宋益民,范鳴浩,張麗,張學(xué)成(.青島科技大學(xué)制藥工程系,青島市 6604;.中國海洋大學(xué)生命學(xué)院,青島市 66003)
目前臨床常用的治療高血壓和充血性心力衰竭的第1代血管緊張素Ⅰ轉(zhuǎn)化酶抑制劑是水溶性的巰甲丙脯酸(Captopril,Cap)的糖衣片或普通片[1,2],由于Cap生物半衰期僅為1.9 h,需要日服3~4次,當(dāng)其攝入總量達(dá)到37.5~75.0 mg時(shí)作用僅可維持6~8 h[3];若單劑量口服50 mg,峰濃度可達(dá)600 μg·L-1以上[4],而其治療濃度為50 μg·L-1。由于存在如此顯著的峰-谷差異,使得Cap普通制劑使用后易引起眩暈、頭疼、胃腸道紊亂等不良反應(yīng)。此外,該藥在胃內(nèi)偏酸的環(huán)境中穩(wěn)定而在腸道內(nèi)偏堿的環(huán)境中易分解,且胃及小腸上部為其主要吸收部位[5,6]??紤]到胃腸道生物黏附型制劑(Gastrointestinal bioadhesion drug delivery system,GBDDS)具有延長藥物在消化道釋放時(shí)間,在胃及小腸上部定位釋放藥物,從而改善藥物吸收,提高藥物的生物利用度的特性,筆者以殼聚糖、明膠為載體材料,羥乙基甲基纖維素為生物黏附材料,制備了Cap生物黏附型緩釋膠囊(Captopril bioadhesion sustained release capsules,CBSRCs)。研究結(jié)果表明,CBSRCs與Cap普通片相比具有良好的胃腸道黏附特性和明顯延緩Cap釋放作用[7]。在本文中,筆者進(jìn)行了CBSRCs與市售Cap普通片在大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)行為的比較,以期為CBSRCs的臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
Cap生物黏附型緩釋膠囊(青島科技大學(xué)制藥工程系制備,規(guī)格:每粒30 mg);Cap對照品(濰坊制藥有限公司,純度:99.5%);Cap普通片(Captopril ordinary tablet,COT,青島國風(fēng)集團(tuán)黃海制藥有限責(zé)任公司,批號(hào):020318,規(guī)格:每片25 mg);對溴苯乙?;澹╬-Bromophenacyl bromide,p-BPB,美國Sigma公司,純度:99%);硫代水楊酸(Thiosalicyclic acid,TA,瑞士Fluka公司,純度:98%);內(nèi)標(biāo):對溴苯乙酸鄰羧基苯硫酸酯(TA-p-BPB,青島科技大學(xué)制藥工程系制備,純度98.5%);乙腈為色譜級;乙二胺四乙酸(Ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)等均為分析純。
Wistar大鼠30只,♀♂各半,體質(zhì)量(250±20)g,由青島市立醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供(魯動(dòng)質(zhì)字20040627)。
LC-10Avp高效液相色譜(HPLC)系統(tǒng),包括LC-6Ad高效輸液泵、SPD-10Avp紫外檢測器、SILvp-10ADvp全自動(dòng)進(jìn)樣器、CTO-10Avp柱溫箱、DGU-14A脫氣機(jī)、SCL-10Avp系統(tǒng)控制器、CLASS_VP5.01色譜工作站(日本島津公司);WH-3型旋渦混合器(上海滬西分析儀器廠)。
色譜柱:Waters Symmetry C18(150 mm×4.4 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈-水-冰乙酸(45∶55∶0.2,V/V/V);流速:1 mL·min-1;柱溫:20 ℃ ;檢測波長:258 nm,靈敏度:[Auxiliary:2;Range:1;Response:4];進(jìn)樣量:10 μL。
按文獻(xiàn)[8]方法并經(jīng)改良,精密稱取TA 0.44 g,p-BPB 0.95 g,加入60 mL甲醇溶解,1 mol·L-1NaOH調(diào)節(jié)pH 至7.0,于72℃水浴回流1 h,蒸發(fā)至10 mL,磷酸鹽緩沖液(pH 7.0,60 mL)溶解,乙醚(60 mL)洗滌2次,水層加入1 mol·L-1HCl(8 mL),調(diào)節(jié)pH 至2.0,再用乙醚(60 mL)萃取2次,有機(jī)層合并,氮?dú)獯蹈?,得透明油狀物即?nèi)標(biāo)TA-p-BPB。
