第二军医大学学报  2016, Vol. 37 Issue (10): 1256-1260   PDF    
吴茱萸碱新型纳米乳在大鼠体内的药代动力学及生物等效性
雷婷婷, 张景勍, 陈静, 张严方, 赵华     
重庆医科大学药物高校工程研究中心, 重庆 400016
摘要: 目的 建立HPLC法测定吴茱萸碱新型纳米乳(evodiamine novel nano emulsion,ENNE)中吴茱萸碱(evodiamine,EVO)在大鼠体内的血药浓度,研究ENNE在大鼠体内的药代动力学行为,比较ENNE与EVO的生物等效性。 方法 12只SD大鼠平均分为两组,分别灌胃给予ENNE(相当于EVO 100 mg/kg)与EVO(100 mg/kg),采用HPLC法测定5 min、10 min、15 min、30 min、45 min、1 h、2 h、5 h、8 h、12 h、24 h、48 h、72 h大鼠体内EVO的血药浓度。HPLC法色谱条件:流动相为甲醇-0.1%甲酸水溶液(66:34,体积比),流速为1.0 mL/min,进样体积为100 μL,检测波长为225 nm。绘制血药浓度-时间曲线,用DAS 2.1.1软件计算主要药代动力学参数与生物等效性。 结果 建立的HPLC法线性关系良好,准确度与精密度符合分析方法学要求。ENNE与EVO的AUC0-∞分别为(8 248.88±69.92)μg·h·L-1、(884.82±83.52)μg·h·L-1,半衰期分别为(1.70±0.60)h、(1.05±0.45)h。ENNE的相对生物利用度约为EVO的9倍,半衰期约为EVO的1.62倍,ENNE与EVO不具有生物等效性。 结论 ENNE较EVO更能促进药物的吸收,提高生物利用度;ENNE与EVO不具生物等效性。
关键词: 吴茱萸碱     纳米乳     药代动力学     肠吸收     生物利用度     半衰期    
Pharmacokinetics and bioequivalence of evodiamine novel nano emulsion in rats
LEI Ting-ting, ZHANG Jing-qing, CHEN Jing, ZHANG Yan-fang, ZHAO Hua     
Medicine Engineering Research Center in University, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, China
Abstract: Objective To establish an HPLC approach for determining the plasma drug concentration of evodiamine (EVO) in evodiamine novel nano emulsion (ENNE) in rats, and to investigate the pharmacokinetics and bioequivalence of ENNE in rats. Methods Twelve SD rats were evenly randomized into two groups and were administered intragastrically with ENNE (containing EVO 100 mg/kg) or EVO (100 mg/kg). The plasma drug concentrations of EVO were measured at 5 min, 10 min, 15 min, 30 min, 45 min, 1 h, 2 h,5 h, 8 h, 12 h, 24 h, 48 h and 72 h after administration of ENNE or EVO by HPLC. The chromatographic conditions were as following:the mobile phase was methanol and 0.1% of formic acid-water solution (66:34,V/V), the flow rate was 1 mL/min, the injection volume was 100 μL, and the detection wavelength was 225 nm. The concentration-time curve was drawn by excel software, and the main pharmacokinetic parameters and bioequivalence were calculated by DAS 2.1.1 software. Results The established method was fast, accurate, and had good linear correlation. The AUC0-∞ of ENNE and EVO were (8 248.88±69.92) μg·h·L-1 and (884.82±83.52) μg·h·L-1, and the t1/2 of ENNE and EVO were (1.70±0.60) h and (1.05±0.45) h, respectively. The AUC0-∞ of ENNE was 9 times that of EVO, and the t1/2 of ENNE was 1.62 times that of EVO.ENNE and EVO were not bioequivalent. Conclusion Bioavailability and absorption of ENNE are higher than EVO, and ENNE and EVO are not bioequivalent.
Key words: evodiamine     nano emulsion     pharmacokinetics     intestinal absorption     biological availability     half-life    

吴茱萸碱(evodiamine,EVO)是从芸香科植物吴茱萸成熟果实中提取的一种色胺吲哚类生物碱[1]。研究表明EVO具有抗肿瘤、降血压、抗炎镇痛、减肥、调节内分泌等多种药理活性[2-4],其中抗肿瘤作用是近年来的研究热点。EVO抗肿瘤机制有多种,如阻滞肿瘤细胞周期,改变周期相关蛋白的表达[5];阻断肿瘤细胞信号通路,抑制肿瘤细胞的侵袭和转移等[6]。然而,游离EVO具有水溶性差、半衰期短、口服生物利用度低等不足[7],限制了其在临床上的应用。

