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Pharmacokinetic and tissue distribution study of scutellarin in rats

灯盏乙素在大鼠体内药代动力学及组织分布的研究



全 文 :灯盏乙素在大鼠体内药代动力学
及组织分布的研究
尤海生1,董亚琳1,邢建峰2,张春玲3,王茂义1
(1.西安交通大学 医学院 第一附属医院,陕西 西安 710061;
2.西安交通大学 医学院,陕西 西安 710061;3.西安市红十字会医院,陕西 西安 710061)
[摘要] 目的:研究灯盏乙素在大鼠体内药代动力学和组织分布特性,为临床合理用药提供科学依据。方法:
灌胃给予80mg·kg-1的灯盏乙素,HPLC测定大鼠体内灯盏乙素的血药浓度及组织中的浓度,血浆样品用固相萃
取的方法处理,其他生物样品用液液萃取法处理。结果:灯盏乙素在血浆和组织匀浆中线性范围分别为10~1280
ng·mL-1(R2>099)和40~1280ng·g-1(R2>099),最低检测限分别为10ng·mL-1和40ng·g-1,日内、日间
精密度均小于8%。主要药代动力学参数:达峰时间tmax为(77±10)h,峰浓度Cmax为(2880±752)ng·mL
-1,
药时曲线下面积AUC0~t为(56±16)μg·mL
-1·h,MRT0~t为 (175±14)h。结论:灯盏乙素口服后在体内呈
非房室模型,药时曲线有双峰现象。
[关键词] 灯盏乙素;HPLC;药代动力学;组织分布
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)16168805
[收稿日期] 20060810
[通讯作者] 董亚琳,Tel:(029)85323243,Email:dongyalin
@medmail.com.cn
  灯盏花素(breviscapine)是从菊科短莛属灯盏
花全株植物中提取分离的黄酮类有效成分,主要成
分为灯盏乙素(scutelarin,SCU),具有扩张微血管,
增加动脉流量,降低血液黏度,减少外周阻力,抑制
血小板聚集等作用,临床用于治疗冠心病、心绞痛、
心肌缺血损伤及脑血栓形成等[1]。关于口服灯盏
乙素的体内药动学研究报道较少[24],其组织分布研
究未见报道。本研究拟建立HPLC测定大鼠血浆及
组织中灯盏乙素浓度的方法,研究灯盏乙素在大鼠
体内的动力学和组织分布。
1 材料
1.1 仪器与试剂
美国 Waters公司高效液相色谱仪,包括 Wa
ters2996二极管阵列检测器(DAD),515型高压
泵,Waters717自动进样器,EmpowerPro色谱工作
站。贝克曼的AlegraTMX-ZZRCentrifuge低温离
心机。灯盏乙素对照品(中国药品生物制品检定
所,批号842200102,纯度964%);灯盏乙素(云
南个旧生物药业有限公司提供,批号 D20050401,
纯度975%),甲醇(色谱纯,美国 Fishers公司生
产),醋酸乙酯(分析纯,西安化学试剂厂),水为超
纯水。
1.2 动物
35只SD大鼠,雌雄兼用,雄性 20只,雌性 15
只,体重250~280g,由西安交通大学实验动物中心
提供(二级动物合格证号:陕医动字08005)。
2 方法
2.1 色谱条件
色谱柱phenomenexRC18柱(46mm×150mm,5
μm);柱温30℃;流动相甲醇水(1∶1)(1mol·L-1
磷酸调 pH25);流速 08mL·min-1;检测波长
335nm;进样量50μL。
2.2 对照品溶液的配制
精密称取灯盏乙素对照品8mg,置于 100mL
量瓶中,加入甲醇溶解并稀释至刻度,得灯盏乙素对
照贮备液(80μg·mL-1),避光4℃冰箱保存。临
用时将贮备液用流动相稀释至所需浓度,即得灯盏
乙素工作液。
2.3 生物样品的采集制备与测定
2.3.1 血浆样品采集处理 10只SD大鼠,雌雄各
半,禁食12h,自由饮水,尾静脉取血05mL后以
80mg·kg-1的灯盏乙素灌胃,于给药后017,05,
1,2,3,5,8,12,24,36,48h从大鼠尾静脉取血05
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mL,置肝素化离心管中,离心,3000r·min-1,15
min分取血浆,于-20℃保存待测。
固相柱(OasisC18)先以1mL甲醇和1mL水活
化;取血浆样品02mL加入05%磷酸04mL,上
