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In vivo pharmacokinetic and targeting study on silybin solid lipid nanoparticles modified by folic acid

叶酸修饰的水飞蓟宾固体脂质纳米粒体内药动学及靶向性研究



全 文 :·1110· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 8期 2014年 4月

叶酸修饰的水飞蓟宾固体脂质纳米粒体内药动学及靶向性研究
于 莲,杜 妍,平 洋,郭 宇
佳木斯大学药学院 黑龙江省高校生物药制剂重点实验室,黑龙江 佳木斯 154007
摘 要:目的 对连接叶酸主动靶向头的水飞蓟宾固体脂质纳米粒(FA-SIL-SLN)进行大鼠体内药动学和小鼠体内靶向性
研究。方法 大鼠或小鼠尾 iv给予水飞蓟宾(silybin,SIL)水溶液、水飞蓟宾固体脂质纳米粒(SIL-SLN)溶液和 FA-SIL-SLN
溶液,HPLC法检测不同时间血浆和各组织中 SIL浓度,利用 3P97软件统计学方法分析 SIL在大鼠体内的药动学特征及小
鼠体内靶向性。结果 FA-SIL-SLN与 SIL水溶液组和 SIL-SLN组相比具有良好的缓释能力和长循环特性,肺部相对摄取率
(re)为 SIL水溶液的 3.98倍;相对靶向系数(te)为 SIL水溶液的 2.85倍,同时,能减少药物在心脏和肾脏中的分布。结
论 SIL-SLN、FA-SIL-SLN具有明显的缓释作用及肺部靶向性,可降低药物对心脏、肾脏的毒副作用。
关键词:水飞蓟宾;叶酸;药动学;靶向性;固体脂质纳米粒;缓释;组织分布
中图分类号:R285.61 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)08 - 1110 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.08.013
In vivo pharmacokinetic and targeting study on silybin solid lipid nanoparticles
modified by folic acid
YU Lian, DU Yan, PING Yang, GUO Yu
Key Laboratory of Biopharmaceutics in Heilongjiang, College of Pharmacy, Jiamusi University, Jiamusi 154007, China
Abstract: Objective The silybin solid lipid nanoparticles (SIL-SLN), which is connected folic acid (FA) active targeting head, were
studied on the in vivo pharmacokinetics of rats and in vivo targeting of mice. Methods SIL solution, SIL-SLN, and FA-SIL-SLN were
iv injected by tail of rats or mice, respectively. The SIL concentration in the plasma and tissues was detected by HPLC method at
different time points. The in vivo pharmacokinetic characteristics in rats and in vivo targeting data in mice were analyzed by statistical
methods with 3P97 software. Results Compared with solution group and SIL-SLN group, FA-SIL-SLN has good sustained-release
ability and long-cycle characteristics, re value of the lung in FA-SIL-SLN is 3.98 times higher than that in the control group, and te value
is 2.85 times higher than that in the SIL solution group; Meanwhile, it can reduce the drug distribution in heart and kidney. Conclusion
The in vivo tests show that SIL-SLN and FA-SIL-SLN have the obvious sustanined-release effect and lung targeting, and also can
reduce the toxicity of drugs in heart and kidney.
Key words: silybin; folic acid; pharmacokinetics; targeting; solid lipid nanoparticles; sustanined-release; tissue distribution

肺癌已成为全世界死亡率最高的癌症,据
WHO的统计,全世界每年新增约 104万肺癌患者[1],
非小细胞肺癌(NSCLC)的发生率占所有肺癌患者
的 75%~80%[2]。近几年来,虽然抗癌药物的研发
有较大的进展,但是对 NSCLC 患者而言,药物的
疗效、不良反应、生存年限及生活质量还存在很多
问题。水飞蓟宾(SIL)是从菊科植物水飞蓟种子中
提取的有效成分,对多种化学致癌剂诱导肿瘤模型
具有很强的治疗作用[2]。
本研究在制备水飞蓟宾固体脂质纳米粒
(SIL-SLN)的基础上,以聚乙二醇(PEG)为桥梁,
连接叶酸与固体脂质纳米粒,制备了叶酸修饰水飞
蓟宾固体脂质纳米粒(FA-SIL-SLN),并对其进行
大鼠体内药动学以及小鼠体内靶向性研究,以期延长
药物的半衰期,从而提高对NSCLC的治疗效果。
1 材料
1.1 仪器
DF—101S 集热式恒温加热磁力搅拌器(河南

收稿日期:2013-12-31
基金项目:国家自然科学基金资助项目(41274101);黑龙江省教育厅重点项目(12511z027)
作者简介:于 莲 Tel: 13845405552 E-mail: jdyulian@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 8期 2014年 4月 ·1111·