研究者们试图通过各种制剂技术改善EVO的缺点。柳珊等[8]采用单一的磷脂复合物技术将EVO制备成EVO磷脂复合物,改善了其口服生物利用度;严春临等[9]将吴茱萸次碱制备成环糊精包合物,增加了吴茱萸次碱的溶解度和生物利用度。但这些单一的制剂技术并未很好解决EVO的不足。研究表明,将多个药物载体组合形成的新载体可能兼具单个载体的优点,联合应用多种制剂技术使得药物具有协同作用[10]。本实验同时采用羟丙基-β-环糊精与磷脂2个药物载体,联合应用包合物技术、磷脂复合物技术及纳米乳技术,将EVO与羟丙基-β-环糊精、磷脂在一定条件下形成EVO-羟丙基-β-环糊精磷脂复合物,然后制备成新型纳米乳(evodiamine novel nano emulsion,ENNE),希望能同时解决EVO水中溶解度低、生物半衰期短、口服生物利用度低等问题。

1 材料和方法 1.1 药品、试剂、设备和动物

EVO(纯度>99%,武汉远城科技发展有限公司),羟丙基-β-环糊精(江苏泰兴新鑫医药辅料有限公司),卵磷脂(德国Lucas Meyer公司),单辛酸甘油酯(河南正通化工有限公司),聚氧乙烯氢化蓖麻油(南京都莱生物技术有限公司),PEG-400(国药集团化学试剂有限公司),甲醇(色谱纯,美国新天地科技有限公司),其他试剂均为分析纯;LC-20A型高效液相色谱仪(日本岛津公司),AB204S电子分析天平(瑞士Mettler Toledo仪器公司),HWCL-3型集热式恒温磁力搅拌器(郑州长城科工贸有限公司),G-16医用离心机(北京白洋医疗器械有限公司),VOS-30A型真空干燥箱[施都凯设备(上海)有限公司];雄性SD大鼠12只,体质量(250±20) g,由第三军医大学实验动物中心提供[动物生产许可证号:SCXK(渝)2012-0005]。

1.2 ENNE的制备

分别称量适量EVO、羟丙基-β-环糊精238 mg、卵磷脂136 mg溶于20 mL无水乙醇中,置于50 ℃水浴中磁力搅拌3 h,40 ℃旋转蒸发除去无水乙醇,真空干燥得固体。分别称取上述固体86 mg、单辛酸甘油酯4.40 g、PEG400 3.75 g、聚氧乙烯氢化蓖麻油1.25 g于烧杯,置于恒温水浴锅中搅拌混匀后,缓慢滴入0.6 g水,继续恒温水浴搅拌,待溶液变澄清后超声除去气泡,即得外观澄明且伴有蓝色乳光的油包水型ENNE。

1.3 EVO混悬液的制备[11]

称取适量EVO于25 mL 容量瓶中,加入适量0.5% 羧甲基纤维素钠水溶液,超声混匀,最后加入0.5% 羧甲基纤维素钠水溶液稀释至刻度,即得EVO混悬液。

1.4 给药方案及样品采集

将12只雄性SD大鼠随机平均分成参比组与受试组,给药前禁食12 h,灌胃给药,参比组给予EVO混悬液(100 mg/kg),受试组给予ENNE(相当于EVO 100 mg/kg)[12],两组分别于给药前取空白血,分别于给药后5 min、10 min、15 min、30 min、45 min、1 h、2 h、5 h、8 h、12 h、24 h、48 h、72 h从大鼠眼底取血0.3 mL,收集的血液样品置于含少许肝素的离心管,3 187×g离心10 min,收集上层血浆备用。

1.5 血浆样品的处理

精密量取血浆样品200 μL,加入甲醇800 μL,涡旋3 min后,4 250×g离心10 min,吸取上清液,真空干燥挥去甲醇,用150 μL 甲醇复溶,9 562×g离心5 min,取上清液。

1.6 色谱条件

色谱柱:Hypersil ODS2 C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm;大连依利特分析仪器有限公司);柱温:25 ℃;流动相:甲醇-0.1%甲酸水溶液(66∶34,体积比);流速:1.0 mL/min;进样体积:100 μL;检测波长:225 nm。

1.7 溶液的制备

精密称取EVO 10 mg,置于100 mL容量瓶中,用甲醇溶解稀释至刻度,作为贮备液;精密量取EVO贮备液1 mL,置10 mL容量瓶中,用甲醇稀释至刻度,即得EVO对照品溶液。精密量取适量EVO对照品溶液,用甲醇稀释成8、16、30、60、120、240、480、1 000、2 400 ng/mL系列对照溶液,室温放置备用。

