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Pharmacokinetic comparison between Kushenin Injection Nanoparticles and common injection in rats

注射用苦参素纳米球与普通粉针剂在大鼠体内药动学比较



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 3 期 2011 年 3 月 •526•
注射用苦参素纳米球与普通粉针剂在大鼠体内药动学比较
陈 纭,金 涌*
安徽医科大学药学院 药物分析教研室,安徽 合肥 230032
摘 要:目的 比较注射用苦参素纳米球(KU-PLGA-NS)与注射用苦参素普通粉针剂(KUI)在大鼠体内的药动学特性。
方法 建立 HPLC 法检测大鼠血浆中苦参素,采用 ANOVA 法选择房室模型,将所测得的血药浓度-时间数据,采用 DAS 程
序进行分析,根据 F 值与 AIC 选择房室模型求算药动学参数。结果 等剂量 KU-PLGA-NS 和 KUI 的 AUC0-t分别为(785.57±
170.92)、(342.43±54.49)mg·L−1·min,Cmax为(18.51±2.47)、(28.48±5.40)mg/L,t1/2Ke为(91.69±1.94)、(11.51±2.47)
min。结论 KU-PLGA-NS 在大鼠体内的药动学特性与 KUI 比较 AUC 和 Cmax 增加,t1/2延长。
关键词:苦参素;纳米球;药动学;血药浓度;房室模型
中图分类号:R285.51 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)03 - 0526 - 04
Pharmacokinetic comparison between Kushenin Injection Nanoparticles and common
injection in rats

CHEN Yun, JIN Yong
Department of Pharmaceutical Analysis, School of Pharmacy, Anhui Medical University, Hefei 230032, China

Abstract: Objective To compare the in vivo pharmacokinetic properties of Kushenin Injection Nanoparticles (KU-PLGA-NS) with
the ordinary Kushenin Injection (KUI) of rats. Methods A method has been developed and validated for the quantification of
kushenin in rat plasma. Using ANOVA method to choose the compartment model, The plasma concentration-time data were measured
and then analyzed by DAS program on the computer. According to F values, the AIC choice compartment model pharmacokinetic
parameters were calculated. Results The main pharmacokinetic parameters of KU-PLGA-NS and KUI were as follows: AUC0-t
were (785.57 ± 170.92) and (342.43 ± 54.49) mg·L−1·min, respeticevly; Cmax were (18.51 ± 2.47) and (28.48 ± 5.40) mg/L,
respeticevly; t1/2Ke were (91.69 ± 1.94) and (11.51 ± 2.47) min, respeticevly. Conclusion Comparison of in vivo pharmacokinetic
characteristics of rats between KU-PLGA-NS and KUI has a significant change with AUC and Cmax increase and t1/2 extension.
Key words: kushenin; nanoparticles; pharmacokinetics; blood drug concentration; compartment model

苦 参 素 ( kushenin ) 又 名 氧 化 苦 参 碱
( oxymatrine ),是从豆科植物苦豆子 Sophora
alopecuroides L. 的种子或苦参 Sophora flavescens
Ait.的根中提取的一种生物碱。苦参素具有抗炎、
抗病毒、增强免疫功能和抗肿瘤等作用[1],近年来
发现其对病毒性肝炎亦有明显治疗作用。苦参素是
我国自主开发完成,享有完全知识产权的纯天然生
物碱类药物,现有多种该药的制剂研究报道,包括
胶囊、片剂、注射液等[2-3]。该药物已广泛地应用于
临床,主要在治疗乙型肝炎、白细胞减少症、心律
失常、湿疹等方面有较好疗效[4-5]。但目前临床上使
用的苦参素半衰期较短,大多为 2.6 h 左右,且不良
反应较多,并在肝中浓度小。而纳米给药系统在实
现靶向和缓释给药,以及提高难溶性药物的生物利
用度,降低药物不良反应等方面具有良好应用前景[6-7]。
本研究通过比较注射用苦参素纳米球( KU-
PLGA-NS)与苦参素普通粉针剂(KUI)ip 给药后
大鼠血浆药物浓度变化规律和药动学参数,考察苦
参素纳米球的药动学特性,评价其临床应用前景。
1 材料与方法