柱,依次用水1mL、甲醇02mL清洗小柱;再以pH
30甲醇15mL洗脱,收集洗脱液,于35℃氮气流
吹干,残渣以100μL流动相涡旋溶解,取50μL进
样,在上述色谱条件下分离测定,记录色谱峰面积,
按标准曲线方程,计算血浆药物浓度。
2.3.2 组织样品的处理 25只 SD大鼠,雄性15
只,雌性10只,10只(雌、雄各半)用于方法学研究,
15只随机分为 3组,分别给予灯盏乙素 80mg·
kg-1,于给药后4,8,12h处死,取心、肝、脾、肺、肾、
脑等脏器,生理盐水冲洗表面血迹,滤纸吸干,冻存,
待测。
定量称取各脏器组织03g,加生理盐水制成组
织匀浆液1mL。精密吸取匀浆液05mL,加1mol
·L-1的磷酸025mL,醋酸乙酯30mL,涡旋振荡
5min,2500r·min-1离心10min,连续萃取2次。
合并萃取液,35℃氮气流吹干,流动相100μL充分
溶解,取50μL进样。
2.4 统计方法
数据用 珋x±s表示,采用非房室模型法用 DAS
20经统计矩计算,SPSS100软件对给药后不同时
间取样点进行t检验。
3 结果
3.1 专属性考察
按选定的色谱条件,测定灯盏乙素对照溶液、服
药前大鼠空白血浆、服药后大鼠血浆;服药前大鼠空
白组织、服药后大鼠组织中灯盏乙素含量,按生物样
品处理后进行色谱分析,见图1。大鼠血浆中的内
源性杂质不干扰灯盏乙素的测定,灯盏乙素的保留
时间为85min。大鼠组织中的内源性杂质不干扰
灯盏乙素的测定,色谱图略。
图1 大鼠血浆中灯盏乙素的HPLC图
A.未服药前空白血浆;B.灌胃灯盏乙素后的血浆
3.2 标准曲线的制备
SD大鼠空白血浆02mL若干份,制备含灯盏
乙素浓度为1280,640,320,160,80,40,20,10ng·
mL-1的系列标准血浆样品,按血浆样品处理方法制
备。以灯盏乙素峰面积(Y)对浓度(X)进行线性回
归,得血浆标准曲线方程。
SD大鼠空白组织匀浆05mL若干份,制备含
灯盏乙素为2560,1280,640,320,160,80,40ng·
g-1的系列标准组织样品,按组织样品处理方法制
备。以灯盏乙素峰面积(Y)对浓度(X)进行线性回
归,得各组织标准曲线方程,结果见表1。
表1 灯盏乙素在大鼠血浆和各组织中的标准曲线(n=6)
样品 标准曲线
线性范围
/ng·mL-1(ng·g-1)
R2
LLOQ
/ng·mL-1(ng·g-1)
血浆 Y=16334X+10645 10~1280 09999 10
心  Y=3575X+32888 40~1280 09997 40
肝  Y=3061X-2908 40~2560 09985 40
肾  Y=3354X+45873 40~1280 09989 40
脑  Y=3655X+12922 40~1280 09998 40
  注:R2均>099,满足生物样品的测定要求。信噪比S/N=3时,血浆和组织中样品最低检测限分别为10ng·mL-1和40ng·g-1
3.3 精密度与回收率实验
3.3.1 血浆样品精密度与回收率试验 取大鼠空
白血浆溶液配制成高、中、低3个剂量(320,80,20
ng·mL-1)若干份样品,按血浆样品处理方法制备,
进样50μL,以3个剂量对应相同的进样量的对照
品进行分析,计算血浆样品的绝对回收率[绝对回
收率(%)=血浆样品处理后进样所得峰面积/对应
浓度的对照品的峰面积×100%]。结果见表2。
3.3.2 血浆样品稳定性试验 大鼠空白血浆溶液
02mL加灯盏乙素的对照品,配制成高、中、低3个
浓度(320,80,20ng·mL-1)若干份样品,分别0h、
室温放置10h、样品处理后流动相复溶室温放置10
h、冻融2次、冰冻1个月后,按血浆样品处理方法
制备,进样50μL,测定灯盏乙素的浓度无明显降
低(RSD<10%),结果稳定。
3.3.3 组织样品精密度与回收率试验 取大鼠空
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表2 大鼠血浆中灯盏乙素的精密度与回收率实验(珋x±s,n=5)
加入量
/ng·mL-1
日内
测得量/ng·mL-1 RSD/%
日间
测得量/ng·mL-1 RSD/%
相对回收率
/%
绝对回收率
/%
320 3308±152 21 3178±208 66 993±78 665±44
80 865±28 32 848±28 33 1059±84 698±27
20 204±13 46 202±10 48 1012±51 738±36
白组织匀浆液05mL,加灯盏乙素对照品,组织处