省予华仪器有限公司);超声波细胞粉碎机(宁波
新芝生物科技股份有限公司);TGL—16M 台式高
速冷冻离心机(长沙平凡仪器仪表有限公司);
Agilent1100 高效液相色谱仪(美国安捷伦公司);
XW—80A旋涡混合器(上海精科实业有限公司)。
1.2 药品与试剂
SIL(质量分数 90.6%,批号 10031025,佳木
斯三江水飞蓟素制品有限公司),SIL对照品(质量
分数 99.9%,批号 10082633,天津一方科技有限公
司),SIL-SLN及 FA-SIL-SLN由黑龙江省高校生物
药制剂重点实验室制备,1-萘酚(天津一方科技有
限公司),甲醇、无水乙醚(色谱级,天津市科密
欧化学试剂有限公司),冰醋酸(天津市恒兴化学
试剂制造有限公司),其他试剂均为色谱纯。
1.3 动物
Wistar大鼠,雌雄各半,体质量(220±20)g,
由大连医科大学动物实验中心提供。昆明种小鼠,
雌雄各半,体质量(20±5)g,由黑龙江中医药大
学动物实验中心提供。
2 方法与结果
2.1 FA-SIL-SLN 制备
采用乳化超声分散法制备 FA-SIL-SLN。取适
量单硬脂酸甘油酯加入少量无水乙醇助融,加入
SIL,水浴加热至熔融,作为油相。称取泊洛沙姆
188适量,加入 20 mL蒸馏水超声溶解,称取适量
脑磷脂,加入少量无水乙醇超声溶解后加入泊洛沙
姆 188中,作为水相。将水相加热至同温度后滴加
至油相中,乳化 10 min后超声破碎(600 W,8 min,
3 s间隔),置于 4 ℃水浴中固化,过 0.22 μm滤膜
滤过即得普通 SIL-SLN,在普通 SIL-SLN制备和处
方的基础上,油相中加入 3%膜材(溶于氯仿),制
备 FA-SIL-SLN[3]。
2.2 体内药动学分析
2.2.1 色谱条件 色谱柱 C18(150 mm×4.6 mm,
5 μm);流动相为甲醇-水-冰醋酸(50∶50∶0.5);
体积流量 1 mL/min;柱温为室温;检测波长为 287
nm;进样量为 5 μL;内标物为 1-萘酚。
2.2.2 专属性考察 分别取大鼠空白血浆和血浆
样品,加入 pH值为 5的磷酸盐缓冲液 200 μL、内
标溶液 50 μL,涡旋 5 min混匀,2.0 mL乙醚萃取 2
次,涡旋 5 min,得提取液。将提取液置于 40 ℃水
浴中挥干,残渣用流动相 100 μL溶解,12 000 r/min
离心 5 min,取上清液 5 μL进样,HPLC测定,记
录峰面积。结果见图 1。该方法专属性良好,在上
述色谱条件下,药物峰与内标峰峰形、分离度良好;
血浆中内源性杂质对 SIL和内标的测定均无干扰,
其中保留时间 7.281、8.270 min为 SIL峰,保留时
间 11.655 min为内标峰。




1-SIL 2-内标
1-SIL 2-IS
图 1 空白血浆 (A)、空白血浆加入 SIL 对照品和内标 (B) 和血浆样品 (C) HPLC 色谱图
Fig. 1 HPLC of blank plasma (A), blank plasma spiked with SIL reference substance and internal standard (B), and plasma sample (C)
2.2.3 标准曲线的制备 取大鼠空白血浆,加入 SIL
对照品及内标适量,配制成 SIL 质量浓度分别为
0.05、0.10、0.50、1.00、2.00、5.00、10.00 μg/mL的
对照品溶液。按“2.2.2”项方法操作,进样测定。以
SIL与内标峰峰面积比值(Y)对血浆样品中 SIL质
量浓度(X)进行回归,得标准曲线方程:Y=0.405 5
X-0.042 7(r=0.998 7),在 0.05~10 μg/mL内线
性关系良好。
2.2.4 动物分组及给药 Wistar大鼠 18只,随机分
为 3组。实验前禁食 10 h,分别尾 iv SIL水溶液、
0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14
t / min
A B C
1
1
1
1
2 2
·1112· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 8期 2014年 4月