收稿日期:2010-05-06
基金项目:安徽省自然科学基金项目(070413117);安徽医科大学校级研究项目(2008kj12);国家中医药管理局中医药科研三级实验室“中
药药理实验室”项目(TCM-2009-197)
作者简介:陈 纭(1981—),男,汉族,安徽池州人,讲师,硕士,主要从事药物分析研究工作。
Tel: 13856020743 E-mail: chenyun3503@sina.com
*通讯作者 金 涌 Tel: (0551)5518877 E-mail: jyayd@sina.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 3 期 2011 年 3 月 •527•
1.1 药品与试剂
苦参素对照品(中国药品生物制品检定所,质
量分数 99.5%),KUI(批号 20090821,质量分数
96.9%)由陕西龙孚生物化工有限责任公司提供;
KU-PLGA-NS(批号 20090821,质量分数 97.6%)
自制[8],其平均包封率为 79.5%,平均载药量为
1.75%,平均粒径为 190.5 nm。甲醇为色谱纯(天
津市运盛化学试剂科技有限公司),磷酸和其他试剂
均为分析纯(天津化学试剂三厂)。
1.2 仪器与设备
岛津高效液相色谱仪(包括色谱数据 LC-
sloution System、CTO—20AS 系统控制器、LC—
20AT 输液泵和 SPD—20A 紫外检测器),色谱柱为
Kromasil-C18柱(150 mm×4.6 mm,5 μm,天津市
色谱科技有限公司);全自动高速冷冻离心机
GL20A(湖南仪器仪表总厂离心机厂);XW—80A
旋涡振荡器(上海精科实业有限公司)。
1.3 生物样品来源
健康 SD 大鼠 40 只,雌雄各半,体质量 180~
220 g,由安徽医科大学实验动物中心提供,普通级。
动物随机分成 4 组,每组 10 只。
1.4 色谱条件
色谱柱为 Kromasil-C18柱(150 mm×4.6 mm,
5 μm),流动相为 0.01 mol/L 磷酸盐缓冲液-甲醇
(35∶65);检测波长 229 nm;灵敏度 0.001 AUFS;
柱温 30 ℃;体积流量 1.0 mL/min;进样量 20 μL。
1.5 给药方案
大鼠 ip 给药,其中 3 组分别 ip KU-PLGA-NS
(3、6、12 mg/kg),另 1 组 ip KUI(6 mg/kg)。
1.6 血浆样本的采集
大鼠给药前禁食 12 h,整个实验期间自由饮水。
于给药前 0 h 和给药后按时间点(2、5、10、20、
45、60、90、120、240 min)从大鼠眼底静脉丛取
血 0.5 mL 于肝素化试管中,静置,4 000 r/min 离心
10 min,取血浆 0.2 mL,冰箱保存待测。
1.7 血浆样品处理
取血浆 200 μL,分别加入甲醇 100 μL,生理盐
水 200 μL,涡旋震荡混匀,再加醋酸乙酯 2 mL,
涡旋震荡约 45 s,3 000 r/min 离心 10 min,取有机
层,重复一次,合并有机相,40 ℃氮气吹干,流动
相重溶,转移至 EP 管中,4 000 r/min 离心 10 min,
20 μL 进样。
1.8 数据处理
数据以 sx ± 表示,采用 ANOVA 法选择房室模
型。将所测得的血药浓度-时间数据,采用 DAS 程
序在计算机上进行分析,根据 F 值与 AIC 选择房室
模型,并求算药动学参数。组间比较采用 Student’s t
检验。
2 实验结果
2.1 方法专属性
取大鼠空白血浆,除不加对照品溶液外,其余
按“1.7”项下方法处理并分析,获得空白血浆的色
谱图;将一定浓度苦参素对照品溶液加入空白血浆
中,同法操作,获得相应的色谱图。血浆色谱图中
苦参素的保留时间为 5.5 min 左右,药物峰附近未
见杂质峰干扰,生物样品中内源性物质均不干扰体
内苦参素的测定,见图 1。