理方法制备,进样50μL,以3个剂量对应相同的进
样量的对照品进行分析,计算组织样品的绝对回收
率,结果见表3。
表3 组织匀浆液中灯盏乙素的精密度与回收率实验(珋x±s,n=5)
样品
加入量
/ng·g-1
日内
测得量/ng·g-1 RSD/%
日间
测得量/ng·g-1 RSD/%
相对回收率
/%
绝对回收率
/%
心 1280 12576±989 79 12651±574 45 988±45 771±35
  320  3405±260 76  3206±242 76 1002±76 798±59
  80   783±25 32   773±19 24 969±23 837±18
肝 1280 13232±609 46 12713±833 66 993±65 658±43
  320  3459±112 32  3390±112 33 1059±35 700±23
  80   816±51 62   809±39 40 1020±64 662±32
肾 1280 12684±344 27 12181±830 68 952±65 699±47
  320  3232±254 78  3213±153 48 1001±48 760±35
  80   767±16 21   738±36 49 906±45 704±33
脑 1280 13405±269 20 13665±327 24 1061±24 842±19
  320  3298±210 64  3175±232 73 998±72 794±57
  80   806±08 10   798±19 24 1026±23 824±17
3.3.4 组织样品稳定性试验 大鼠空白组织匀浆
液05mL,加灯盏乙素对照品,配制成高、中、低3
个剂量(1280,320,80ng·g-1)若干份样品,分别0
h、室温放置10h、样品处理后流动相复溶室温放置
10h、冻融2次、冰冻1个月,按组织样品处理方法
制备,进样50μL,结果表明样品稳定性良好,RSD<
8%。
3.4 药动学研究
血药浓度测定结果表明:大鼠灌胃给予灯盏乙素
80mg·kg-1后血浆中灯盏乙素的平均浓度时间曲
线(见图2)。灯盏乙素口服后,受试动物的药时曲线
有双峰现象,故采用非参数法计算药动学参数,10只
大鼠灌胃给予灯盏乙素80mg·kg-1后主要药动学参
数见表4,灯盏乙素在大鼠各组织中的分布见表5。
图2 灌胃80mg·kg-1灯盏乙素在
大鼠体内平均血药浓度时间曲线
表4 灯盏乙素在大鼠体内的药动学参数(珋x±s,n=10)
样品 剂量/mg·kg-1 AUC0t/h·μg·mL-1 AUC0∞/h·μg·mL
-1 MRT0t/h MRT0∞/h
灯盏乙素 80 56±16 59±17 175±14 199±16
样品 剂量/mg·kg-1 T1/2/h Tmax/h CLs/F/L·h-1·kg-1 Vc/F/L·kg-1 Cmax/μg·L-1
灯盏乙素 80 97±14 77±09 72±21 1014±341 2880±752
表5 灯盏乙素(80mg·kg-1)在大鼠各组织中
不同时间的含量 (珋x±s,n=5) ng·g-1
样品
组织含量
4h 8h 12h
心 632±227 586±256 501±147
肝 1293±464 543±1442) 461±782)
肾 3913±202 2879±7921) 1855±5943)
脑 717±272 777±335 481±55
  注:与4h比较1)P<005,2)P<001;与8h比较3)P<005
4 讨论
本研究采用HPLCDAD法测定大鼠灌胃给予灯
盏乙素后的血和组织中的浓度,结果显示,血浆和组
织杂质峰不干扰分析峰的测定,专属性强,相关系数
和回收率达到了生物样品的测定要求,而且检测限
低(10ng·mL-1或40ng·g-1),能够满足灯盏乙素
药代动力学研究的要求。
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预试验结果表明,灯盏乙素在雌性和雄性大鼠
间药代动力学参数无统计学差异。口服灯盏乙素药
时曲线呈双峰现象,与文献[2,58]报道一致。本试验
结果为017~30min出现第1个药时曲线峰,7~9
h出现第2个药时曲线峰,对于药物药时曲线的双峰
现象在中草药的单体成分中居多,文献对此现象的
解释不一,有待进一步研究。对于双峰药时曲线的
统计分析目前尚无一种通用的理想方法,国际上较
常规的处理方法多采用非房室模型法,该法分析药