SIL-SLN、FA-SIL-SLN(精密称取含 SIL相同量的
SIL 原料药、SIL-SLN 和 FA-SIL-SLN 冻干粉末,
无菌注射用水溶解)2 mg/kg,于给药后 0.083、0.16、
0.33、0.5、0.75、1、2、6、12 h眼眶静脉丛取血约
0.5 mL,置于涂有肝素的试管中,10 000 r/min离心
5 min,分离出血浆,−20 ℃保存待测。
2.2.5 血浆样品的测定 取血浆适量,按“2.2.2”
项方法处理、测定,根据标准曲线方程计算血药
浓度,绘制 SIL 水溶液组、 SIL-SLN 组、
FA-SIL-SLN 组 SIL 的血药浓度-时间曲线,结果
见图 2。尾 iv SIL-SLN 组和 SIL 水溶液组的 SIL
血药浓度均较 FA-SIL-SLN组有所提高。将所得血
药浓度-时间数据用 3P97 软件进行统计矩分析,
药动学参数结果见表 1。FA-SIL-SLN组血浆 AUC
值小于其他 2组,说明 FA-SIL-SLN在血液中释放
药物量较少,能够保证药物在到达靶部位时的释
放量,在制备 FA-SIL-SLN 的膜材中还加入了
PEG,进而增加了制剂在体内的循环时间,达到
长循环的效果。



图 2 大鼠 iv 给予 SIL 不同制剂后 SIL 血药浓度-时间曲线
( ± = 6x s , n )
Fig. 2 Concentration-time curve of SIL in rat plasma
after iv administration of various SIL
preparations ( ± = 6x s , n )
2.3 体内靶向性研究
2.3.1 色谱条件 按“2.2.1”项体内药动学色谱分
析条件。
2.3.2 专属性考察 分别取小鼠各空白组织和组
织样品,制备组织匀浆液,取各组织匀浆液 200 μL
加入离心管中,加入 pH值为 5的磷酸盐缓冲液 200
μL、内标溶液 500 μL,涡旋 5 min混匀,2.0 mL乙
醚萃取 2次,涡旋 5 min,得提取液。将提取液置
于 40 ℃水浴中挥干,残渣用流动相 100 μL溶解,
12 000 r/min离心 5 min,取上清液 5 μL进样,HPLC
测定,记录色谱图,结果见图 3。
2.3.3 标准曲线的制备 吸取小鼠各空白组织匀浆
表 1 SIL 大鼠体内主要药动学参数 ( ± = 6x s , n )
Table 1 Major in vivo pharmacokinetic parameters
of SIL in rats ( ± = 6x s , n )
参数 单位 SIL水溶液 SIL-SLN FA-SIL-SLN
AUC0-t mg·L−1·h 10.933 35.095 6.586
AUC0-∞ mg·L−1·h 11.479 36.474 6.633
AUMC 0-t 28.235 301.229 10.276
AUMC0-∞ 37.225 366.598 12.666
MRT0-t h 2.582 8.583 1.560
MRT0-∞ h 3.243 10.051 1.910
t1/2 h 3.080 7.795 1.570
Cmax mg·L−1 6.812 7.226 6.420
液,加入 SIL 对照品溶液及内标溶液,配制 SIL质
量浓度为 0.05、0.5、1.0、5.0、10、30 μg/mL小鼠
组织样品液。按“2.3.2”项组织样品的处理方法操
作。以 SIL 与内标色谱峰峰面积比值对组织样品中
SIL质量浓度进行回归运算,绘制标准曲线方程,结
果见表 2。由结果可知 SIL在小鼠心脏、肝脏、脾、
肺、肾脏组织中在 0.1~20 μg/mL内线性关系良好。
2.3.4 动物分组及给药 60只小鼠,随机分为3组。
分别尾 iv SIL 水溶液、SIL-SLN、FA-SIL-SLN 5
mg/kg,分别于给药后 0.5、2、6、12 h各组随机取
5只小鼠处死,取心脏、肝脏、脾、肺、肾脏组织,
精密称取各组织适量,加入生理盐水匀浆,制备得
各组织匀浆液。
2.3.5 组织样品的测定 取各组织样品匀浆液,按
“2.3.2”项方法处理、测定,记录峰面积。根据标
准曲线方程计算各脏器中药物浓度。结果见图 4。
由图 4可知,SIL 3种制剂 iv给药后 0.5 h时
SIL 在肺中分布最多,SIL 组>FA-SIL-SLN 组>
SIL-SLN 组,从 2 h 开始 SIL 在肺中分布为
FA-SIL-SLN 组>SIL-SLN 组>SIL 组,并持续至
12 h,FA-SIL-SLN组与 SIL-SLN组和 SIL组比较
具有显著性差异(P<0.001)。FA-SIL-SLN 组对肝
脏、脾靶向性次之,提示 FA-SIL-SLN 组有缓释作
用并且对肺具有靶向性。
2.4 体内靶向性评价
靶向性评价采用 3个指标,分别为相对摄取率
(re)、相对靶向系数(te)和总靶向系数(TCe),计
算公式如下:
re=AUC 靶向制剂 / AUC 普通制剂
te=AUCi 靶器官 / AUCi 非靶器官
TCe=AUCi / ∑AUCi




