全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 12 期 2011 年 12 月

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马钱子生物碱类成分经皮给药后在小鼠体内的药动学研究
王 绚 1, 2, 3, 4, 5，陈 军 1, 2，屈艳格 1, 2, 3, 4, 5，蔡宝昌 2, 3, 4, 5*
1. 南京中医药大学药学院，江苏 南京 210046
2. 江苏省中药炮制重点实验室，江苏 南京 210029
3. 南京中医药大学 国家教育部中药炮制规范化及标准化工程研究中心，江苏 南京 210029
4. 国家中医药管理局中药炮制标准重点研究实验室，江苏 南京 210029
5. 南京海昌中药集团，江苏 南京 210061
摘 要：目的 考察马钱子碱、马钱子总生物碱和优化马钱子总生物碱凝胶剂经皮给药后在小鼠体内的药动学过程。方法 建
立测定小鼠血浆中马钱子碱质量浓度的 HPLC 法，比较含相同剂量（10.8 mg/kg）马钱子碱各凝胶剂经皮给药后，马钱子碱
的血药浓度，并对结果进行药动学拟合。结果 经皮给药后马钱子生物碱类成分的药动学行为均符合二室模型。优化马钱子
总生物碱凝胶剂能显著增加马钱子碱的体内吸收，相对生物利用度显著提高，AUC0→t 是马钱子碱凝胶剂的 1.74 倍，是马钱
子总生物碱凝胶剂的 1.89 倍，其他药动学参数无显著差异。结论 以优化马钱子总生物碱经皮给药，可有效改善单体马钱
子碱和总生物碱的体内药动学行为，有利于对马钱子碱的减毒增效。
关键词：马钱子；马钱子碱；优化马钱子总生物碱；马钱子总生物碱；药动学；经皮给药
中图分类号：R282.710.5 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)12 - 2484 - 05
In vivo pharmacokinetics of total alkaloids from seeds of Strychnos nux-vomica
after transdermal administration to mice
WANG Xuan1, 2, 3, 4, 5, CHEN Jun1, 2, QU Yan-ge1, 2, 3, 4, 5, CAI Bao-chang2, 3, 4, 5
1. College of Pharmacy, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210046, China
2. Jiangsu Key Laboratory of Chinese Medicine Processing, Nanjing 210029, China
3. Engineering Center for Standardization of Chinese Medicine Processing, Ministry of Education, Nanjing University of Chinese
Medicine, Nanjing 210029, China
4. Key laboratory for Standardization of Chinese Medicine Processing, State Administration of Traditional Chinese Medicine,
Nanjing 210029, China
5. Nanjing Haichang Chinese Medicine Group Corporation, Nanjing 210061, China
Abstract: Objective: To evaluate the in vivo pharmacokinetics of hydrogels of brucine, total alkaloids, and optimal total alkaloids
from the seed of Strychnos nux-vomica by transdermal administration to mice. Methods A sensitive and specific HPLC method was
established to determine the concentration of brucine in mice plasma, and the pharmacokinetics of alkaloids from the seed of S.
nux-vomica was compared at the same dose of brucine (10.8 mg/kg) and their results were fitted by pharmacokinetics. Results
Pharmacokinetic parameters showed that brucine behaved as a two-compartment model in three hydrogels after transdermal
administration. The hydrogels of optimal total alkaloids had better absorption in contrast with brucine and the total alkaloids, and its
relative bioavailability was remarkably increased. Compared with brucine and the total alkaloids from S. nux-vomica, the AUC0-t of the
optimal total alkaloids from S. nux-vomica was 1.74 and 1.89 times, respectively. Conclusion The optimal total alkaloids could show
greater superiority than the total alkaloids and improve the pure brucine on the in vivo pharmacokinetic properties after transdermal
administration, which indicates that a transdermal formulation of the optimal total alkaloids from S. nux-vomica could be a promising
candidate aimed at reducing toxicity and enhancing its therapeutic efficacy.
Key words: seeds of Strychnos nux-vomica L.; brucine; optimal total alkaloids; total alkaloids; pharmacokinetics; transdermal administration

