姜黄是传统的药食两用类植物姜科姜黄属植物姜黄(Curcuma longa L)的干燥根茎[1, 2],目前被广泛用作为着色剂和食品中的香料[3],具破血行气、通经止痛等功效;主治胸肋刺痛、胸痹心痛、痛经经闭、风湿肩臂疼痛、跌扑肿痛等症[1]。近代研究表明姜黄具有抗肿瘤、抗炎、降血脂、抗纤维化等多种药理活性[4]。但姜黄难溶于水,在碱性条件下易降解,在体内不易吸收,大剂量时胃肠道不良反应严重,且生物利用度低[5, 6]。已有人研究了其多种载体和制剂技术,如聚合物胶束、脂质体等,磷脂复合物可将姜黄的水溶性提高,但是提高的趋势并不明显[7]。Tan课题组通过羟丙基-β-环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HPCD)包合技术将姜黄素制备成姜黄素HPCD包合物后,其水溶性明显增加[8]。研究表明不同载体组合形成的新载体可使新载体兼具其中各载体的优点[7]。如将去甲氧基姜黄素磷脂复合物(DECPC)包载于HPCD的空穴中,形成去甲氧基姜黄素环糊精磷脂复合物(deme-thoxycurcumin hydroxypropyl-β-cyclodextrin phospholipid,DEPHD),就融合了磷脂(phospholipid,PC)和HPCD提高甲氧基姜黄素水溶性促进吸收的优点,且能更好提高甲氧基姜黄素的生物利用度。
总姜黄素含有3种单体,分别为姜黄素、去甲氧基姜黄素(deme-thoxycurcumin,DEM)和双去甲氧基姜黄素。研究表明,DEM也有广泛的药理作用,甚至在某些活性方面明显高于姜黄素,显示了广泛的药用前景[2]。但DEM的溶解度极低,在一定程度影响其口服吸收,有必要将DEM制备成一种新的剂型以改善其溶解度,提高其血浆中药物浓度和生物利用度,为DEM的临床研究奠定基础。
1 材料和方法 1.1 仪器FA1004A电子天平(上海精天电子仪器有限公司);DZF-6020型真空干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂);DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司);RE-52AA旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);QL-901涡旋仪(海门市其林贝尔仪器制造有限公司);KQ-2200B型超声波清洗器(民山市超声仪器有限公司);LC-2010AHT高效液相色谱仪(日本岛津公司)。DEM(>99%,自制);Lipoid S 75 (PC,德国Lucas Meyer 公司);乙腈、甲醇(色谱纯,上海国药集团化学试剂有限公司);冰醋酸(分析纯 AR,成都市科龙化工试剂厂);尼群地平(NT,99.8%,郑州栋启广利生物科技有限公司)。
1.2 实验动物清洁级SD大鼠,雄性,体质量(250±20) g,实验前未使用过其他药物(重庆医科大学实验动物中心提供),生产许可证号:SCXK(渝)2007-0001。
1.3 DEPHD、去氧基姜黄素羟丙基-β-环糊精包合物(DEHD)、去氧基姜黄素磷脂复合物(DEPC)的制备称取适量DEM、PC及HPCD(DEM与PC质量比为1:2,DEM与HPCD的摩尔比为1:1),取适量无水乙醇溶解,50℃水浴中磁力搅拌3 h。将反应液转入圆底烧瓶,减压旋转蒸发除去无水乙醇,真空干燥数小时除去残留无水乙醇,得DEPHD备用。称取适量的HPCD加入少量超纯水,研磨均匀,再缓慢加入一定量的DEM(按DEM与HPCD的摩尔比1:1),边加边研磨1.5 h,真空干燥2 h,研细即得DEHD[8],备用。称取适量DEM和PC(DEM和PC质量比为1:2),取适量无水乙醇溶解,50℃水浴中磁力搅拌1 h。将反应液转入圆底烧瓶,减压旋转蒸发除去无水乙醇,真空干燥除去残留无水乙醇,得DEPC[9],备用。
1.4 DEPHD、DEHD、DEPC、DEM在水中溶解度的测定分别称取过量DEPHD、DEHD、DEPC、DEM,分别加入蒸馏水形成过饱和溶液,室温(25±2)℃搅拌24 h。分别取适量各样品,6 375×g离心10 min,上清液用色谱级甲醇稀释适当倍数,待测。
1.5 药品的配制分别取适量的DEPHD、DEHD、DEPC、DEM,分别加入蒸馏水,超声形成混悬液,备用。
1.6 血浆样品处理方法 1.6.1 空白血浆的制备从大鼠眼底静脉丛取血,将所得空白血液置于涂有肝素的离心管中,6 375×g离心10 min,吸取上清液备用。
1.6.2 血浆样品的制备分别吸取待测血浆样品于离心管,加入按1.8项下方法配制的NT内标液,再加入乙酸乙酯,适当漩涡后离心,转移上层(有机相)于另一离心管中,用氮气吹干仪吹干。最后用流动相复溶,取复溶液进样测定。
1.7 色谱条件色谱柱为伊利特 C18 柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);柱温为30℃;流动相为乙腈:5%冰醋酸溶液=43:57(V/V),流速为1 mL·min-1;检测波长为420 nm,以NT为内标,进样量为20 μL。
