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岩白菜素在兔子体内药物代谢动力学



全 文 :云南大学学报 (自然科学版),2011,33 (2):206 ~ 209 CN 53 -1045 /N ISSN 0258 -7971
Journal of Yunnan University http:/ /www. yndxxb. ynu. edu. cn
岩白菜素在兔子体内药物代谢动力学
*
郑新宇1,郑丽辉2,谢勇平1,蔡向阳1,王玉林1,吕日新1
(1.福建农林大学 生命科学学院,福建 福州 350002;
2.福建省职业病与化学中毒预防控制中心,福建 福州 350002)
摘要:建立一种简单快速测定兔子血浆中岩白菜素含量的高效液相色谱法,并对岩白菜素在兔子体内的药
代动力学过程进行了研究. 将血浆样品经乙酸乙酯提取后,进行高效液相色谱法分析,以甲醇 -水(体积比
22∶ 78)为流动相,测定不同采血时间点兔子血浆中的岩白菜素浓度,采用 PKS 程序拟合出岩白菜素在兔子体
内代谢的动力学参数.实验结果表明,岩白菜素在兔子血浆中的代谢过程符合二室开放模型特征,是一种吸收
快、消除快的药物.该测定方法操作简便、快速,实验得到的一系列药代动力学参数,为岩白菜素的临床用药提
供依据.
关键词:岩白菜素;高效液相色谱;血药浓度;药代动力学
中图分类号:R 282. 71;R 917. 1 文献标识码:A 文章编号:0258 - 7971(2011)02 - 0206 - 04
岩白菜素(bergenin)是一种白色疏松针状结
晶或结晶性粉末的多元酚类化合物[1 - 2],主要存在
于虎耳草科的岩白菜属和落新妇属植物中[3]. 岩
白菜素早在 1880 年就被分离出,但直到 1958 年才
完成结构测定[2],其结构式如图 1. 岩白菜素因其
对咳嗽中枢具有选择性的抑制作用,且具不良反应
小及连续使用不产生耐药性等特点,在临床上主要
用于镇咳祛痰、治疗慢支气管炎[4]. 此外研究还表
明岩白菜素具有抗炎[5]、抗溃疡[6]、护肝[3]和提高
免疫力[7]等药理作用,值得一提的是岩白菜素还
具有良好的抗 HIV 病毒疗效[3]. 虽然岩白菜素生
理活性显著[2],但是岩白菜素脂溶性低[8]、不稳
定,遇光和热易变色[2],做成制剂后在体内溶出速
度较慢,不易被吸收,极大地影响药效的发挥.因此
有必要对岩白菜素在体内的代谢、作用机理进行研
究.目前岩白菜素在大鼠体肠的吸收动力学已有报
道[9],而本文采用高效液相色谱法研究岩白菜素
在兔子体内的药代动力学,为进一步阐明岩白菜素
在人体内药物代谢动力学过程及其临床应用提供
理论依据.
图 1 岩白菜素的分子结构
Fig. 1 Molecular structure of bergenin
1 材料与方法
1. 1 实验仪器 Agilent 1100 HPLC(安捷伦科技
有限公司) ;KQ5200 型超声波清洗器(昆山市超声
仪器有限公司) ;实验室专用超纯水机(四川沃特
尔科技发展有限公司) ;无菌注射器(江苏康友医
用器械有限公司) ;Finnpipette 可调式移液器(上
海热电仪器有限公司) ;HGC - 24A 氮气吹干仪
* 收稿日期:2010 - 10 - 06
基金项目:福建农林大学校青年基金资助项目(08B14).
作者简介:郑新宇(1977 -) ,男,福建人,硕士,主要从事化学生物学教学与科研工作.
(厦门精艺兴业科技有限公司) ;SK - 1 快速混匀
器(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司) ;TG16
- WS台式高速离心机 (长沙湘仪离心机仪器有限
公司) ;电子天平 (北京赛多利斯仪器系统有限公
司).
1. 2 药品和试剂 岩白菜素对照品购自中国生物
药品检验所;肝素钠注射液(规格 2 mL:12 500 单
位)购自天津生物化学制药有限公司;生理盐水购
自福州海王福药制药有限公司;甲醇为色谱纯,购
自江苏汉邦科技有限公司;乙醇、盐酸、乙酸乙酯均
为分析纯,分别购自上海成海化学工业有限公司、
国药集团化学试剂有限公司;0. 1%盐酸的配制:取
420 μL浓度为 12 mol /L 的盐酸,用蒸馏水定容至
50 mL,摇匀. 所有溶液在放入贮液罐之前均用
0. 45 μm滤膜过滤.
1. 3 实验动物 3 只健康大耳兔,个体质量约为
3. 2 kg,福建医科大学动物饲养中心提供,给药前
禁食 12 h,全程不禁饮水. 实验前耳缘静脉注射
0. 5 mL /kg肝素钠注射液抗凝.
1. 4 标准溶液的配制 准确称取 1 mg 岩白菜素
对照品溶于 1 mL甲醇,配制成 1 mg /mL的母液,并
依次稀释成 600,300,100,25,5 μg /mL质量浓度的
标准液,放置 4 ℃冰箱保存.