收稿日期：2011-07-01
基金项目：国家科技部“十一五”重大新药创制专项项目（2009ZX09103-342）
作者简介：王 绚（1988—），女，硕士，研究方向为中药新剂型与药物动力学。E-mail: xuan_jeanne@163.com
*通讯作者 蔡宝昌 Tel: (025)85811112 E-mail: bccai@126.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 12 期 2011 年 12 月

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马钱子又名番木鳖，始载于《本草纲目》，是马
钱科植物马钱 Strychnos nux-vomica L. 的干燥成熟
种子，具有通络止痛、散结消肿之功效，在中医临
床上应用广泛。马钱子中的有效部位是总生物碱，
其含生物碱成分至少有 16 种[1]，主要成分是马钱子
碱和士的宁。马钱子碱具有很强的镇痛、抗炎、免
疫调节等药理活性[2-5]，临床上常用于镇咳、祛痰、
抑菌和抗肿瘤。士的宁是马钱子总生物碱中毒性最
强的成分，是造成总生物碱剧毒的主要物质基础。
马钱子碱口服给药中毒剂量为士的宁的 71 倍，注射
给药为 45 倍，安全范围较大[6]，而士的宁在镇痛、
抗炎、免疫调节等方面的药理活性均不突出[7]，甚
至不如其他马钱子生物碱类成分。故若除去马钱子
总生物碱中的大部分士的宁，则可大大降低马钱子
总生物碱的毒性，同时又保留了其药理活性，提高
了其临床用药的安全性，克服因强烈的中枢神经毒
性而限制马钱子总生物碱临床应用与制剂开发这一
最大障碍。经皮给药在保证局部疗效的同时，可显
著降低马钱子的毒性。本实验在建立 HPLC 法测定
小鼠血浆中马钱子碱质量浓度的基础上，以凝胶剂
为载体，研究马钱子碱、马钱子总生物碱和优化马
钱子总生物碱凝胶剂局部外用给药后小鼠的体内吸
收特征，考察含相同剂量马钱子碱的不同凝胶剂中
不同马钱子生物碱类成分的药动学行为，为优化马
钱子总生物碱经皮给药制剂的研发提供依据。
1 材料
1.1 药品与试剂
马钱子购于浙江中医药大学中药饮片厂，批号
20090219，经南京中医药大学陈建伟教授鉴定为马
钱科植物马钱 Strychnos nux-vomica L. 的干燥成熟
种子；马钱子碱对照品（批号 110706-200505）、石
杉碱甲（批号 100243-200401）均购自中国药品生
物制品检定所；乙腈，色谱纯，美国 TEDIA 公司；
其余试剂均为分析纯。
1.2 仪器
LC—2010A 高效液相色谱仪（日本岛津公司），
TGL—16B 型离心机（上海安亭科学仪器厂），AG—
285 电子天平（瑞典 Mettler 公司），PHS—3C pH 计
（上海康仪仪器有限公司），WH—3 微型旋涡混合仪
（上海沪西分析仪器厂），KQ—500E 型超声清洗仪
（昆山市超声仪器有限公司）。
1.3 动物
ICR 小鼠，18～22 g，上海斯莱克实验动物有
限公司提供，合格证号 SCXK（沪）2007-0005。
2 方法与结果
2.1 马钱子总生物碱的提取与精制
生马钱子打粉（过 50 目筛）后，称取 50 g，以
15 倍量的 70%乙醇回流提取 3 次，每次 0.5 h，滤
过，合并 3 次滤液，以旋转蒸发仪真空浓缩至干，
用 1 mol/L 盐酸 100 mL 超声溶解，4 000 r/min 离心
10 min，取上清液，用 40%氢氧化钠调 pH 值至 12，
用二氯甲烷萃取 3 次，合并二氯甲烷萃取液，真空
干燥，精密称定质量，马钱子总生物碱的得率为