物的体内过程,主要依据药时曲线下面积,不受数学
模型的限制,普遍适用于任何房室状态。在本实验
中采用DAS20软件进行数据处理,所得统计矩参
数符合药代动力学变化趋势。
预试验研究结果发现,灯盏乙素在雌性和雄性
大鼠间组织分布无统计学差异,灯盏乙素在大鼠心、
肝、肾、脑中含量较多;其他组织中含量较少达不到
检测限。因此,选择了心、肝、肾、脑4种脏器进行了
研究,结果表明,在灌胃给药4,8,12h后灯盏乙素在
肾脏含量最高,其次为心脏、肝脏、脑。大部分体内
的药物可能以原形从肾脏排泄,尿药法药代动力学
试验[9]证实了这一点。在肝组织中8,12h的药物
含量与4h比较显著降低(P<001),这表明灯盏乙
素在肝药酶的作用下,部分药物发生了代谢转化。
在心脏和脑组织中药物含量变化较小,文献[10]利用
脑组织进行了灯盏乙素的药代动力学研究,结合本
研究脑组织检测到大量的灯盏乙素。说明灯盏乙素
能通过血脑屏障在脑组织分布。灯盏乙素有抗氧化
和抑制血小板集聚的作用[11],因此在血流丰富的
心、脑组织分布的灯盏乙素有利于治疗和预防心脑
血管疾病。
[参考文献]
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Pharmacokineticandtissuedistributionstudyofscutelarininrats
YOUHaisheng1,DONGYalin1,XINGJianFeng2,ZHANGChunling3,WANGMaoyi1
(1.DepartmentofPharmacy,TheFirstAfiliatedHospitalofMedicalSchool,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710061,China;
2.Xi’anJiaotongUniversityofMedicalSchool,Xi’an710061,China;3.RedCrosHospital,Xi’an710061,China)
[Abstract] Objective:Toinvestigatethepharmacokineticanddistributioncharacterofscutelarininplasmaandtissuesin
rats,inordertoprovidesomereferencesforrationaldruguseintheclinic.Method:Thesolutionofscutelarinwasadministeredto
rats(80mg·kg-1)byoralgavage.Ahighperformanceliquidchromatographymethoddeterminatedthescutelarinconcentrationin
ratplasmaandtissue.Theplasmasampleswereperformedbysolidphaseextractionmethod.Theotherbiologicalsampleswereextrac
tedbyethylacetate.Result:Therangeofscutelarininplasmaandtissueinratswere10~1280ng·mL-1(R2>099),40~
1280ng·g-1(R2>099),respectively.Thelowestdetectionofscutelarinwere10ng·mL-1and40ng·g-1,theprecisionwere
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lessthan8%Themainpharmacokineticparametersofscutelarinwereasfolows:tmax,Cmax,AUCandMRTbeing(77±09)h,
(2880±752)μg·L-1,(56±16)μg·mL-1·h-1,(175±14)h-1,respectively.Conclusion:Thesemethodsapplied
thestudyofpharmacokineticsofscutelarin.Afteroralthescutelarininrats,theconcentrationtimecoursedoesn’tobeyanycompart
mentmodel.Theconcentrationtimecurveisthedoublepeaks.
