1.復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院門診草藥房,上海 200090;2.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院閔行分院,上海 200241
洋川芎內(nèi)酯I是傘形科植物川芎LigusticumChuanxiongHort.的主要活性成分之一[1]。藥理研究表明,洋川芎內(nèi)酯I能夠透過血腦屏障對腦部疾病尤其是偏頭痛發(fā)揮一定的治療作用[2-3]。藥動學(xué)表明,洋川芎內(nèi)酯I經(jīng)口服給藥后,能被快速吸收進入血液循環(huán),并不同程度地分布到各組織中[4]。
藥物在體內(nèi)轉(zhuǎn)運、轉(zhuǎn)化過程中,可與組織蛋白(包括受體)和體液蛋白相結(jié)合,因此在組織和體液中除含有游離的藥物外,還含有結(jié)合的藥物。藥物與血漿蛋白的結(jié)合與藥物的體內(nèi)過程密切相關(guān)。如藥物與血漿蛋白呈濃度依賴性結(jié)合時引起非線性藥代動力學(xué)。與藥物相結(jié)合的血漿蛋白主要是白蛋白、α1-酸性糖蛋白和脂蛋白[5]。白蛋白主要與有機酸類藥物結(jié)合,α1-酸性糖蛋白主要與有機堿類藥物結(jié)合。由于血漿蛋白中白蛋白含量最高,故有時單獨研究其與藥物的結(jié)合情況。因此,藥物與血漿蛋白的結(jié)合率是藥代動力學(xué)研究的重要參數(shù),它對藥物的組織分布、生物轉(zhuǎn)化、代謝等均產(chǎn)生重要影響,是新藥臨床評價不可缺少的指標,尤其對毒性藥物的臨床應(yīng)用具有極其重要的指導(dǎo)意義。實驗采用快速平衡透析裝置結(jié)合液相質(zhì)譜聯(lián)用分析方法測定洋川芎內(nèi)酯I與大鼠和人血漿蛋白結(jié)合率,為進一步臨床研究提供依據(jù)和參考。
1.1 儀器 Thermo Dionex Ultimate 3000 高效液相色譜儀(美國Thermo Fisher公司);Thermo TSQ Vantage三重四級串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國Thermo Fisher公司);XS205型電子分析天平(瑞士Mettler Toledo公司);DKZ-1型電子恒溫孵育箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);Thermo Scientific平衡透析系統(tǒng)(美國Thermo Fisher公司);Vortex-Genie 2型渦旋儀(美國MoBio公司);Millipore Elix 5純水儀(密理博中國有限公司)。
1.2 材料 洋川芎內(nèi)酯I(純度>98%,成都德銳生物科技有限公司);甲苯磺丁脲(純度>98%,中國食品藥品檢定研究院);紫杉醇(純度>98%,中國食品藥品檢定研究院);大鼠血漿(由單位藥理實驗室提供,所用抗凝劑為EDTA-K2);甲醇、乙腈為色譜純;其余試劑均為分析純;水為Millipore Elix 5純水儀純化水。
1.3 標準品溶液的配制 精密稱取洋川芎內(nèi)酯I對照品適量,用DMSO配成濃度為40 mM的儲備液,移取儲備液適量用DMSO稀釋成400 μM、2000 μM的工作液,備用。精密稱取紫杉醇對照品適量,用DMSO配成濃度為40 mM的儲備液,移取儲備液適量用DMSO稀釋成400 μM的工作液,備用。
1.4 內(nèi)標溶液的配制 精密稱取甲苯磺丁脲對照品適量,用DMSO配成濃度為10 mM的儲備液,移取儲備液適量用乙腈稀釋成1μM的工作液,備用。
1.5 分析條件 紫杉醇的分析方法與文獻報道一致[6]。洋川芎內(nèi)酯I分析方法如下:色譜柱:ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱 (50 × 2.1 mm i.d., 1.7 μm);柱溫45 °C;流動相為水與乙腈梯度洗脫:0~1 min,10%~50%乙腈;1~1.8 min,50%~90%乙腈;1.8~2.2 min,10%乙腈。流速:0.4 mL/min;進樣體積:10μL。