（3.11±0.33）%（n＝5）。采用酸性染料比色法[8]测
得马钱子总生物碱的质量分数为（98.50±0.38）%
（n＝3）。
2.2 马钱子总生物碱的优化
称取“2.1”项制得的马钱子总生物碱粉末 100
mg，超声溶解于 50%乙醇 50 mL 中（通过比较马钱
子碱和士的宁在 50%、70%、95%乙醇中 24 h 的溶
解度，可知这 2 个成分在 50%乙醇中溶解度相差最
大），置真空干燥箱中浓缩至原体积的 8%，可见烧
瓶壁上有大量白色结晶析出，倒出浓缩液，壁上沉
淀用甲醇溶解，真空干燥，精密称定质量。浓缩液
4 000 r/min 离心 10 min，倒出上清液，置 4 ℃冰箱
静置过夜，4 000 r/min 离心 10 min，弃去沉淀，上
清液置真空干燥箱干燥，精密称定质量，得到优化
马钱子总生物碱。经 HPLC 法测定，优化前马钱子
碱和士的宁分别占马钱子总生物碱的 23.43%、
41.27%，优化后分别占 51.90%、18.14%（马钱子碱
与士的宁的质量比为 2.86∶1），马钱子碱的相对比
例大大提高，而士的宁除去了很大部分。
2.3 马钱子生物碱凝胶剂的制备
取一定量的卡伯姆-940 粉末（约 1 g），缓慢加
入约 8 g 甘油中，用玻棒持续搅拌，然后将一定量
的蒸馏水逐滴加至上述溶液中，加至 100 mL，搅拌
均匀，至少溶胀 48 h，直至完全膨胀、透明；再加
入三乙醇胺，轻轻搅拌避免空气混入。该水凝胶基
质的 pH 值控制在 6.4～7.0[9]。
精密称取 24 mg 优化马钱子总生物碱、马钱子
总生物碱和马钱子碱，溶解于 0.5 mL 聚乙二醇-400
（PEG-400）中，加入 5 g 水凝胶基质，再加入 0.15 g
（3%）氮酮，超声溶解，密封保存。
2.4 小鼠血浆中马钱子碱的 HPLC 法测定
2.4.1 色谱条件 Kromasil C18 柱（250 mm×4.6
mm，5 μm），流动相为 pH 2.8 酸水（含 0.01 mol/L
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庚烷磺酸钠与 0.02 mol/L 磷酸二氢钾等量混合溶
液，10%磷酸调节 pH 值至 2.8）-乙腈（76∶24），
体积流量 1 mL/min，检测波长 264 nm，柱温 30 ℃，
进样量 10 μL。
2.4.2 血浆样品处理 精密吸取小鼠血浆 100 μL
置 10 mL 尖底离心管中，加内标（40 μg/mL 石杉碱
甲甲醇溶液）20 μL、氨水 100 μL，涡旋 30 s；再加
氯仿 2.5 mL，涡旋 3 min，超声 20 min，静置 1 h，
4 000 r/min 离心 10 min，收集下层液，上层血浆再
加氯仿 2 mL，重复上次操作，合并两次下层液，于
50 ℃水浴上用氮气吹干，用 100 μL 流动相复溶，
12 000 r/min 高速离心，吸取上清液，即得。
2.4.3 对照品溶液制备 精密称取一定量的马钱子
碱，用甲醇配制成 100 μg/mL 的母液，分别取不同
体积的母液进行稀释，定容至 10 mL 量瓶内，配成
质量浓度分别为 0.5、3、20 μg/mL 的对照品溶液。
2.4.4 内标溶液制备 精密称取石杉碱甲 10 mg，
甲醇定容至 10 mL 量瓶中，得质量浓度为 1 mg/mL
母液，再吸取 0.5 mL，用甲醇定容至 10 mL，配成
40 μg/mL 的内标溶液。
2.4.5 专属性试验 取小鼠空白血浆、血浆＋对照
品以及给药后血浆样品处理后进样。可见马钱子碱、
士的宁与内标石杉碱甲的分离度良好，HPLC 图见
图 1。血浆中内源性物质不干扰测定[10]。

