姜永紅
(東北林業(yè)大學生命科學學院,黑龍江 哈爾濱 150040)
喜樹堿(Camptothecin,CPT)是一種單萜類的吲哚生物堿,從我國珙桐科植物喜樹(Camptotheca acuminata)的提取物中分離獲得。喜樹堿是拓撲異構(gòu)酶Ⅰ的抑制劑,具有廣譜抗腫瘤活性[1-5]。體內(nèi)研究顯示,喜樹堿具有嚴重的副作用,包括會抑制骨髓的活力、刺激胃腸道引起不適以及延遲性腹瀉[6,7],而且不經(jīng)修飾的喜樹堿存在溶解性差、體內(nèi)吸收差、活性結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等問題。為了獲取活性更高、毒副作用更小的喜樹堿衍生物,研究人員對喜樹堿進行結(jié)構(gòu)修飾,已經(jīng)應用于臨床癌癥治療進程的有伊立替康(CPT-11)[8,9]、拓撲替康(Topotecan, TPT)[10]及9- 氨基喜樹堿(9-amino- camptothecin,9-AC )[11,12]等。
N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 是本實驗室在喜樹堿的-20 位羥基引入了甘氨酸和天冬氨酸所合成的喜樹堿衍生物(圖1),使用甘氨酸酯的空間位阻效應提高了內(nèi)酯環(huán)的穩(wěn)定性,提高母體喜樹堿的溶解性及可吸收性,對于喜樹堿的腸道吸收具有積極作用。
圖1 喜樹堿和N- 乙酰-CPT-Gly-Asp 的結(jié)構(gòu)式
高效液相色譜(美國Waters 公司);Sorvall Legend Micro 17 型離心機(美國Thermo 公司);WH-986 靜音混合器和WH-861 漩渦混合器(江蘇省太倉市科教器材廠);Luna C18 柱色譜柱(美國phenomenex 公司)。Sorvall Legend Micro 17 型離心機(美國Thermo 公司);WH-986 靜音混合器 和WH-861 漩渦混合器(江蘇省太倉市科教器材廠)等。喜樹堿(純度99%),購自哈爾濱峰源高科技開發(fā)有限公司。N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 為實驗室合成(純度99%)。SPF級大鼠(300 ± 30 g),購于長春億斯動物技術(shù)有限責任公司。
1.2.1 血漿樣品的采集
精確稱取N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 和CPT 各10 mg,分別溶解于10 mL DMSO 中,并用乙腈稀釋到400、200、100、80、40、20、10 ng/mL 的工作溶液,置于-40℃冰箱中保存。其中,四個濃度的質(zhì)量控制樣品(QC)分別為 5 ng/mL、10 ng/mL(低濃度)、100 ng/mL(中濃度)和300ng/mL(高濃度)。
給藥前,稱取適量N- 乙酰-Asp-Gly-CPT,使用注射溶液(DMSO/PEG-400/0.01 mol/L H3PO4= 5/45/50,v/v/v)溶解混勻,獲得濃度為2 mg/mL 的N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 懸濁液。
選取3 只健康雄性Wistar 大鼠,體重(300±30)g,使用10%的水合氯醛腹腔麻醉后進行頸脈插管。次日實驗前稱量大鼠的體重,以3mg/kg 劑量進行尾靜脈注射,于給藥后0.03、0.08、0.25、0.5、1、2、3、4、6、8、10、12、24 和48 h 取血,將血液置于預先用肝素處理過的離心管中,于4℃、3000 rpm·min-1離心30 min,取上清,并向上清血中加入等體積的0.1M HCl 溶液,混合均勻后置于-80℃冷凍保存。
1.2.2 樣品處理
向50 μL 血 漿 樣 品 中 依 次 加 入50 μL 0.1M HCl、100μL 乙腈和50μL 內(nèi)標溶液(CZ44, 100 ng/mL),混合均勻后加入100μL 的1% 乙酸乙腈和500μL 乙酸乙酯,渦旋10 min,13000 rpm/min 離心10 min。取600μL 上清液置于新的離心管內(nèi),于氮吹儀中吹干。加入200μL 乙腈復融,室溫渦旋10 min,13000 rpm/min 離心,取上清190μL 加入到進樣瓶中檢測。
1.2.3 標準曲線的制備
按照“1.2.2”樣品制備方法制備標準曲線樣品,以測得的N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 的峰面積與內(nèi)標比值為縱坐標(y),N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 的濃度為橫坐標(x),使用最小二乘法進行回歸運算。
1.2.4 血藥濃度測定