图 1 空白血浆(A)、空白血浆+苦参素(B)和血浆样品
(C)的 HPLC 色谱图
Fig. 1 HPLC chromatograms of blank plasma (A),
blank + kushenin (B), and plasma sample (C)
2.2 标准曲线
取大鼠空白血浆 300 μL,加苦参素对照品系列
溶液 200 μL,配制成苦参素 1.25、2.5、5.0、10.0、
20.0、40.0、80.0 μg/mL 的血浆样品,在 1.25~80
μg/mL 苦参素血浆浓度与色谱峰面积比线性关系良
好,线性回归方程为 y=193 889 x+1 950.2(r=
0.999 7,P<0.05,n=7),最低检测度 0.05 μg/mL。
2.3 方法回收率
选择大鼠血浆样品进行回收率考察,配制低、


0 1 2 3 4 5 6
t / min
A
B
C
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 3 期 2011 年 3 月 •528•
中、高 3 种不同质量浓度的苦参素标准生物体液样
品,按上述样品预处理步骤操作,生物样品中苦参
素色谱峰面积代入相应的标准曲线,通过测得量与
加入量比值求得苦参素 40、10、2.5 μg/mL 相对回
收率分别为(98±3)%、(100±2)%、(107±5)%
(n=5),结果符合临床前药动学的研究要求。
2.4 方法精密度
选择大鼠血浆样品进行精密度考察,按生物样
品标准曲线测定方法配制低、中、高 3 种不同浓度
的苦参素标准生物体液样品,按上述生物样品预处
理步骤同法操作,测定日间和日内相对标准差,其
中日内测定 5 次,日间测定 5 d,每天 1 次,40、10、
2.5 μg/mL 苦参素的日内 RSD 分别为 3.2%、0.5%、
0.8%,日间 RSD 分别为 2.1%、1.3%、0.8%,均小
于 6.5%。
2.5 生物样品稳定性
2.5.1 室温稳定性 将高、中、低(40、10、2.5
μg/mL)3 种质量浓度血浆样品,按血浆样品提取与
处理项下操作,于室温(18~22 ℃)放置 24 h 后,
测定其浓度,观察其稳定性。结果 1 h 的 RSD 分别
为 4.3%、2.7%、1.7%,24 h 后的 RSD 为 3.3%、1.5%、
1.3%(n=5),高、中、低 3 种生物样品 RSD 均小
于 6.5%。
2.5.2 冻融稳定性 将高、中、低 3 种浓度血浆样
品,按血浆样品提取与处理项下操作,放入−20 ℃
冰箱保存 24 h,反复冻融 3 次后,测定其浓度,观
察其稳定性。结果冻融前的RSD分别为3.2%、3.8%、
1.3%,冻融后的 RSD 为 3.5%、2.3%、1.7%(n=5),
高、中、低 3 种生物样品 RSD 均小于 6.5%。
2.5.3 长期稳定性 将高、中、低 3 种浓度血浆样
品,按血浆样品提取与处理项下操作,放入−20 ℃
冰箱保存,放置 15 d 后,测定其浓度,观察其稳定
性。结果 1 d 的 RSD 分别为 4.3%、2.8%、1.2%,
15 d 后 RSD 为 3.7%、2.5%、2.8%(n=5),高、中、
低 3 种生物样品 RSD 均小于 6.5%。
2.6 药动学结果
2.6.1 药时曲线 结果见图 2。