图 1 空白血浆（A）、空白血浆＋对照品（B）、马钱子碱凝胶剂血浆样品（C）、马钱子总生物碱凝胶剂血浆样品（D）、
优化马钱子总生物碱凝胶剂血浆样品（E）的 HPLC 图
Fig. 1 HPLC chromatogram of blank plasma (A), blank plasma + reference substance (B), plasma sample
spiked with brucine hydrogel (C), plasma sample spiked with total alkaloids hydrogel (D),
and plasma samplespiked with optimal total alkaloids hydrogel (E)
2.4.6 标准曲线绘制 分别精密吸取不同体积的
0.5、3、20 μg/mL 马钱子碱对照品溶液于具塞离心
管中，以空白小鼠血浆稀释得到 50、100、180、300、
600、1 200、2 000 ng/mL 的马钱子碱溶液。按“2.4.2”
项下方法处理后进行分析。以对照品峰高与内标峰
高比值（Y）对血浆中马钱子碱质量浓度（X）用加
权（1/C2）最小二乘法进行回归运算，得标准曲线
方程为 Y＝0.003 256 X＋0.033 391，r＝0.994 3，线
性范围 50～2 000 ng/mL。
2.4.7 精密度试验 取马钱子碱高、中、低 3 个质
量浓度（2 000、300、50 ng/mL）的质控血浆样品，
按“2.4.2”项下方法处理后进行分析，各质量浓度
样品于 1 d 内重复测定 5 次，计算日内精密度；连
续测定 5 d，每天 1 次，计算日间精密度。结果马钱
子 2 000、300、50 ng/mL 3 个质量浓度血浆样品的
日内精密度分别为 4.35%、2.06%、3.49%，日间精
密度分别为 3.82%、1.19%、6.22%。
2.4.8 回收率试验 取 2 000、300、50 ng/mL 质控



A B C
D E
0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0
0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0
t / min
1-石杉碱甲 2-马钱子碱 3-士的宁
1-huperzine A 2-brucine 3-strychinie
1 1
1
1
2
2
2 2
3
3
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血浆各 3 份，按“2.4.2”项下方法处理后进行分析，
其马钱子碱峰高与未经提取的相同量对照品（甲醇
液）的峰高比较，得马钱子碱的绝对回收率；另将
马钱子碱与内标石杉碱甲峰高比带入标准曲线，计
算得药物质量浓度，与加入量比较，考察样品的方
法回收率。结果 2 000、300、50 ng/mL 质控血浆马
钱子碱的绝对回收率分别为（95.70±1.03）%、
（93.78±2.18）%、（91.80±5.24）%；方法回收率
分别为（101.45±2.00）%、（103.87±2.95）%、
（96.84±1.76）%。
2.4.9 稳定性试验 取质量浓度为 300 ng/mL 的质
控血浆样品，即时测定；再置于−20 ℃及室温反复
冻融 1～3 次后测定，以即时测定值为 100%表示冻
融后的实验结果。结果冻融 1～3 次后的质量浓度在
即时测定质量浓度的 95.91%～90.45%内，表明冻融
后的样品稳定性良好。
2.4.10 药动学研究 144 只小鼠随机分为马钱子
碱凝胶剂组、优化马钱子总生物碱凝胶剂组、马钱
子总生物碱凝胶剂组，每个凝胶剂再随机分成 8 组，
每组 6 只，雌雄各半。实验前 24 h 腹部脱毛，3 种
凝胶剂的给药剂量为 10.8 mg/kg（按有效成分马钱
子碱计），分别于给药前及给药后 10、20、40、60、
90、120、180、240 min 自眼眶取血，置肝素化试
管中，4 000 r/min 离心 10 min，吸取上清液，−20 ℃
冰箱冷冻保存。3 种马钱子生物碱凝胶剂经皮给药
后马钱子碱的血药浓度-时间曲线见图 2。
所得小鼠血药浓度数据用 DAS 2.0 药动学程序
软件进行房室模型拟合，并采用统计矩法计算药动