1.8 方法学考察 1.8.1 方法的专属性

取EVO对照品溶液、空白血浆、血浆样品、EVO对照品+空白血浆各200 μL,按1.5项下方法操作,按1.6项下色谱条件进行分析,记录色谱图。

1.8.2 线性关系考察

精密吸取空白血浆样品100 μL,分别加入不同浓度的EVO系列对照溶液100 μL,即得4、8、15、30、60、120、240、500、1 200 ng/mL系列模拟血浆样品溶液,按1.5项下方法操作,按1.6项下条件进行分析,记录色谱图。以EVO浓度(X)对峰面积(Y)进行线性回归,得回归方程。

1.8.3 回收率考察

取空白血浆100 μL,加入EVO对照品溶液,分别配制成低、中、高3个质量浓度(8、60、500 ng/mL)的血浆样品各5份,按1.5项下方法操作,按1.6项下条件进行分析,记录峰面积,通过标准曲线计算实测浓度(Cr),以实测浓度与理论浓度之比(Cr/Cs)考察方法回收率。

1.8.4 精密度考察

取空白血浆100 μL,加入EVO对照品溶液,配制成低、中、高3个质量浓度(8、60、500 ng/mL)的EVO血浆样品各5份,按1.5项下方法操作,按1.6项下条件进行分析,记录峰面积,分别在同一天内连续测定考察日内精密度,连续测定3 d考察日间精密度。

1.8.5 稳定性考察

精密量取空白血浆100 μL,加入EVO对照品溶液配成低、中、高3个质量浓度(8、60、500 ng/mL)的血浆样品各5份,室温放置8 h、1 d、3 d后,按1.5项下方法操作,按1.6项下条件进行分析,计算RSD,考察血浆样品室温稳定性。精密量取空白血浆样品100 μL,加入EVO对照品溶液配成低、中、高3个质量浓度(8、60、500 ng/mL)的血浆样品各5份,-20 ℃冷冻保存7、14、30 d后,按1.5项下方法操作,按1.6项下条件进行分析,计算RSD,考察生物样品-20 ℃冻存的稳定性。

1.9 ENNE的药代动力学与生物等效性

以血药浓度对时间绘制血药浓度-时间曲线,实验数据分别采用DAS 2.1.1 软件与统计矩法处理,计算非房室模型与房室模型时ENNE与EVO的主要药动学参数,根据公式F(相对生物利用度)=AUCENNE/AUCEVO×100%计算ENNE的相对生物利用度。达峰时间(peak time,Tmax)、峰浓度(peak concentration,Cmax)采用实测值。采用DAS 2.1.1软件将AUC0-t、AUC0-∞Cmax经对数转换后进行双单侧t检验和[1-2α] 90%置信区间考察,比较ENNE与EVO的生物等效性。

2 结 果 2.1 方法学考察 2.1.1 专属性

EVO对照品、空白血浆、血浆样品色谱图结果见图 1。结果表明,血浆中的内源性物质及其他杂质对EVO色谱峰无干扰,EVO的峰形良好,对称因子为0.98,EVO的保留时间为10.45 min。

图 1 专属性色谱图 Fig 1 Chromatogram of specificity

2.1.2 线性关系考察

所得回归方程为Y=185.09X+247.67,r=0.999 9。结果表明,血浆中EVO的质量浓度在4~1 200 ng/mL范围内浓度与峰面积呈良好的线性关系,符合体内分析方法学要求。当信噪比为3时血浆中EVO的检测限为1 ng/mL,当信噪比为10时定量限为4 ng/mL。

2.1.3 回收率

血浆样品中EVO浓度为8、60、500 ng/mL时测得的方法回收率分别为(99.95±1.49)%、(101.61±1.05)%、(101.54±1.19)%,结果表明该方法回收率良好。

2.1.4 精密度

血浆样品中低、中、高3个质量浓度(8、60、500 ng/mL) EVO的日内精密度分别为7.62%、5.51%、2.28%,日间精密度分别为8.77%、6.92%、3.49%,结果表明该分析方法的精密度良好。

2.1.5 稳定性

低(8 ng/mL)、中(60 ng/mL)、高(500 ng/mL)质量浓度的EVO血浆样品室温放置8 h、1 d、3 d后计算得到RSD分别为10.42%、9.68%、5.73%;低(8 ng/mL)、中(60 ng/mL)、高(500 ng/mL)质量浓度EVO血浆样品-20 ℃放置7、14、30 d后计算得到RSD分别为10.84%、8.73%、5.75%。结果表明,计算所得的RSD均<15%,血浆样品在室温下放置3 d内和-20 ℃冻存30 d内稳定性好,能够保证血浆样品完成测定。