采用2組制劑單周期試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。30只Wistar大鼠隨機(jī)分為2組,第1組先灌胃CBSRCs 0.1 g·kg-1(含Cap 5 mg·kg-1),第2組灌胃COT 0.02 g·kg-1(含Cap 5 mg·kg-1)。實(shí)驗(yàn)前禁食12 h,灌胃給予CBSRCs或COT 2 h后投食,不限飲水,分別于給藥前和給藥后0.25、0.50、1.0、1.50、2.0、3.0、4.0、6.0、8.0、12、16 h于眼眶后靜脈叢各采血約0.5 mL,肝素抗凝(125 IU,pH 7.0),加入0.1 mol·L-1抗壞血酸和0.1 mol·L-1EDTA各10 μL,以3000 r·min-1離心10 min,分離血漿。
取血漿0.2 mL 加入 p-BPB(1 mg·mL-1)4 μL漩渦混合后,避光室溫放置30 min后,加入內(nèi)標(biāo)TA-p-BPB(1.6 mg·mL-1)溶液20 μL,震蕩30 s,室溫放置30 min,置于-24 ℃冷凍保存,待測。
取衍生化反應(yīng)完成后的血漿,分別加入1 mol·L-1HCl溶液40 μL及乙酸乙酯0.6 mL震蕩2 min,離心10 min,分離出上層,加入0.1 mL稀碳酸鈉水溶液(飽和碳酸鈉與水的比例為1∶25,V/V),震蕩2 min,離心10 min,棄去上層,加入1 mol·L-1HCl溶液0.4 mL,乙酸乙酯0.6 mL,再震蕩2 min,離心10 min,分離出上層,于40℃水浴中氮?dú)獯蹈?,殘留物?0 μL流動(dòng)相溶解后進(jìn)樣。
Cap在血漿中不穩(wěn)定,4℃下處理后的血漿樣品放置40 min后血漿中Cap含量即明顯下降,因此采集的血樣應(yīng)立即離心分離出血漿,并加入衍生化試劑。解凍循環(huán)以及血漿樣品-20℃冷凍放置試驗(yàn)顯示,血漿中衍生物在-20℃條件下,放置2 d內(nèi)穩(wěn)定,所以采血后應(yīng)保存在-20℃條件,并應(yīng)在2 d內(nèi)測定。
2.6.1 血漿中Cap標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備。取空白血漿0.2 mL,分別加入Cap 對照品,使其濃度分別為12.5、25、50、100、200、400、800 μg·L-1,然后加入4 μL p-BPB(1 mg·mL-1),按“2.4”項(xiàng)所述方法操作,每一濃度進(jìn)行5樣本分析,進(jìn)樣10 μL,記錄色譜,以樣品峰面積(As)與內(nèi)標(biāo)峰面積(Ai)的比值(Y)與Cap濃度(X)進(jìn)行直線回歸,求得方程 Y=0.0065X-0.0382(r=0.9987,n=5)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,確定Cap血漿濃度測定的線性范圍為12.5~800 μg·L-1,最低檢測限為12.5 μg·L-1。
2.6.2 回收率和精密度試驗(yàn)。取空白血漿3份分別加入Cap對照品,制備Cap 血漿使之濃度分別為 25、400 、800 μg·L-1,按“2.6.1”項(xiàng)下操作進(jìn)樣測定,計(jì)算回收率結(jié)果見表1。
表1 回收率試驗(yàn)結(jié)果(,n=5)Tab 1 Results of recovery test(,n=5)
表1 回收率試驗(yàn)結(jié)果(,n=5)Tab 1 Results of recovery test(,n=5)
相對回收率/%101.68±2.5298.30±2.0498.21±2.01濃度/μg·L-1 25400800測定值/μg·L-1 25.42±0.63393.2±8.17785.68±16.08
結(jié)果,平均回收率為99.40%。
在同日內(nèi)于不同時(shí)間按“2.6.1”項(xiàng)下操作進(jìn)樣測定各7次,計(jì)算日內(nèi)RSD;連續(xù)7d在同一時(shí)間測定每份樣品,計(jì)算日間RSD,結(jié)果見表2。
表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果(,n=7)Tab 2 Results of precision test(,n=7)