ESI 離子源;正離子檢測模式;離子源參數(shù)設(shè)置如下:噴霧電壓 (spray voltage) 2.5 kV;噴霧溫度 (vaporizer temperature) 200 ℃;鞘氣流速(sheath gas) 40 unit;輔助氣流速 (aux gas) 10 unit;毛細管溫度 (capillary temperature) 300 ℃;碰撞氣(collision gas, argon) 1.5 mTorr;質(zhì)譜掃描模式:選擇反應(yīng)監(jiān)測(SRM),洋川芎內(nèi)酯Im/z225.2→m/z119.3, CE 24 eV;甲苯磺丁脲m/z271.1→m/z155.3, CE 24 eV。所有操作以及數(shù)據(jù)處理由Xcalibur (version 2.2)軟件控制。
1.6 透析液樣品預(yù)處理 在孵育時間結(jié)束時,分別從血漿室或緩沖液室中精密吸取50 μL,分別加入等量的空白PBS緩沖液或空白血漿,混合均勻后加入250 μL的內(nèi)標溶液,渦旋混合45 min,12000 rpm離心10 min后移取上層有機相于96-孔板中,吸取10 μL進行LC-MS/MS分析。
1.7 血漿蛋白結(jié)合率測定 采用平衡透析法,透析膜在超純水中浸泡1 h,然后再在20%的乙醇溶液中浸泡過夜,實驗前透析膜用超純水清洗3遍。精密移取4 μL洋川芎內(nèi)酯I工作溶液于1.5 mL離心管中,加入796 μL空白血漿,渦旋混合均勻后,移取50 μL該樣品于另一離心管中,作為T0樣品在室溫下放置8 h后同“1.6透析液樣品預(yù)處理項下處理”。該樣品用于測定其回收率。另取150 μL 上述血漿樣品于RED透析管的一側(cè),在另一側(cè)加入等體積的磷酸緩沖液。每個樣品平行3份,用膠帶覆蓋密封,置于37℃恒溫水浴箱中孵育8 h。孵育結(jié)束后,按“1.6透析液樣品預(yù)處理項下處理”測定血漿室和緩沖液室中藥物濃度。陽性對照(紫杉醇)處理方法相同。
1.8 數(shù)據(jù)處理 血漿蛋白結(jié)合率以及回收率根據(jù)如下公式計算得到。
血漿蛋白結(jié)合率 (%)=100%×(C血漿-C緩沖液)/C血漿
回收率(%)=100%×(C血漿+C緩沖液)/C0
C血漿:透析達到平衡時血漿中待測物濃度;C緩沖液:透析達到平衡時緩沖液中待測物濃度;C0:T0樣品中待測物濃度。
2.1 專屬性 在擬定的分析條件下樣品中的內(nèi)源性雜質(zhì)不干擾洋川芎內(nèi)酯、紫杉醇以及內(nèi)標的測定,保留時間分別為2.51、3.67 min,如圖1所示。
2.2 線性關(guān)系考察 取空白血漿45 μL,加入等體積的空白緩沖液,混合均勻后,加入標準系列工作溶液10μL,配成濃度為0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10 μM的系列濃度溶液,按照1.6項下的方法處理后進樣分析。以待測物的濃度為橫坐標,待測物與內(nèi)標峰面積的比值為縱坐標,以加權(quán)最小二乘法(1/x2)進行線性回歸,得回歸方程為y=0.0425+0.075x,相關(guān)系數(shù)為r2=0.9989(圖2),結(jié)果表明在0.05~10 μM濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
表1 精密度測定結(jié)果
2.3 準確度與精密度 取空白血漿45 μL,加入等體積的空白緩沖液,混合均勻后,加入標準系列工作溶液10 μL,配成濃度為0.1、1、8 μM的質(zhì)控樣本,按照1.6項下的方法處理后進樣分析。每一濃度6樣本連續(xù)考察3 d,制作標準曲線。測得濃度與標示濃度比較,球的方法的準確度與精密度,結(jié)果表明日內(nèi)、日間精密度RSD(%)均小于15%,準確度RE(%)在± 10%以內(nèi),表明該方法精密度與準確度良好。
2.4 穩(wěn)定性試驗 分別考察血漿樣品和緩沖液樣品在室溫、37 ℃條件下放置24 h的穩(wěn)定性。結(jié)果表明,血漿樣品和緩沖液樣品在上述條件下穩(wěn)定性良好。
2.5 平衡透析時間的確定 洋川芎內(nèi)酯I在37 ℃條件下與大鼠和人空白血漿孵育2、4、6、8、24 h后測定透析內(nèi)外液中待測物與內(nèi)標峰面積的比值,結(jié)果顯示孵育8 h后,洋川芎內(nèi)酯I與血漿蛋白結(jié)合達到平衡。因此孵育時間選擇8 h。
