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Pharmacokinetics of gastrodigenin in brain tissue of mice after intragastric administration of gastrodin

灌胃天麻素小鼠脑组织中天麻苷元的药动学研究



全 文 :  表 2  不同批次样品中有效成分的测定结果
Table 2  Results of active components in samples
from different batches
批 次
质量浓度/ (μg ·mL - 1)
五味子醇甲 五味子醇乙 五味子甲素 五味子乙素
1 6. 5853 5. 6985 0. 4722 5. 4214
2 9. 3564 8. 2791 0. 5477 7. 0702
3 7. 5145 4. 4713 0. 4672 4. 4909
4 8. 1754 6. 3176 0. 4046 5. 8443
5 8. 4742 6. 3884 0. 7621 6. 4284
平均值 8. 0211 6. 2310 0. 5308 5. 8510
RSD/ % 12. 97 22. 13 26. 17 16. 78
细胞损伤试验 ,结果显示均有效 ,因此认为这些成分
为主要药效成分。这种思路有一定借鉴意义 ,但忽
略了两个问题 ,首先 ,对各成分逐一进行药效评价不
能体现中药多成分作用的特点 ,其次 ,不能反映制剂
中各主要成分吸收入血后其量比例变化造成的药效
差异。要认定含药血清中检测到的药源性成分为主
要药效成分 ,合理的方法是将这些成分按含药血清
中的量及比例加入空白血清 ,与含药血清进行药效
比较 ,其前提是建立含药血清中药源性成分的量测
定方法 ,因此本实验的开展具有方法学意义。
实验中的绝对回收率试验结果显示 ,血清样品
在提取处理过程中待测定成分的损失较多 ,其原因
可能是蛋白质变性沉淀过程中包裹了部分成分 ,可
试用固相萃取的处理方法加以改进 ,在将体外化合
物加入空白血清进行药效试验时 ,也可以参照本次
测定和绝对回收率试验结果适当扩大加样量。
参考文献 :
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灌胃天麻素小鼠脑组织中天麻苷元的药动学研究
蔡  铮1 ,侯世祥2 3 ,刘中秋1 ,陈秋红2 ,杨兆祥3
(1.南方医科大学药学院 ,广东 广州  510515 ; 2.四川大学华西药学院 ,四川 成都  610041 ;
3. 昆明制药集团药物研究院 ,云南 昆明  650100)
摘  要 :目的  建立小鼠脑组织中天麻苷元的 HPLC 测定方法 ,并考察灌胃天麻素后小鼠脑中天麻苷元的药动学
特性。方法  脑匀浆用醋酸乙酯提取后 ,采用 HPLC 法测定。色谱柱为 Diamonsil C18 (250 mm × 416 mm ,5
μm) ,流动相为乙腈2水 (1015 ∶8915) ,体积流量 110 mL/ min ;检测波长 221 nm ;柱温 25 ℃;进样量 20μL 。结果  
方法线性范围为 50~1 616 ng/ mL ( r = 01999 6) ,回收率为 9318 %~9511 % ,日内及日间 RSD 均低于 10 %。小鼠
脑组织中天麻苷元的质量浓度与时间曲线呈现双峰 ( tmax1 = 15 min , tmax2 = 90 min) ,药时曲线下面积为 52 82215
ng ·min/ g ,消除半衰期为 5418 min。结论  该分析方法灵敏、准确 ,适合于脑组织中天麻苷元的测定。天麻素经
小鼠口服给药后 ,能较快入脑并代谢为天麻苷元 ,消除也较快。
关键词 :天麻素 ;天麻苷元 ;脑组织 ;高效液相色谱
中图分类号 :R286. 02    文献标识码 :A    文章编号 :025322670 (2009) 0320389203
Pharmacokinetics of gastrodigenin in brain tissue of mice af ter intragastric
administration of gastrodin
CA I Zheng1 , HOU Shi2xiang2 , L IU Zhong2qiu1 , CH EN Qiu2hong2 , YAN G Zhao2xiang3
(1. School of Pharmaceutical Science , Southern Medical University , Guangzhou 510515 , China ; 2. West China
·983·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 3 期 2009 年 3 月
3 收稿日期 :2008206207   
作者简介 :蔡 铮 (1977 —) ,男 ,江西吉安人 ,讲师 ,博士 ,1999 年毕业于沈阳药科大学制剂专业 ,2002 年获云南中医学院中药学硕士学
位 ,2002 —2005 年工作于昆明制药集团药物研究所 ,2008 年获四川大学华西药学院药剂学博士学位 ,研究方向为新型给药系
统研究。 Tel : (020) 61648597  E2mail :caizheng2002 @sina. com3 通讯作者 侯世祥 Tel : (028) 85502809  E2mail :housix @263. net
School of Pharmacy , Sichuan University , Chengdu 610041 , China ; 3. Institute of Pharmaceutical Research ,
Kunming Pharmaceutical Co. , Kunming 650100 , China)
Abstract : Objective  To establish an HPL C met hod for determination of gast rodigenin concent ration
in brain tissue of mice and investigate it s p harmacokinetics af ter int ragast ric administ ration of gast rodin.