图 2 大鼠 ip KU-PLGA-NS 和 KUI 血药浓度-时间曲线
( 01=± n , sx )
Fig. 2 Concentration-time couve of KU-PLGA-NS
and KUI in plasma ( 01=± n , sx )
2.6.2 KU-PLGA-NS 药动学参数估算 根据血药
浓度时间数据拟和符合一级吸收的一房室模型,按
权重系数 1/C2 进行计算,其药动学参数见表 1。其
中 3 个剂量 KU-PLGA-NS 的 t1/2Ke、tmax 无显著性差
异,而 AUC0-t 和 Cmax 呈剂量依赖性增加。
3 讨论
本研究表明 KU-PLGA-NS(3、6、12 mg/kg)
的血药经时过程均符合一级吸收的一房室模型,其
主要药动学参数 AUC、Cmax 在 3~12 mg/kg 呈剂量
依赖性增加,提示 KU-PLGA-NS 在这个范围内药物
剂量与血药浓度呈线性关系。tmax 和 t1/2Ke都显著延
表 1 大鼠 ip KU-PLGA-NS 和 KUI 的药动学参数 ( 01=± n , sx )
Table 1 Pharmacokinetic parameters of KU-PLGA-NS and KUI by ip injection in rats ( 01=± n , sx )
KU-PLGA-NS
参数 单位
3 mg·kg−1 6 mg·kg−1 12 mg·kg−1
KUI 6 mg·kg−1
t1/2Ka min 3.71±2.34 3.69±1.94* 3.45±2.49 2.63±3.39
t1/2Ke min 90.71±2.34 91.69±1.94** 92.45±2.49 11.51±2.47
AUC0-t mg·L−1·min 271.36±78.87 785.17±170.21** 996.24±165.43 342.43±54.49
tmax min 10.00±0.82 10.10±0.74* 10.20±1.21 5.09±0.97
Cmax mg·L−1 11.82±2.29 28.48±5.40** 40.21±5.13 35.05±2.84
CL L·min−1·kg−1 0.01±0.00 0.01±0.00 0.01±0.00 0.01±0.00
与 KUI 组比较:*P<0.05 **P<0.01
*P<0.05 **P<0.01 vs KUI group
50
40
30
20
10
0
2 5 10 20 45 60 90 120 240
t / min
KU-PLGA-NS 3 mg·kg−1
KU-PLGA-NS 6 mg·kg−1
KU-PLGA-NS 12 mg·kg−1
KUI 6 mg·kg−1




/(μ

m
L−
1 )

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长,提示药物吸收较快,消除较慢,在体内驻留时
间比市售普通粉针剂长,解决了普通粉针剂生物利
用度低的问题。该结果为进一步开发和临床合理应
用苦参素奠定了理论基础。
本实验采用了 KU-PLGA-NS 和 KUI 平行比较
的方法,考察纳米剂型的药动学特征,为临床用药
提供参考。从实验得到数据可以看出,中剂量
KU-PLGA-NS 大鼠注射后其 AUC 和 Cmax 高于苦参
素原料药,KU-PLGA-NS 的 AUC0-t 为(785.57±
170.92)mg·L−1·min,Cmax 为(28.48±5.40)mg/L,
而 KUI 的分别为(342.43±54.49)mg·L−1·min,
(18.51±2.47)mg/L,表明 KU-PLGA-NS 与 KUI
相比,具有吸收完全、生物利用度高的特点。中剂
量 KU-PLGA-NS 和 KUI 的 t1/2Ke 分别为(91.69±
1.94)min、(11.51±2.47)min,这些结果提示,
KU-PLGA-NS 比 KUI 更快、更多地分布到组织内,
在体内的存在时间更长,有利于药物活性的发挥。
KU-PLGA-NS 是否更易进入组织,是否对某些组织
具有靶向性,需要通过进一步开展药物组织分布研
究加以证明,这对进一步完善苦参素药动学研究有
着重要意义。
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