2.6 陽性對照結(jié)果 以紫杉醇與血漿蛋白結(jié)合率作為陽性對照。驗證本實驗使用的平衡透析系統(tǒng)的可行性,結(jié)果樣品孵育8 h后紫杉醇與大鼠和人血漿蛋白結(jié)合分別為92.3%~94.5% 和93.8%~97.2%。與文獻報道的范圍88%~98%一致。
2.7 洋川芎內(nèi)酯I血漿蛋白結(jié)合率測定 洋川芎內(nèi)酯I在37 ℃條件下與空白血漿孵育8 h后,對血漿側(cè)和緩沖液側(cè)樣品處理后進行分析。結(jié)果如表2所示,表明洋川芎內(nèi)酯I與大鼠和人血漿蛋白結(jié)合率較高,大于80%。且隨著濃度的升高,結(jié)合率無顯著性差異。
表2 洋川芎內(nèi)酯I與大鼠和人血漿蛋白結(jié)合率 (n=3)
藥物在血液中可以與包括血漿蛋白在內(nèi)的多種生物大分子形成復(fù)合物,但只有游離型藥物能夠產(chǎn)生藥理效應(yīng)。藥物血漿蛋白結(jié)合率是藥物體內(nèi)的重要參數(shù)之一。藥物的血漿蛋白結(jié)合不僅影響到藥物的分布,而且還影響到藥物的代謝和排泄等過程,更與藥理作用密切相關(guān)。洋川芎內(nèi)酯I在大鼠血漿中蛋白結(jié)合率在83.5%~86.5%,在人血漿中蛋白結(jié)合率為82.1%~83.9%,屬于和血漿蛋白高度結(jié)合的化合物,并且這種高結(jié)合率與濃度之間沒有相關(guān)性。高度結(jié)合化合物在臨床上會有一些特異性的體內(nèi)過程:延緩藥物經(jīng)腎排泄,延緩進入細胞外液,從而影響藥物的分布,故在設(shè)計最佳給藥方案時,常需考慮藥物的血漿蛋白結(jié)合率。實驗采用Thermo Scientific平衡透析裝置,與傳統(tǒng)的平衡透析系統(tǒng)相比,透析膜的表面積與體積比率高,能夠縮短平衡時間,且操作簡單。透析管為一次性使用,可以避免交叉污染。
高血漿蛋白結(jié)合的藥物臨床使用容易產(chǎn)生安全性問題,只要有影響血漿蛋白結(jié)合的因素產(chǎn)生,游離藥物濃度可能成倍增加,造成副作用或毒性。一般認為血漿蛋白結(jié)合率高于80%的藥物屬于高蛋白結(jié)合率藥物[5]。實驗結(jié)果表明,洋川芎內(nèi)酯I的蛋白結(jié)合率高于80%,屬于高蛋白結(jié)合藥物,提示在臨床用藥中要注意其它藥物與洋川芎內(nèi)酯I之間的相互作用,避免藥物相互作用引起洋川芎內(nèi)酯I游離血藥濃度的波動而導(dǎo)致毒副作用。
[1]李其生,姚松林.苯酞類成分的研究進展[J].江西中醫(yī)學(xué)院學(xué)報, 1996, 8(1): 46-47.
[2]袁瑩,林曉,馮怡,等.川芎治療偏頭痛效應(yīng)組分的體內(nèi)移行研究[J].中藥學(xué)研究, 2010, 45 (9): 694-697.
[3]Wang Y H, Liang S, Feng Y,et al. Effect and mechanism of senkyunolide I as an anti- migraine compound from Ligusticum chuanxiong[J]. J. Pharm. Pharmacol,2011, 63 (2): 261-266.
[4]He C Y, Wang S, Feng Y, et al.Pharmacokinetics, tissue distribution and metabolism of senkyunolide I, a major bioactive component in Ligusticum chuanxiong Hort. (Umbelliferae)[J]. J. Ethnopharmacol,2012, 142 (3): 706-713.
[5]陳西敬.藥物代謝動力學(xué)研究進展[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:216-229.
[6]宋文文,許健,劉雁. UPLC法測定紫杉醇注射液含量[J].中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用,2017,11 (19):194-195.