1.8 标准曲线的制备精密称量DEM 10.0 mg溶于色谱级甲醇溶液,配制成0.5 μg·mL-1的DEM对照品溶液,于4℃冰箱中保存,备用。
精密称量NT 5.0 mg溶于色谱级甲醇溶液,配制成5 μg·mL-1的NT内标工作溶液,于4℃冰箱中保存,备用。
取0.2 mL小鼠空白血浆,配制成质量浓度分别为15、70、105、140、210、245 ng/mL的系列DEM血浆溶液。按血液样品的处理方法进行处理测定,对数据进行分析,以DEM和内标峰面积之比(Y)对DEM浓度(X)做线性回归,得回归方程Y=0.012 9X+0.139 9(r=0.999 8),DEM浓度在15~245 ng/mL浓度范围内与DEM和内标的峰面积比呈良好线性关系。
1.9 大鼠分组和给药取SD大鼠24只随机分成4组并标号,禁食不禁水12 h,每组大鼠分别灌胃给药DEPHD、DEHD、DEPC、DEM。在灌胃给药后分别于5 min、10 min、15 min、30 min、45 min、1 h、1.5 h、2 h、3 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h、1 d、2 d、3 d在大鼠眼底静脉丛取血0.5 mL,6 375×g离心10 min,吸取上清液,4℃冰箱冷藏保存,供测定血药浓度用。
1.10 分析方法学考察 1.10.1 精密度分别取高、中、低浓度(质量浓度分别为210、140、70 ng/mL)的加有DEM的血浆样品,按1.6.2 项下操作方法处理后,进样连续测定5 d。所测得的日内精密度RSD分别为1.78%、1.99%、1.69%(n=3);日间精密度的RSD分别为1.96%、2.44%、2.11%、1.83%、0.96%(n=5)。符合生物样品分析方法的测定要求。
1.10.2 回收率分别取质量浓度为210、140、70 ng/mL的DEM血浆样品,按1.6.2 项下操作方法处理后,进样测定,根据标准曲线求出各样品的浓度,计算样品的相对回收率。得到平均回收率为99.55%,RSD为2.13%(n=3)。表明本测定方法具有良好的回收率,符合含量测定方法要求。
1.10.3 处理后样品室温稳定性分别取加有DEM制备成质量浓度分别为210、140、70 ng/mL的血浆样品,按1.6.2 项下操作方法处理后,将处理后血浆样品溶液在室温中放置,分别于0、2、4、8、12 h时测定DEM的含量。结果表明各时间点测定浓度与0 h时没有明显差异,表明DEM血浆样品经处理后,室温12 h内稳定。
1.10.4 血浆样品冻存稳定性配制高、中、低浓度(质量浓度分别为210、140、70 ng/mL)的加有DEM的血浆样品,分别3次冰冻解冻,按1.6.2 项处理并进样检测,考察其稳定性。高、中、低3个浓度RSD分别为2.21%、2.66%、1.87%(n=3)。结果显示冻融条件对血浆样品的检测结果没有明显的影响。
1.11 统计学处理药代实验数据通过SPSS 17.0社会科学统计软件包进行处理。检验水准(α)为0.05。
2 结果 2.1 溶解度的测定结果DEPHD的溶解度为(1.680±0.007)g·L-1,其较DEM溶解度(0.037±0.180)g·L-1增加了约45倍,而通过研磨法制备得到的DEHD溶解度为(2.300±0.100)g·L-1,较DEM有明显增加。
2.2 药动学研究经拟合后各剂量组符合一室模型。表 1给出了DEM及DEPHD主要药代参数,Tmax和Cmax采用实测值。将DEM制备成DEPHD后,其AUC0-∞从(370.58±2.76) μg·L-1·h增加到(1 424.87±258.62) μg·L-1·h。将DEM制备成DEPHD,其消除半衰期是游离药物的2倍有余,而游离药物DEM的清除率约是DEPHD的4倍。图 1为大鼠50 mg/mL剂量口服给药后DEPHD、DEHD、DEM的血药浓度-时间曲线。
PC是生物膜的主要成分,有助于提高难溶性药物的治疗效果[9]。DEM的酚羟基可与磷脂的P=O以共价键结合,其磷脂部分能促进DEM更好地转移至肠上皮细胞膜[7]。HPCD是高亲水性的β-环糊精类衍生物,被认为是最具有临床研究价值的环糊精类物质,并且是美国食品药物管理局批准的可用于注射给药的药用辅料[8]。β-CD环糊精具有疏水的内腔和亲水的表面[10],PC分子的脂肪酰基碳氢链可包入β-CD分子的空穴中[11],依据范德华力作用和疏水作用力等发生包结作用,生成稳定的化合物。本实验结合磷脂复合技术和环糊精包合技术,将单体DEM制备成DEPHD,其溶解性能有了明显改善;同时由于磷脂的存在,DEM与PC形成DEPC,能促进DEM更好地从亲水环境转移至亲脂环境,有效提高DEM通过口服给药途径的体内吸收,显著改善其生物利用度[12],并延长了其作用时间,有利于药物在体内的吸收。
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