表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果(,n=7)Tab 2 Results of precision test(,n=7)
日間RSD/%8.603.462.46濃度/μg·L-1 25400800日內(nèi)測定值/μg·L-1 25.80±1.79393.40±11.19797.62±16.99日內(nèi)RSD/%6.942.852.13日間測定值/μg·L-1 25.20±2.17391.22±13.54795.54±19.63
2.6.3 干擾試驗(yàn)。取大鼠空白血漿、空白血漿+Cap+內(nèi)標(biāo)和給予CBSRCs后血漿樣品+內(nèi)標(biāo)進(jìn)樣分析,色譜結(jié)果見圖1。
由圖1可見,在選定的色譜條件下,Cap衍生物和內(nèi)標(biāo)分離效果良好,表明血漿中的內(nèi)源物質(zhì)對藥物測定無干擾。內(nèi)標(biāo)衍生物的保留時(shí)間為(5.88±0.43)min,Cap衍生物的保留時(shí)間為(3.67±0.05)min,且樣品峰與雜質(zhì)峰的分離度大于1.5。
所獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用DAS2.0藥動(dòng)學(xué)軟件進(jìn)行房室模型擬合,比較各房室模型的AIC值,按AIC最小值標(biāo)準(zhǔn)選擇最佳房室模型,計(jì)算出相應(yīng)的藥動(dòng)學(xué)參數(shù),Cmax、tmax采用實(shí)測值,以非室模型統(tǒng)計(jì)矩計(jì)算AUC0~t、AUC0~∞、MRT,用配對比較t檢驗(yàn)比較2種制劑的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。
圖1 高效液相色譜圖A.空白血漿;B.空白血漿+Cap+內(nèi)標(biāo);C.給予CBSRCs后血漿樣品;1.Cap衍生物;2.內(nèi)標(biāo)衍生物Fig 1 HPLC chromatogramA.blank plasma;B.blank plasma+Cap+internal standard;C.plasma sample after rats given CBSRCs+internal standard;1.Cap derivate;2.internal standard derivate
大鼠單劑量口服2種制劑后的血藥濃度-時(shí)間曲線詳見圖2;各數(shù)據(jù)經(jīng)DAS2.0程序處理,符合二室模型,主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)詳見表3。
圖2 2種制劑給藥后血藥濃度-時(shí)間變化情況Fig 2 Plasma concentration-time curve of two preparations
表3 2種制劑給藥后藥動(dòng)學(xué)參數(shù)結(jié)果(,n=15)Tab 3 The pharmacokinetic parameters of two preparations after medication(,n=15)
表3 2種制劑給藥后藥動(dòng)學(xué)參數(shù)結(jié)果(,n=15)Tab 3 The pharmacokinetic parameters of two preparations after medication(,n=15)
由表3可見,CBSRCs與COT 相比,t1/2β、AUC0~t、AUC0~∞、CL、Vd、tmax、Cmax差異具有顯著性(P<0.05或P<0.01)。
參數(shù)CBSRCsCOT t1/2α/h1.88±0.381.15±0.21 t1/2β/h3.76±0.752.87±0.59 tmax/h3.12±0.671.53±0.27 Cmax/μg·L-1722.97±133.681114.47±208.36 CL/L·h-12.87±0.513.43±0.67 Ka0.53±0.091.99±0.37 Vd/L10.98±1.9013.21±2.57 AUC0~t/μg·h·L-14856.03±835.464616.29±915.49 AUC0~∞/μg·h·L-15218.39±1037.584705.83±894.56 MRT0~t/h5.53±1.033.71±0.66 MRT0~∞/h6.63±1.214.02±0.76
