一直持续到2周后。这一现象表明，承载有缬沙坦原药的硅胶缓释剂可以一定的速率将药物稳定地释放入机体内环境，并在用药后2 h即达到稳定的血药浓度。结合SHR血压变化趋势，说明缬沙坦血浆浓度达到2.43～3.39 μg/mL，即可使SHR的收缩压降至目标范围。每日1次口服药物，SHR血药浓度波动明显较皮下埋植缓释剂大，血药浓度峰值可达到皮下埋植缓释剂的4.8倍，而最低水平又低于皮下埋植缓释剂组。血药浓度大幅度波动给患者带来更多更明显的药物毒副反应，且影响血压的平稳度。而毒副反应是导致患者停药的重要原因，最终影响高血压患者的治疗率及达标率。综上所述，本研究发现，与口服药物相比，皮下埋植缬沙坦缓释制剂，仅用药1次，即可达到与每天口服药物一样稳定的目标血压，疗效可长达2周；并维持更为稳定的血药浓度。因此，应用皮下埋植的缓释降压制剂可能减少口服药物所带来的麻烦以及毒副反应，从而提高高血压病的治疗率及达标率。

与传统理念不同的是，本研究结果还发现，尽管用药后，无论是皮下埋植缓释制剂还是每天口服药物，血药浓度在数小时内即可达到产生疗效的水平，但SHR的血压却在1周后才达到平稳的目标血压。这说明药物在血液中达在一定浓度后，要分布到降压的组织并产生稳定的效应，需要约1周时间。因本研究仅观察了缬沙坦一种药物，其他药物的缓释剂是否也存在同样的作用及特点，还需要更多的研究证实。但从理论上来说，因分子量、溶解特性等参数不同，达到稳定的血药浓度时间及起效时间应该也会各自不同。本课题组正与材料学专家合作，研制新型的高分子材料载体，制作更为先进的可皮下埋植的超长效缓释制剂，并扩大药物的研究范围，期待能研制出一系列超长效的新型抗高血压制剂，改变目前需每天服药的高血压治疗模式。

综上，皮下埋植缬沙坦缓释制剂用药1次，可达到长效平稳降压的效果；且维持的血药浓度比口服用药更为稳定。

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