Methods  The brain homogenate was ext racted wit h acetoacetate and analyzed by H PL C met hod. The
separation was performed on a Diamonsil C18 column (250 mm × 416 mm , 5 μm) under t he following
chromatograp hic conditions : mobile p hase , acetonit rile2water (1015 ∶8915) ; column temperat ure , 25 ℃;
flow rate , 110 mL/ min ; detection wavelengt h , 221 nm ; and sampling amount , 20μL . Results  The cali2
bration curve showed good linearity within t he concent ration range of 50 - 1 616 ng/ mL ( r = 01999 6) .
The relative recoveries were 9318 % - 9511 % , and t he RSDs of t he int ra2 and inter2day p recision were less
t han 10 %. The concent ration2time profile of gast rodigenin in brain tissue of mice showed double peaks
( tmax1 = 15 min , tmax2 = 90 min) . The AUC was 52 82215  ng ·min/ g , and t1/ 2 (ke) was 5418 min. Conclusion
The analytical met hod established for assay of gast rodigenin in brain tissue of mice is sensitive and accu2
rate. The result indicates t hat gast rodin could rapidly dist ribute to t he brain , be metabolized into gast rodi2
genin , and be eliminated af ter oral administ ration.
Key words : gast rodin ; gast rodigenin ; brain tissue ; H PL C
  天麻素是天麻的主要活性成分 ,具有镇静、镇痛
等药理作用 ,且毒性低 ,不良反应小 ,被广泛应用于
眩晕、头痛、神经衰弱等疾病的治疗[1 ] 。天麻素不能
直接作用于脑部的苯二氮 受体 ,其在体内代谢为
天麻苷元 ,天麻苷元可与苯二氮 受体结合 ,产生中
枢抑制作用[2 ] 。因此 ,脑内天麻苷元的浓度与天麻
素的药理效应密切相关 ,可作为评价指标 ,用于天麻
素新型给药系统 ,如脑靶向制剂的研究。脑内天麻
苷元的浓度较低 ,有报道用同位素标记法测定[ 3 ] ,灵
敏度高 ,但不便操作。本实验采用 HPL C 法对其进
行测定 ,并考察了脑内天麻苷元的药动学特性。
1  仪器、试药与动物
Agilent 1100 高效液相色谱仪 (美国惠普公司) ;
YKH - Ⅱ型液体快速混合器 (江西医疗器械厂) ;
T GL - 16 G 台式离心机 (上海安亭科学仪器厂) 。
天麻素 (昆明制药集团股份有限公司 ,质量分数
为 9917 %) ;天麻苷元对照品 (仪征市鼎信化工有限
公司 ,质量分数为 9915 %) ;乙腈、甲醇为色谱纯 ,水
为超纯水 ;其他试剂均为分析纯。
昆明种小鼠 ,雄性 ,体质量 18~22 g ,由四川大
学华西实验动物中心提供。
2  方法与结果
211  色谱条件 :色谱柱为 Diamonsil C18 (250 mm ×
416 mm , 5μm) ,流动相为乙腈2水 (1015 ∶8915) ;
体积流量 110 mL/ min ;检测波长 221 nm ;柱温 25
℃;进样量 20μL 。
212  对照品溶液的配制 :精密称取天麻苷元对照品
适量 ,以水溶解 ,配制成 1101 mg/ mL 的储备液 ,再
定量稀释 ,得到一系列天麻苷元对照品溶液。4 ℃
冰箱内保存。
213  内标液的制备 :取对苯二酚适量 ,用甲醇配制
成 100μg/ mL 的溶液 ,即得。
214  样品的预处理 :称取小鼠脑组织 ,置匀浆器内 ,
加入 2 倍量生理盐水制成匀浆。精密吸取脑匀浆
500μL ,置离心管中 ,精密加入 10μL 内标液 ,混匀 ,
再加入 3 mL 醋酸乙酯 ,涡旋萃取 3 min , 4 000
r/ min 离心 5 min。吸取上层有机相 215 mL ,50 ℃
水浴空气流吹干溶剂 ,残渣用 200 μL 甲醇溶解 ,
12 000 r/ min 离心 10 min ,取上清液 ,即得。
215  专属性试验 :取空白脑匀浆、空白脑匀浆加对
照品和脑匀浆样品 ,采用样品的预处理方法处理 ,进
样测定 ,得色谱图 ,见图 1。可见 ,脑匀浆中的内源
性物质不干扰天麻苷元及内标的测定 ,二者的保留
时间分别为 818、712 min。
t/ min
12内标 22天麻苷元
12 internal standard  22gast rodigenin