根據(jù)標準曲線計算各時間點樣品的血藥濃度,得到藥物濃度- 時間曲線。使用藥代動力學軟件Kinetica 5.0 計算藥代動力學參數(shù)。
使用Waters 高效液相色譜系統(tǒng)(HPLC),1525 梯度泵、2475 型熒光檢測器、717 型自動進樣器。所用色譜柱為Luna C18 柱。流動相A 為0.1% 的乙酸水,流動相B 為ACN,高效液相色譜系統(tǒng)的流速為1.2 mL·min-1,樣品進樣體積為30μL,系統(tǒng)的運行時間為25 min。梯度洗脫條件見表1。2475 熒光檢測器激發(fā)波長為 380nm,發(fā)射波長為418 nm。
表1 HPLC 法測定N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 流動相梯度洗脫條件
求得標準曲線回歸方程為y=0.0053x+0.0017,R2=0.9984,濃度范圍為10~400ng/mL。
圖 2 是大鼠尾靜脈給藥 3 mg/kg N- 乙酰-Asp-Gly-CPT (2mg/mL) 后,N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 及其主要代謝產(chǎn)物CPT 在血漿中的分布情況,如圖所示,尾靜脈給藥后,血漿樣品中可立即檢測到N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 和CPT,且給藥后,N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 立即達到最大濃度;但在隨后迅速下降,在8h 之后基本檢測不到。CPT 的血藥濃度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,并且濃度明顯低于N- 乙酰-Asp-Gly-CPT。
圖2 N- 乙酰-Asp-Gly-CPT(左)和CPT(右)的血藥濃度- 時間曲線
使用藥代動力學軟件Kinetica 5.0 計算藥代動力學參數(shù),結(jié)果見表2。藥物在大鼠體內(nèi)的藥動學過程參照非房室模型。尾靜脈給藥后,N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 的藥峰濃度Cmax 是69.75±4.66 ng/mL,約是CPT(2.69±0.54ng/mL)的27 倍;N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 在給藥后立即達到峰值,這可能是由于N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 進入體內(nèi)后迅速代謝,導致采集血液樣品時已經(jīng)達到最大血藥濃度。N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 和CPT 的半衰期T1/2 分別為2.93±0.93h 和5.39±0.27 h,平均駐留時間MRT 分別是5.43±1.05 h 和6.95±0.40 h,這說明N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 和CPT 在大鼠血漿中的較為穩(wěn)定,不會快速代謝;尾靜脈給藥后N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 的AUC0-24和AUC0-∞分別為 101.77±55.16 h·ng·mL-1和159.87±71.62 h·ng·mL-1,相應CPT 的分別為26.34±15.73 h·ng·mL-1和34.29±23.96 h·ng·mL-1。
表2 大鼠尾靜脈給藥3mg/kg N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 后N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 和HCPT 的藥代動力學參數(shù)(n=5)
本文建立了一種同時測定大鼠血漿中N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 及其代謝產(chǎn)物CPT 的HPLC 方法,并將這種測定方法應用于Asp-Gly-CPT 在大鼠體內(nèi)的藥代動力學研究分析中。經(jīng)考察大鼠尾靜脈給藥后的藥代動力學參數(shù),得出N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 進入體內(nèi)后迅速達到最大血藥濃度。N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 和CPT 的T1/2和MRT 均較長,說明N- 乙酰-Asp-Gly-CPT 和CPT 在大鼠血漿中的較為穩(wěn)定,不會快速代謝。