/


m
L−
1 )
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
0 2 4 6 8 10 12
t / h
SIL-SLN
SIL水溶液
FA-SIL-SLN
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 8期 2014年 4月 ·1113·








1-SIL 2-内标
1-SIL 2-IS
图 3 小鼠空白组织 (A)、空白组织加入 SIL 对照品和内标 (B) 及组织样品 (C) HPLC 色谱图
Fig. 3 HPLC of blank tissue (A), blank tissue spiked with SIL and internal standard (B), and tissue sample (C)
表 2 SIL 在小鼠不同组织中的标准曲线
Table 2 Standard curve of SIL in different tissues of mice
组织 标准曲线 r
心脏 Y=5.772 3 X+0.045 1 0.999 2
肝脏 Y=8.484 9 X+0.157 3 0.998 9
脾 Y=2.477 3 X+0.008 5 0.998 1
肺 Y=1.135 2 X-0.121 8 0.999 5
肾脏 Y=3.755 0 X+0.191 5 0.999 2

计算得到 SIL-SLN 和 FA-SIL-SLN 的 re、te、
TCe值,结果见表 3。由 re值可知,FA-SIL-SLN 在
各组织中分布顺序依次为肺>肝脏>脾>肾脏>
心脏,SIL-SLN和 FA-SIL-SLN肺部的 re值分别为
2.19 和 2.22,表明对肺有一定靶向性,且
FA-SIL-SLN大于 SIL-SLN。FA-SIL-SLN血浆的 re
值为 1.05,显示有一定的靶向性,间接反映出
FA-SIL-SLN 制剂有一定长循环作用;除肝脏的 re
值为 1.04和 1.14外,其他组织的 re值均小于 1。
3 讨论
大鼠尾 iv FA-SIL-SLN后,0.083 h取血样测得
血中药物浓度为 2.417 μg/mL,0.16 h测得血样中药
物浓度为 2.984 μg/mL,第 1个时间点的浓度比第 2
个时间点的浓度低,可能与大鼠之间个体差异有
关,也可能是实验操作误差,在今后的研究中应加
以注意。
通过大鼠和小鼠尾 iv SIL水溶液、SIL-SLN和
0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14
0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14
0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14
t / min
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1 1 1
1
1
1 1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
A
A A
A A B B
B B
B C
C
C C
C
心脏 肝脏


肾脏
·1114· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 8期 2014年 4月




图 4 小鼠 iv 给予 SIL 不同制剂后不同时间 SIL 的组织分布 ( ± = 5x s , n )
Fig. 4 Tissue distribution of various SIL preparations after iv administration in different time ( ± = 5x s , n )
表 3 体内靶向性评价指标
Table 3 Evaluation indexes of in vivo targeting
组织
re te TCe
SIL-SLN FA-SIL-SLN SIL-SLN FA-SIL-SLN SIL-SLN FA-SIL-SLN
心脏 0.83 0.73 0.81 0.91 0.71 0.69
肝脏 1.04 1.14 1.30 1.02 1.13 1.03
脾 0.99 0.96 0.94 0.88 0.83 0.88
肺 2.19 2.22 1.67 1.72 1.44 1.57
肾脏 0.86 0.89 0.92 0.95 0.80 0.72

FA-SIL-SLN研究了药物的体内药动学过程及
体内组织分布。靶向性分析中 re值说明 2 种制剂
在同一器官或组织中的药物分布情况,不能反映制
剂在不同器官的靶向效率,因此引入参数 te。靶向
性结果表明,FA-SIL-SLN 相比 SIL 水溶液和
SIL-SLN 有良好的缓释能力和长循环特性,
FA-SIL-SLN对肺有良好的靶向性,对肺以外组织
无靶向性。
参考文献
[1] 胡义德, 钱桂生. 肺癌生物及分子靶向治疗临床研究
进展 [J]. 国外医学 : 呼吸系统分册 , 2005, 31(2):
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瘤学分册, 2002, 29(6): 433-436.
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脂质纳米粒的制备及其对 A549 细胞抑制作用研究
[J]. 中草药, 2012, 43(2): 158-164.



14
12
10
8
6
4
2
0
ρ
/ (
μg
·m
L−
1 )
10
8
6
4
2
0
5
4
3
2
1
0
25
20
15
10
5
0

ρ
/ (
μg
·m
L−
1 )
ρ
/ (
μg
·m
L−
1 )
ρ
/ (
μg
·m
L−
1 )
0.5 h 2 h
6 h 12 h
SIL水溶液
SIL-SLN
FA-SIL-SLN
心脏 肝脏 脾 肺 肾脏 心脏 肝脏 脾 肺 肾脏
心脏 肝脏 脾 肺 肾脏 心脏 肝脏 脾 肺 肾脏