图 1  空白脑匀浆( A) 、空白脑匀浆加对照品、内标( B)
和脑匀浆样品( C)的 HPLC图谱
Fig. 1  HPLC Chromatograms of blank brain homogenate
( A) , blank brain homogenate spiked with gastrodi2
genin and internal standard ( B) , and brain
homogenate sample ( C)
216  标准曲线的制备 :取空白脑匀浆 ,精密加入系
列天麻苷元对照品溶液 ,配成质量浓度在 50~1 616
·093· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 3 期 2009 年 3 月
ng/ mL 的含药脑匀浆 ,然后按样品的预处理方法处
理 ,测定。以天麻苷元与内标的峰面积比对质量浓
度进行线性回归 ,得回归方程 Y = 8144 ×10 - 4 X +
5106 ×10 - 3 ( r = 01999 6) ,结果表明脑匀浆中天麻
苷元在 50~1 616 ng/ mL 具有良好的线性关系。方
法的最低检测限 (LOD)为 10 ng/ mL (S/ N ≥3) 。
217  精密度试验 :分别于 1 d 和 5 d 内测定含天麻
苷元 101、404、1 616 ng/ mL 的脑匀浆 ,计算 ,结果日
内 RSD 分别为 3183 % ,4162 %、2175 % ( n = 5) ;日
间 RSD 分别为 6183 % ,4149 %、6113 %( n = 5) 。
218  回收率试验 :取空白脑匀浆 ,精密加入天麻苷
元对照品溶液适量 ,配成 101、404、1 616 ng/ mL 的
含药脑匀浆 ,然后按样品的预处理方法处理 ,测定。
另取未经处理的相应质量浓度天麻苷元对照品溶液
进行测定 ,以测定值与未经处理组之比计算提取回
收率 ,结果分别为 8016 %、7516 %、7714 % , RSD 分
别为 5116 %、4117 %、6111 % ( n = 5) 。将所得峰面
积比分别代入回归方程计算测定量 ,以测定量与加
入量之比计算方法回收率 ,结果分别为 9318 %、
9511 %、9415 % , RSD 分 别 为 3125 %、3148 %、
4195 %( n = 5) 。
219  药动学试验 :取小鼠 65 只 ,实验前禁食不禁水
12 h ,随机平均分成 13 个时间组。给小鼠灌胃天麻
素 200 mg/ kg ,分别于给药后 5、10、15、20、30、45、
60、75、90、105、120、150、180 min 处死 ,迅速取出脑
组织。制备脑匀浆样品并测定其中天麻苷元 ,结果
见图 2。可见呈现双峰 ,采用统计矩法对实验数据
进行处理 ,所得药动学参数见表 1。
  t/ min
图 2  小鼠灌胃天麻素后脑组织中天麻苷元的浓度2时间曲线
Fig. 2  Concentration2time curve of gastrodigenin in brain
tissue of mice after ig administration of gastrodin
3  讨论
供试脑匀浆样品中天麻苷元的质量浓度较低 ,
而其蛋白结合率较高 (6913 %) [4 ] ,采用蛋白沉淀法
回收率差 ,故用醋酸乙酯对样品进行提取并浓缩 ,使
灵敏度满足检测要求。选择与天麻苷元化学结构相
似的对苯二酚为内标 ,二者提取回收率接近 ,且均不
  表 1  小鼠脑组织中天麻苷元的药动学参数
Table 1  Pharmacokinetic parameters of gastrodigenin
in brain tissue of mice
参 数 单 位 数 值
tmax1 min 15
Cmax1 ng/ g 546. 9 ±195. 4
tmax2 min 90
Cmax2 ng/ g 714. 8 ±138. 6
AUC ng ·min/ g 52 822. 5
MR T min 79. 1
t1/ 2 (ke) min 54. 8
被样品中的内源性物质干扰 , 分析时间不超过
10 min。
小鼠经灌胃给予天麻素后 ,脑组织中天麻苷元
的浓度与时间曲线呈现双峰 ,用隔室模型难以较好
拟合 ,故采统计矩法计算主要药动学参数。脑内天
麻苷元的质量浓度与 4 个体内过程密切相关 :天麻
素经胃肠道的吸收、向脑内的分布、向天麻苷元的转
化以及脑内天麻苷元的消除 ,其中某一过程为非线
性动力学 ,则有可能产生双峰现象。由药动学参数
可知 ,天麻素经小鼠口服给药后 ,能较快入脑并代谢
为天麻苷元 ,15 min 即达第一个峰 ,从脑部消除也
较快 , t1/ 2 (ke) 不足 1 h。
天麻素为水溶性药物 ,一些学者推测其在体内
先水解为脂溶性较强的苷元 ,再透过血脑屏障进入
脑内发挥药理作用。但天麻素在血中并不易发生代
谢反应[ 5 ] ,并且由于天麻苷元与蛋白结合力较强 ,难
以在组织间进行分布 ,脑内的天麻苷元主要应该由
入脑后的天麻素代谢而得。已有研究证实天麻素可
以直接入脑 ,然后迅速代谢为天麻苷元[3 ] 。众所周
知 ,水溶性药物一般是无法透过血脑屏障的 ,天麻素
可借助何种途径入脑 ? 这可能与其化学结构有关 ,
天麻素是由天麻苷元与一分子葡萄糖构成 ,苷元部
分结构简单 ,相对分子质量小 ,可视为葡萄糖的取代
基 ,因此 ,天麻素有可能是通过脑毛细血管内皮细胞
上特异性的葡萄糖载体转运至脑内。
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