1. 5 注射液的配制 取岩白菜素对照品 20 mg 溶
于 1. 5 mL甲醇,然后用过滤后的 0. 9%生理盐水
稀释至 3 mL,配制成 6. 67 mg /mL 的注射液. 每只
大耳白兔耳缘静脉注射岩白菜素,注射剂约为
6. 25 mg /kg.
2 岩白菜素 HPLC测定方法的建立
2. 1 色谱工作条件 色谱柱:Agilent TC - C18
(4. 6 mm × 250 mm,5 μm) ;进样器:六通阀进样
器;脱气装置:在线脱气装置;色谱条件:流动相为
甲醇∶水(体积比 22∶ 78) ,流速为 0. 7 mL /min,温度
为 30 ℃,紫外检测波长为 220 nm,进样量为 20
μL.
2. 2 血浆样品前处理 兔全血于 10 000 r /min 离
心 15 min,取上清血浆 300 μL,加入 0. 1 mol /L 盐
酸 0. 03 mL,涡旋混匀,再加入乙酸乙酯 700 μL,涡
旋混匀,5 000 r /min 离心 10 min,取上清液 550 μL
于另一试管,用氮气流吹干,残渣用 300 μL甲醇溶
解,然后于 0. 45 μm有机相针头式滤器过滤,取 20
μL进样.
3 岩白菜素兔子体内药代动力学研究
3. 1 给药和取样 在给药之前,抽取 5 mL 全血.
耳缘静脉注射 0. 5 mL /kg肝素钠注射液,然后注射
6. 25 mg /kg的岩白菜素注射液(用 0. 9%生理盐水
配制).
3. 2 药代动力学参数计算 家兔静脉给药后分别
于 1,3,5,7,10,15,20,30,60,90,120 min 由耳缘静
脉各取血 2 mL,按 2. 2 血浆样品的制备方法进行
血样处理,经液相色谱法测定不同采血点的血药质
量浓度(n = 3) ,并利用标准曲线计算各峰面积对
应的质量浓度,血药质量浓度 -时间数据经 PKS
药代动力学计算程序(上海宏能软件有限公司开
发,版本号:V1. 0)进行曲线拟合(模型算法:单纯
形法;模型选择:自动选择;权重:w = 1;精度:
0. 000 01;迭代次数:500) ,得出岩白菜素在兔子血
浆中的主要药代动力学参数.
4 结果与分析
4. 1 岩白菜素在家兔血浆中的线性范围和检测限
家兔给药前,抽取约 5. 0 mL 血样,制备体积为
270 μL的空白血浆 5 份. 向兔子空白血浆中分别
加入 30 μL 质量浓度分别为 600,300,100,25,5
μg /mL岩白菜素对照品溶液,然后按照血浆样品
前处理方法处理标准含药血浆,配制质量浓度范围
为 0. 5 ~ 60. 0 μg /mL的标准含药血浆,在最优化条
件下进行高效液相色谱分析,并对其线性关系进行
研究.以标准含药血浆中的质量浓度(μg /mL)对
峰面积作图,得到回归方程分别为:
y = 7. 9156x + 0. 198(R2 = 0. 999 9) ,
y为峰面积 (mAU) ;x为质量浓度(μg /mL).
岩白菜素在 60. 0 ~ 0. 5 μg /mL 的范围内呈现
良好的线性关系,在最佳条件下采用 0. 5 μg /mL的
岩白菜素进行空白测定,测得标准偏差 (σ)为
0. 528,从而计算出岩白菜素检测限 D(置信度
95% ,D = 3σ /K)为 0. 20 μg /mL.
4. 2 精密度实验 制备体积为 270 μL 的空白血
浆 3 份.向兔空白血浆中分别加入 10,200,500 μg /
mL岩白菜素对照品溶液 30 μL,然后按 2. 2 血浆
样品的制备方法进行血样处理,得到质量浓度分别
为 1,20,30 μg /mL的岩白菜素血浆样品.每一质量
浓度样品连续进样 5 次,连续进行 5 d,由线性方程
计算其检测质量浓度,求算方法的日内 RSD 和日
702第 2 期 郑新宇等:岩白菜素在兔子体内药物代谢动力学
间 RSD,该方法的日内 RSD、日间 RSD 分别为
2. 64% ~ 4. 45%和 2. 65% ~ 3. 73% . 说明实验建
立的方法重现性良好,满足药代动力学研究对方法
的要求.
4. 3 回收率实验 按前述精密度实验方式配制浓
度为 1,20,30 μg /mL的岩白菜素血浆样品,得到 3
种质量浓度的平均回收率分别为 94. 1%、100. 6%
和 102. 5% .说明采用此方法检测到的岩白菜素的
血药浓度是准确、可靠的.
4. 4 血药浓度和时间的关系 血药质量浓度 -时
间数据经 PKS 药代动力学计算程序进行曲线拟
合,岩白菜素在兔体内的动力学行为符合二室开放
模型,如图 2,空白血浆及血浆中含有岩白菜素的
HPLC谱图见图 3.