图 2 3 种马钱子生物碱凝胶剂经皮给药后马钱子碱
血药浓度-时间曲线 ( 6=± n , sx )
Fig. 2 Concentration-time profiles of brucine in three hydrogels
of alkaloids from seed of S. nux-vomica after trans-
dermal administration to mice ( 6=± n , sx )
学参数。药动学拟合结果显示，马钱子生物碱类 3
种凝胶剂的体内过程均符合二室模型，药动学参数
见表 1。含相同剂量马钱子碱的凝胶剂经皮给药后，
优化马钱子总生物碱凝胶剂中的马钱子碱吸收最
强，其 AUC0→t 是马钱子碱凝胶剂的 1.74 倍，是马
钱子总生物碱凝胶剂的 1.89 倍，而 Cmax 是马钱子
碱凝胶剂的 2.09 倍，是马钱子总生物碱凝胶剂的
2.42 倍。
表1 3种马钱子生物碱凝胶剂在小鼠体内的主要药动学参数
Table 1 Pharmacokinetic parameters of three hydrogels
of alkaloids from seed of S. nux-vomica after
transdermal administration to mice
参数 单 位
马钱子碱
凝胶剂
优化马钱子总
生物碱凝胶剂
马钱子总生
物碱凝胶剂
AUC0→t µg·min·L−1 58 332.85 101 727.5 53 669.45
AUC0→∞ µg·min·L−1 69 845.38 109 836.5 59 421.56
MRT0→t min 88.967 86.986 88.745
MRT0→∞ min 133.94 104.246 112.224
t1/2 min 84.416 55.976 63.268
tmax min 40 60 40
Vz/F L·kg−1 18.836 7.942 16.593
CLz/F L·min−1·kg−1 0.155 0.098 0.182
Cmax µg·L−1 447.14 935.15 385.61

3 讨论
马钱子碱同时具有中枢神经系统作用和外周镇
痛作用[11]，虽然经皮给药途径在降低中枢神经毒性
的同时可能降低了其中枢镇痛作用，但对外周镇痛
作用（如麻痹神经末梢）影响可能不大[12]。因此经
皮途径给药可能是避免马钱子碱不良反应的较为有
效手段。
优化马钱子总生物碱能显著提高马钱子碱的体
内吸收，相对生物利用度大大提高，其他药动学参
数无显著改变。因此以优化马钱子总生物碱给药，
可以有效改善单体马钱子碱和马钱子总生物碱的体
内药动学行为，减毒增效，这是否与去除大部分士
的宁后，马钱子中其他生物碱的比例相对提高有关，
还有待进一步研究。本实验采用 HPLC 法检测马钱
子碱血药质量浓度，方法专属性好、灵敏度高；采
用有机溶剂二次萃取的方法进行血浆样品处理，回
收率达 90%以上。马钱子生物碱类成分经皮给药途
径的药动学研究为优化马钱子总生物碱这一有效部
位外用制剂的开发提供了依据。

1 200
1 000
800
600
400
200
0
马
钱
子
碱
血
药
浓
度
/
(μ
g·
m
L−
1 )

马钱子碱凝胶剂
优化马钱子总生物碱凝胶剂
马钱子总生物碱凝胶剂
0 30 60 90 120 150 180 210 240
t / min
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