2.2 ENNE的药代动力学研究 2.2.1 平均血药浓度-时间曲线的绘制

结果见图 2。ENNE与EVO灌胃给药后在大鼠体内均有吸收、分布和消除过程,ENNE在约3 h内完成吸收分布,Cmax约为773 μg/L,EVO在约2 h内完成吸收分布,Cmax约为107 μg/L;随后EVO进入消除相,在约24 h时血药浓度几乎为0,但此时ENNE的血药浓度约为39 μg/L,约在30 h时ENNE血药浓度几乎为0。结果表明,ENNE比EVO吸收好,能够在大鼠体内缓慢地释放药物,并能在较长时间内维持较高的血药浓度。

图 2 灌胃后ENNE与EVO的血药浓度-时间曲线图 Fig 2 The concentration-time curves of ENNE and EVO after intragastric administration

2.2.2 ENNE主要药动学参数

表 1中非房室模型参数可见,ENNE的Cmax约是EVO的7倍,Tmax约是EVO的2倍,MRT0-∞约是EVO的1.1倍,计算得到ENNE的相对生物利用度是EVO的934.71%。

表 1 ENNE与EVO的主要药动学参数 Tab 1 The main pharmacokinetic parameters of ENNE and EVO

根据偏差分析最小原则和权重残差平方和(R2)拟合度越接近1的拟合模型判断最优房室模型,结果判断ENNE与EVO均符合二室模型。由表 1可见,房室模型与非房室模型的TmaxCmax一致。由房室模型主要参数计算得到ENNE的相对生物利用度是EVO的932.27%。结果表明,采用房室模型与非房室模型分析所得药动学参数基本一致。

2.2.3 生物等效性分析

结果显示,ENNE的AUC0-t和AUC0-∞经对数转换后[1-2α] 90%置信区间分别为132.9%~134.4%、132.7%~133.8%,不在等效标准80%~125%范围内;ENNE的Cmax对数转换后[1-2α] 90%置信区间为140.9%~143.4%,不在等效标准70%~143%范围内;Tmax采用实测值,对Tmax进行Wilcoxon非参数检验,结果表明ENNE和EVO差异有统计学意义(P=0.001)。ENNE与EVO的主要药代参数之间的差异有统计学意义,但受试周期和受试个体之间的差异没有统计学意义。按照生物等效性标准判定,ENNE与EVO不具有生物等效性。

3 讨 论

本研究成功建立了HPLC法测定大鼠血浆中EVO的含量,血浆中基质与溶剂均对EVO血浆样品的测定无干扰,该方法专属性强、准确度高,能够满足体内样品分析的要求。

羟丙基-β-环糊精是一种低毒、安全、有效的药用辅料,将EVO与羟丙基-β-环糊精制成包合物能改善药物水溶性差等问题[13]。磷脂是生物膜的主要成分,广泛用作药物载体,能使药物顺利通过细胞膜,促进药物吸收[14]。纳米乳能增加难溶性药物的溶解度,使药物在体内有一定的缓释作用[15]。本研究采用羟丙基-β-环糊精与磷脂2个药物载体,联合应用包合物技术、磷脂复合物技术及纳米乳技术,将EVO制备成新型纳米乳ENNE,并通过计算房室模型与非房室模型主要药代动力学参数研究了ENNE与EVO的药代动力学行为。结果表明,采用房室模型与非房室模型分析药代动力学参数所得结果基本一致。ENNE的Cmax为(773.07±38.24) μg/L,约是EVO的7倍,Tmax为(5±0) h,约是EVO的2倍,将EVO制成ENNE促进了EVO的吸收,延长了Tmax。EVO口服吸收差,Cmax较ENNE低,使得EVO在大鼠体内维持时间短,而ENNE的包封率高,在大鼠体内消除慢,清除率低,半衰期长,达到Cmax后能够长时间维持较高浓度,从而减少给药次数,提高患者顺应性。

本研究由房室模型和非房室模型的药动学参数计算的ENNE相对生物利用度分别为932.27%与934.71%,Hu等[16]发现EVO超分子纳米乳在大鼠体内的相对生物利用度为630.35%,结果表明ENNE比EVO超分子纳米乳的相对生物利用度提高得更多。经生物等效性分析,ENNE与EVO不具有生物等效性,ENNE的生物利用度高于EVO。本研究首次将EVO制备成ENNE并研究了其体内药代动力学行为,为药物新剂型研究提供一定的参考依据。

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