本文建立了HPLC-紫外檢測器法作為口服CBSRCs后檢測大鼠血液中Cap濃度的方法。由于Cap的化學(xué)結(jié)構(gòu)中缺乏對紫外和可見光具特征吸收的基團(tuán),其本身的紫外吸收很弱,因此不能用HPLC-紫外檢測器直接檢測。而采用柱前衍生化使Cap與p-BPB生成具有較強(qiáng)紫外吸收的Cap-p-BPB后,可以明顯提高測定Cap的靈敏度。經(jīng)驗(yàn)證,該法具有良好的靈敏度和準(zhǔn)確性,完全符合藥動(dòng)學(xué)研究的要求,并與文獻(xiàn)[9]報(bào)道相一致。
本文采用隨機(jī)分組單劑量給藥的方案,測定了大鼠口服自制的CBSRCs和市售COT后的血藥濃度,并計(jì)算了t1/2α、t1/2β、tmax、Cmax、CL、Vd、AUC0~t、AUC0~∞、MRT0~t、MRT0~∞等主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明,CBSRCs與市售COT在大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征差異具有顯著性,CBSRCs的t1/2β、AUC0~t、AUC0~∞值明顯高于COT,CL、Vd均顯著低于COT,這與CBSRCs緩慢釋放藥物的性質(zhì)有關(guān),因而口服CBSRCs后在體內(nèi)可維持較長時(shí)間有效血藥濃度。CBSRCs達(dá)峰時(shí)間滯后于COT近2 h,峰濃度僅為COT的64.79%;CBSRCs的Ka值顯著小于COT,體內(nèi)MRT0~t、MRT0~∞顯著延長,說明CBSRCs明顯延長了制劑在大鼠體內(nèi)的存在過程,具有較好的滯留和緩釋作用。
與市售COT相比,大鼠口服CBSRCs后,顯著改善了Cap原藥的藥動(dòng)學(xué)性質(zhì),具有緩釋和長效的作用。
[1]王希柱,宋月霞,張麗娜.貝那普利對高血壓病患者血漿同型半胱氨酸水平和血管內(nèi)皮功能的影響[J].中國藥房,2006,17(17):1327.
[2]Ferrario CM,Richmond RS,Smith R,et al.Reninangiotensin system as a therapeutic target in managing atherosclerosis[J].Am J Ther,2004 ,11(1):44.
[3]Romankiewjcz JA,Brogden RN,Heel RC,et al.Captopril:an update review of its pharmacological properties and therapeutic efficacy in congestive heart failure[J].Drugs,1983,25(1):6.
[4]Tian WR,Gao Z,Wang SX.Pharmacokinetics of captopril in healthy volunteers[J].Chin J Hosp Pharm,1993,13(2):55.
[5]Seta Y,Higuchi F,Kawahara Y,et al.Design and preparation of captopril sustained-release dosage forms and their biopharmaceutical properties[J].Int J Pharm,1988,41(3):245.
[6]Anaizi NH,Swenson C.Instability of aqueous captopril solutions[J].Am J Hosp Pharm,1993,50(3):486.
[7]Song YM,Chen XG,Tang XX,et al.Preparation and evaluation in vitro for captopril/bioadhesive sustained-release capsules[J].J Ocean Univ China,2006,36(3):415.
[8]Kawahara Y,Hisaoka M,Yamazaki Y,et al.Determination of captopril in blood and urine by high-performance liquid chromatography[J].Chem Pharm Bull,1981,29(1):150.
[9]Jankowski A,Skorek A,K,et al.Captopril:determination in blood and pharmacokinetics after single oral dose[J].J Pharm Biomed Anal,1995,13(4~5):655.