[Keywords] scutelarin;HPLC;pharmacokinetics;distributionoftissue [责任编辑 古云侠]
桂皮醛对 NIH3T3细胞周期及相关蛋白表达的影响
赵京霞,李 萍,盛 巡,刘 欣,梁代英
(北京市中医研究所 首都医科大学 附属北京中医医院,北京 100010)
[摘要] 目的:观察肉桂主要成分桂皮醛对小鼠成纤维瘤细胞株 NIH3T3细胞周期及相关蛋白的影响。方
法:采用流式细胞仪检测桂皮醛(55ng·mL-1)对NIH3T3细胞周期分布的影响;用免疫细胞化学法检测桂皮醛对
NIH3T3细胞的细胞周期蛋白D1(CyclinD1)和增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白表达的影响。结果:流式细胞仪检测
显示,桂皮醛作用24h后NIH3T3细胞S期比例上升了3%(P<005),G2/M期比例无明显升高,细胞增殖指数
(PrI)增加了35%(P<001)。经桂皮醛刺激后,NIH3T3细胞CyclinD1和PCNA蛋白表达量明显增加,与对照组
比较,有极显著差异(P<001)。结论:桂皮醛可推动 NIH3T3细胞周期向前进展,这种正向调控作用与桂皮醛能
促进CyclinD1和PCNA蛋白表达有关。
[关键词] 桂皮醛;细胞周期;细胞周期蛋白D1;增殖细胞核抗原
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)16169203
[收稿日期] 20060620
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30472258)
[通讯作者] 李萍,Tel:(010)52176679,Email:liping411@
yahoo.com.cn
  桂皮醛是中药肉桂的主要成分,肉桂在治疗慢
性皮肤溃疡愈合方面具有重要的作用。成纤维细胞
增殖调控障碍可能是慢性皮肤溃疡难愈合的重要因
素之一。笔者前期研究结果表明,桂皮醛对大鼠慢
性皮肤溃疡疮缘成纤维细胞[1]和NIH3T3细胞具有
促增殖作用[2]。细胞增殖最终取决于增殖细胞在
细胞外信号影响下细胞周期的有序进展,如果细胞
周期本身的调控机制障碍及调节细胞周期的细胞外
信号紊乱都会导致病态的发生。本实验以 NIH3T3
细胞为模型,从细胞周期、细胞周期蛋白 D1(Cyclin
D1)以及增殖细胞核抗原(PCNA)的表达等方面对
桂皮醛的促增殖作用机制进行初步探讨。
1 材料
1.1 主要试剂与仪器 DMEM培养基(Gibco公
司);胎牛血清(fetalbovineserum,FBS,天津TBD公
司);胰蛋白酶,溴化丙锭(propidiumiodide,PI,Bioti
um公司);倒置显微镜、BX51型多功能显微镜(日
本Olympus公司);流式细胞仪(美国 BD公司);丙
酮、甲醇(分析纯,北京化学试剂公司);TritonX100,
RNA酶A(RNAaseA)(Sigma公司);细胞周期蛋白
D1兔单克隆抗体、即用型快速免疫组化 MaxVi
sionTM试剂盒、DAB显色试剂盒(福州迈新生物技术
开发有限公司);小鼠抗增殖细胞核抗原(PCNA)单
克隆抗体、即用型SABC二抗试剂盒(武汉博士德生
物工程公司);Imageproplus50图像分析软件。
1.2 药物 桂皮醛(cinnamylaldehyde,CA)对照
品,纯度 >98%,由中国药品生物制品检定所提供
(批号110710200212)。
1.3 细胞 NIH3T3小鼠成纤维细胞瘤细胞株购于
中国协和医科大学细胞中心。
2 方法
2.1 细胞周期检测 将NIH3T3细胞用0125%胰
蛋白酶消化后,以相同密度接种于25cm2培养瓶中,
培养24h后,更换为含1% FBS的培养基,24h血
清饥饿后,加入无血清培养基稀释的药物(增殖检
测筛选的有效浓度):桂皮醛终浓度为 55ng·
·2961·
第32卷第16期
2007年8月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 16
August,2007