4. 5 药代动力学参数 取岩白菜素血药质量浓度
平均值经 PKS 药代动力学计算程序拟合,其主要
动力学参数见表 1.单剂量静脉注射二室模型表达
式:中央室药量表达式
ρ = Ae -αT + Be -βT =
43. 794 e -0. 355 63T + 6. 262 2e -0. 0108 04T,
外周室药量表达式
ρ =
K12C0
V2(α - β )
(e -αT - e -βT)=
0. 241 26 × 37. 36
0. 698 30(0. 355 63 - 0. 010804)·
(e -0. 355 63T - e -0. 010 804T) ,
初始血药质量浓度 ρ0 = 37. 36 μg /mL.
图 2 兔子口服浓度为 6. 25 mg /kg 的岩白菜素后血
药质量浓度和时间的关系图
Fig. 2 Plasma concentration - time curve of bergenin in
rabbit after iv administration of 6. 25 mg /kg
A:空白血浆;B:空白血浆加岩白菜素对照品的色谱图
(10. 0 μg /mL) ;C:兔子给药 10 min 后血浆样品色谱图
(6. 58 μg /mL)
图 3.兔子血浆中岩白菜素样品色谱图
Fig. 3 Chromatograms of bergenin in rabbit plasma
表 1 岩白菜素的主要药代动力学参数a
Tab. 1 The main pharmacokinetics parameters of bergenina
参数 参数名称 参数值 参数 参数名称 参数值
A 分布相的零时截距 43. 794 μg /mL K10 中央室消除的速率常数 0. 071 228 min -1
B 消除相的零时截距 6. 262 2 μg /mL K12 从中央室向外周室转运速率常数 0. 241 26 min -1
α 分布速率常数 0. 355 63 min -1 Vd 表观分布容积 0. 823 16 L /kg
β 消除速率常数 0. 010 804 min -1 V1 一室分布容积 0. 124 86 L /kg
T1 /2α 分布相半衰期 1. 949 1 min V2 二室分布容积 0. 698 30 L /kg
T1 /2β 消除相半衰期 64. 157 min CL 消除率 8. 89 ×10 -3L /(kg·min -1)
K21
从外周室向中央室转运
速率常数
0. 053 942 min -1 AUC∞
血药质量浓度 -时间曲线下
面积
702. 77 μg·min /mL
a(dose:6. 25 mg /kg,three rabbits)
802 云南大学学报(自然科学版) 第 33 卷
5 结 论
药代动力学处理结果表明,岩白菜素在兔血中
的代谢过程符合二室开放模型特征,由表 1 可知岩
白菜素在兔子体内的分布相生物半衰期 T1 /2 α为
1. 949 1 min,说明岩白菜素在 1. 5 ~ 2. 5 min 内就
可分布在各组织中,且分布量高. K12为 0. 241 26
min -1,K21为 0. 053 942 min
-1,说明岩白菜素由中
央室向外周室的转运速度大于外周室返回中央室
的转运速度. 消除相生物半衰期 T1 /2 β为 64. 157
min,属于短效半衰期药物,说明岩白菜素在兔子血
浆中仅能保持较短时间.血药质量浓度 -时间曲线
下面积 AUC 值为 702. 77 μg·min /mL,表明岩白
菜素的吸收程度好. 表观分布容积 Vd 为 0. 823 16
L /kg,说明岩白菜素排泄较快,在体内存留的时间
较短.
综上所述,岩白菜素是一种快速吸收、排泄快
的药物.
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Pharmacokinetics of bergenin in rabbits
ZHENG Xin-yu1,ZHENG Li-hui2,XIE Yong-ping1,CAI Xiang-yang1,WANG Yu-lin1,LV Ri-xin1
(1. College of Life Sciences,Fujian Agriculture and Forestry,Fuzhou 350002,China;
2. Fujian Center for Prevention and Control of Occupational Diseases and Chemical Poisoning,Fuzhou 350002,China)
Abstract:Aim:A simple and rapid method for analysis of bergenin in rabbit plasma with high performance
liquid chromatography (HPLC)was established,and then the pharmacokinetic of bergenin was studied further in
rabbits. Methods:Plasma samples which were extracted by ethyl acetate were used for analysis by HPLC. And
methanol - water ( (22∶ 78)was used as the mobile phase. After the bergenin was injected intravenously into rab-
bits,the blood concentration of drug can be detected,thus blood concentration time curves as well as pharmacoki-
netics parameters were worked out according to the PKS pharmacokinetics program. Conclusion:The experimental
results indicated that the pharmacokinetiecs characteristics were fitted with the two - compartment model. The
bergenin was absorbed into blood and eliminated quickly. The developed method was simple and rapid and then a
series of pharmacokinetics parameters were obtained,these findings could provide reference for clinical rational
administration.
Key words:bergenin;HPLC;plasma concentration;pharmacokinetics
902第 2 期 郑新宇等:岩白菜素在兔子体内药物代谢动力学